cтатьи по экспериментальной астрофизике

Автор
Сообщение
marsdmitri
#39373 2020-10-19 06:50 GMT

профессор Космологии Jens Chluba Йенс Члуба

https://www.research.manchester.ac.uk/portal/jens.chluba.html

1. Наука о спектральном искажении реликтового излучения

Измерения обсерватории COBE / FIRAS показали, что спектр реликтового излучения чрезвычайно близок к идеальному черному телу.

Но в ранней Вселенной существует процессы, которые должны создавать спектральные искажения на уровне, доступном для современных технологий. Ясделаю краткий обзор последних теоретических и экспериментальных разработок, объяснив, почему будущие измерения спектра реликтового излучения откроют неизведанное окно в раннюю Вселенную и физику элементарных частиц с возможными  сюрпризами, но также с несколькими ожидаемыми  нами гарантированными сигналами.

https://arxiv.org/abs/1405.6938

https://arxiv.org/pdf/1405.6938.pdf

После новых наблюдений с помощью астрофихической обсерватории COBE в начале 1990-х годов, исследования космического микроволнового фона (CMB) были сосредоточены на его анизотропии температуры и поляризации. Спектральные искажения реликтового излучения — крошечные отклонения энергетического спектра реликтового излучения от спектра идеального черного тела — обеспечивают второй, независимый анализ фундаментальной физики, позволяющий проникнуть в глубь первоначальной Вселенной.                     

Теоретические основы спектральных искажений в последние годы претерпели значительные изменения, которые подчеркивают огромный потенциал этой развивающейся области. Спектральные искажения исследуют фундаментальное свойство Вселенной — ее тепловую историю — тем самым обеспечивая дополнительное понимание процессов в рамках стандартной космологической модели (CSM), а также новой физики за ее пределами. Спектральные искажения — важный инструмент для понимания инфляции и природы темной материи. Они проливают новый свет на физику рекомбинации и реионизации, двух важных этапов эволюции нашей Вселенной, и предоставляют важную информацию о процессах барионной обратной связи в дополнение к исследованию первичных корреляционных функций в масштабах, недоступных для других индикаторов.

Диапазон сигналов огромен: многие порядки открытий можно исследовать путем подробных наблюдений за энергетическим спектром реликтового излучения. Некоторые сигналы CSM предсказываются и обеспечивают четкие экспериментальные цели, некоторые из которых уже наблюдаемы с помощью современных технологий. Подтверждение этих сигналов расширит досягаемость CSM на порядки величин в физическом масштабе, поскольку Вселенная эволюционирует от её начальных стадий до своей нынешней формы. Отсутствие этих сигналов создало бы огромную теоретическую проблему, немедленно указав на новую физику.

https://arxiv.org/abs/1903.04218

https://arxiv.org/pdf/1903.04218.pdf

2. Нейтринное излучение Вселенной больших энергий.

Высокоэнергетичные объекты не излучают фотоны, поэтому они невидимы обычными телескопами. Поэтому изучению нейтрино и разработке всё более эффективных методов их регистрации сегодня придаётся большое значение.

http://nuclphys.sinp.msu.ru/neutrino/uen/index.html

https://zanauku.mipt.ru/2020/05/13/gde-rozhdayutsya-nejtrino/

https://arxiv.org/abs/2001.00930

Слияние сверхмассивных черных дыр (СМЧД) повсеместно встречается в истории Вселенной и часто демонстрирует сильную аккреционную активность и мощные струи. Эти слияния SMBH также являются многообещающими кандидатами для будущих детекторов гравитационных волн, таких как лазерная космическая интерферометрическая антенна (LISA). В данной работе мы рассматриваем эмиссию нейтрино, вызванную ударными волнами.

Релятивистские струи, образовавшиеся после их слияния, будут двигаться вперед внутрь материала диска предварительного слияния, а затем они впоследствии будут коллимированы, что приведет к образованию внутренних ударных волн, коллимационных ударных волн, прямых и обратных ударных волн. Космические лучи могут быть ускорены в этих местах,  и при  процессе производства фотомезонов ожидаются нейтрино. Мы формулируем структуры струи и соответствующие взаимодействия в них, а затем оцениваем испускание нейтрино из каждого ударной волны.

Обнаружено, что ежемесячное излучение нейтрино высокой энергии из струи после слияния после события гравитационной волны обнаруживается обсерваторей в Антарктиде IceCube-Gen2 в течение примерно пяти-десяти лет работы в оптимистичных случаях, когда нагрузка космическими лучами достаточно высока и скорее всего имеется суперэддингтоновская аккреция.

