Короткий обзор, посвященный проявлениям темного вещества. Т.е., авторы перечисляют и описывают явления и процессы, являющиеся наиболее сильными аргументами в пользу гипотезы о темном веществе.

Во-первых, конечно, описан рост неоднородностей после рекомбинации. Этому уделено много внимания, поскольку это очень важный аргумент. Также упомянуты и данные по нуклеосинтезу.

Затем рассматриваются аргументы, связанные уже с современной эпохой. Это данные по скоплениям галактик (скорости, слабое линзирование, Bullet cluster) и кривые вращения галактик (а также движение спутников галактик). Отдельно упомянута ситуация с нашей Галактикой.

Затем рассматривается непосредственная регистрация темного вещества (сюда же и поиски анигилляционного сигнала).

Наконец, перечисляются основные кандидаты (отмечу, что есть еще огромное количество более экзотических моделей, которые даже не упомянуты, что связано с характером обзора и его неизбежной краткостью).

Формат статьи в энциклопедии не позволил авторам дать большой список литературы, сопровождая практически каждой предложение новой ссылкой. Это не позволяет непосредственно перейти к более детальному описанию. Наверное, это недостаток обзора. Но уж таковы условия игры.

И еще одна глава из той же энциклопедии (как же хорошо, что их все выкладывают!). Про первичный нуклеосинтез.

Уровень изложения примерно соответствует младшим курсам физфака (или же, снова можно сказать, что примерно похоже на энциклопедию "Физика космоса" 1986 года).

Без спешки рассмотрены все основные аспекты первичного нуклеосинтеза.

Несколько лет назад среди массивных скоплений, наблюдавшихся спутником Планк, выделили интересный объект. Было заподозрено, что он является аналогом знаменитого двойного скопления Пуля (Bullet cluster). Это двойное скопление на стадии слияния. Причем мы видим его, когда два компонента прошли друг сквозь друга. Это привело к разделению горячего газа и "бесстолкновительного" вещества (галактики и темное вещество).

Изучение скопления Пуля дало много важный ограничений на параметры темного вещества. Поэтому обнаружение еще одного объекта крайне интересно. Тем более, что новое скопление находится на чуть более ранней стадии разлета, когда компоненты еще не удалились друг от друга на большое расстояние.

В статье представлен анализ новых детальных наблюдений в рентгеновском и оптическом диапазоне. В будущих статьях (которые сейчас, видимо, завершают) будут описаны радионаблюдения и исследования слабого линзирования.

В полупопулярном обзоре авторы описывают историю изучения первичных черных дыр и дают общую картину современных представлений о появлении и наблюдательных проявлениях этих объектов.

В обзоре кратко рассмотрены основные "нестыковки" в современных космологических данных. Кроме постоянно обсуждаемой проблемы с расчетом значения современной постоянной Хаббла обсуждается проблема S₈ и свежие результаты DESI, которые могут свидетельствовать в пользу эволюции темной энергии.

Наблюдения линзированных сверхновых в первую очередь интересны как инструмент для получения космологических параметров. Впервые такую идею предложил в 1964 г. Рефсдал, но только полвека спустя удалось открыть первую линзированную сверхновую. Сейчас их известно всего несколько штук, но число растет. А с вводом в строй LSST открытия поставят на поток. Это позволит, в частности, провести независимое измерение современной постоянной Хаббла с точностью около 1%.

В обзоре кратко, но понятно и емко описаны методы, задачи, полученные результаты и тп.

JWST, едва начав работать, дал множество важных результатов по свойствам молодых галактик. В данном обзоре суммируются основные достижения за ервые два года работы.

Текст занимает менее половины статьи. Остальное - иллюстрации и, конечно, большой список литературы.

Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики) статьи, появившиеся в разделе physics (включая cross-listing).

На протяжении нескольких десятилетий (когда стали доступны достаточно большие обзоры с изображениями галактик) делались попытки исследовать изотропность распределения осей вращения по небу. Т.е., уточню, речь не идет о том вообще "больше ли тех, что вращаются по или против часовой стрелки". Исследуется, вопрос: "нет ли на небе областей, где больше вращающихся в одну сторону, чем в другую". Ранее, несколько работ заявляли о том, что наблюдают дипольную анизотропию на уровне 2-3 сигма. В новой статье используется бОльшая выборка галактик.

Важно подчеркнуть, что для такого исследования важно, чтобы каталоги галактик, где сделаны массовые оценки направления вращения, не только были достаточно однородны и т.п., но и чтобы они покрывали значительную часть неба. С этим есть проблемы (см. рис. 1 в статье). Тем не менее, авторы показывают, что никакой анизотропии нет. А заявления в более ранних работах по всей видимости связаны с недостатками используемых статистических методов.

Название статьи слегка вводит в заблуждение, но статья важная. Итак.

Представлены результаты обработки 20 лет поисков событий микролинзирования в направлении Магеллановых облаков в рамках проекта OGLE (см. также arxiv:2403.02398). В данной статье представлены результаты по компактным темным объектам в гало, особенно по массивным, которые должны давать длинные события. Нет событий с длительностью более года. Это дает более жесткий предел на вклад черных дыр примерно звездной массы в темное вещество. Но, что более важно, на мой взгляд, это закрывает значительный вклад слияний первичных черных дыр в статистику гравитационно-волновых событий. (О самих первичных черных дырах см. свежий небольшой обзор arxiv:2403.02907)

Поясню, почему название немного обманчиво. Потому что речь не идет о том, что черных дыр в гало совсем нет. Их там просто не может быть достаточно много, чтобы внести заметный вклад в темное вещество (ну и, соответственно, чтобы слияния далеких пар - не в нашей Галактике - таких черных дыр вносили заметный вклад в статистику слияний).

В космологии используют разные методы определения расстояний. И чем их больше - тем лучше. Один из методов использует светимость звезд на вершине ветви красных гигантов. В обзоре достаточно подробно рассказывается о том, как такой подход работает. Одно из применений метода связано с определением постоянной Хаббла. Соответственно, в обзоре описано, какие результаты получены. Наконец, авторы обсуждают, какие перспективы открываются в связи с работой JWST и новыми релизами данных Gaia.

На красных смещениях больше примерно 5 скопления галактик еще не успели сформироваться. Зато там можно найти протоскопления. За z=7 еще не добрались, но за 6 перевалили. Известно несколько простоскоплений на 6 < z < 7. Вот еще одно, но рекордное.

Его красное смещение 6.63. Это близко к рекороду в пределах ошибок. А вот масса - точно рекордная. В настоящее время из него сформировалось скопление с массой (6-8)x10¹⁵ масс Солнца.

В галактике OJ 287 находится пара сверхмассивных черных дыр. Масса одной чуть более 100 млн, а другой - более 10 млрд солнечных. Активность наблюдают и в оптике, и в радио, и в рентгене. Причем - давно. Это позволило не только определить орбитальный период (12 лет), но и темп его уменьшения. Черные дыры сольются примерно через 12 000 лет.

Наивно кажется, что черные дыры сближаются из-за испускания гравитационных волн. Так оно и есть, но только отчасти. Гравволны не объясняют всех потерь вращательной энергии. Нужно что-то еще. Это "что-то" - динамическое трение (гравитационное торможение движущегося объекта окружающим веществом). Пара черных дыр перераспределяет вещество, включая темное, и это сказывается на параметрах динамического трения.

Авторы показывают, что темп уменьшения оритального периода описывается в модели, где плотность вещества в окрестности черных дыр значительно выше, чем было бы без них.

Юбилейное эссе, в котором рассказано, как теория возникла, и как она используется. Много формул. Т.е., это совсем не "история физики" в обычном понимании.

Интересно, что Хорндески ушел из физики еще в 1981 году, занявшись карьерой художника. Разумеется, в эссе есть картина с уравнениями.

Обзор понемногу охватывает разные аспекты (и проекты) исследования реликтового космологического микроволнового фона. Акцент сделан на поляризационные наблюдения, поскольку в конце концов авторы приходят к описанию следующего большого космического проекта по исследованию реликта. Это японский спутник LiteBIRD, который должен быть выведен на орбиту в 2032 году. Аппарат должен составить полную карту поляризации реликтового излучения. Вместе с наземными телескопами LiteBIRD может наконец-то обнаружить сигнал, связанный с первичными гравитационными волнами.

Наблюдения на JWST позволили изучить несколько звездных скоплений в линзированной галактике на z>10 (460 млн. лет после начала расширения).

Скопления имеют звездную массу около миллиона солнечных (пять скоплений вместе дают минимум 30% звездной массы своей галактики). При этом их эффективные размеры меньше 1 пк. В результате имеем колоссальную поверхностную плотность звезд. Возраста скоплений 10-35 млн. лет. Можно показать, что скопления гравитационно связанные.

Все это интересно не только само по себе, но и в контексте вклада звезд в реионизацию вселенной. Такие скопления должны были играть очень существенную роль в этом процессе.

Вот одно из интересных открытий, представленных в подборке статей с результатами eROSITA.

Авторы выявили самый длинный (из наблюдаемых) филамент крупномасштабной структуры по собственному излучению газа. Волокно соединяет два скопления галактик. Видят рентгеновское излучение горячего газа. Обнаружение и изучение таких структур крайне важно, потому что именно они должны содержать основную долю барионного вещества. Ранее волокна выделяли по слабому гравитационному линзированию или по поглощающе-рассеивающему действию на проходящее излучение фоновых источников (например, считается, что быстрые радиовсплески будут важным инструментом для изучения трудно наблюдаемого барионного вещества, т.к. можно наблюдать дисперсию радиоизлучения).

Авторы используют фотометрические данные JWST (14 полос) и HST (5 полос) для выделения кандидатов в галактики на z>12 (кандидатов, потому что красное смещение надо еще подтверждать спектрами, но явно для всех объектов это пока не получится - слишком слабые). Выделено 8 кандидатов на 12 < z < 15.

Это компактные галактики с высоким темпом звездообразования. Поражает, что на таком красном смещении некоторые галактики видны как неточечные объекты, хотя размер менее 1 кпк! То, что галактики удалось разрешить - очень важно, потому что это позволяет утверждать, что излучение не определяется аккрецией на черную дыру.

Построены модели галактик. Согласно им, звездная масса составляет 10⁷-10⁸ масс Солнца, а темп звездообразования 0.1-1 масс Солнца в год (для столь компактной области это много). Возраста оцениваются в несколько десятков миллионов лет. Т.е., на z>15 звезды там активно не формировались. Вообще, то что не обнаружено кандидатов на z>15 - это значимый результат. Так что в ближайшее время JWST позволит лучше понять, как менялся глобальный темп звездообразования на 10 < z < 20.

Это справочный обзор, являющийся главой книги (соответственно, в тексте есть отсылки к другим главам). Написано все для специалистов - одних пронумерованных формул больше сотни. Зато, и основы во введении даны (сжато, но со всеми формулами), и все ключевые модели не просто перечислены, а опять же приведены наиболее важные уравнения, с ними связанные.

