Как стать автором
Обновить

Полторы тысячи сверхновых легли в основу самого подробного наблюдения за тёмной материей и тёмной энергией

Время на прочтение 5 мин
Количество просмотров 3.6K
Всего голосов 16: ↑16 и ↓0 +16
Комментарии 31

Комментарии 31

Самое интересное — есть ли в этих данных чёткое указание на квадриупольную анизотропию постоянной Хаббла, предсказанную Горькавым в его гипотезе пульсирующей Вселенной? И если есть — совпадает ли направление на центр Вселенной с указанным Горькавым?

Для меня вселённая представляются как кинескоп старых советских телевизоров. Включил произошел большой взрыв появляется множество миров из ниоткуда. Черные дыры это точки подпитки энергией!

Если её нужно подпитывать, значит она куда-то эту энергию тратит? Или имеется в виду, что из-за расширения средняя плотность энергии падает? Как же чёрные дыры что-то подпитывают, если они ничего не излучают, окромя излучения Хокинга, которое не совсем их излучение?

Центр вселенной... И в каком он направлении и как выглядит?...

Вроде бы, выглядит как холодное пятно в реликтовом излучении, если я ничего не путаю. Находится в созвездии Эридана. Но его главный признак — относительно высокая постоянная Хаббла в направлении на него и от него (в другую сторону). Потому что по гипотезе пульсирующей Вселенной там находится огромная растущая чёрная дыра, которая через несколько десятков миллиардов лет поглотит окружающую нас область Вселенной, после чего красное смещение далёких объектов сменится голубым смещением, и пространство станет медленно сжиматься. Смысл в том, что в направлении на эту чёрную дыру, и противоположном направлении, видимая скорость изменения скорости расширения Вселенной изменяется быстрее, чем в остальных направлениях, и чем ближе к нам горизонт событий — тем быстрее она меняется. А закончится это сжатие, когда реликтовое излучение перейдёт из микроволновой области спектра в область гамма-лучей высоких энергий, которые разрушат атомы обычного вещества, и останутся только чёрные дыры, и возможно — не до конца испарившиеся остатки нейтронных звёзд.

А есть какие-то прикидки насколько сильным должно быть излучение Хокинга от такой дыры и насколько оно отличается от фонового излучения прочих звёзд? Какие гравитационные маневры вокруг настолько массивной ЧД должны происходить?

Излучение Хокинга может быть сколько-нибудь заметным только у очень маленьких чёрных дыр. Уже у обычных сверхмассивных чёрных дыр оно практически отсутствует. А у таких гигантских — тем более.

Чот я думал, что тем больше излучение, чем выше масса, но я ошибался.

по гипотезе пульсирующей Вселенной там находится огромная растущая чёрная дыра, которая через несколько десятков миллиардов лет поглотит

Не могу понять, почему пишущие пишут о событиях и процессах в юнивёрсе в настоящем и даже будущем времени? Ведь астрономы наблюдают далёкое прошлое, а там всё уже произошло, всё расширилось, всё возникло.

Потому что в данном случае речь не о наблюдениях, а о модели Вселенной и предсказаниях на её основе. А наблюдения сверхновых, взорвавшихся в далёком прошлом, могут подтвердить или опровергнуть правильность этой модели.
Результаты, полученные астрофизиками в рамках проекта Pantheon+, дают дополнительные статистические свидетельства того, что современные космологические теории дают наилучшее объяснение поведения тёмной энергии и тёмной материи. А значит, Pantheon+ может закрыть вопрос альтернативных научных платформ, пытающихся объяснить эти загадочные природные аспекты, а также улучшить понимание учёными свойств тёмной вселенной.
В другой статье на тему ТМ написал развернутый комент с перечислением пунктов которые необходимо опровергнуть альтернативщикам для объяснения ТМ, как следствий нарушений в ОТО, и необходимости ее модификации.