Мы оцениваем вклад слияния сверхмассивных черных дыр в интенсивность диффузных нейтрино и обнаружено, что значительная часть наблюдаемых нейтрино в IceCube очень высоких энергий

(Eν >1 ПэВ) могла происходить от них в оптимистических случаях. В будущем такие нейтринные аналоги вместе с наблюдениями за гравитационными волнами могут быть использованы в подходе с несколькими датчиками  для более детального выяснения эволюции и физического механизма слияния сверхмассивных ЧД.

https://arxiv.org/abs/2008.05616

https://arxiv.org/pdf/2008.05616.pdf

3. Проблема величины постоянной Хаббла

Аннотация: Современные космологические зонды предоставили фантастическое подтверждение стандартной Λ Холодной Космологической модели темной материи, ограниченной с беспрецедентной точностью.

Однако с повышением экспериментальной чувствительности несколько статистически значимых несоответствий между различными независимыми результатами появились в наборе космологических данных. Хотя эти противоречия могут быть частично результатом систематических ошибок,после нескольких лет точного анализа они ясно указывают на противоречия в стандартной космологическом
сценарии и необходимости  новой физики. В этом письме о заинтересованности мы сосредоточимся на разницах в измерении 4σ между
оценкой астрофизической рьсетватории Планк постоянной Хаббла H0 и измерения коллаборации SH0ES.

После показа оценки H0, сделанные разными командами с использованием разных методов и геометрических калибровок, мы
перечислим несколько интересных новых физических моделей, которые могут разрешить это противоречие, и обсудим, как в следующем десятилетии эксперименты будут иметь решающее значение.

https://arxiv.org/pdf/2008.11284.pdf


отредактировал(а) marsdmitri: 2020-10-20 05:58 GMT
marsdmitri
#39938 2020-12-08 09:42 GMT

4. 3 Cтатьи экспериментальные обсерватории Планк.

а. https://arxiv.org/abs/1807.06209

http://sro.sussex.ac.uk/id/eprint/90720/1/Antony%20Lewis%202-Accepted-3.04.20.pdf

 b. https://www.osti.gov/biblio/1713250

https://escholarship.org/content/qt6tk3d2n7/qt6tk3d2n7.pdf

https://repository.ubn.ru.nl/bitstream/handle/2066/224818/224818.pdf?sequence=1

с. https://repository.ubn.ru.nl/bitstream/handle/2066/224821/224821.pdf?sequence=1 

Aghanim, N., et al. 2020a, Astron. Astrophys., 641, A6, doi: 10.1051/0004-6361/201833910

2020b, Astron. Astrophys., 641, A5, doi: 10.1051/0004-6361/201936386

2020c, Astron. Astrophys., 641, A8, doi: 10.1051/0004-6361/201833886

Их обсуждение https://arxiv.org/pdf/2011.11645.pdf

Эксперименты показывают, что некоторая константа отрицательная, значит теория инфляции и плоской Вселенной неверны.

marsdmitri
#39992 2020-12-11 02:40 GMT

2. Телескоп СРГ/еРОЗИТА, один из двух инструментов на борту орбитальной обсерватории «Спектр-РГ»,  обнаружил  огромную округлую структуру ниже плоскости Млечного Пути, занимающую существенную часть Южного Неба.

http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=9710e287-dfbe-4c51-97b8-ac7e1da3c4ba  

marsdmitri
#40091 2020-12-17 23:20 GMT

Спутник для зондирования частиц темной материи (англ. Dark Matter Particle Explorer, DAMPE) — первый китайский астрономический спутник

https://ru.wikipedia.org/?curid=8540274&oldid=109927276

https://www.sciencemag.org/news/2017/11/china-s-dark-matter-space-probe-detects-tantalizing-signal

Изучает атомный состав, энергетический спектр космических частиц в том числе электронов и позитронов (вид функции энергии космических частиц ).Там присутствуют  атомы разных химических элементов. Энергия пучков до 100 Тера электроновольт.

По ним можно обнаружить новые источники частиц, понять процессы, которые там происходят.

4 статьи на английском

http://english.nssc.cas.cn/ns/NU/201809/W020180906583000443484.pdf

https://arxiv.org/abs/1206.2241

https://arxiv.org/abs/1406.3928

https://arxiv.org/abs/1711.10981

https://arxiv.org/abs/1909.12860

 

marsdmitri
#40502 2021-01-06 18:27 GMT

Появилась статья в июле 2020 года и видео об открытии новой структуры во Вселенной состоящей из 10 в 17 степени солнечных масс на расстоянии около 500 миллионов световых лет от нашей галактики после обработки данных с обсерватории Swift.

https://www.ng.ru/science/2020-12-25/9_8049_sc3.html

https://arxiv.org/abs/2007.04414

https://vimeo.com/389251832/6feeec421f

Структуру назвали Новая южная стена (South Pole Wall). https://ru.wikipedia.org/?curid=8463990&oldid=111437145

Пpи просмотре видео видно, что часть вещества в ней поглощается или стремится к 7 областям очень маленького размера.