Среди нескольких альтернатив гипотезе темного вещества большой известностью пользуется модель MOND. Она неплохо работает для галактик. Но модель предсказывает, что отклонения от ньютоновского закона будут везде, где встречаются ускорения ниже некоторых. Соответственно, предсказания можно проверять в разных типах систем. Например, в широких двойных звездных системах.

Авторы используют большую выборку двойных из третьего релиза Gaia, чтобы сделать такую проверку. Анализ показал, что на уровне 16-сигма предсказания MOND не выполняются.

См. также статью arxiv:2311.17130, в которой Моффат - автор другой, также очень известной, модели модифицированной гравитации,- показывает, что в его модели двойные должны дать результат, как у Ньютона в соответствие с данными Banik et al.

Хороший компактный обзор по ограничениям на количество первичных черных дыр с точки зрения гипотезы о том, что они составляют темное вещество.

Авторы утверждают, что диапазон 3 10¹⁶-10¹⁸ не закрыт. Но ясно, что довольно трудно придумать модель формирования, в которой все попадет именно в этот узкий диапазон.

Большой и понятный обзор про современное значение постоянной Хаббла, ее определение и несовпадение результатов, полученных разными методами. Одно из самых понятных (на фоне полноты) описаний, из тех, что я видел. Разумеется, авторы кратко обсуждают, с чем может связано расхождение результаттов разных измерений.

Как и ожидалось, более детальные и многочисленные исследования далеких галактик с помощью JWST существенно смягчили сенсационность результата, связанного с заявленным обилием массивных проэволюционировавших галактик на больших красных смещениях.

В данной статье авторы используют более обширную выборку по сравнению с ранними публикациями результатов JWST. Новый анализ показывает, что галактики не столь массивны, как полагали в начале, а кроме того, количество необычных объектов не так велико.

В очень небольшой объем текста автор сумел включить и ключевые исторические факты (например, то, что соотношение Талли-Фишера восходит к работе Эпика в 1920е), и данные наблюдений, и физические основы. И, конечно, дается огромное количество ссылок на публикации, где можно найти детали.

Довольно интересный, довольно забавный (с юмором) обзор по прямым (лабораторным) поискам частиц темного вещества. Обзор слегка нетипичный.

Лейтмотив обзора связан с нулевым результатом довольно длительных поисков. Авторы, правда, слегка вводят читателя в заблуждение, не обсуждая, что большинство предсказаний теоретиков предполагают частицы, которые и не были бы зафиксированы существующими детекторами. Но все равно, интересно почитать скептический взгляд, пусть и предвзятый. В конце концов, оптимистический - тоже предвзятый :)

Сразу скажу: речь не идет о том, что темного вещества в Галактике нет :)

Вопрос количественный, а не качественный. Сколько темного вещества в Галактике и как оно распределено - вот в чем вопрос!

Используя данные Gaia, авторы обнаружили завал в кривой вращения на расстояниях примерно 20-26 кпк. Величина завала - отдельный вопрос, но авторы утверждают, что с плоской кривой вращения на этих расстояниях данные не согласуются на уровне 3-сигма.

Используя свои результаты, авторы получают, что отношение массы темного вещества к барионному не 6, а примерно вдвое меньше (т.е., конечно, темное вещество все равно доминирует в полной масса Галактики). Соответственно, и полная масса Галактики оказывается немного меньше, по сравнения с тем, что определялось ранее.

Подчеркну, что такой результат будут еще проверять и перепроверять независимые группы, используя разные данные. Тем не менее, статья интересная (и ее наверняка будут упоминать в новостях в духе "доказано отсутствие темного вещества в Галактике").

Полупопулярный (т.е., предназначенный не для специалистов в конкретной области) обзор по формированию галактик. Все довольно понятно изложено, хорошо описаны основные физические процессы. Повествование доводится до вопросов, связанных с данными JWST по далеким галактикам.

Прямо в тему - см. свежую статью в Nature с результатами JWST: arxiv:2309.02492.

Речь не идет об очень-очень далеких галактиках: красные смещения всего 5-9 (и они надежно установлены по спектрам). Зато галактики очень массивные и "запыленные". Речь идет о звездной массе. Именно это и вызывает вопросы. В этих галактиках барионы очень эффективно превратились в звезды. Это странно (если, конечно, звездные массы верно оценены).

И нет, Большой взрыв это не опровергает :)

Отличный короткий исторический обзор по наблюдательным свидетельствам в пользу существования темного вещества. Первые 4 страницы - просто восторг. Очень емко и четко про все ключевые этапы. Чуть бы больше про "короны галактик" - и было бы совсем отлично. Но все равно, важнейшие шаги, сделанные в первую очередь в 70-80-е гг., перечислены. Это не значит, что все начинается с 70-х и обрывается на 80-х. Про ранние этапы и современную ситуацию тоже сказано. В общем, для небольшого обзора все замечательно.

Небольшой обзор по определению расстояний до галактик с помощью наблюдения цефеид. В настоящее время идут работы по уточнению шкалы с помощью наблюдений на JWST. Большой размер и возможность работы в ИК позволяют существенной улучшить точность. Это должно привести к более надежным и точным определениям современной постоянной Хаббла, что важно для всей космологии.

Конечно, статья не дает ответ на вопрос, вынесенный в заголовок. Зато авторы перечисляют основные классы альтернативных моделей (струны, доменные стенки, фазовые переходы, первичные флуктуации, аксионы) и дают ссылки на основные оригинальные работы по этим темам - порядка сотни!. А также, конечно, авторы сравнивают предсказания моделей с результатами наблюдений и рассуждают о том, какие наблюдения в ближайшем будущем могут помочь прояснить ситуацию. В общем - весьма познавательно!

Любопытная (и короткая) статья. Мне кажется, что ее основные выводы вполне можно на занятиях астрономического кружка разбирать.

Авторы рассматривают судьбу частиц темного вещества на космологических масштабах времени. Разумеется, речь не идет о судьбе ВСЕХ частиц, а значительной доли тех, что формируют гало галактик.

Основных вариантов оказывается два. Или частицы теряют энергию и орбитальный момент за счет испускания гравитационных волн. В результате этого они сваливаются в центральную черную дыру. Или же, черные дыры успевают испариться. И тогда частицы разлетаются.

Реализация одного или другого варианта зависит прежде всего от массы частиц (которая пока неизвестна).

Разумеется, авторы рассматривают упрощенную картину, пренебрегая некоторыми эффектами. Но все равно интересно!

Компактные объекты - нейтронные звезды и белые карлики, а отчасти и черные дыры, - в некотором смысле являются естественными установками по изучению частиц темного вещества. В обзоре рассматривается множество вариантов взаимодействия темного вещества разного типа (включая черные дыры) с плотным веществом нейтронных звезд и белых карликов.

Обзор интересный и понятный. Начинается с краткого, но емкого описания физики белых карликов и нейтронных звезд. А затем по очереди рассматриваются разные варианты взаимодействия и возможные наблюдательные эффекты.

Для земного наблюдателя процессы в далекой вселенной выглядят растянутыми во времени в (1+z) раз. Этот эффект хорошо изучен по наблюдениям сверхновых. Но есть же и более далекие транзиентные объекты!

Например, квазары. Они переменны (для 3C273 это хорошо показали Шаров и Ефремов, см. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1963IBVS...23....1S/abstract и https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1963AZh....40..950S/abstract). Правда, это стохастическая переменность, связанная с процессами в аккреционном диске. Поэтому попытки надежно показать, что эффект (1+z) есть и для квазаров, долгое время ни к чему не приводили. К тому же, квазары на разных красных смещениях могут быть просто разными по своим свойствам. Т.е., надо как-то отделить или выделить эволюционные эффекты. Но вот, наконец.

Итак, авторам удалось статистически показать, что переменность квазаров соответствует ожиданиям в рамках стандартной космологии. Т.е., что растяжение пропорциональное (1+z) есть. Использовались данные по почти 200 квазарам, которые наблюдались в рамках проекта DES.

Конечно, результат ожидаемый и тп. Тем не менее, хорошо, то наконец-то его удалось получить.

Идея статьи вот в чем. Понимание процессов первичного нуклеосинтеза (возможное благодаря измерениям химического состава вселенной и наличию хорошего описания процессов синтеза) дает нам возможность на количественном уровне описать, как была устроена вселенная при возрасте порядка одной секунды. Если мы сможем определить массу (или массы, если их несколько) частиц темного вещества и сечение их взаимодействия, то это сразу позволит нам получить надежные данные о временах порядка 10^-10 секунды.

Авторы рассматривают примеры ограничений на экзотические процессы в ранней вселенной, которые можно будет получить, определив свойства частиц темного вещества.

Т.о., детектирование частиц темного вещества важно не только само по себе, но еще и для изучения куда более экзотических возможностей, которые могли реализоваться в ранней вселенной.

В 1964 г. Рефсдал теоретически рассмотрел ситуацию, в которой далекая сверхновая оказывается линзированной на галактике. Если распределение масс в линзе хорошо известно, то, как было им показано, наблюдения нескольких сильно линзированных изображений сверхновой, возникающих с задержкой друг относительно друга, могут быть использованы для определения постоянной Хаббла. Сам Рефсдал не дожил до первого наблюдения, способного подтвердить его правоту.

В 2014 году с помощью Хаббловского телескопа впервые была исследована сверхновая, сильно линзированная на скоплении галактик MACS J1149.5+2223. Было предсказано, что еще одно изображение сверхновой появится в 2015м. Так оно и произошло.

В данной статье (см. также arxiv:2305.06377 тех же атворов, где приводятся некоторые важные детали) авторы используют детальные модели скопления и на основе непростых расчетов получают значения современной постоянной Хаббла.

К сожалению, ожидаемая точность 1.5% не достигнута, потому что есть неясности с моделью линзы. Весь диапазон значений, полученный авторами, примерно 60-70 км/с/Мпк. Правда, для лучших моделей диапазон немного уже, но все равно - внести ясность в спор о современном значении постоянной Хаббла не очень получается. Значение немного ближе к тму, что дает Планк, но все-таки слегка в середине обсуждаемого диапазона и с неопределенность больше 5%. Может быть повезет, и будет еще одно такое событие. Или модель распределения массы в линзе удасться улучшить, доведя точность до 1.5% (что уже определяется собственно наблюдениями сверхновой).

Практически популярный обзор, посвященный измерениям постоянной Хаббла. Описан весь путь от результатов столетней давности до бурно обсуждаемого сейчас несоответствия определения современного значения постоянной по данным разных наблюдений.

Большой обзор по теме. Как ни странно - многое понятно!

Изучение окологалактической среды становится очень популярной областью. Например, сейчас появляется возможность зондировать ее с помощью быстрых радиовсплесков. Кроме того, ее свойства воспроизводятся в программах космологического моделирования, поскольку последние добрались до небольших масштабов (см., например, свежую статью arxiv:2301.10409), и при этом учитываются эффекты обратного влияния галактики (активные ядра, сверхновые, звездообразование и т.д.) на свойства среды. Так что - самое время для большого обзора по теме. И вот он!

