Понедельник 24 февраля 2020 года
Мы
в соцсетях

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Физики раскрыли роль диффузии в ранней Вселенной


Физики раскрыли роль диффузии в ранней Вселенной

Понедельник, 19 Сентября 2016 16:21

Ученые из Института космических исследований (ИКИ РАН), МФТИ и Института астрофизики Общества Макса Планка показали, что диффузия частиц в газе, текущем в центр формирующихся в ранней Вселенной галактик, могла повлиять на соотношение между содержанием гелия и водорода внутри первых галактик. 

 

Изменение относительного количества гелия из-за этого явления, по расчетам ученых, может достигать значений, сравнимых с точностью современных теоретических предсказаний. Это означает, что наблюдаемое обилие водорода и гелия может отличаться от предсказаний теории. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию Planet Today.

 

По словам ученых, чрезвычайно интересно узнать, насколько важно учитывать эффект диффузии в эпоху формирования первых звезд и галактик, поскольку точность прямого измерения обилия первичных элементов с каждым годом растет.

 

Для описания состояния Вселенной на всех этапах ее развития физики используют так называемые космологические параметры. Это, например, параметр Хаббла, определяющий темп расширения Вселенной, или параметры, задающие соотношение между материей и темной энергией. Знание меняющихся со временем величин этих параметров на всех стадиях эволюции Вселенной позволит физикам заглянуть на миллиарды лет назад или вперед и создать правильную модель развития Вселенной. Уже разработаны методы вычисления космологических параметров с высокой точностью. Один из них — прямое измерение обилия первичных элементов — дает возможность определить так называемое барион-фотонное отношение во Вселенной, которое позволяет найти вклад нормального вещества (барионов) в полную современную плотность энергии во Вселенной. 

       

Согласно современной теории развития Вселенной в первые минуты после Большого взрыва начался процесс нуклеосинтеза, который привел к объединению протонов и нейтронов в ядра первичных элементов. Первичный газ наряду с водородом в основном содержал гелий и небольшое количество дейтерия и лития. Эта эпоха особенно интересна для физиков тем, что является самой ранней стадией эволюции Вселенной, для которой сегодня имеются надежные наблюдательные данные.

 

Павел Медведев, Сергей Сазонов и Марат Гильфанов предположили, что отнесенное к водороду количество первичного гелия могло меняться в процессе эволюции Вселенной в результате действия диффузии в газе формирующихся первых галактик.

 

“В процессе образование галактик сначала быстро сжимается темная материя, затем в эту зону начинает стекать газ. Мы считаем, что в этом потоке газа возможна диффузия. Она приводит к тому, что частицы разных масс будут двигаться с неравными скоростями. Допустим, газ состоит только из водорода и гелия. Гелий — более тяжелая частица, значит, она будет оседать быстрее водорода в гравитационном поле формирующейся галактики. В итоге в образовавшейся галактике относительное обилие гелия к обилию водорода будет отличаться от значения, которое предсказывает теория нуклеосинтеза”, — говорит Сергей Сазонов из ИКИ РАН и МФТИ.

 

Ученые рассмотрели диффузия частиц в газе в процессе образования галактик на ранних этапах развития Вселенной. Исследователи посчитали, каким может быть вызванное этим эффектом изменение относительного содержания гелия в галактиках заданной массы. Оказалось, что оно могло достигать сотых долей процента при диффузии в холодном газе. Если же газ во Вселенной в эпоху образования первых галактик (несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва) был разогрет до температуры порядка нескольких тысяч градусов, то диффузия могла привести к изменению относительного количества гелия уже на десятые доли процента. Одной из причин подогрева газа могла быть передача энергии взрыва первых сверхновых звезд окружающей среде с помощью космических лучей. Такой новый механизм разогрева Вселенной был предложен Сергеем Сазоновым и Рашидом Сюняевым в предыдущей работе.