Ну как бы вам сказать, темная энергия не предсказывается ОТО, лямбда член в уравнения Фридмана вводится руками. Причина - необходимо обеспечить гравитационное отталкивание. Насколько мне известно, такого в лабораторных условиях, или к ним приближенным, не наблюдалось.

Ну как бы вам сказать, темная энергия не предсказывается ОТО
Мой комент был именно о ТМ. Космологическую постоянную ввел Эйнштейн в модели стационарной Вселенной, от которого отказались, когда Фридман нашел нестационарное решение в виде расширяющейся Вселенной, подтвержденное наблюдениями Хаббла. К идеи космологической постоянной вернулись в виде лямбда члена, когда открыли ускоренное расширение Вселенной.

Когда пишите коменты все же проверяйте написанное хотя бы по вики)

И? Это отменяет то, что я сказал?

P.S. статью в Вики писал я.

Вы с кем общаетесь? Во-первых, ничего не писал про ТЭ, во-вторых, если это предположение как-то противоречит ОТО, то объясните как?

Исходно в уравнении Фридмана лямбда-члена не было. Его реинкарнировали только после открытия ускоренного расширения Вселенной.

Вы процитировали утверждение об альтернативных космологических моделях, которые якобы закрыты. Но это не так. В уравнениях Фридмана есть одно важное предположение: вселенная рассматривается как единый объект, к которому можно применить уравнения ОТО.

Однако, чтобы согласовать полученную нами модель необходимо ввести сущность, о которой мы ничего не знаем из других наблюдений или экспериментов. Да и свойство которой противоречит накопленному опыту.

Вы процитировали утверждение об альтернативных космологических моделях, которые якобы закрыты. Но это не так.
Больше имел в виду модели объясняющие ТМ модификацией теорий гравитации, что, возможно, имел в виду и автор в приведенной цитате.
В уравнениях Фридмана есть одно важное предположение: вселенная рассматривается как единый объект, к которому можно применить уравнения ОТО.
Это одно из космологических решений, которое пока наилучшим образом объясняет наблюдательные факты и позволяет делать некоторые предсказания. Были и возможны другие решения, и не только аналитического характера. Путем подгонки вычислительных моделей на огромных массивах данных наблюдений, объемы которых растут неимоверно из-за работы современных астрофизических средств наблюдения, или даже использования машинного обучения. Такой тренд отчетливо наблюдается.
Однако, чтобы согласовать полученную нами модель необходимо ввести сущность, о которой мы ничего не знаем из других наблюдений или экспериментов.
История физики изобилует такими временными ad hoc сущностями — эфир, теплород, флогистон, и тд, с известной историей их конца. Обычно их экспериментальное опровержение служило источником новых концептуальных представлений и теорий на их основе. В случае эфира ТО, в случае теплорода МКТ. Это такие воображаемые сущности на которые физики сублимируют желаемые свойства с целью объяснения наблюдаемого поведения реальных объектов. Почти как девушки сублимируют все прекрасное в мечты о принце на белом коне) И когда наконец заполучают реального мужика со временем корректируют свои концептуальные представления о жизни в новых реалиях. Что-то подобное должно случиться и с лямбда-членом) то бишь ТЭ. Первая попытка с энергией вакуума вышла пока курьезной из-за значительного расхождения. Кто виноват? ОТО или КТП, и как их свести вопросы исключительно эмпирического поиска. Их результатом должно быть обнаружение противоречия в одной из теорий, которое укажет путь ее развития, и возможно объединения. Звучит банально, но как не понять, например, эту историю утраты мечты о принце на белом коне. Эти методологические моменты особенно хорошо должны понимать функционеры от науки определяющие статьи расходов в бюджетах на исследования и образование. Что происходит когда на это влияют теоретики от одной партии хорошо описал Ли Смолин.

Больше имел в виду модели объясняющие ТМ модификацией теорий гравитации, что, возможно, имел в виду и автор в приведенной цитате

ТМ опосредствованно связана с космологией, она лишь один из параметров при согласовании модели с наблюдательными данными. Без нее, наверное, оценка погрешности была бы больше.