Довольно большой обзор по росту крупномасштабной структуры. Обзор совсем не популярный, но не предназначен он и для специалистов. Скорее, это для тех, кто начинает разбираться в теме (студенты, аспиранты), а также для астрофизиков, работающих в других областях, но стремящихся в деталях понять, как описывается рост структуры, какие параметры и как можно сравнивать с данными наблюдений, как все это ограничивает модели и тп.

Появилась серия статей, в которой представлены результаты нового большого моделирования крупномасштабной структуры. Проект назвали MillenniumTNG, потому что он объединает расчеты Millennium с проектом IllustrisTNG. В данной статье дается общее описание нового проекта, поэтому с нее и надо начинать.

Всякие картинки и дополнительную инфомацию можно смотреть на сайте проекта.

Во времена, когда Джеймс Вебб уже на орбите, а LSST и телескоп Роман - на подходе (а затем и Euclid), вполне актуально сделать подробный обзор по сильному линзированию на галактиках. Это и сделано.

Затронуты все ключевые вопросы: от исторического введения до приложений в космологии. Последнее весьма важно, потому что многие космологические параметры можно измерить по анализам изменений линзированных изображений (про это отдельно см. arxiv:2210.10833).

Интересная связь данных по линзированию с результатами моделирования типа IllustrisTNG.

После эпохи рекомбинации наступили "темные времена". Их окончание связано с формированием первых звезд, галактик и квазаров и отмечено эпохой реионизации. Все это пока плохо изучено с точки зрения наблюдений.

Эпоха реионизации продолжалась примерно с 200-300 млн лет после БВ до 0.9 млрд лет (т.е., z от ~17 до ~7). Обзор посвящен теоретической стороне понимания реионизации: физические процессы, моделирование и его результаты. По уровню сложности обзор будет доступен всем, освоивших университетский курс физики.

Крайне интересно посмотреть, что считает важнейшими космологическими аномалиями один из создателей lambdaCDM модели. Оказывается, это вовсе не проблемы с постоянной Хаббла или там "ось зла", а всякие штуки с галактиками и их распределением. Кроме того, в статье, основанной на серии лекций, обсуждаются всякие общие вопросы: от фундаментальной физики до проблем MOND. Так чот почитать весьма интересно. Да и доступно всем, кто хотя бы прочел пару серьезных, но научно-популярных книжек по космологии и внегалактической астрономии.

Практически первые данные спутника Ферми показали наличие "лишнего" гамма-излучения от центральной части Галактики. Часть ученых очень возбудилась, потому что такой сигнал может быть связан с аннигиляцией частиц темного вещества. Однако на протяжении нескольких лет исследования показывали, что сигнал можно объяснить более консерватиным образом (например, излучением множества миллисекундных пульсаров). Так вот, дальше маятник качнулся в другую сторону. Этому миниобзор и посвящен. Новые данные данные говорят, что распределение избыточного сигнала выглядит достаточно сферически симметричным и недостаточно комковатым, чтобы это были пульсары или какие-то другие источники (кроме того, не видно самих пульсаров в достаточном количестве). Т.е., все довольно похоже на ожидаемый сигнал от темного вешества.

Галактики DF2 и DF4 в группе галактик вокруг NGC1052 имеют ряд интересных свойств. Среди них - большой размер и множество шаровых скоплений при низкой дисперсии скоростей звезд, что указывает на малое количество темного вещества. Авторы детально анализируют свойства этих галактик и прихоядт к выводу, что DF2 и DF4 испытали "пулевое" столкновение - т.е., пролетели друг сквозь друга (можно еще, наверное, говорить "столкнулись на вылет"). Это привело к тому, что образовался газовый шлейф, в котором начали формироваться звезды (образуя несколько кариковых галактик с низким содержанием темного вещества), а края шлейфа должны быть отмечены двумя галактиками с высоким относительным содержанием темного вещества. Все ожидаемые структуры и объекты в итоге обнаружены.

Т.о., как и ожидалось, галактики БЕЗ темного вещества свидетельствуют В ПОЛЬЗУ гипотезы темного вещества! Красота!!!

Обычно у шаровых скоплений нет гало темного вещества. Но бывают исключения. Скорее всего, это ободранные галактики, поглощенные нашей Галактикой. К ним относится и М54 в Стрельце, одно из самых массивных скоплений. Авторы детально исследуют его, определяя параметры гало.

Обзор Беатрис Тинслей 80-го года - это целая веха в изучении эволюции галактик. Во многом, именно Тинслей (но и не только она, конечно) заложила основы современного изучения этого раздела астрофизики. Ранее статья была не очень доступна по сети (или доступна в неудобном формате). Но аспирант из Ноттингема - Майкл Гринер, - проделал важную работу по представлению этого исторически важного обзора в современном формате.

В Архиве появилось множество публикаций со Snowmass2021. В основном это т.н. White Papers, т.е. это статьи, в которых обсуждаются перспективы исследований в контексте создания новых инструментов, установок и тп. Легко вывести все соответствующие статьи, поискав на Snowmass2021. Здесь же я упомяну одну, потому что рассказать обо всех невозможно.

Речь идет об исследованиях темного вещества. Вообще, Snowmass2021 это про астрофизику в контексте astroparticle physics и тп. направлений исследований. Рассказано не только (да и не столько) о планируемых установках по прамой регистрации частиц темного вещества, но и про наблюдения в электромагнитном диапазоне, а также про гравволновые наблюдения. Так что рассказ идет о том, как из самых разных наблюдений (в основном на новых или пока только проектируемых установках) можно что-то вытаскивать про свойства темного вещества (от получения распределений масс гало до косвенной регистрации частиц).

В обзоре речь идет о данных рентгеновских наблюдений скоплений галактик в приложении к космологическим задачам. Ожидалось, что одним из основных результатов работы телескопа eRosita будут данные по скоплениям - инструмент должен был бы увидеть практически все скопления в видимой части вселенной. Но, увы, eRosita сейчас не работает. Но актуальность задачи остается. Кроме того, есть другие инструменты, а также есть 2.5 года обзора eRosita.

Наблюдения скоплений крайне важны для определения ряда космологических параметров, поскольку эволюция этих объектов определяется, в первую очередь, именно космологией. В обзоре даны и теоретические основы (поэтому это не самое легкое чтение), и данные наблюдений. Ну и, конечно, сравнение теории и наблюдений, откуда и вырастает в итоге знание, в данном случае - о космологии.

Небольшая заметка, посвященная воспоминаниям Хартля о работе со Стивеном Хокингом над волновой функцией вселенной без начальных условий.

Отличный обзор про то, "откуда космологи это знают". Подробно, но понятно описана история того, как мы пришли в эпоху точной космологии, когда стандартная модель проверена разными независимыми способами на уровне лучше нескольких процентов. Формул в статье почти нет (зато много графиков). Так что почти науч-поп.

Часто приходится объяснять, что в современной космологии есть огромный комплекс разнообразных данных, на основе которого и делают выводы. Наблюдают спектры далеких галактик и квазаров, детали в спектрах, связанные с поглощением в облаках газа "по дороге", реликтовое излучение, есть статистика распределения галактик, есть сверхновые, гамма-всплески, гравитационно-волновые всплески, и т.д. и т.п. Кроме того, постоянно появляются новые наблюдательные возможности.
В большой обзоре детально рассматривается, как в ближайшем будущем разнообразные методы позволят уточнять космологические параметры, а может - кто знает! - и обнаружить какие-то новые важные детали, пока ускользающие от нас.

Это апдейт регулярной сводки текущих космологических параметров, которые готовят эти авторы. Предыдущая выходила в самом конце 2019 г. С тех пор появились некоторые уточнения, хотя и не очень значительные.

Существенно, что в статье не просто дана таблица (она, конечно, тоже есть, совсем небольшая, буквально 10 строк), а приводятся описания параметров и связей между ними. А кроме того, обрисовывается, как параметры определяются. Т.е., скажем, для тех, кто хотя бы прочел пару-тройку хороших науч-поп книжек по космологии, статья послужит неплохим (и понятным) обзоров по современному состоянию дел, переводя на несколько более высокий уровень понимания, чем после науч-поп книг. Для тех же, кто хочет "расширить и углубить" есть ссылки на оригинальные работы (их не слишком много - около полусотни).

Команда Адама Рииса снова получает высокое значение постоянной Хаббла в нашу эпоху по данным наблюдений сверхновых и цефеид. Точность стала выше. И авторы говорят, что противоречие с результатами по реликту теперь составляет более 5 сигма. Ждем продолжения от других групп.

В физике обсуждается множество экзотических сценариев. Например, такие, в которых постоянные меняются со временем. Поэтому ищут, в первую очередь астрономическими методами, изменения гравитационной постоянной, скорости света и т.д. Наблюдения на VLT со спектрографом ESPRESSO позволили получить новый предел на вариацию постоянной тонкой структуры.

Наблюдался яркий квазар HE 0515-4414 на z=1.7. В его спектре видно несколько систем абсорбционных линий, соответствующих материалы на разных красных смещениях. Это-то и позволяет, сравнив линии, сделать вывод о величине постоянной тонкой структуры в разные эпохи.

Объединение новых данных наблюдений с ранее опубликованными позволяет наиболее сильным образом ограничить вариацию постоянной на красных смещениях 0.6-2.4.

Отмечу еще статью arxiv:2112.06773, где новые данные обсерватории им. Оже используются для новых ограничений на нарушение лоренц-инвариантности. Снова астрономическими методами ищется новая фундаментальная физика. Но пока не находтся.

Пока у нас на МКС снимают кино (а при этом все откладывается реализация нескольких интересных астрономических проектов, разработанных в российских институтах для МКС), китайцы собираются в 2024 г. запустить 2-метровый орбитальный телескоп Xuntian, который будет летать неподалеку от китайской станции и периодически к ней приближаться или пристыковываться для апгрейда.

Статей по этому проекту в Архиве немного. Я нашел всего две в прошлом и одну в этом. Данная статья - четвертая. И ни одна не посвящена детальному описанию инструмента, а лишь разным аспектам научной программы. В данном случае речь идет о фотометрических красных смещениях.

Вообще, телескоп в основном и имеет фотометрические задачи (как,к стати, и один из российских проектов для МКС, который, полагаю, можно считать благополучно похороненым). Инструмент имеет довольно широкое поле зрения и будет работать в диапазоне от ближнего УФ до ближнего ИК. Т.е., фотометрических данных будет много (больше десятка полос), что позволит решать многие задачи. Планируется, что лет за 10 наблюдений (напомню, что телескоп можно будет ремонтироватьи апгрейдить, Хаббл в таких условиях уже четвертый десяток разменял) инструмент с высоким угловым разрешением детально отнаблюдает почти половину небесной сферы - 17500 квадратных градусов.

В статье собственно, анализируется, с какой точностью по многополосной фотометрии будут определяться красные смещения. В основном наблюдаться будут галактики на z~1. Для них точность будет порядка 0.015.