 

Первичный гелий меряют в межзвездном газе близких к нам галактик в областях, где нет звездообразования. Это нужно, чтобы наблюдаемое вещество было именно первичным, а не продуктом термоядерного горения водорода в звездах. Прямое измерение обилия первичного гелия позволяет ограничивать космологические параметры и проверять теорию первичного нуклеосинтеза. Как сказано выше, космологические параметры задают состояние Вселенной в любой момент времени. Поэтому их определение с максимальной точностью — одна из основных задач космологии. 

 

Современная точность предсказания обилия гелия совпадает со значениями изменения, вносимого диффузией. То есть, авторами предложен физический эффект, способный менять содержание гелия в галактиках в пределах точности измерений. По этой причине будущие более точные предсказания, построенные на измеряемых данных, должны учитывать этот эффект.

Яндекс.Дзен

Волкова Алена Опубликовано в Наука   Теги Физики Новости
Новости партнеров
Главное за сутки
Ученые выявили новый источник распространения коронавируса в Китае Ученые выявили новый источник распространения коронавируса в Китае Передача нового типа коронавируса от человека к человеку началась еще в ноябре или в начале декабря прошлого года. Именно так вирус попал на рынок морепродуктов в Ухане, откуда и распространился…
Чем армия сможет защитить Россию Чем армия сможет защитить Россию Боевая готовность российских Вооруженных сил растет год от года, армия получает новейшие образцы вооружений и военной техники, часть из которых не имеет мировых аналогов, а количество проводимых учений вселяет уверенность…
Турция не намерена вступать в столкновение с Россией в Сирии Турция не намерена вступать в столкновение с Россией в Сирии Глава Минобороны Турции Хулуси Акар в интервью телеканалу CNN Turk заявил, что республика не намерена вступать в столкновение с Россией в Идлибе, единственной мишенью являются сирийские войска. Подробности - в…
Интернет и СМИ
Читайте также
Из саранчи сделали киборгов для американской армии Из саранчи сделали киборгов для американской армии Американские ученые нашли способ превратить саранчу в киборгов, которые могут обнаруживать взрывчатку и другие опасные вещества на службе у военных. О том, как из насекомых создали киборгов для вооруженных сил…
В Австралии разгадали тайну следов динозавра на потолке пещеры В Австралии разгадали тайну следов динозавра на потолке пещеры Следы динозавра на потолке австралийской пещеры, вызвавшие недоумение у палеонтологов в середине двадцатого века, получили объяснение. По данным издания Historical Biology, загадку объяснил палеонтолог Энтони Ромилио из Квинслендского университета. Речь…
Гормон, вызывающий влечение, может стать новой виагрой Гормон, вызывающий влечение, может стать новой виагрой Британские ученые опубликовали результаты исследования, посвященного гормону под названием кисс-пептин (kisspeptin). Это биологическое вещество увеличивает активность отделов мозга, которые отвечают за половое влечение. Гормон, как уверены эксперты, может стать новой…
Тема дня
Haló noviny (Чехия): Запад - Россия. Новый виток конфронтации? Haló noviny (Чехия): Запад - Россия. Новый виток конфронтации?

Год от года Запад повышает градус напряженности в отношениях с Россией, пишет чешский журналист. Уро...

Фото
Пещера Зевса на острове Крит в Греции Пещера Зевса на острове Крит в Греции

Скалистый греческий остров Крит славится своими пещерами. Одна из них известна как Пещера Зевса.   ...

Опрос

Кому вы больше всего доверяете

Президенту РФ - 21.9%
Депутатам Госдумы - 0.3%
Российской армии - 5.6%
Полиции России - 0.3%
Только лишь себе - 55.7%
Даже себе не доверяю - 13.4%

Всего голосов:: 3120

 

Анекдот дня

В какой последовательности я меняю постельное белье:

1. Наволочка

2. Простынь

3. Отрицание

4. Гнев

5. Торг

6. Депрессия

7. Пододеяльник

Еще »
Комментарии для сайта Cackle

 

Неужели среди нас действительно существуют невидимые инопланетяне?
Стало известно откуда на полях появляются таинственные круги
В Ирландии найдены древние загадочные постройки
Infox
СМИ2
24СМИ
Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-68260 от 27.12.2016, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.