В качестве объяснения ТМ предлагают модифицировать ньютоновскую динамику и ОТО меняется по транзитивности. А вот для расширения предлагается различные на сильно различных идеях.

В качестве объяснения ТМ предлагают модифицировать ньютоновскую динамику и ОТО меняется по транзитивности.
Просто так ОТО не поменяется. Если вы имеете в виду MOND, то ее релятивистским развитием является TeVeS, автор которой сотрудничал с Милгромом при ее разработке, для обеспечения обратной совместимости. Однако по прошествии почти 20 лет со времени ее разработки особых подтверждений она не получила. Не было также каких-либо важных предсказаний на ее основе. Поскольку в исходной MOND фактически не соблюдался принцип эквивалентности, то и в этой теории это под сомнением, хотя автор утверждает, что исходил из этого принципа при разработке.

Сама идея начинать с модификации ньютоновской динамики кажется противоречивой с точки зрения методологии физического познания, см. пояснения в этой ветке. В этом отношении подход к ТМ, как расширения СМ, или модификаций ОТО, как ее развития в новой концептуальной модели кажутся более логичными. Однако все упирается в то, что в обоих случаях не найдены воспроизводимые экспериментальные указания на противоречия в СМ (или даже КТП) или ОТО. Т.е. ТМ не объясняется ими, но и не противоречит пока по имеющимся данным наблюдений.

》Вывод о существовании тёмной энергии делается на основе факта расширения Вселенной. 

А как собственно связаны тёмная энергия и расширение? Дилетантам связь совсем не прозрачна.

Если вкратце, темная энергией называют нечто, отвечающее за ускоренное расширение. Подробности в википедии в статье Вселенная Фридмана. Ну и мне тоже можно задавать вопросы.

Смущает термин "энергия". Почему не "Тёмная материя-А" и "Тёмная материя-Б"?

Энергия вакуумных флуктуаций? Так вроде это и есть уже "вакуум", сущность у него такая "кипучая/кипящая". Стоит плодить отдельный вид "энергии"? Или это попытка описать источник "кипения/флуктуаций"?

Потому что подразумевается, что материя имеет некоторую массу и участвует в гравитационном взаимодействии, но не электромагнитном. Обычно используется для объяснения почему скорость вращения движения рукавов галактик не уменьшается по мере удаления от центра оных. Тёмная же энергия всплвает как дополнительная кинетическая энергия при движении звездных объектов и при этом не известно что стало/является источником этого избыточного ускорения, оно не эквивалентно тёмной материи.

Хороший вопрос.

  1. Энергия, т.к. если рассмотреть уравнение ОТО с лямбда членом:

    R_{ab} - {R \over 2}  g_{ab} = {8 \pi G \over c^4} T_{ab} - \Lambda g_{ab}

    В пустом пространстве, тензор энергии-импульса (T_{ab}), нулевой, но при не нулевой лямбде искривление, т.е. гравитация, есть. Иными словами, термин "темная материя-2" вводил бы путаницу. Думаю, вполне бы могли назвать "темная масса", но мне кажется назвали из симметрии: справа в выражении стоит кривизна, а слева энергия, красота :);

  2. Нет, это не вакуумные флуктуации, т.к. исходя из них значение лямбды должно быть никак не меньше 10^{-17} м^{-2}, а из наблюдений 10^{-53} м^{-2}.

Лямбда вроде должна выражать антигравитационное свойство пространства - физического вакуума. Это нужно и для статичной Вселенной, и для расширящейся с ускорением. Почему же в уравнении тёмную энергию наделяют гравитацией? Только лишь потому, что энергию вакуума выражают как в КТП - через виртуальные частицы, энергия которых обязана гравитировать?

Скорее всего тут стоит другая логика: справа стоит энергия, но мы знаем, что Е=mc^2, если она будет отрицательна, то и масса становится отрицательной, чего не хочется.

Наверное, это проблемы математического выражения реальности. Если по-другому нельзя выразить антигравитационную энергию пространства, то пусть выражающая её масса будет отрицательной. Есть же отрицательное давление для космического вакуума. В модели LCDM антигравитация как-то выражается...