Просто очередные лекции, но мне показалось, что тут все удачно-понятно на базовом уровне изложено. Автору удалось довольно кратко все ключевые понятия в космологии изложить, а потом слегка сконцентрироваться на вопросах, связанных с темным веществом. Много полезных формул выписано (правда, без вывода ввиду краткости изложения).

Большой, подробный, рассчитанный на специалистов обзор по синтезу элементов в результате слияния нейтронных звезд. Благо теперь есть, с чем сравнивать теоретические расчеты - наблюдаются килоновые. Это вывело соответствующую область исследований на новый уровень.

Авторы проводят моделирование столкновений галактик с высоким пространственным разрешением. В результате удалось воспроизвести картину формирования карликовых галактик с низкой долей темного вещества и большим количеством молодых плотных звездных скоплений.

С помощью ALMA удалось обнаружить и изучить самую далекую (и древнюю) спиральную галактику. Она находится на z=4.4. Все это важно для понимания того, как галактики эволюционировали.

Спутник PLATO - следующий большой "охотник" за экзопланетами. Искать он будет по всему небу, а потому нужен большой входной каталог звезд. Его первая версия и представлена в статье.

В каталог вошло почти три миллиарда (!) звезд: примерно 2.4 миллиарда типа Солнца (классы FGK) и около 300 миллионов красных карликов. Типичные расстояния порядка 0.5 кпк.

Если все по плану, то к концу 2020х спутник даст десятки тысяч транзинтных экзопланет.

Аксионы - одни из самых "надежных" из предсказанных, но пока не обнаруженных частиц (стоит заметить, что под именем "аксион" часто - и данная статья не исключение, - скрывается целый класс частиц, но суть там более-менее одна). Их ищут разными способами, в том числе астрофизическими (в дополнение к попыткам регистрировать их в лабораториях, например, с помощью т.н. "аксионных телескопов"). Один из популярных подходов основан на т.н. эффекте Примакова (стоит посмотреть анимацию в фильме "В ожидании волн и частиц").

Аксион может превратиться в фотон в магнитном поле - в этом и состоит суть эффекта. Поскольку аксионы являются одним из кандидатов в частицы темногов ещества, то во вселенной их может быть много. Пролетая через магнитосферы нейтронных звезд, они могут порождать кванты радиодиапазона (была даже гипотеза, объясняющая быстрые радиовсплески пролетом облака аксионов серез магнитосферу нейтронной звезды). Было несколько работ на эту тему, включая данные наблюдений. Но вот только расчеты эффекта велись в рамках довольно упрощенной модели.

В данной статье авторы строят более аккуратную модель, позволяющую рассчитать отклик (сигнал в электромагнитном диапазоне) при пролете аксионов через магнитосферы, заполненные плазмой. Поскольку область довольно "живая", статья должна вызвать интерес.

Несмотря на громкое название лишь одна глава посвящена бариогенезису, и одна - лептогенезису. В остальных главах рассматривается темное вещество, нейтрино и некоторые другие темы. Тем не менее, обзор-то весьма полезный.

Проанализировав данные по большому количеству галактик, авторы получили серьезные указания в пользу того, что филаменты (волокна), формирующие крупномасштабную структуру, вращаются.

На отдельном волокне это не очень заметно, но когда рассматривается значительная статистика,то результат становится значимым. Кратко авторы пытаются также качественно описать происхождение такого вращения, но здесь явно еще предстоит много работы.

В Архиве появилось множество статей из специального выпуска Astronomy and Astrophysics, посвященного результатам eROSITA. Многие работы так или иначе связаны с проектом eFEDS, описанным в данной работе.

После запуска спутника, но до начала 4-летнего обзора, российская и немецкая стороны проекта имели возможность потратить некоторое количество наблюдательного времени на те или иные области и объекты (по своему выбору). Самыми объемными стали наблюдения в рамках Equatorial Depth Survey. Это 140 квадратных градусов на галактической широте примерно b=30. В статье преставлен каталог. Туда попало почти 30 тыс. надежно зарегистрированных источников.

Отождествление источников и детальный анализ некоторых из них представлены в отдельных статьях. Например, точечные источники описаны здесь: arxiv:2106.14520.

Обзор посвящен астрофизическим поискам червоточин. Конечно, маловероятно, что они встречаются в природе, тем не менее интересно узнать, как бы они могли проявляться, и какие наблюдательные пределы на эти проявления имеются. Кроме того, статья начинается с понятного физико-исторического введения.

В Архиве появилась серия статей с результатами трех лет наблюдений в рамках проекта Dark Energy Survey. В данной статье приводятся значения ключевых космологических параметров по новым данным: как без учета других наблюдений (барионные акустические осцилляции и реликт), так и с учетом всех современных данных.

Обзор посвящен астрофизическим поискам червоточин. Конечно, маловероятно, что они встречаются в природе, тем не менее интересно узнать, как бы они могли проявляться, и какие наблюдательные пределы на эти проявления имеются. Кроме того, статья начинается с понятного физико-исторического введения.

В Архиве появилась серия статей с результатами трех лет наблюдений в рамках проекта Dark Energy Survey. В данной статье приводятся значения ключевых космологических параметров по новым данным: как без учета других наблюдений (барионные акустические осцилляции и реликт), так и с учетом всех современных данных.

Авторы обсуждают обилие и образование легких элементов: литий, бериллий, бор, углерод, азот, кислород. Все они имеют разное происхождение. Li-7 образуется в ранней вселенной. Li-6, бор и бериллий - в результате реакций скалывания (т.е., с помощью космических лучей, и тут тоже есть варианты: или протоны и альфа-частицы высокой энергии налетают на CNO ядра, или CNO ядра высокой энергии налетают на протоны и альфа-частицы). Кроме того, LiBBe разрушаются в звездах. CNO синтезируются в звездах, но по-разному. Кислород - в массивных звездах, взрывающихся как сверхновые. Углерод в результате термоядерного горения в звездах умеренных масс. А азот вообще появляется как побочный продукт CNO-цикла за счет углерода и кислорода.

Все это обсуждается в статье. Кроме того, там подробно рассмотрены наблюдения, позволяющие определить обилие шести рассмотренных элементов, а также всякие важные связанные вопросы. Вдобавок приводится много полезных ссылок на свежие более подробные обзоры по всем темам.

Большой обзор по современной оптической астрометрии. Основной упор сделан на Gaia, но речь не только об этом аппарате и его результатах.

Обзор, на мой взгляд, довольно странный: где-то он слишком по верхам, а где-то уходит в технические детали. Но, поскольку тема важная, то эта статья может в чем-то служить хорошей основой, а в чем-то, наоборот, понятным описанием подробностей. По этой причине обзор, подчеркну, не самодостаточный.

В небольшом обзоре речь идет о внегалактическом фоновом излучении. Особняком там стоит реликтовый фон, поэтому его как раз практически и не обсуждают. Рассматривается фоновое излучение в разных диапазонах, связанное с галактиками и прочими источниками.

Обзор краткий, но внятный. Проиллюстрирован понятными графиками. Показаны как результаты наблюдения, так и моделирование фона. В ближайшее время можно ожидать новых данных, благодаря работе JWST и Roman.

В молодой вселенной (первые миллиарды лет) скопления галактик еще не успели сформироваться. Но сгущения видны - их называют протоскоплениями (сейчас где-то "там" они превратились в скопленияи сверхскопления). В статье представлен очередной рекорд - простоскопление на z=6.9. Вселенной тогда было чуть более 770 млн лет.

Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики) статьи, появившиеся в разделе physics (включая cross-listing).

Вот уже более 10 лет три группы наблюдателей пытаются по пульсарному таймингу обнаружить следы присутствия гравитационных волн с большой длиной волны. Пока ни одна группа такой сигнал не смогла выявить. Но чувствительность растет, и начинает что-то вылезать. ЧТо - пока непонятно.

В данной статье свои результаты представила команда американская NANOGrav. Они видят некий непонятный сигнал, и на протяжении сентября появилась масса теоретических работ, в которых предлагаются разнообразные экзотические объяснения сигнала. Сами участники коллаборации ничего такого экзотического не предлагают. Посмотрим, что будет дальше, когда чувствительность станет еще лучше (благодаря тому, что и ряд наблюдений вырастет, и новые пульсары могут добавиться, ну и просто возрастет точность тайминга и будут разработаны более эффективные алгоритмы обработки) и свои новые результаты представят две другие группы. Особенно интересно, что будет при следующей совместной обработке данных всеми тремя коллективами.

Короткая практически популярная статья про темную энергию. Ничего особенно нового, но все хорошо суммировано и доступно (а также довольно кратко) изложено.

Большая работа, посвященная детальному моделированию обилия элементов. Результаты суммированы на рис. 39 (стр. 30), где традиционно в таблице Менделеева указан относительный вклад разных процессов. Но при этом отражен и абсолютный вклад, и вклад относительно солнечного содержания, и эволюция обилия каждого элемента со временем. Очень интересная таблица получается!

Появилась серия из четырех коротких заметок, суммирующих предложения по обсуждению актуальных вопросов в современной космологии (пожалуй, я в целом против публикации всех таких мелких заявок в Архиве - и так статей много). Выделю одну из них, посвященную обсуждаемой проблеме с постоянной Хаббла.

Собственно, в заметке всего 2 страницы содержательного текста, а дальше огромный список литературы. Зато кратко и емко суммированы и основные проблемы (со ссылками), и основные идеи по разрешению (тоже со ссылками). В итоге - неплохой дайджест.

Также есть заметка про вопросы с кривизной (arxiv:2008.11286), и с еще некоторыми космологическими параметрами (arxiv:2008.11285). Все это предваряется вводной заметкой (arxiv:2008.11283).

С помощью интересной методики авторы выделяют еще одно крупное образование в локальной крупномасштабной структуре. Они называют его Южная полярная стена (хотя не удивлюсь, если у нас в новостях это переведут как "Стена южного полюса").

Крупномашстабная структура распределения галактик в первую очередь проявляется просто в подсчетах галактик. Но в последнее время все активнее развивается другой подход. дело в том, что в космосе все движется. И есть крупномасштабные движения галактик в общем гравитационном потенциале (и все это на фоне расширения). Это довольно плавные потоки. Поэтому анализ скоростей помогает выделять отдельные компоненты структур. Это и проделано в данной работе.

Все проиллюстрировано красивой и понятной инфографикой. Плюс - видео. Можно сравнить Южную полярную стену с другими образованиями. Например, с известной Великой стеной Слоана (Южная полярная сравнима по масштабам, но находится вдвое ближе, просто ее было труднее идентифицировать, отчасти из-за того, что она расположена ближе к плоскости Галактики).

Видео можно посмотреть здесь.

Первая из трех статей, посвященная релизу данным Атакамского космологического телескопа (две другие: arxiv:2007.07289 и arxiv:2007.07290).

Данные по постоянной Хаббла полностью совпадают с данными Планка. Противоречия с ЛямбдаCDM не видно. В частности, нет нужды вводить кривизну.

