Учёные проверили утверждение о том, что скорость света постоянна

Учёные вновь проверили одно из самых фундаментальных утверждений физики — что скорость света в вакууме постоянна и не зависит от энергии фотонов, как предложил Альберт Эйнштейн в своей специальной теории относительности. Это ключевой принцип лежит в основе современной физики и входит в фундаментальные уравнения как классической, так и квантовой теории поля.

Хотя теория Эйнштейна прошла через десятки строгих проверок за более чем столетие, учёные продолжают искать даже самые крошечные аномалии, которые могли бы указать на наличие новой физики за пределами существующих моделей. Одна из таких возможностей — предсказания некоторых версий квантовой гравитации, где взаимодействие квантовой механики и гравитации может слегка изменить свойства света при экстремально высоких энергиях. В таких теориях скорость света может зависеть от энергии фотонов, но эффект должен быть крайне мал, чтобы не противоречить уже имеющимся экспериментальным данным.

Чтобы проверить эту гипотезу, международная команда исследователей использовала астрономические наблюдения очень высокоэнергетических гамма-лучей из далёких космических источников. Идея заключается в том, что если фотоны с разной энергией двигались бы с немного разной скоростью, то при преодолении огромных космических расстояний это могло бы вызвать измеримые разницы во времени прихода этих фотонов на Землю.

В результате никаких отклонений от обычной скорости света не обнаружено: фотоны с разной энергией приходили с одинаковыми задержками, соответствующими путешествию со строго одинаковой скоростью. Это означает, что ограничения на возможные нарушения Лоренц-инвариантности стали ещё строже — примерно на порядок лучше, чем предыдущие эксперименты. Новые данные существенно сужают диапазон, где могли бы скрываться эффекты «новой физики».

Обсерватория Веры Рубин сразу после запуска обнаружила рекордный астероид

Обсерватория Веры Рубин в Чили обнаружила необычно крупный астероид уже в первую неделю пробных наблюдений. Объект, получивший обозначение 2025 MN45, находится в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером и имеет диаметр около 700 метров.

Главная особенность астероида — его экстремально быстрое вращение. Он делает полный оборот примерно за 113 секунд, что делает его самым быстро вращающимся известным астероидом такого размера. Для столь крупных тел это крайне необычно: большинство астероидов представляют собой рыхлые скопления обломков и при такой скорости должны были бы разрушиться. Это указывает на то, что 2025 MN45, вероятно, является цельным и очень прочным каменистым телом.

Открытие стало возможным благодаря камере LSST — самой большой цифровой камере в мире, установленной на телескопе обсерватории. Она предназначена для многолетнего обзора всего южного неба и позволяет фиксировать изменения с беспрецедентной детализацией.

Помимо рекордного астероида, за те же несколько ночей наблюдений астрономы обнаружили около 1900 ранее неизвестных астероидов. Эти первые результаты показывают, что обсерватория Веры Рубин ещё до начала полноценного обзора уже существенно расширяет наши знания о малых телах Солнечной системы и их физической природе.

«Хаббл» обнаружил «Облако-9» — галактику, не породившую звёзд

В центре пунктирной окружности скрывается «Облако-9» — редкий пример «неудавшейся галактики», наполненной водородом и тёмной материей, но без видимых звёзд

Космический телескоп «Хаббл» обнаружил редкий и необычный объект под названием «Облако-9» — тёмное газовое облако, которое по своим свойствам напоминает «несостоявшуюся галактику». Оно находится примерно в 14 миллионах световых лет от Земли, вблизи спиральной галактики M94, и практически не излучает свет, поскольку в нём отсутствуют звёзды.

«Облако-9» состоит в основном из нейтрального водорода и удерживается массивным гало тёмной материи. По оценкам астрономов, масса газа в этом объекте составляет около миллиона масс Солнца, а масса тёмной материи — несколько миллиардов солнечных масс. Несмотря на это, плотность вещества оказалась слишком низкой, чтобы запустить процессы звёздообразования. В результате объект остался в «замороженном» состоянии, похожем на ранние стадии формирования галактик во Вселенной.

Изначально «Облако-9» обнаружили в радиодиапазоне благодаря излучению водорода, а наблюдения «Хаббла» подтвердили, что в видимом свете его практически не видно. Это позволило исключить наличие даже слабых звёзд и укрепило гипотезу о том, что перед учёными — редкий пример галактики, которая не смогла сформироваться.

