1-я Книга Федора. Файл 3

Файл 2-Е. http://artefact-2007.blogspot.ru/2017/02/1-2_13.html

    Ф. Дергачев

    Новая сущность

    Российские астрофизики не нашли темной материи в Солнечной системе

    «Петербургские астрофизики Николай и Елена Питьевы проанализировали существующие данные о массе и движении тел в Солнечной системе и обнаружили, что темная материя, которая, как считается, заполняет нашу галактику, не оказывает на это движение никакого заметного влияния. Статья ученых принята к публикации в российском издании Письма в Астрономический журнал, а ее препринт выложен в архиве Корнельского университета. Также о работе пишет блог «Technology Review»  

    Использованные в анализе данные о движении тел в Солнечной системе были получены как с Земли, так и при помощи приборов, установленных на космических аппаратах (таких, как, например, аппарат Кассини). Всего в анализ включено около 677 тысяч измерений, проведенных за последние сто лет как в оптическом, так и в радиоволновом диапазоне. Помимо планет и их крупнейших спутников, ученые учитывали движение 301 крупнейшего астероида; более мелкие тела моделировались в виде гомогенного пояса.

    Питьевым не удалось обнаружить существенного отклонения движения тел от того, которое предсказывается на основании массы и скорости известных планет и астероидов. Если такое отклонение и присутствует, то оно настолько незначительно, что может быть вызвано объектом, чья масса внутри орбиты Сатурна не может превышать 1,7 на 10^−10 массы Солнца — это примерно соответствует массе крупного астероида. Такая цифра была получена сложением погрешностей включенных в анализ измерений.

    Авторы не поясняют, как почти полное отсутствие темной материи в Солнечной системе можно примирить с ее наличием в нашей галактике, которое признается большинством астрофизиков. Выводы о наличии темной материи в Млечном пути основаны на приблизительно таком же анализе движения и говорят о том, что масса нашей галактики существенно больше, чем сумма масс ее известных составляющих...» (3 июля 2013, 20:40). http://lenta.ru/news/2013/07/03/nodark/

    «Тёмной материи в Солнечной системе нет». (03 июля 2013 года, 18:54). http://compulenta.computerra.ru/universe/astronomy/10007711/

    The Incredible Dark Matter Mystery: Why Astronomers Say it is Missing in Action

    «Astrophysicists believe that our galaxy must be filled with more dark matter than ordinary matter. Now astronomers say they can find no evidence of dark matter’s gravitational influence on the planets. What gives?

    Astronomers have a problem. Whenever they study the large scale structure of the universe, it soon becomes clear that the amount of visible matter cannot possibly generate enough gravity to hold together the structures they can see. Things like galaxy clusters and even galaxies themselves ought to fly apart given the amount of ordinary matter they contain.

    Something else must be holding these things together. So astronomers have dreamt up the idea of dark matter - mysterious, invisible and non-interacting stuff that fills the universe, generating the gravity necessary to hold everything together.

    This isn’t a small problem requiring a tiny amount of extra mass. The problem is huge. According to the latest picture of the large-scale structure of the Universe from the Planck space mission, ordinary visible matter makes up just 5 per cent of the total mass/energy of the Universe whereas dark matter makes up 27 per cent (the rest is the even more mysterious dark energy).

    To make the numbers work, astrophysicists tell us that our galaxy ought to be at least 80 per cent dark matter.

    That means our Solar System ought to be swimming in the stuff. Indeed, physicists have calculated that particles of dark matter ought to slam into each human on the planet at a rate of 100,000 times a year, as we saw last year.

    But that raises an important question. If we’re ploughing through a thick sea of dark matter as astrophysicists suggest, why don’t we see evidence of it?

    Most dark matter detectors work by looking for evidence of the collisions that dark matter must make with ordinary matter. A few of these experiments say they have found tentative evidence of these collisions.

    But there is another way to look for dark matter - by its gravitational effects on the Solar System itself. If the Sun is surrounded by a thick soup of dark matter, we ought to be able to see its gravitational influence on the orbits of the planets, moons and asteroids.

    Today, Nikolay Pitjev at St. Petersburg State University and Elena Pitjeva at the Institute of Applied Astronomy in St Petersburg, both in Russia, have used the most detailed set of measurements of planetary orbits ever made to study this question. Their conclusion is that the gravitational effect of dark matter on the solar system is negligible.