Вышла толстая пачка статей по итогам обработки и анализа обзора SDSS-IV. Данная статья посвящена ключевым космологическим результатам. Их много. В частности, только по данным о барионных акустических осцилляциях можно с уверенностью (восемь сигма!) говорить о том, что темная энергия таки есть. Базовая ЛямбдаCDM модель не встречает противоречий при совместной обработке данных, представленных в статье, и данных других обзоров (Планк, сверхновые Ia и т.д.). Точность определения базовых космологических параметров при совместной обработке порядка 1% (для некоторых - чуть лучше, десятые доли процента).

Отдельно отмечу, что в статье, как всегда в таких случаях, прекрасное введение, где кратко, но со всеми ключевыми числами и ссылками, описано определение космологических параметров, проводившееся в последнее время разными группами исследователей. Второй раздел также можно считать вводным. Он посвящен методам наблюдений и анализа, а также краткому изложению подлежащей теории.

Широкая публика, наверное, может начать знакомиться с результатами отсюда.

Проект Dark Energy Survey дает космологические данные по слабому линзированию и скученности галактик. Авторы проводят совместную обработку этих данных вместе с результатами по барионным акустическим осцилляциям и планковскими параметрами поляризации реликта. В итоге, удается с хорошей точностью определить некоторые параметры, связанные с распределением барионного вещества во вселенной, а, стало быть, и с его эволюцией.

Результаты определения параметров (это плотность вещества - обычного и темного, и два параметра, характеризующие скученность вещества) сравниваются с различными сценариями, реализованными в численных моделях. В итоге, некоторые из компьютерных симуляций оказываются несоответствующими данным.

На установке XENON1T обнаружен непонятный сигнал. Авторы рассматривают три варианта. Самый интересный состоит в том, что это могут быть аксионы от Солнца. Самый неинтересный - примеси трития. Также авторы рассматривают возможность того, что зарегистрированный сигнал связан с наличием у нейтрино магнитного момента.

Не исключено, что ясность смогут внести только эксперименты на установках нового поколения.

Мы много знаем об истории вселенной, начиная с эпохи первичного нуклеосинтеза. У нас есть все основания считать сценарий космической инфляции качественно корректным описанием совсем ранней вселенной. А что в середине? Тут мало данных и много идей. Этому и посвящен обзор.

Читать кучу оригинальных статей по моделям ранней вселенной (первая секунда), не работая именно в этой области, никакого времени не зватит. А тут все собрано в умеренно небольшой обзор.

Но мне, правда, более интересен раздел 4, в котором приведены наблюдательные ограничения на все эти теории и модели.

Ответ: нет.

Тамара Дэвис известна несколькими своими работами, в которых рассматриваются любопытные (в первую очередь с образовательно-популяризаторской точки зрения) космологические вопросы. Вот еще из этого ряда.

При расширении вселенной меняется метрика. Соответственно, не возникают силы. Но при этом сделать бесконечно длинную линейку невозможно, потому что .... Потому что силы. Но силы - фиктивные, связанные с выбором системы отсчета. Что-то вроде силы Кориолиса.

Команда ASKAP выложила в Архив пачку статей по быстрым радиовсплескам. Флагманская работа опубликована в Nature. Речь идет о нескольких задачах, но главная - использование FRB как зондов межгалактической среды.

На основе уже имевшихся данных, плюс четыре новые локализации FRB (т.е., выборка удвоилась) авторы оценивают плотность межгалактической среды по мере дисперсии радиосигналов. Барионный вклад в полную плотность оказывается равным 5%. Подчеркну: в общем-то это прямые измерения.

См. также пять других статей группы: arxiv:2005.13159, arxiv:2005.13157, arxiv:2005.13158, arxiv:2005.13162. И особенно: arxiv:2005.13160.

Очередная статья, посвященная нестыковкам в космологии: обработка разных космологических обзоров приводит к нестыкующимся наборам параметров. Силк с соавторами снова приводят аргументы в пользу наличия кривизны на уровне пары процентов. Разумеется, как пишут авторы в заключение, необходимы новые более точные наблюдения.

Продолжаются попытки обнаружить вариацию постоянной тонкой структуры со временем. И по-прежнему ничего не видно. На этот раз народ добрался до красных смещений >7, что соответствует первому миллиарду лет после начала расширения.

Все знают, что сейчас в Галактике не образуются звезды с массами более 200 солнечных. Также, многие в курсе, что звезды населения III могли иметь массы в сотни солнечных. Такие объекты должны были порождать черные дыры, которые затем стали "семенами", из которых выросли сверхмассивные черные дырры (подробнее об этом см. сввежий обзор arxiv:2003.10533). Однако расчеты показывают, что из таких "семян" нельзя было к z=7 (чуть менее 1 млрд лет после Большого взрыва) вырастить очень массивные объекты. Тогда что? Значит, надо делать более массивные "семена". Отсюда лишь один шаг до гипотезы существования сверхмассивных звезд в молодой вселенной, которые затем превращались в черные дыры с массами от 100 000 солнечных и выше. Вот это и рассматривается в статье.

"Монолитчность" рассматриваемых объектов связана с их начально й структурой (и, косвенно, с механизмом формирования). Они вознникают "мгновенно" (примером может быть очень быстрое слияние скопления звезд), а не постепенно (например, в результате аккреции). Оказывается, "монолитные" сверхмассивные звезды с массами менее 150 000 масс Солнца успевают пожить около миллиона лет, пережигая водород и гелий в своих недрах. Знначит, потенциально в будущем их можно будет зафиксировать. А вот более массивные объекты коллапсируют очень быстро - через несколько тысяч лет после формирования.

Отметим, что конечно речь идет о приближенных расчетах. Так что в будущем кое-что в нашем понимании функционирования сверхмассивных звезд может измениться.

Авторы рассматривают один из тестов теории MOND, основанный на анализе вращения галактик. Идея в том, что некий параметр должен быть одинаков, поскольку мы меняем законы гравитации (одинаковые для всех), а не добавляем темное вещество (которого может быть больше или меньше, а также могут быть некоторые отличия в его распределении). Новый анализ большой выборки галактик показывает, что на уровне 5-сигма MOND не проходит.

Некоторое время назад в СМИ очень шумели по поводу одной работы корейских астрономов. В ней они настаивали на том, что результаты по сверхновым, касающиеся ускоренного расширения вселенной, ненадежны из-за якобы выявленной авторами эволюции светимости сверхновых Ia. Данные корейцев переобработали. Вывод состоит в том, что величина эффекта была ими сильно завышена, а значит - угрозы стандартной космологической модели нет.

Многих в обзорах итогов 2019 г. заинтересовала дискуссия про значение современной постоянной Хаббла (см. Элементы.ру и ТрВ-Н). Вот очередная заметка основного пропонента наличия расхождений - Адама Рисса. Отмечу, что не все разделяют его озабоченность.

Ничего нового в заметке нет - просто краткая сводка результатов, приводящих к разным значениям современной постоянной Хаббла. По ходу в Архиве появляется масса теоретических работ, посвященных попыткам объяснить это расхождения вводя те или иные модификации стандартной космологической модели.

Авторы провели довольно интересное исследование.

Если существует "квантовая пена" на планковских масштабах, то это будет сказываться на распространении фотонов. Например, их энергия будет слегка меняться. Разумеется, чем дальше источник - тем больше эффект. В частности, будут расплываться узкие спектральные линии космологических источников. Авторы использовали спектрограф ESPRESSO на VLT и наблюдали источник на z=2.34. Точнее, наблюдали узкую линию поглощения ионизованного железа на этом красном смещении. Значимого расплывания нет, что позволяет поставить жесткие пределы на параметры квантовой пены.

Хороший обзор по всем основным методам, внесшим вклад в формирование и проверку стандартной космологической модели: реликтовое излучение, барионные осцилляции, линзирование и, конечно, разные методы определения расстояний (сверхновые и тп.). Конечно, детали в таком коротком обзоре не описать, но тем не менее. А начинается все с небольшого понятного теоретического введения.

Очередная версия краткого обзора по космологии, где собраны основные идеи и приведены ключевые параметры, согласно последним данным. Очень правильный формат (а потому - полезное чтение, для тех, кто интересуется, но не занимается профессионально, космологией).

Серия хороших лекций. Написано на языке, доступном любому вменяемому студенту-физику старше второго курса (кроме, может 7-го параграфа). Начинается с основ космологии (отдельно отмечу, что очень понятно описаны барионнные акустические осцилляции), а потом подробно разбираются различные модели темного вещества.

По данным спутника Планк выявлена слабенькая (3 сигма) аномалия в амплитуде линзированного сигнала (линзированный сигнал немного сильнее, чем должно быть в стандартной ΛCDM модели). Это, конечно, может быть флуктуация (вселенная у нас одна - и усреднить не получится), но может быть и физика. Авторы обсуждают вторую возможность и приходят к выводу, что наилучшим объяснением была бы замкнутая вселенная с совсем небольшой кривизной (в таком случае плотность вещества немного выше, что и объясняет бОльшее значение линзированного сигнала). К слову, модели с небольшой положительной кривизной (на уровне нескольких процентов) можно без катастрофических проблем получить в инфляционном сценарии. Заодно небольшая положительная кривизна может объяснить аномалию квадруполя в спектре анизотропии реликтового излучения.

Правда, при таком варианте возникают другие сложности. Если предположить, что вселенная может иметь ненулевую кривизну, то тогда будет ухудшаться совпадение данных по реликту с другими наблюдениями (например, барионных акустических осцилляций - т.е., с данными по крупномасштабной структуре). Так что не исключено, что данный сигнал - не флуктуация, и не новая физика, а какая-то систематика в данных Планка.

Ясности нет, и это хорошая мотивация для реализации новых спутниковых проектов по исследованию реликта. К тому же все равно надо искать поляризацию, связанную с первичными гравволнами и уточнять даннные, чтобы разобраться с несовпадением данных по значению современной постоянной Хаббла, рассчитываемой по данным о реликтовом излучении и по сверхновым (а также некоторым другим данным). Ну и, разумеется, надо продолжать и уточнять другие методы определения космологических парамтеров. Так что, войдя в эру точной космологии и создав успешную ΛCDM модель, мы нуждаемся в еще более высокой точности. Что есть нормальное развитие науки.

Большой обзор по сабжу. И, внимание, без формул. Это именно рассказ о теретической космологии. Довольно сжатый, довольно специфичный (авторы местами совсем не сторонники мейнстрима). Но интересно. Рекомендуется к прочтению, но без фанатизма.

Прекрасный вводный обзор. Написано доступно для студентов младших курсов, или очень продвинутых интересующихся, или для специалистов в чем-то смежном. В общем, отличный формат, хорошо реализованный.

Речь идет об эпохе в жизни вселенной, когда первые звезды и аккрецирующие черные дыры снова ионизовали межгалактическую среду. После понятного введения (в котором кратко, но четко, даны ключевые понятия из космологии и теории излучения) рассмотрены методы исследования этой эпохи, наблюдательные данные, численные модели.