Возможно это огромные черные дыры. Как в Великом аттракторе.

Т.е. астрономы не знают, как устроена Вселенная на расстояниии даже 500 миллионов световых лет от Земли.

Так поздно она была открыта, т.к. наблюдению мешали огромные скопления пыли.

По современным астрофизическим теориям такая структура не должна существовать.Как она образовалась неизвестно.

Поэтому с большим подозрениям относитесь к астрономам, которые утверждают, что им хорошо известна структура

Вселенной на расстоянии в 10 миллиардов световых лет от Земли, в 20 раз дальше.

На самом деле они не знают ни точно расстояние до галактик на таком расстоянии, ни их эволюцию,  что там находится сейчас.

Даже на расстоянии 40000 световых лет астрономы знают массу черной дыры в центре нашей галактики с погрешностью в 5 процентов.

Выводы.

1.На расстоянии  500 миллионов — 1 миллиард световых лет Вселенная неоднородная.

2. Астрофизики не имеют 100% экспериментальных подтверждений о существовании в прошлом инфляции. Т.к. пока не открыты гравитационные релятивистские волны. Поэтому теоретик Валерий Рубаков в МГУ им. Ломоносова создал теорию, в которой Вселенная родилась из холодного вещеста без Большого взрыва. Она удовлетвоительно описывает наблюдаемые явления, но хуже чем теория инфляции.

3. В теории гравитации всегда присутствует бесконечность или сингулярность. Например внутри черных дыр.

Экспериментаторы имеют дело только с линейными гравитационными волнами.

Процессы в природе описываются не только линейными волнами.

Поэтому нужна новая нелинейная теория гравитации в которой нет сингулярностей.

Некоторые процессы в природе описываются нелинейными гравитационными волнами, скорость которых на несколько порядков ниже скорости света. Например, при рождении Вселенной.

Поэтому современные теории в которых есть сингулярность могут быть совершенно не верными.

Нельзя уравнением Маквелла и линейными электромагнитными волнами описать обчную молнию.

4. Теоретики не знают основных свойств черных дыр. Сохраняется ли в них информация или нет?

Вы можете почитать 30 летние дебаты по этому поводу в газетной статье. Мой перевод https://www.sendspace.com/file/unf170


отредактировал(а) marsdmitri: 2021-02-11 08:49 GMT
Anderis
#40503 2021-01-06 18:32 GMT
#39992 marsdmitri :

2. Телескоп СРГ/еРОЗИТА, один из двух инструментов на борту орбитальной обсерватории «Спектр-РГ»,  обнаружил  огромную округлую структуру ниже плоскости Млечного Пути, занимающую существенную часть Южного Неба.

http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=9710e287-dfbe-4c51-97b8-ac7e1da3c4ba  

Красивые картинки. 

Дауны любят чтобы много было цветов и ярких красок.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

 

marsdmitri
#40699 2021-01-19 06:14 GMT

по нейтрино

Elisa Resconi. IceCube and the Pacific Ocean Neutrino Experiment , Мюнхен, Германия

https://www.pacific-neutrino.org/publications

https://physicsworld.com/a/astronomers-plan-huge-neutrino-observatory-in-the-pacific-ocean/

 

marsdmitri
#40700 2021-01-19 06:29 GMT

от транзиентов Be / рентгеновского излучения при низкой рентгеновской светимости до ярких необычных коротких гамма-всплесков

Aлисия Руко Эскориал

Северо-Западный университет (CIERA)

Рентгеновские исследования — полезный и мощный инструмент, позволяющий распутать самые разные физика наблюдаемых переходных явлений, таких как Be\X-ray двойные (BeXB) и гамма-всплески (GRB). Be/рентгеновские переходные процессы массивные рентгеновские двойные системы, содержащие звезды типа Be и сильно намагниченные нейтронные звезды. Хотя эти системы интенсивно наблюдались и изучались во время вспышки мало что было известно об их состоянии «не во вспышке», т.е. при низкой рентгеновской светимости. Я представлю разные сценарии предложил объяснить поведение рентгеновских лучей, демонстрируемое BeXB во время этого состояние, от низкоуровневой аккреции до остывания коры нейтронной звезды, и роль сильного магнитного поля нейтронной звезды в эти сценарии. С другой стороны, гамма-всплески показывают одни из самых энергичных переходные явления во Вселенной. Их синхротронное излучение позволяет для многоволновых исследований, где совместная мощность рентгеновского и оптического наблюдения раскрывают информацию об энергетике, открытии струи углы, среды и каналы-прародители этих событий. В общем, были предложены и продемонстрированы два разных канала-предшественника в зависимости от длительности гамма-всплеска возможны двойные слияния нейтронных звезд (короткие GRB) или коллапс массивных звезд (длинные GRB). В этом разговоре я буду представим необычный случай GRB 180418A с продолжительностью более классического короткого гамма-всплеска, но с энергетикой и свойствами струи несовместимы с типичной популяцией длинных гамма-всплесков.