    Pitjev and Pitjeva have compiled an impressive data set consisting of some 677,000 measurements of planetary positions taken since 1910. These include optical measurements from observatories on Earth, ranging measurements from various spacecraft such as Cassini at Saturn and the Mars and Venus Express missions plus various Russian radar measurements of planetary positions taken between 1961 and 1995.

    This data has become increasingly accurate in recent years. For example, the data from Cassini gives its distance at Saturn to within a metre or so.

    Astrophysicists have used these measurements to model the behaviour of the solar system, taking into account the perturbations caused by the major planets, the Moon, the 301 largest asteroids, the other asteroids modeled as a uniform ring, the 21 largest trans-Neptunian objects and so on.

    Having taken all this into account, Pitjev and Pitjeva looked for anomalous gravitational effects that might be the result of dark matter. “If dark matter is present in the Solar system, then it should lead to some additional gravitational influence on all bodies,” they say.

    The puzzling news is that Pitjev and Pitjeva find no evidence of this stuff in their analysis. If it is there, its effect must be smaller than the errors in the data.

    Indeed, to satisfy this limit, they calculate that the amount of dark matter within the orbit of Saturn must be tiny. “The dark matter mass in the sphere within Saturn’s orbit should be less than 1.7 10^−10M⊙,” they say. That’s about the mass of a large asteroid.

    So astronomers are left scratching their heads. On the one hand, they say dark matter must hold our galaxy together with a vice-like gravitational grip. On the other, its gravitational effect on the Solar System is negligible. Something has to give.

    This problem of the contradictory effects of dark matter on different scales is fast turning into the most fascinating and urgent problem in physics and astronomy,

    Researchers are currently spending big bucks to design, build and run giant experiments looking for dark matter in our vicinity. And yet the evidence already gathered from other sources, such as this analysis by Pitjev and Pitjeva, suggest that this investment may produce a very poor return.

    That won’t stop them looking and nor should it. But the dark matter problem is likely to generate significant controversy in the coming months and years.

    Ref: arxiv.org/abs/1306.5534: Constraints on Dark Matter in the Solar System». (July 3, 2013). http://www.technologyreview.com/view/516681/the-incredible-dark-matter-mystery-why-astronomers-say-it-is-missing-in-action/

    Новое исследование обнаружило необъяснимое отсутствие темной материи в окрестностях Солнца

    «Наиболее точное на сегодняшний день исследование движений звезд в Млечном Пути не нашло свидетельств присутствия темной материи в большом объеме пространства вокруг Солнца. Согласно широко распространенным теориям считалось, что окрестности Солнца заполнены темной материей, таинственной невидимой субстанцией, которую можно обнаружить только косвенными методами, по гравитационному воздействию, которое она оказывает. Однако новое исследование, проведенное астрономами в Чили, показало, что эти теории просто не соответствуют наблюдательным фактам. Это может означать, что попытки прямой регистрации частиц темной материи на Земле вряд ли будут успешными.

Галактическое гало, выделенное голубым, считалось состоящим в основном из тёмной материи. Если новое исследование точно, размеры и форму этого гало придётся пересмотреть. (Иллюстрации ESO.)

     Группа, использующая 2.2-м телескоп MPG/ESO в обсерватории ESO Ла Силья, а также другие телескопы, построила карту движений более, чем 400 звезд на расстояниях до 13 000 световых лет от Солнца. На базе этих данных астрономы вычислили массу вещества в окрестностях Солнца, в объеме пространства, вчетверо превышающем те, что рассматривались прежде.

    “Значение массы, которое мы получили, очень хорошо соответствует тому количеству вещества, которое мы видим в форме звезд, пыли и газа в околосолнечной области”, - говорит руководитель группы Кристиан Мони Бидин (Christian Moni Bidin, Departamento de Astronomía, Universidad de Concepción, Chile). “Но тогда не остается места для темной материи, найти которую мы рассчитывали. Согласно нашим вычислениям, темная материя должна была отчетливо проявиться в наших измерениях. Но ее там просто не оказалось!”

    Темная материя – таинственная субстанция, которую нельзя увидеть, но которая проявляет себя через гравитационное взаимодействие с окружающим ее веществом. Первоначально предположение о существовании этой дополнительной составной части Вселенной было сделано, чтобы объяснить, почему внешние части галактик, включая и наш Млечный Путь, вращаются так быстро, но сейчас темная материя составляет существенный элемент теорий образования и эволюции галактик.