Обязательно прочтите, там всего две страницы текста.

Существуют модели темного вещества, в которых частицы массивны (десятки килограмм). Плотность у них выше ядерной, но не сильно. ТАк что это штука размером с атом примерно. Летит со скоростью сотни км в сек. Так что, если попадает в человека.... Так вот, отсутствие свидетельств таких попаданий дает возможность поставить ограничение на соответствующую модель. Даже не просто поставить, а по сути - закрыть.

Всем известно, что повышая и повышая точность измерений, а также используя множество разных методик наблюдений, космологи наконец-то добрались до интересной загадки. Все знают, что такое постоянная Хаббла. Всем понятно, что ее значение меняется со временем. Важнным космологическим параметром является современное значение постоянной Хаббла. Его нельзя измерить непосредственно. Оно вычисляется на основе наблюдений в рамках некоторых предположений. Так вот: разные метоики дают значимо различающиеся результаты.

Однако! Есть некоторая систематика. Есть измерения, относящиеся к ранней вселенной (в первую очередь, это данные Планка по реликтовому фону). И есть измерения, связанные с более поздними этапами жизни вселенной (тут много методик: и всякие цефеиды, и сверхновые, и линзирование, и данные по структуре). Так вот, и первые, и вторые согласуются внутри своей группы. Нестыковки возникают между данными по молодой и зрелой вселенной.

По всей видимости, что-то не учитывается в стандартной модели, что дает вклад в рассогласование. Что это - пока неизвестно. Статья содержит краткое изложение конференции (на >100 участников), посвященной этой проблеме.

Вывод из встречи таков, что нестыковка есть, но ее яно не объяснить каким-то неучтеннм ошибками наблюдений или их обработки. Так что что-то придется в модели уточнять. Здорово!!!! Новая физика? Некоторые идеи перечисляются в финальной части миниобзора.

Любопытная работа. Авторы показывают, что длительная (10 лет) высокоточная астрометрия системы альфа Центавра, а именно - движение Проксимы, могут стать хорошим тестом теорий гравитации. Выбор Проксимы не случаен. Ее ускорение при движении вокруг пары более массивных звезд как раз соответствует диапазону, интересному с точки зрения описания кривых вращения галактик в рамках MOND. Параметров спутника Gaia для получения столь высокоточной астрометрии маловато, а вот проект следующего поколения - Theia, - уже сможет дать результаты. Как вы понимаете, речь идет в лучшем случае о середине нашего века. К тому же важно еще с высокой точностью (и стабильно на протяжении длительного времени) измерять лучевую скорость Проксимы. Сейчас это невозможно, но в ближайшие десятилетия, видимо, необходимой точности можно будет достичь.

Еще один обзор для Astro2020. На этот раз кратко суммировано, что ожидается в смысле изучения ранней вселенной от наземных гравитационно-волновых антенн следующего поколения (Einstein telescope, Cosmic Explorer). Ожидается многое. Все хорошо суммировано на рис. 2, где показан ожидаемый сигнал в разных моделях и чувствительность разных инструментов.

Как известно, многие фундаментальные параметры в нашем мире точно настроены таким образом, что тут возможна разумная жизнь и все-все-все. Для объяснения привлекают антропный принцип и мультиверс. В данном огромном обзоре обсуждается, что же "точно настроено" и в какой степени. По сути - это интересная книга.

После трудного теоретического введения авторы детально описывают, как непросто провести сравнение теорий гравитации по космологическим наблюдениям. Но для некоторых случаев это может быть единственным действенным варантом. Основной упор в обзоре сделан на модели Хорндески.

Эра точной (прецизионной) космологии продолжается уже пару десятилетий. И точность продолжает расти. Это уже позволяет использовать данные космологических наблюдений для текстов теорий гравитации, и в будущем такие возможности будут только расширяться. ТОму, как это можно сделать и посвящен обзор.

Обзор предназначен, как минимум, для специалистов в близких областях. Но если пропускать часть текста с формулами, то общая мысль будет понятна и гораздо более широкому кругу читателей.

Как известно, последние пару лет существует расхождение в значение постоянной Хаббла, получаемой по данным Планка (а также некоторых других экспериментов) и по данным о сверхновых. Существенно, что данные Планка связаны в первую очередь с параметрами молодой вселенной, а данные по сверхновых относятся к эпохе z~1. Одной из возможностей для объяснения расхождения был вклад локальных (z<0.2) структур в значение постоянной, получаемой по наблюдениям сверхновых. В данной статье авторы показывают, что это не работает.

Подробно разобраны все основные астрофизические способы поиска темного вещества, свзанные с излучением частиц или электро-магнитного излучения. В первую очередь, разумеется, речь идет об аннигиляции. Во вторую - о распаде.

В последние годы появилось несколько крупных проектов космологического моделирования. В них структура вселенной воспроизводится в очень широком диапазоне масштабов: от миллиарда световых лет до тысячи световых лет. Т.о., начав с первичных флуктуаций плотности, авторы досчитывают до крупных очагов звездообразования в отдельных галактиках на z=0. Это позволяет получить "искусственную вселенную", параметры которой можно сравнивать с данными самых разных наблюдений.

Для интенсификации исследований и боолее полного использования полученных данных результаты моделирования выкладываются в открытый доступ. В данной статьей описывается очередной большой релиз таких данных от проекта IllustrisTNG.

Новый номер Nature Astronomy посвящен десятилетию изучения быстрых радиовсплесков (см. обзор по этим источникам в УФН). В Архиве появилось несколько статей из этого номера.

Статья Лоримера самая обзорно-вводная - с нее лучше начать.

Далее, можно почитать статью Кулкарни arxiv:1811.00448, в которой проводятся параллели между историей изучения гамма-всплесков и радиовсплесков.

Затем - работу arxiv:1811.00194, посвященную попыткам увидеть источники быстрых радиовсплесков в других диапазонах.

Моделям всплеском посвящена посредственная заметка arxiv:1811.00605.

Использование быстрых радиовсплесков в качестве космологических зондов обсуждается в arxiv:1811.00197.

Keane в своей заметке arxiv:1811.00899 обсуждает будущее исследований быстрых радиовсплесков.

Наконец, в arxiv:1811.00360 авторы обсуждают возможность того, что популяция быстрых радиовсплесков не однородна. Наверное, если выбирать две статьи для чтения из семи, то я бы к лоримеровской добавил как раз эту.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.

Появилась пачка статей, в которых представлены космологические результаты на основе наблюдения сверхновых типа Ia в рамках Dark Energy Survey. Использовалось более 200 сверхновых из обзора, для которых определены красные смещения, а также более сотни сверхновых, наблюдавшихся в других проектах.

В общем, все согласуется с классической lambdaCDM. Вклад вещества в полную плотность составляет чуть-чуть меньше трети. Современная хаббловская постоянная 66-69 км/с/Мпк. Интересно, что в рамках lambdaCDM тут нет противоречия с данными Планка.

Ранее в этом году появилась статья, в которой авторы, используя данные по примерно сотне кривых вращения галактик, "закрывают" модель MOND. В данной же работе авторы не соглашаются с этим и приводят свои аргументы.

По их мнению Родригес и соавторы не учитывали в достаточной степени эффекты ориентации галактик, а также не для всех использванных галактик расстояния былыи оперделены достаточно точно. В итоге, Крупа и др. полагают, что MOND все-таки еще жива. Посмотрим.

Кстати, в тот же день в Архиве появилась и статья самого Милгрома - создателя MOND: arxiv:1811.12233.

Хороший, практически популярный миниобзор по темному веществу. Описаны основные кандидаты, поиски, верхние пределы. А главное, обсуждается, что нам делать и думать в ситуации, когда все никак не получается ухватить эти частицы. Ответ: заниматься астрофизикой!

Напомним, что у нас есть самые разные свидетельства эволюции вселенной. Мы видим много "промежуточных звеньев". В частности, в формировании крупномасштабной структуры. Мы наблюдаем, как отличаются ее параметры в разные эпохи. В частности, видим, что на больших красных смещениях еще не успели сформироваться скопления галактик. Соответственно, говорят о протоскоплениях - больших концентрациях галактик, которые впоследствие за несколько миллиардов лет превращаются в скопления.

Авторы идентифицировали большое протоскопление галактик на z=5.7. Вселенной тогда было около миллиада лет. В настоящее время это образование стало очень крупным скоплением.

На генеральной ассамблее МАС было предложено именовать закон Хаббла законом Хаббла-Леметра, чтобы отметить вклад Жоржа Леметра. Это пока не окончательное решение (в любом случае, оно будет носить характер рекомендации - астрономы строем не ходят), и автор обращает внимание на некоторые сложности. В частности, автор указывает на неточности в изложении истории в версии МАС.

Лекций по космологии в Архиве много, но разные лекторы концентрируются на разных темах. В данном случае основная тема - это рождение экзотических (вне Стандартной модели) частиц в очень ранней вселенной и их влияние на наблюдаемые параметры. В связи с этим во введении лучше, чем в других аналогичных курсах, рассказана тепловая эволюция. Также во введении довольно подробно рассказано про реликт. Обзор, правда, рассчитан на специалистов.

Вот и новая пачка статей с результатами обработки данных спутника Планк. Данная статья является вводной ко всей серии. Это итоговые результаты. Никаких сюрпризов нет. Уточнены космологические параметры. Постоянная Хаббла 67-68 км в сек на Мпк, доля темной энергии 68-69%.

В течение длительного времени в астрофзике существовала т.н. проблема потерянных барионов (missing baryons). Подавляющее большинство ученых считало ее до некоторой степени технической. Теория предсказывала, что заметная доля барионного вещества должна находиться в виде горячего газа в волокнистой структуре. А такой газ очень трудно наблюдать (как по собственному его излучению - газ недостаточно горячий, так и напросвет - по деталям в спектре).

Авторы обнаружили стабильные абсорбционные детали, связанные с сильно ионизованным кислородом, в очень качественном рентгеновском спектре достаточно далекого квазара. Они связывают эти детали с горячим газом в филаментарной (волокнистой) структуре. Именно там и должно было прятаться недостающее барионное вещество. Т.о., полагают авторы, потерянные барионы найдены.

Большущий обзор по тестам теорий гравитации на космологических масштабах. Отдельная глава посвящена результатам с гравитационно-волновых детекторов. Отдельно рассматривается сравнение ОТО с различными теориями модифицированной гравитации. Воообще, объем (это книга, по сути) позволил автору подробнейшим образом рассмотреть все аспекты, связанные с проверками теорий гравитации в космологии. Отдельная глава отведена компьютерным кодам, использующимся в этой области.

Речь идет о конкретном объекте - галактике MACS1149-JD1 на z=9.1. Ее удалось рассмотреть благодаря гравитационному линзированию. Ее изучение показало наличие большой звездной популяции, сформированной примерно на z=15. Т.о., это самые древние из известных звезд. Наблюдения проводились на ALMA.