Подобные объекты предсказываются современными космологическими моделями, но наблюдать их крайне сложно. Обнаружение «Облака-9» даёт исследователям редкую возможность изучить, как тёмная материя и газ могли взаимодействовать в ранней Вселенной, и почему далеко не каждое скопление вещества превращается в полноценную галактику.

Астрономы обнаружили «галактики-утконосы», не вписывающиеся в знакомую нам схему формирования галактик

Четыре недавно обнаруженные галактики (в прямоугольниках) обладают набором необычных характеристик, которые напоминают учёным о сложности классификации утконосов. Галактики были обнаружены в архивных данных космического телескопа «Уэбб»

Астрономы, анализирующие данные, собранные космическим телескопом «Уэбб», обнаружили необычную группу объектов во Вселенной, которые они иронично прозвали «галактиками-утконосами». Эти девять космических объектов имеют экзотические и труднообъяснимые свойства, которые затрудняют их классификацию по обычным схемам. Они выглядят маленькими и компактными, но при этом не демонстрируют типичных признаков активных сверхмассивных чёрных дыр или квазаров, которые обычно наблюдаются в ярких галактиках ранней Вселенной.

Спектры этих объектов показывают узкие и чёткие эмиссионные линии, что означает, что газ внутри них движется сравнительно медленно, в отличие от галактик с массивными чёрными дырами в центре. Это сочетание свойств напоминает утконоса, в котором сочетаются признаки совсем разных групп животных, поэтому астрономы дали объектам такое необычное прозвище.

Учёные предполагают, что эти объекты могут представлять собой ранее неизвестный тип галактик, возможно, очень ранних, формировавшихся до того как активные процессы слияния и рост чёрных дыр стали доминирующими факторами. Альтернативная возможность заключается в том, что они представляют иной этап эволюции галактик, который мы ранее не встречали. Точные свойства и происхождение этих «галактик-утконосов» пока остаются предметом дальнейших исследований.

Это открытие может изменить понимание того, как происходило формирование и ранняя эволюция галактик, поскольку объекты обладают характеристиками, которые не вписываются в существующие теории формирования галактик в молодом космосе. Учёные планируют продолжать наблюдения, чтобы выяснить природу этих странных объектов и понять их роль в истории Вселенной.

«Радуга», обнаруженная близ мёртвой звезды, удивила астрономов

Ни один из известных механизмов не объясняет наличие подобной ударной волны вокруг белого карлика RXJ0528+2838.

Астрономы обнаружили вокруг расположенного недалеко от нас белого карлика RXJ0528+2838 необычное свечение, напоминающее радугу. Белый карлик — это очень плотный остаток звезды, которая закончила свою основную стадию жизни, и обычно такие «мёртвые» звёзды не создают мощных потоков вещества или светящихся структур. Объект находится примерно в 731 световом году от Земли и оказался окружён этим светящимся облаком, которое астрономы называют ударным фронтом или «дуговым ударом» из-за его формы и внешнего вида. Эксперты отмечают, что у такого типа систем ничего подобного ранее не замечали.

Обычно ударные структуры возникают, когда звёздные ветры или выбросы газа сталкиваются с окружающей межзвёздной средой, но у этого белого карлика нет видимого диска материи, который мог бы давать такой сильный поток. Он связан с мало массивным спутником, но не формирует очевидного вращающегося диска, что делает наблюдаемую структуру неожиданной. Ударный фронт включает излучение, характерное для водорода, кислорода и азота, и, по оценкам, сформировался в течение примерно тысячи лет, что не похоже на быстрые взрывные события.

Учёные считают, что причиной может быть сильное магнитное поле белого карлика, которое вместо образования диска направляет материал от спутника по магнитным линиям прямо на поверхность звезды. Такое взаимодействие может создавать мощные потоки вещества даже без классического диска и приводить к образованию ударного фронта. То есть стандартное представление о том, как в подобных двойных системах возникают и взаимодействуют потоки материи, может потребовать пересмотра.

Это открытие удивило астрономов, поскольку показывает механизм, который пока не объясняется существующими моделями, и даёт новый пример поведения белых карликов и их взаимодействия со своими спутниками.

Дайджест космических новостей за прошедшую неделю