    В соответствии с общепринятой сейчас концепцией, темная материя составляет около 80% массы Вселенной [1], однако все попытки выявить ее природу до сих пор не увенчались успехом. Не удались и все эксперименты по регистрации частиц темной материи в лабораторных условиях на Земле.

    Измеряя с очень высокой точностью движения большого числа звезд, в особенности расположенных на большом расстоянии от плоскости Млечного Пути, исследовательская группа смогла рассчитать общую массу вещества в этом объеме [2]. Движения звезд являются результатом взаимного гравитационного притяжения всего наличествующего вещества, как обычного, например, звезд, так и темной материи.

    Существующие сейчас в астрономии модели формирования и вращения галактик предполагают, что Млечный Путь окружен гало из темной материи. Эти модели неспособны точно предсказать форму этого гало, но все они сходятся в том, что в околосолнечной области можно найти существенное количество темной материи. Только при очень необычной форме гало, например, очень вытянутой, можно объяснить отсутствие темной материи, выявленное настоящим исследованием [3].

    Новые результаты также означают, что попытки зарегистрировать темную материю на Земле, например, при редких взаимодействиях частиц темной материи с «нормальными» частицами, вряд ли могут быть успешными.

    “Хоть мы и получили такой результат, Млечный Путь все-таки вращается значительно быстрее, чем если бы он состоял только из наблюдаемого вещества. Так что, если темной материи нет там, где мы рассчитывали ее найти, значит, требуется новое решение проблемы скрытой массы. Наши результаты противоречат принятым сейчас моделям. Тайна темной материи, таким образом, стала еще загадочнее. Будущие исследования, такие, как миссия ESA Gaia, сыграют решающую роль в ее разгадке” – заключает Кристиан Мони Бидин.

    Примечания:

    [1] Согласно современным теориям, темная материя составляет 83% от всей массы Вселенной, а на долю обычного вещества приходятся остальные 17%. Во Вселенной также присутствует значительно большее количество темной энергии, но она, как считается, не оказывает влияния на движения звезд внутри Млечного Пути.

    [2] Наблюдения были выполнены со спектрографом FEROS, смонтированном на 2.2-м телескопе MPG/ESO, с приемником Coralie, установленном на шведском 1.2-м телескопе Леонарда Эйлера (Leonhard Euler Telescope), с инструментом MIKE на телескопе Magellan II и с эшелле-спекрографом на телескопе Ирэн Дюпон (Irene du Pont Telescope). Первые два телескопа установлены в обсерватории ESO Ла Силья (La Silla Observatory), последние два – в обсерватории Лас Кампанас (Las Campanas Observatory); обе эти обсерватории находятся в Чили. В общей сложности наблюдалось более 400 красных гигантов с большим разбросом высот над плоскостью Галактики в направлении южного галактического полюса.

Телескоп MPG/ESO сыграл ключевую роль в сборе информации для исследования

    [3] Теории предсказывают, что среднее количество темной материи в окрестности Солнца должно составлять примерно 0.5 килограммов в объеме земного шара. Новые измерения дают значение 0.00±0.06 килограмма темной материи в этом объеме». (18 апреля 2012 года). http://www.eso.org/public/russia/news/eso1217/  

    No dark matter in the solar neighbourhood

    «A recent study of the motion of about 400 stars in the solar neighbourhood suggest that our region of the Milky Way is devoid of dark matter.  As discussed in the 6 April post, while we cannot yet detect dark matter, we believe it must exist because of its gravitational effect.  In the Milky Way (and most other spiral galaxies) the inner part of the Galaxy rotates like a solid body, which means that the velocity increases with distance from the galaxy centre, but in the outer parts of the galaxy the rotation curve is flat, so the velocity remains constant with increasing distance from the galaxy centre. This means that stars in the outer parts of spiral galaxies must be feeling the pull of more gravity that stars in the inner part of the galaxy. And yet from observations we know there are less stars and less gas in the outer parts of spiral galaxies – hence flat the rotation curve of the Milky Way and other spiral galaxies suggests the existence of a dark matter halo surrounding and permeating them.

Rotation curves of spiral galaxies. (Credit: © 2012 Pearson Education, Inc., publishing as Addison Wesley.)