from Be/X-ray transients at low X-ray luminosity  to bright unusual short gamma-ray bursts

                Alicia Rouco Escorial

              Northwestern University (CIERA)

X-ray studies are a useful and powerful tool to disentangle the diverse
physics behind the observed transient phenomena such as those in Be/X-ray
binaries (BeXBs) and gamma-ray bursts (GRBs). Be/X-ray transients are
high-mass X-ray binaries which harbour Be-type stars and highly magnetised
neutron stars. While these systems have been intensely observed and studied
during outburst, not much was known about their 'not-in-outburst' state,
i.e. at low X-ray luminosities. I will present the different scenarios
proposed to explain the X-ray behaviour shown by BeXBs during this
state, from low-level accretion to crustal cooling of the neutron star,
and the role played by the high magnetic field of the neutron star in
these scenarios. On the other hand, GRBs show some of the most energetic
transient phenomena in the Universe. Their synchrotron emission allows
for multi-wavelength studies where the joint power of X-ray and optical
observations reveals information about the energetics, jet opening
angles, environments and progenitor channels of these events. In general,
two different progenitor channels have been proposed and demonstrated
depending on the GRB duration, either double neutron-star mergers (short
GRBs) or the collapse of massive stars (long GRBs). In this talk, I will
introduce the unusual case of GRB 180418A with a duration longer than
that of a classical short GRB, but with energetics and jet properties
inconsistent with the typical long GRB population.

marsdmitri
#40823 2021-01-22 23:05 GMT

Кратер Лермонтова на Меркурии

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063320303494

marsdmitri
#41098 2021-02-09 00:59 GMT

50 лет безуспешных попыток поиска инопланетных цивилизаций в немецком институте Макса Планка.

https://www.mpe.mpg.de/79877/flyer

Вселенная опасна.Я бы искал жизнь на планетах только у звезд относящихся к классу Солнца

и только на прериферии нашей галактики, как находится Земля.

Вдали от вспыхнувших сверхновых, вдали от 10 000 черных дыр, которые  обнаружили или предполагают,

что они есть в даном месте в нашей галактике (например в центре многих звездных скоплений).

В 2016 году ученые обнаружили планета получила название Проксима b, размером примерно с Землю, вращающийся вокруг Проксимы Центавра.  Она вращается в «обитаемой зоне» и считалась наиболее вероятным претендентом на звание планеты с пригодными для жизни условиями.

Другая цивилизация очень похоже на нашу. Она очень опасна для нас из-за наличия новых вирусов и микробов.

У нас нет от них иммунитета. Поэтому жители севера бояться туш мертвых мамонтов, замороженных древних животных.

Там много опасных древних бактерий, микробов, болезней или как они говорят злых духов.

Вблизи центра галактики очень высокий уровень рентгеновского и гамма излучения от группы черных дыр.

Жизнь легко возникнув, так же может легко погибнуть или сохраниться только в форме бактерий, микробов.

И  существовать миллиарды  лет в примитивной форме.Это было на Земле много раз.

Каждые 100000 лет вся живое на территории почти всей России, Канады исчезает под 2-3 километровым слоем льда!

Они сдирают грунт каждый раз на десятки метров. И спрессовывают его гигантским давлением. Они уничтожают горы.

В Душанбе произошло землетрясение и часть города была засыпана  оползнем с гор. Под ним нашли сейф.И в нем были пачки денег.Сейф представлял собой сплющенные листы железа, деньги все превратились в порошок.

Если на Земле будет снова полное глобальное оледенение и цивилизация погибнет под  слоем льда в десятки, сотни метров.

То как обнаружить из космоса, что она была и на каком расстоянии это возможно?

Высокоразвитая цивилизация может погибнуть и из-за вспышек сверхновых звезд

(на Земле из-за них появились растения с фиолетовыми листьями, когда озоновый слой разрушился и

резко вырос уровень ультрафиолета), из-за падения астероидов и последовавшую за этим

вулканическую активностью и отравление океанов (пермское вымирание животных  251,902±0,024 миллионов лет назад).

