Ученые в центре галактики обнаружили пузыри энергии

В центре нашей галактики происходит что-то загадочное и таинственное - даже астрономы пока не могут объяснить что это.

Группа ученых работающих с информацией полученной космическим гамма-телескопом Ферми, заявила, что они обнаружили два пузыря извергающих энергию в центре Млечного Пути. На пресс-конференции и в статье, которая будет опубликована в журнале The Astrophysical Journal, они поведали, что размер пузырей составляет 25 000 световых лет, а их энергия эквивалентна взрыву 100 000 сверхновых звезд.

"Они велики", - сказал Дуг Финкбейнер из Гарвард-Смитсониевского центра астрофизики, возглавлявший команду, которая сделала это открытие.

Источник возникновения пузырей остается загадкой. Возможно, они возникли в следствии волны рождений и смертей звезд в центре галактики. Согласно другой теории, это гигантский выброс черной дыры, которая, как и Джабба Хатт из Звездных Войн, располагается в центре Млечного Пути. Пока известно, что это не темная материя, - таинственное нечто, из которого состоит четверть вселенной и которое не позволяет галактикам распасться.

Это открытие поразило Дэвида Спергела, астрофизика из Принстона, который участвовал в этой работе.

"И мы еще думаем, что многое знаем про нашу собственную галактику", - сказал доктор Спергел, заметив, мы обнаружили их только сейчас, при том, что размер пузырей практически достигает размера самой галактики.

Джон Морс, глава департамента астрофизики в НАСА, заявил: "Это еще раз показывает, что вселенная полна сюрпризов".

Одним из тех, кого это поразило больше всех, был доктор Финкбейнер. Год назад он состоял в группе, которую возглавлял Грегори Доблер из института теоретической физики Кавли в Санта-Барбаре, Калифорния. Тогда им удалось разглядеть загадочный туман частиц высокой энергии в центре Млечного Пути. Частицы проявили себя в виде избыточной энергии, оставшейся после того, как были учтены все известные источники гамма-лучей (электромагнитных волн с самой высокой энергией) из данных полученных с помощью телескопа Ферми.

В то время, доктор Финкбейнер и его коллеги, считали, что источником этого тумана была темная материя. Центр галактики является пристанищем самых разных загадочных высокоэнергетичных феноменов, включая гигантскую черную дыру и вращающихся с головокружительной скоростью пульсаров. Согласно космологической теории, столкновения частичек темной материи, которая там сконцентрирована, вполне может произвести поток гамма-лучей.

Но в ходе анализа, туман оказался больше, чем предполагали доктор Финкбейнер с коллегами и к тому же он имеет четкие границы, подобно пузырю. Темная материя, согласно доминирующей теории, должна быть более рассеянной.

"Темная материя существует миллиарды лет", - пояснил доктор Финкбейнер. "Если что-то находилось здесь в течении миллиардов лет, то трудно ожидать четких границ".

Он, и другие ученые, пояснили, что это вовсе не означает, что темной материи в центре галактики нет, но скорей, что ее будет трудней увидеть.

Коллайдер получил намек на существование бозона Хиггса

Физики, работающие на Большом адронном коллайдере, с помощью детектора CMS впервые зафиксировали рождение двух Z-бозонов - один из типов событий, которые могут быть свидетельством существования "тяжелого" варианта бозона Хиггса, говорится в материалах, опубликованных на сайте коллаборации CMS.

Согласно этим данным, 10 октября детектор CMS впервые обнаружил появление четырех мюонов. Предварительные результаты реконструкции позволили ученым интерпретировать это событие как кандидат в рождение двух нейтральных калибровочных Z-бозонов.

Бозон Хиггса - последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели. Это гипотетическая частица отвечает за массы всех других элементарных частиц. Однако теория не позволяет точно установить массу бозона Хиггса.

Ученые сейчас рассматривают две возможности - существование "легкого" и "тяжелого" вариантов. "Легкий" Хиггс с массой от 135 до 200 гигаэлектронвольт должен распадается на пары W-бозонов, а если масса бозона составляет 200 гигаэлектронвольт или больше, то на пары Z-бозонов, которые, в свою очередь, порождают пары электронов или мюонов.

Именно рождение четырех мюонов и зафиксировал детектор CMS. Ученые отмечают, что само по себе это событие не обязательно может являться указанием на рождение бозона Хиггса, к появлению четырех мюонов могут вести и другие события. Однако это первое из событий этого типа, которые, в конце концов, могут выдать хиггсовскую частицу.

Чтобы с уверенностью говорить о существовании бозона Хиггса в том или ином диапазоне масс, необходимо накопить значительное число подобных событий, проанализировать, как распределены массы рождающихся частиц.

Эксперименты в электрон-позитронном коллайдере LEP в 1980-е годы позволили исключить диапазон масс менее 114 гигаэлектронвольт. Значение массы в 100 гигаэлектронвольт примерно в 107 раз больше массы протона.

Летом этого года физики из Национальной лаборатории имени Ферми, которые проводят эксперименты на Теватроне, исключили возможность существования бозона Хиггса в интервале масс от 158 до 175 гигаэлектронвольт. Ранее, в ноябре 2009 года, в Фермилабе "закрыли" интервал с 163 до 166 гигаэлектронвольт.