Довольно интересный обзор по современной космологической модели. С одной стороны, она очень успешна, с другой - есть подозрение, что ее придется расширять. Вот на возможных расширениях автор и концентрирует свое внимание, но при этом дает понятное описание самой модели. Ключевой момент - предположения в рамках стандартной лямбда-CDM модели.

Авторы демонстрируют, что 10 часов наблюдений на JWST может быть достаточно для обнаружения гало темного вещества в скоплениях галактик. Идея состоит в том, что эти гало будут заметно усиливать свет звезд в галактиках за скоплением за счет гравитационного линзирования. Это позволит получить новые важные данные по темному веществу.

В некотором смысле астрономов назвали "чайниками". Но статья очень полезная. Это не обзор в обычном смысле. Здесь выведено много относительно простых, но очень важных формул, и приведено много полезных аналитических аппроксимаций, помогающих быстро и с неплохой точностью рассчитывать ключевые космологические параметры.

Обычно массы гало галактик в десятки, сотни, а иногда и тысячи раз больше звездной массы, а вот у карлика NGC1052-DF2 это не так. Там отношение масс порядка единицы. Кроме того, галактика имеет относительно большой (для своей массы) размерю Т.о., что впрочем и предполагали, природа устроена не так линейно, как думают некоторые. В данном случае мы имеем очередной пример того, что галактики проявляют большое разнообразие свойств. Теперь посмотрим, сколько еще будет таких примеров, и как это удастся вписать в модели роста структуры. Сами авторы упоминают два основных сценария. В обоих эта карликовая галактика-спутник формируется из так или иначе сброшенного большой галактикой газа. Это могло произойти или в результате слияния галактик, или в результате выдувания газа квазаром. Есть еще третий сценарий, выглядящий несколько сложнее.

Важно! Авторы обращают внимание, что такие примеры могут закрыть многие альтернативы темному веществу. Т.к., если что-то "не так" с гравитацией (как в MOND), то это должно одинаково проявляться всегда, а не быть "то так, то эдак".

См. также arxiv:1803.10237, где речь идет о необычных шаровых скоплениях этой галактики. Они имеют необычно высокую светимость (примерно как у омега Центавра, что черезчур для карликовой галактики-спутника). И это тоже надо объяснять в рамках сценария формирования галактики с малой долей темного вещества.

Представлены новые измерения параллаксов для семи галактических долгопериодических цефеид: (SS CMa, XY Car, VY Car, VX Per, WZ Sgr, X Pup и S Vul. Это большой шаг вперед, т.к. резко увеличивает число таких объектов с точно измеренными расстояниями. А это,в свою очередь, важно для уточнения космологической шкалы расстояний. Т.е., в том числе, и для измерений постоянной Хаббла. Новые данные дают величину 73.45+/-1.66 км/с/Мпк. И эта возросшая точность приводит данные в несоответствие с данными спутника Планк на уровне 3.7 сигма. В ближайшие годы эти данные могут быть еще существенно уточнены, как за счет новых хаббловских данных, так и за счет данных спутника Gaia.

Почему бы темной энергии не взаимодействовать с темным веществом? И такие модели есть! Другое дело - как их проверять. Авторы практикуются "на кошках", т.е. на данных численного моделирования, полагая, что проверку можно будет осуществить по наблюдениям свойств слабого гравитационного линзирования. И анализ показывает, что в недалеком будущем это будет возможно уже "в натуре".

Большой обзор, посвященный шаровым скоплениям. Статья написана коллективом авторов, каждый из которых является специалистом в том или ином аспекте образования и эволюции этих объектов. Соответственно, затронут широкий круг вопросов. Упор в итоге сделан на нерешенных проблемах, коих тут предостаточно.

Авторы дают обзор трех методов определния расстояний на космологических масштабах: задержки при гравитационном линзировании, мабрионные акустические осцилляции и картирование областей нейтрального водорода. Написано на вполне обзорном уровне, т.е. не для узких специалистов.

Небольшой популярный обзор по темному веществу. Рекомендуется очень широкому кругу читателей.

Dark Energy Survey - большой наблюдательный проект. Он реализуется на 4-метровом телескопе в Чили. Наблюдается большое количество галактик (будет покрыто 5000 квадратных градусов), и по анализу свойств их распределения делаются выводы, касающиеся ключевых космологических параметров.

В этой статье речь идет об анализе данных по распределению более чем миллиона галактик на площади более 1300 квадратных градусов (тысяча галактик на квадратный градус, представьте, это примерно пара сотен галактик на площади, равной лунному диску!). Выбраны галактики на красных смещениях от 0.6 до 1. Основные результаты согласуются со стандартной космологической моделью (лямбдаCDM и плоская геометрия).

Спутник Hitomi поломался, но дело его живет. Проработав всего лишь месяц этот аппарат сумел получить важный результат, т.к. имел уникальные характеристики. Спутник мог наблюдать в узких рентгеновских линиях, что важно для исследований структуры скоплений галактик. В данном случае представлены результаты по скоплению в Персее.

Многие свойства нейтрино не удается напрямую измерить в эксперименте. Однако оказывается, что могут помочь космологические данные. Дело в том, что нейтрино, не являясь ключевым игроком в современной космологии, играли большую роль в молодой вселенной. Поэтому свойства нейтрино серьезно сказываются на некоторых космологических параметрах. Сегодня задачу можно обратить: у нас есть высокоточные космологические данные, и это позволяет определять некоторые параметры нейтрино (интересующиеся могут сразу прочесть раздел 3 - он небольшой, чуть больше трех страниц, но там суммированы основные идеи о том, как нейтрино завязано с космологическими параметрами). Конечно, тут тоже не все просто. Например, так и не ясно, есть ли еще один сорт нейтрино. Тем не менее, кое-что удается узнать. Детали - в большом обзоре.

В течение последних нескольких лет все лучше рассасывалась проблема т.н. "нехватки спутников". Суть состоит в том, что численные расчеты предсказывают большое количество массивных темных гало в Местной группе галактик, а самих карликовых галактик видно мало. Постепенно пришло понимание, что не всякое гало может проявить себя как галактика. И новые расчеты все лучше и лучше демонстрировали, что нет заметного несоответствия данных наблюдений и расчетов. Здесь, как видно, авторы прямо в заголовок вынесли утверждение, что проблема окончательно исчезла. Наверняка, с авторами будут полемизировать. Но явно все к тому и идет, что проблемы нет.

Содержательный обзор истории космологической постоянной: от Эйнштейна до наших дней. Даже обсуждается то, что было до Эйнштейна. Самое интересное, наверное, это что происходило с данной идеей примерно после Леметра, но до наблюдательного обнаружения ускоренного расширения.

Эффект слабого гравитационного линзирования позволяет измерять массу (и ее распределение) для скоплений галактик, волокон между скоплениями и галактиками и т.п. Соответственно, слабое линзирование стало важным инструментом современной космологии. В обзоре можробно рассматривается данная методика. Приводится много технических деталей, важных для специалистов. С другой стороны, в бОльшей части обзора автор пытается представить методику и ее особенности без большого количества сложных формул. Т.о., в основной части легко может разобраться любой астроном.

Сам обзор вышел в УФН еще в начале года, и я всячески его хвалил в соцсетях, блогах и на лекциях. Но вот он и в Архиве. Это действительно прекрасная подборка ключевых данных по проявлениям темного вещества в галактиках. Упор сделан именно на наблюдения.

Компактный, но довольно полный обзор современных экспериментов (включая будущие апгрейды и развитие) по непосредственной регистрации частиц темного вещества. Разумеется, пока есть только верхние пределы. Не пределы все глубже уходят вниз, приближаясь к практически непобедимому фону.

Большой обзор по темной энергии. Собственно, в первую очередь речь идет о наблюдениях, связанных с динамикой расширения вселенной, а только во вторую - об интерпретациях. Авторы начинают с основ. Даются базовые уравнения, и показывается, что там надо добавить, чтобы удовлетворить наблюдениям. Рассматривается великое множество наблюдаемых (или потенциально наблюдаемых) величин, связанных с этими добавочными членами (которые, собственно, мы обычно и связываем с вкладом темной энергии). В теории того, что же такое собственно темная энергия, авторы вообще не идут, лишь мелкьом упоминая разные возможности. Т.е., это прекрасная сводка типов наблюдений (и их результатов) по детальному изучению динамики расширения вселенной.

Сеть Черенковских Телескопов (CTA - Cerenkov Telescope Array) - новый крупный проект в наземной гамма-астрономии. У него много важных и интересных задач. Одной из них является поисск анигилляционного сигнала от темного вещества. В статье обсуждаются возможные цели для наблюдений (например, карликовые галактики в Местной группе) и ожмдаемая чувствительность детекторов CTA.

О самом проекте CTA можно почитать в свежем е-принте arxiv:1709.01381.

Идея изменяющихся (на космологическом масштабе времени) фундаментальных (в первую очередь - безразмерных) констант по-прежнему жива. Люди ищут и строят всякие модели. Этому и посвящен обзор.

Полезно в обзоре то, что разные сценария изменения констант представлены вместе с соответствующими моделями с "новой физикой" (например, много места уделено моделям с эволюционирующей темной энергией, что имеет свои последствия). Новостей, в принципе, нет (потихоньку растет точность наблюдений, т.е. пределы становятся все более жесткими). Зато есть планы, связанные со скорым вводом в строй новых астрономических инструментов (в первую очередь речь о крупных оптических телескопах и новых спектрографах).

Появилась пачка статей от проекта Dark Energy Survey по итогам первого года работы. Среди прочих главное место занимают космологические результаты. Рассмотрены основные космологические модели, и для каждой - огромное количество вариантов параметров. Получены значения этих параметров (скажем, в лямбда-CDM суммарная плотность вещества - 26.4%). Авторы утверждают, что достигли такого уровня точности, что их данные соперничают с результатами Планка. Соответственно, совместная обработка позволит, видимо, еще лучше уточнить космологические параметры.

В других работах серии можно найти детальные описания и другие результаты (например, по скоплениям галактик)

Описан эксперимент XENON1T в Гран-Сассо, а также кратко представлены первые результаты.

В этом проекте в качестве рабочего вещества используется почти две тонны жидкого ксенона. Это очень много и круто. Эксперимент будет очень чувствительным. Но спорить не буду :)

См. также статью arxiv:1708.06917, где представлены новые результаты поисков на китайском эксперименте PandaX-II. Результаты, увы, тоже отрицательные.

Очередной обзор по первичному нуклеосинтезу. Интерес состоит в том, что разные авторы концентрируются на разных аспектах. Поэтому обзоры существенным образом дополняют друг друга. Здесь авторы, кроме обычного изложения, обсуждают разные нестандартные варианты решения некоторых проблем.

