Читать книгу "Млечный Путь № 1 2021 - Леонид Александрович Ашкинази"

включаем их и взрываем какие-то субатомные частицы, то вылетают струи как нормального вещества, так и антивещества. Другое место - космические лучи. Космические лучи на самом деле не лучи, а скорее потоки высокоэнергетических частиц. Эти частицы возникают в результате сверхмощных процессов во Вселенной, таких, как сверхновые и сталкивающиеся звезды, и поэтому к ним применима та же физика.

Но почему антивещество встречается так редко? Если вещество и антивещество идеально сбалансированы, что случилось со всем этим антивеществом? Ответ лежит где-то в ранней Вселенной.

Антигалактика

Мы не совсем уверены, что именно произошло, но что-то вышло из равновесия в молодом космосе. Предположительно, в старые добрые времена (когда возраст Вселенной был меньше секунды) вещество и антивещество производились в равных количествах. Но потом что-то случилось; что-то вызвало образование большего количества вещества, чем антивещества. Всего лишь одна часть на миллиард дисбаланса, но этого достаточно, чтобы нормальная материя стала доминировать над всей вселенной, в конечном итоге формируя звезды и галактики, и даже нас с вами. Но каким бы ни был этот процесс, он не был полностью идеальным. Вполне возможно, что ранняя Вселенная могла оставить большие сгустки антивещества, плавающие здесь и там по всей Вселенной. Эти сгустки, если они проживут достаточно долго, вырастут в относительной изоляции. Конечно, когда вещество и антивещество сталкиваются, они уничтожают друг друга во вспышке энергии, и это вызвало бы некоторые проблемы в ранней Вселенной. Но если сгустки антивещества прошли через это испытание, они оказались бы на свободе. В течение миллиардов лет эти сгустки антивещества могли собраться вместе и стать больше. Помните, что единственная разница между антивеществом и веществом - это заряд. Все остальные физические свойства остаются точно такими же. Таким образом, могли образоваться антиводород, антигелий и анти-все-другие элементы. Могли возникнуть антипылевые, антизвездные тела, подпитываемые анти-синтезом, анти-планеты с анти-людьми.

Обратный отсчет

Астрономы не подозревают, что где-то плавают антигалактики, потому что их взаимодействие с нормальной материей (скажем, когда две галактики сталкиваются) высвободило бы довольно много энергии - этого достаточно, чтобы мы заметили. Но возможны и более мелкие сгустки. Более мелкие сгустки, похожие на шаровые скопления. Шаровые скопления - это небольшие плотные скопления из менее миллиона звезд, вращающихся вокруг более крупных галактик. Они считаются невероятно старыми, поскольку в нынешнюю эпоху там не образуются новые звезды, а вместо этого скопления заполнены небольшими красными, пожилыми популяциями. Они также относительно свободны от газа и пыли - топлива, необходимого для создания новых звезд. Шаровые скопления просто слоняются по кругу, неуклюже вращаясь вокруг своих более крупных и активных кузенов, остатков ушедшей и в значительной степени забытой эпохи. У самого Млечного Пути их свита около 150 объектов. А некоторые из них могут состоять из антизвезд.

Группа астрофизиков-теоретиков вычислила, что произойдет, если одно из шаровых скоплений, вращающихся вокруг Млечного Пути, на самом деле окажется антископлением. Они задали простой вопрос: что будет, если шаровое скопление не пронзит диск Млечного Пути и не взорвется? Поскольку антископление будет состоять только из звезд, а звезды не занимают много места, возможностей для больших взрывов не так уж и много. Вместо этого антизвезды в антископлении будут жить своей обычной жизнью. Они будут испускать постоянные потоки частиц. Или производить мощные вспышки и выбросы корональной массы. Или сталкиваться друг с другом. Или погибать от фантастических взрывов сверхновых. Все эти процессы высвободили бы тонны античастиц, отправив их из антископления в ближайший объем Вселенной, включая Млечный Путь. Включая нашу Солнечную систему, где эти античастицы появятся как просто еще одна часть потока космических лучей.

Так могли ли некоторые из античастиц, попадающих в нашу атмосферу каждый день, быть запущены антизвездой миллионы лет назад? Сейчас это слишком сложно сказать. Конечно, есть античастицы, смешанные в общей популяции космических лучей, но, поскольку магнитное поле Галактики изменяет траектории заряженных частиц (нормальных и античастиц), трудно точно сказать, откуда на самом деле пришел конкретный космический луч. Но если астрономы смогут определить шаровое скопление как особенно сильный источник античастиц, это будет похоже на открытие капсулы времени, открывающей нам окно в физику, которая доминировала во Вселенной, когда ей было всего лишь несколько секунд.

Мы также не могли посетить антископление, потому что как только мы это сделаем, мы взорвемся.

***

Originally published on Live Science.

Рафи Летцтер

Девятая планета, возможно, не существует

Есть ли в Солнечной системе большая темная девятая планета, дрейфующая далеко за орбитой Нептуна? С 2016 года многие астрономы говорят, что это возможно, указывая на доказательство наличия мощного источника гравитации в глубоком космосе. Но в новой статье утверждается, что этот источник гравитации - ничто иное, как статистический мираж, следствие того, куда астрономы направляют свои телескопы в ночном небе.

Первым физическим намеком на гипотетическую Девятую планету была группа космических камней с похожими орбитами, которые, казалось, были сгруппированы необычно близко друг к другу. Эти тусклые, далекие, трудно обнаруживаемые объекты вращаются за Нептуном и известны как "транснептуновые объекты" (TNO). Поскольку эти холодные маленькие миры в дальней части Солнечной системы отражают мало солнечного света, они имеют тенденцию сливаться с более ярким фоном звезд и галактик, которые привлекают внимание большинства астрономов, и лишь немногие из них были идентифицированы и каталогизированы. (Самая известная из них - карликовая планета Плутон, которая вращается относительно близко к Солнцу по сравнению с многими ее родственниками из TNO.).

Но в 2016 году астрономы Константин Батыгин и Майк Браун из Калифорнийского технологического института заметили, что все шесть ТНО, включая карликовую планету Седна, имеют эллиптические и "эксцентрические" орбиты, ориентированные в одном направлении. Все шесть имели афелий примерно на одной стороне Солнечной системы. В статье 2016 года, опубликованной в The Astronomical Journal, Батыгин и Браун написали, что планета с массой примерно в 10 раз больше Земли, находящаяся намного дальше Плутона и вращающаяся по длинному эллиптическому пути вокруг Солнца, может объяснить кажущееся скопление. Они утверждали, что со временем большая гравитация девятой планеты вынудила бы эти шесть TNO выйти на их сгруппированные орбиты.

Но в новой статье, опубликованной в базе данных arXiv, но еще не прошедшей экспертную оценку, большой коллектив исследователей предполагает, что TNO не особенно сгруппированы - они просто выглядят так из-за того, что земляне направляют свои телескопы в определенные области неба.

Исследователи взяли выборку из 14 известных "экстремальных" (то есть очень удаленных объектов, принадлежащих к семейству, больше всего повлиявшему на исследования Девятой Планеты) TNO и предположили, что они являются частью, в