Знание-сила, 2014 №07

Американские астрономы провели усреднение рентгеновского спектра по 73 ярким галактическим скоплениям, что позволило существенно увеличить количество данных для статистической обработки и избавиться от индивидуальных особенностей разных скоплений. В полученных данных ученые обнаружили пик излучения с энергией 3,57 килоэлектронвольт, который трудно объяснить — ни в одном известном химическом элементе нет электронного перехода с такой энергией. Два детектора телескопа зафиксировали этот пик независимо друг от друга. При этом статистическая значимость пика в данных каждого из приборов достигает трех-четырех сигма (в физике элементарных частиц принято считать «доказательной» значимость в пять сигма).

Вторая группа провела подобный анализ лишь на двух галактических кластерах, без усреднения спектров. Объектами исследования стали скопление Персея и туманность Андромеды, причем в обоих случаях ученые независимо обнаружили неидентифицированный пик. Его энергия составила 3,52 килоэлектронвольт при достоверности в 4,4 сигма. Причем, распределение интенсивности пика напоминает предполагаемое распределение темной материи, а не межгалактического газа.

Источником обнаруженного излучения может быть распад стерильных нейтрино — гипотетических тяжелых нейтрино, которые не участвуют ни в каких взаимодействиях, помимо гравитационных, но могут очень редко распадаться на обычное нейтрино и фотон. Если обнаруженный пик действительно имеет такое происхождение, то энергия стерильного нейтрино должна составить 7,1 электронвольт, что не противоречит современным представлениям о темной материи. Это не может служить доказательством происхождения сигнала, но, очевидно, стимулирует поиск «необъяснимого» пика в данных других рентгеновских телескопов: Chandra, Suzaku и в будущем — Astro-Н.

Информация об исследованиях в New Scientist

Астрофизики из Мичиганского университета смогли измерить скорость вращения сверхмассивной черной дыры, удаленной от Земли на шесть миллиардов световых лет. Сделать это удалось благодаря необычной гравитационной линзе, которая усилила и «размножила» излучение окружающего дыру вещества. Объектом исследования стал квазар, расположенный в созвездии Кратера.

Чтобы установить скорость вращения черной дыры, ученые вычленили из всего излучения квазара только отражательную компоненту. В этом отраженном от аккреционного диска излучении есть рентгеновские спектральные линии (железа), по сдвигу которых можно установить степень искажения пространства вблизи горизонта событий. Однако получить эти линии для настолько далеких квазаров до сих не удавалось. Успех объясняется тем, что на пути излучения квазара находится галактика, которая выступила в роли гравитационной линзы. Она усилила его излучение и превратила в четыре разных источника. Оказалось, что эта древняя (возраст Вселенной всего вдвое больше) черная дыра вращается неожиданно быстро — на верхней границе теоретически предсказанного значения.

Напомним, что вращающаяся черная дыра, согласно теории относительности, «закручивает» окружающее пространство, поэтому, зная степень этой «закрученности», можно измерить скорость ее вращения. Эта скорость, в свою очередь, важна для понимания того, как черная дыра образовалась: считается, что высокая скорость говорит о том, что вещество дыра поглощала редко, но большими порциями. Низкая скорость вращения, наоборот, является свидетельством случайного характера «питания» веществом.

Работа опубликована в журнале Nature

Антропологи провели анализ подъязычной кости неандертальца, найденной в Израиле в 1989 году, и обнаружили, что ее внутренняя структура практически неотличима от аналогичных костей современных людей. Это свидетельствует о том, что неандертальцы могли говорить не хуже Homo sapiens.

Внутреннюю структуру кости ученым из Университета Новой Англии удалось установить с помощью компьютерной микротомографии. Разрешение метода оказалось достаточным для того, чтобы определить геометрию трабекул (костяных тяжей) внутри кости. Их расположение отражает те механические напряжения, которые испытывает кость. Поэтому ученые использовали полученные в томографии данные для того чтобы построить модель работы голосового аппарата неандертальцев.