    Using results of a kinematic study of 412 red giant stars in the thick disk of the Milky Way within 4.5 kpc from the galactic plane, Christian Moni Bidin of the Universidad de Concepción in Chile and collaborators have been able to calculate the total mass of material in a region of the solar neighbourhood four times larger in volume than previously considered. By studying the motion of the stars, especially those moving away from the galactic plane, the team can then calculate the mass within that volume since the motion of the stars are effected by the mutual gravitational interaction between all material present – stars, gas, dust and dark matter. 
    To their surprise, the mass of the observable matter in the volume exactly matched the dynamical mass required, indicating that there is no dark matter in this volume of space. They go on to conclude that Earth-based experiments that are trying to detect dark matter particles will almost certainly fail.

    However, other astronomers are skeptical.  As Moni Bidin et al. point out, the analysis assumes that the Milky Way’s dark matter halo is spherical.  The results could be explained by a very elongated dark matter halo surrounding the Milky Way with little dark matter in the vicinity of the Sun. Furthermore, Moni Bidin et al. assume a constant average orbital speed of stars in the Milky Way (i.e. the average orbital speed does not depend on distance from the galactic center), which influences stellar motions in the vicinity of the Sun. As Avi Loeb of Harvard University points out this assumption of contact average stellar orbital speed actually requires dark matter, unless gravity is modified from the Newtonian inverse-square law.  The theory of modified Newtonian dynamics (MOND) can be used to explain the rotation curves of spiral galaxies by having an extra gravitational “kick” at the edge of galaxies.  However, MOND doesn’t work so well for elliptical galaxies, galaxy groups and clusters, and larger-scale structure. Perhaps less-massive warm dark matter particles (rather than more massive cold dark matter particles) could be help salvage the problem by having the dark matter distributed on wider scales in the inner parts of the Galaxy than on the outer parts.   However, in terms of cosmology, the less massive warm dark particles form galaxies too quickly to explain observations of the early Universe». (April 20, 2012). http://saoastronews.wordpress.com/2012/04/20/no-dm-in-solarneighbourhood/

    Kinematical and chemical vertical structure of the Galactic thick disk II. A lack of dark matter in the solar neighborhood, Moni-Bidin et al. (2012), ApJ, in press.

    Базовые законы физики не работают вне Солнечной системы

    «По мнению австралийских ученых из Национального университета Австралии, карликовые галактики, вращающиеся вокруг Млечного Пути, нарушают базовые законы физики, сформулированные Исааком Ньютоном. В итоге, говорят ученые, тут два варианта: либо мы видим то, чего не может быть, либо ньютоновская физика актуальна и универсальна только в пределах Солнечной системы.

    "Единственная возможность как-то объяснить наличие карликовых галактик на краю Млечного Пути - это изменение базовых физических принципов", - рассуждает астрофизик доктор Хемут Джержен из Национального университета Австралии. "Когда  астрономы обнаружили карликовые галактики на краю Млечного Пути, они увидели нечто интригующее - звезды в этих галактиках двигались гораздо быстрее, чем должны были бы".

Helmut Jerjen

    Например, в Солнечной системе, говорит Джержен, Меркурий - это ближайшая к Солнцу планета, а Нептун - самая дальняя. Скорости вращения этих планет различны - Меркурий успевает сделать почти 550 оборотов вокруг Солнца, тогда как Нептун - всего один. Примерно такие же скоростные пропорции наблюдаются и в отношение звезд, вращающихся вокруг центров галактик, и это неплохо вписывается в ньютоновскую физику.

    Однако в галактиках-карликах все видимые звезды вращаются с одинаковой скоростью, вне зависимости от того, как далеко они находятся от центра. "Для классических теорий нашей физики они (звезды) вращаются слишком быстро", - говорит ученый.

    Как правило, когда астрономы фиксируют нечто, что невозможно объяснить,  что называется, на глазок, то на помощь приходит пресловутая темная материя, на влияние которой и списываются аномалии.

    Происходит это и сейчас. Австралийские исследователи предложили, что карликовые галактики содержат в своем составе изрядную долю темной материи, которая и вносит смуту в движение звезд. Однако дальнейшие наблюдения показали, что даже при наличии темной материи, движение все равно не объясняется. Теперь смуту вносит траектория движения карликовых галактик - они курсируют вдоль Млечного пути по идеальной линии, почти в двухмерном пространстве - это говорит о том, что видимая масса составляет почти 100% реальной массы галактик.

http://www.spitzer.caltech.edu/uploaded_files/images/0008/5192/ssc2008-10a1_Med.jpg

    В случае ньютоновской физики галактики должны были бы двигаться с колебаниями из стороны в сторону. "Предыдущие исследования показывают, что эти галактики являются своего рода "приливными спутниками", сформированными от столкновения двух больших галактик. Наши теоретические расчеты показывают, что такие галактики не могут содержать темную материю, либо они содержат ее в незначительных количествах", - говорит он.