Это видно по Марсу, атомосфера его была полностью уничтожена не только за счет малой силы тяжести,

но и из-за падения астероидов.

Можно искать и погибшие цивилизации по уровню радиации (рентгеновского излучения) от планет,

если считать что она погибла от термоядерной войны.

Имеет смысл выращивать часть земной жизни в другом месте в атмосфере с тяжелым газом ксеноном.

Он защищает от рентгеновского излучения и безвреден.

На Луне в пещерах, в подводных океанах спутников Юпитера Энцеладе, Европе, Титане — спутнике Сатурна, на астероидах

(в замкнутых цистернах с водой- на астероиде Церера, где  есть подледный океан.

Т.е. перейти от поисков жизни к воссозданию части земной жизни в Солнечной системе на всех подходящих космических обьектах.

Должен присутствовать фитопланктон, водоросли, креветки, бактерии. Должна быть замкнутая пищевая цепочка. 

Може ли создать искусственную примитивную криогенную жизнь в океанах из жидкого азота, кислорода  на Тритоне, Плутоне, спутниках Урана, Нептуна, Плутона?

Создав пещеру на Марсе и Луне, астероиде Церера, найдя там грунтовые воды, создав систему освещения, полива,

 посадив там розы и разведя там бабочек, пчел. Как они будут расти при малой силе гравитации?

Чем они будут отличаться от роз на Луне, астероидах? Существует некая граница, и при силе гравитации

меньше некоторой величины, часть земных растений, деревьев, рыб, животных, насекомых

не выживет даже при наличии полива, питания, и атмосферы богатой улекислотой и кислородом

(например сосны, секвойя, береза, все животные, все птицы), не сможет размножаться,

часть будет расти нормально (все простейшие водоросли, грибы, насекомые).

Почва, бактерии в ней вырабатывают 50% кислорода на Земле.

Для размоножения многих растений и деревьев необходимы пчелы.

Люди не могут размножатся, если живут на высоте выше 5 — 4.5 км из за уровня ионизирующего излучения.

Поэтому индейцы в Южной Америке, зная это, спускаются периодически вниз с гор.

 


отредактировал(а) marsdmitri: 2021-02-12 06:50 GMT
marsdmitri
#41306 2021-02-23 14:06 GMT

Наблюдение  разрушения звезд черными дырами

https://arxiv.org/abs/2005.06097

Черная дыра поглотила звезду в глубоком космосе и бросила высокоэнергетическую нейтрино на Землю.

Нейтрино выделяется/при термоядерных и ядерных реакциях, а также при замедлении вращения нейтронных звезд и черных дыр.

При замедлении вращения происходит сжатие вещества звезд и увеличение количества ядерных и термоядерных реакций.
Во время приливного разрушения звезда разрывается приливными силами сверхмассивной черной дыры. Около 50% массы звезды в конечном итоге аккрецируется черной дырой.

Попадает на аккреционный диск и затем поглощается.

Возникающая в результате вспышка может в крайних случаях суперэддингтоновской аккреции массы привести к релятивистской струе (https://ru.wikipedia.org/?curid=888044&oldid=110643394).

Хотя события приливного разрушения теоретически были предложены как источники высокоэнергетических космических лучей и нейтрино, поиски  показывают, что их вклад в диффузный поток внегалактических нейтрино очень невелик. Но недавняя связь трекового астрофизического нейтрино (IceCube-191001A16 — пойманое на обсерватори в Антарктиде)

с событием приливного разрушения (AT2019dsg17) указывает на то, что некоторые события приливного разрушения могут ускорять космические лучи до энергий петаэлектронвольт (10 в 15 степени Эвольт) .

Мы вводим феноменологический сценарий согласования с релятивистской струей, чтобы объяснить эту связь: расширяющийся кокон постепенно заслоняет рентгеновские лучи, испускаемые аккреционным диском, и  обеспечивает достаточно интенсивную внешнюю цель обратно рассеянных рентгеновских лучей для производства нейтрино через протон-фотонные взаимодействия. Мы воспроизводим задержку (относительно пика) испускания нейтрино, масштабируя радиус образования с радиусом черного тела.

Наша энергетика и предположения для струи и кокона совместимы с ожиданиями численного моделирования приливных разрушений.

Я подумал. Может ли иногда часть релятивисткой струи быть создана не из плазмы, электронов, нейтрино, а также из глюонов (т.е. кварк-глюонной плазмы)?


отредактировал(а) marsdmitri: 2021-02-23 14:26 GMT