Хотя прежде чем браться за математику и наполнять Вселенную дополнительной тёмной материей и противостоящей ей тёмной энергией следовало бы разобраться с природой гравитации...

Природа гравитации понятна - искривление пространства-времени. Гравитационное линзирование ничем другим объяснить невозможно.

Модель LCDM является частным случаем вселенной Фридмана, уравнение выше берется как одно из исходных при ее выводе.

Темная материя, штука странная, но ее существование вытекает из целого ряда наблюдений никак не связанных с космологией.

Природа гравитации должна объяснять, в результате какого процесса материя икривляет пространство-время. То есть какое взаимодействие материи и физического вакуума приводит к искривлению геометрической сетки пространства в сторону материи и к замедлению времени (других физических процессов) вблизи материи.

Она раскрывается на раз-два. Все согласны, что космос - это вакуум, и что Земля в нём находится. В каком состоянии относительно Земли должен быть вакуум, чтобы связать его свойства и поведение с гравитацией? Только в состоянии свободного падения - расширения из космоса в материю Земли. Проверка: неподвижное относительно вакуума тело находится в невесомости, но при этом ускоренно падает на Землюю. И тело приобретает вес, когда оно неподвижно относительно Земли, и сквозь него с ускорением проходит вакуум.

Отсюда следует объяснение эквивалентности инертной и гравитационной массы: эквивалентны взаимодействия материи и вакуума. Что материя ускоряется сквозь неподвижный вакуум, что вакуум ускоряется сквозь неподвижную материю - весы реагируют одинаково.

Итак, искривление геометрической сетки пространства в сторону материи объясняется ускоренным потоком вакуума в материю. Это как искривление рыбацкой сети течением воды. А замедление времени вблизи материи объясняется причиной этого движения - снижением плотности энергии вакуума материей. Только механизм снижения здесь другой, не как в эффекте Казимира, но с тем же следствием: более плотный внешний вакуум расширяется в сторону менее плотного вакуума. Можно предположить, что кванты материи/энергии (фотоны) постоянно ликвидируют кванты вакуума, и их остатки выходят в особое измерение (откуда вообще появились все кванты нашей Вселенной).

С таким поглотительным механизмом гравитации ненужна тёмная материя. Высокая и неубывающая скорость звёзд в галактиках объясняется дополнительным центростремительным ускорением, которое сообщает им вакуум, расширящийся из межгалактического пространства в материю галактик. Более протяжённый вакуум между кластерами даёт больший прирост, и он не успевает весь поглотиться их материей, поэтому раздвигает кластеры, как это и наблюдается. Быстрое комкование первичной материи тоже объясняется этим механизмом. И он годится для разработки теории квантовой гравитации.

Неубывающая плотность энергии расширящегося вакуума можно объяснить постоянным и повсеместным поступлением в него новых квантов вакуума из пятого (масштабного) измерения. Это как новые растения ряски поступают в её ковёр на воде и вызывают его расширение.

Если вкратце, воспринимайте термин "темная энергия" как синоним к "наблюдаемое расширение вселенной" у которого могут быть разные причины (вакуумные флуктуации в том числе). Если не вкратце, можете почитать статью здесь на хабре https://habr.com/ru/company/ruvds/blog/651763/

1)Правильно говорить не тёмная материя, а тёмное вещество. Это более правильный перевод "dark matter"
2)представьте аналогию газа и жидкости в нормальных условиях. Газ вы не можете собрать в кучку в бытовых условиях. Он везде распределён равномерно. А воду теоретически можете ковшиком, но ковшика нет.
Вот и с тёмной энергией так-же. Совершенно непонятно как можно её собрать в одном месте. А тёмное вещество ТЕОРЕТИЧЕСКИ собрать можно. Только ковшика для этого нет.

Зарегистрируйтесь на Хабре , чтобы оставить комментарий

Публикации

Истории