    "Мы имеем дилемму - известно, что звезды движутся там слишком быстро. Можно было бы списать это на темную материю, но ее там нет", - говорит австралийский астрофизик». (11.05.2009, 14:24). http://www.cybersecurity.ru/prognoz/69964.html , http://faki.mipt.ru/index/space_and_robotics/n_405a26.html

 

    Темной материи нет? Свидетельство Андромеды

Схематическое изображение, показывающее, как Андромеда (справа) сталкивается с Млечным Путем (слева). Галактики удалились друг от друга на расстояние 3 млн. световых лет, а теперь опять сближаются

    «...Доктор Чжао подчеркивает, что если темной материи на самом деле не существует, то легко объяснить тот факт, что две галактики столкнулись, но не слились. Без «клея» они сблизились, разметали «осколки» маленьких галактик (мы их наблюдаем в современной Вселенной) и снова разошлись. Присутствие огромной массы темной материи делает такой сценарий невозможным и не позволяет объяснить распределение карликовых галактик вокруг Млечного Пути и Андромеды». (08 июля 2013 года, 07:26, Мск). 

«Столкновение Галактик» 

    Восхищение Nikkro действием темной материи, разрешающей, по его мнению, загадки вселенной (по моей терминологии - Метагалактики), могу разделить при одном «но». Я считаю из ряда вон выходящим действие сил, приписываемых темной материи.

    «Галактика очень богата темной материей, особенно во внешних областях… Теперь астрономы узнали, что видимую часть Галактики окружает огромное гало из темной материи». («Что искривило Галактику?»)

           

    Общепризнано, что гало темной материи окружает спиральные галактики. Вопрос: почему во внутренней части галактик плотность темной материи резко снижается?

    Считаю, что такое поведение темной материи говорит об отсутствии ее «комковатости». Следовательно, при рассмотрении «галактического парадокса» наличие темной материи никак не может объяснить слипание вещества в протогалактики в условиях стремительного расширения протовселенной.

    «Появились два возможных объяснения, и оба учитывают темную материю. Либо Галактика сферическая, но не концентрическая со своим гало из темной материи, либо, как считают Канак Саха (Kanak Saha) из Института внеземной физики Общества Макса Планка в Гархинге и его коллеги, гало из темной материи само асимметрично. Обе эти идеи ставят под сомнение уверенность астрономов в том, что Галактика и ее темное гало сформировались одновременно при конденсации одного огромного облака. Если бы это было так, то обычное вещество и темная материя должны были бы иметь центры в одном и том же месте. Но асимметрия явно указывает на то, что Галактика образовалась при слиянии более мелких звездных систем или же росла из-за постоянной аккреции межгалактического газа, - оба этих процесса не должны быть симметричными. Центр Галактики может быть смещен относительно центра темной материи, поскольку газ, звезды и темная материя ведут себя по-разному». («Что искривило Галактику?»)

           

    Приветствую тот факт, что ученые начали отделять историю развития Галактики от истории появления пресловутого гало темной материи. Дело в том, что самое древнее звездное население Галактики – звезды, образующие сферическое гало (в основном – входящие в сферическое «видимое» гало), на которое не действует пресловутая темная материя. Естественно, для них не актуальны аномалии «кривых вращения». Не входят они и в красивые спиральные ветви Млечного пути. Вообще, 8-9 млрд лет назад наша Галактика выглядела совершенно иначе, чем сейчас – и спиральной она тогда отнюдь не была. Только потом, перед тем, как загорелось наше Солнце, начали действовать силы, приписываемые темной материи, и в только-только появившихся спиральных рукавах начался интенсивный процесс звездообразования.

    Излишне говорить, что вышеописанная «история Галактики» вступает в противоречие с точкой зрения официальной науки:

    «Согласно современным взглядам, рождение галактик начинается с формирования скоплений темной материи, которые затем стягивают к себе газ и звезды, образующие их видимые части. Так рождались не только крупные галактики, такие как наша, но и многочисленные карлики». («Что искривило Галактику?»)

«Наша галактика взгляд со стороны» 

    [Последние изменения внесены 28 января 2014 года] 

    Темы блога «Артефакт». «Интернет-исследование "Новая сущность"»

    Файл 4. http://artefact-2007.blogspot.ru/2013/07/1-4.html .