По данны Слоановского цифрового обзора неба (SDSS) авторы обнаружили гигантскую структуру на z~0.3. Масштаб образования - около 200 мегапарсек. Это очень массивное сверхскопление галактик. По данным авторов в него входит 43 массивных скопления галактик. Полная масса около 2 10¹⁶ масс Солнца. Это помещает сверхскопление в ряд наиболее массивных среди известных. При это оно успело сформироваться миллиарды лет назад. Что любопытно. Но SDSS-BOSS больше и дальше (появилось в более молодой вселенной: z~0.5). А Сарасвати, похоже, в будущем все-таки "растащится" ускоренным расширением вселенной. Центральная часть, конечно, может остаться связанной, а вот "окрестности" - разбегутся.

В Архиве появилась пачка статей с результатми проекта IluustrisTNG. Как можно догадаться, это развитие проекта Illustris по моделированию образования крупномасштабной структуры и галактик. Теперь все еще подробнее и красивее.

Сайт проекта с красивыми картинками, данными и подробными описаниями можно найти по ссылке.

В обзоре суммированы основные проблемы, с которыми сейчас сталкивается базовая космологическая парадигма. В основном речь идет о свойствах галактик, групп галактик и отдельных гало (включая самые мелкие). Обсуждается, как наблюдения в ближайшем будущем смогут прояснить эти вопросы.

Очень хороший материал. Это общий обзор по материалам большой встречи. И это именно цельный текст, а не много-много маленьких кусочков. Гораздо полезнее обычных proceedings. Рассказано более-менее все о темном веществе в контексте текущих исследований и планов: и теория, и данные, и методы, и планы. Вместе с любым обычным обзором по теме поможет сразу войти в курс дела.

Что-то давно я не упоминал обзоры по гамма-всплескам.

Охвачены более-менее все основные вопросы. Упор сделан на результатах, или прямо полученных на спутнике Swift, или так или иначе с ним связанных.

Поскольку гамма-всплески просчечивают все по дороге - начиная от своих непосредственных окрестностей и до нас, - а кроме того, располагаются на больших красных смещениях, то их можно использовать в качестве инструментов, зондирующих вселенную. Связано это в первую очередь с тем, что послесвечение всплесков все чаще удается наблюдать в рентгеновском и оптическом диапазонах, что существенно расширает возможности по изучению среды вокруг источника и на пути излучения. Этому также отведено довольно много места в обзоре.

Большой обзор, посвященный разбору того, что LSST даст космологии.

Даст много. В основном, конечно, это связано со свойствами крупномасштабной структуры. Но это, как бы, метод. А вот в смысле результатов открывается широкое поле: от параметров нейтрино (массы) до свойств темной энергии, от сверхновых до параметров скоплений галактик.

Обзор для специалистов. С другой стороны, возможно, кое-кому будет проще укладывать в голове разные части космологии (а в обзоре затронуто очень много разных тем) именно в приложении к наблюдениям. Так что всячески рекомендуется студентам и аспирантам.

Дано достаточно популярное описание проекта Планк: его устройство, научные задачи, полученные результаты и т.д. А начинается все с хорошего краткого введения: и исторического, и теоретического. Кажется, что этим теоретическим введение обзор в первую очередь и хорош. Очень понятно объяснены ключевые вещи.

Обработка данных Планка продолжается. Так что ждем окончательного релиза результатов, а также посмотрим, чем закончится история про легкое несовпадение результатов Планка с другими космологическими проектами (об этом также упоминается в обзоре).

Это второй релиз данных в рамках SDSS-IV (а в абсолютной нумерации - это DR-14). Данные получены за 2014-2016 гг. Это первый релиз в рамках eBOSS (исследования барионных акустических осцилляций) и первый релиз APOGEE-2. Данные уже доступны. А нас ждет еще немало релизов, т.к. SDSS будет работать минимум до 2020.

Современные измерения постоянной Хаббла дают значения 67-74 км/с/Мпк. Т.е., согласуются с точностью лучше 10%. Однако, собственные ошибки методов (статистические и систематические), заявляемые авторами, ниже. Т.е., существует две основные группы результатов - по звездам и цефеидам, и по реликтовому излучению, - которые концентрируются к 72 км/с/Мпк в первом случае и к 68 км/с/Мпк - во втором, и расхождение между этими двумя группами составляет более 3-сигма, т.е. статистически умеренно значимо.

Обсуждаются разные варианты этой проблемы. Самое простое - завышенная заявленная точность. Однако анализ (особенно в случае цефеид и сверхновых) показывает, что с точностью все в порядке. Вторая идея - какая-то "новая физика", т.е. модификация стандартной космологической модели (распад темного вещества, эволюция темной энергии и т.п.), но это не подтверждается данными Планка. Так что проблема остается. Возможно, полагает автор, кое-что удастся проверить благодаря спутнику Gaia, который улучшит наши знания по цефеидам, красным гигантам и другим звездам. Возможно, понадобятся новые космологические проекты (обзоры крупномасштабной структуры, исследования реликтового фона и тп.).

В общем, в статье менее 6 страниц одноколоночного текста с двойным интервалам - советую прочесть.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Полезный обзор по теме.

В начале без особых пояснений выписаны ключевые космологические формулы (скорее, для тех, кто их знал, да позабыл; а потому надо лишь их напомнить). А потом дается небольшой, но уже более подробный обзор первичного нуклеосинтеза. Это, наверное, самая полезная часть обзора. В конце кратко описываются всякие интересные нерешенные проблемы (инфляция, первичные магнитные поля) и "новая физика" (изменения констант, дополнительные изменения, физика QCD перехода), которая, возможно, будет нужна для ответов.

Обзор посвящен вопросам измерения расстояний в астрономии. Начинается все с расстояния до центра Галактики и доводится до космологических масштабов. В основном авторы концентрируются на расстояниях до галактик Местной группы и переменных RR Лиры.

DES - Dark Energy Survey. Это проект по наблюдению примерно 10% неба (5000 квадратных градусов) на 4-метровом телескопе в Чили. Основная задача - определение космологических параметров по данным о крупномасштабной структуре. Первый сезон наблюдений был в 2013-2014 гг, второй - в 2014-2015 гг. Частично результаты наблюдений уже представлялись, но ключевые еще только на подходе. Для получения окончательных результатов нужен сложный многопараметрический анализ. Некоторым аспектам этого анализа и посвящена статья.

EAGLE - один из современных проектов (наряду с Illustris и др.), в которых в мелких подробностях можелируется формирование галактик от больших красных смещений до наших дней. Прелесть современного подхода состоит в том, что проекты выкладывают данны в открытый доступ. Данная статья является руководством по использованию открытых данных EAGLE. Сами данные доступны здесь .

Авторы рассматривают существующие ограничения на количество первичных черных дыр, используя различные функции масс этих объектов. С учетом всех возможных ограничений получается, что около 10% темного вещества можно было бы объяснить первичными черными дырами.

Заработал детектор XENON1T в Гран Сассо. Представлены результаты первых месяцев работы. Получены очень глубокие пределы на параметры частиц темного вещества.

Авторы обсуждают природу ТэВного гамма-излучения, наблюдаемого от внутренних частей Галактики. Анализ показывает, что излучение может быть связано не с активнсотью центральной черной дыры (в результате чего могло бы появляться много космических лучей, а затем ускоренные протоны в итоге порождали бы гамма-кванты за счет произоводства пи-мезонов), а с радиопульсарами.

Недавние наблюдения на установках Milagro и HAWC показали, что пульсары окружены гало гамма-лучей. В статье анализируется, может ли такое излучение множества нейтронных звезд объяснить гамма-излучение из центральной части Галактики. Оказывается, что может. Для этого надо, чтобы в центральной области Галактики за миллион лет появлялось несколько сотен нейтронных звезд, что находится в согласии с другими оценками темпа формирования этих объектов.

КОманда Ферми внимательно анализирует данные по избытку ГэВного излучения от области галактического центра. Избыток есть. Однако его не удается связать с темным веществом, поскольку аналогичный избыток обнаружен и вдоль плоскости Галактики, где не может быть столь сильного аннигиляционного сигнала.

Интересная работа по истории науки. Причем именно по истории идей и методов. Рассмотрены некоторые космологические работы в период между созданием ОТО и признанием обнаружения расширения вселенной Хабблом. Обсуждаемые работы посвящены, в перввую очередь, проблеме определения радиуса вселенной (или - радиуса кривизны вселенной).

По сути, авторы заявляют, что наблюдения закрывают модель Верлинде. Рассмотрены как кривые вращения галактик, так и данные по Солнечной системе.

См. также arxiv:1702.04355, где авторы также по наблюдениям показывают, что теория Верлинде плохо проходит наблюдательные тесты.

Еще одна статья, демонстрирующая несоответствие предсказаний модели Верлинде наблюдениям, появилась в конце месяца: arxiv:1702.08865.

Если вдруг потом окажется, что это и правда темное вещество .... Однако авторы справедливо ставят уже в заголовке знак вопроса: ясности особой нет.

Гамма-наблюдения показывают избытк излучения в центральной части М31. Это "лишнее" излучение не может быть связано со звездами (а равно и с молодыми звездными остатками) или межзвездной средой. Остаются два очевидных варианта: или миллисекундные пульсары, или темное вещество. Как известно, в "Клятве астронома" есть слова "...не кричать "ЭВрика!" не вылив себе на голову ведро холодной воды". Вот авторы и не кричат. Но результат очень интересный.

Авторы обнаружили и исследовали межгалактический газ с очень низким содержанием тяжелых элементов. Для систем DLA (damped lyman-alpha) это рекорд. Детальный анализ показал, что наблюдаемое содержание соответствует взрыву звезды населения III с масой около 20 солнечных. Условия в газе соответствуют тому, что там должно начинаться образование малмассивных звезд. Авторы полагают, что такие облака газа являются предшественниками первых галактик.

Автор довольно подробно рассказывает о наблюдательной базе современной космологии. Описан ряд ключевых космологических тестов, а также обсуждаются некоторые тонкие вопросы.

Надо оговорить две вещи.
1. Автор, как астрофизик, в основном занимается не космологией, а Галактикой.
2. Представлен скорее оппозиционный (пусть и умеренный) взгляд, или, как автор пишет, еретический. Т.е., автор много внимания уделяет альтенативным моделям (хотя при этом свою позицию автор характеризует как нейтральную).

Тем не менее, прочесть обзор мне кажется небезинтересным. Наверное, многим будет интересно посмотреть, какие аргументы еще пытаются выдвигать против основ стандартной космологии. Но дальше придется походить по ссылкам (не из этой статьи!), чтобы увидеть собственно ответы на критику, анализ аргументов и тп.

Все-таки, подчеркну еще раз, что иногда, видимо, автор цитирует недостаточно надежные результаты, претендующие на то, что они связаны с проблемами космологической модели.

Сейчас есть несколько научных групп, занимающихся космологическим моделированием. В основном они так или иначе представляют свои результаты в сети. Причем зачастую результаты выложены в удобном для пользователей виде. Так что можно "играть" с ними, использовать в своих работах. Часто это выглядит как манипулирование с данными "искусственной вселенной", аналогично работе с данными космологических наблюдений. Отсюда и насвание - "теоретическая вирутальная обсерватория".

В данном случае речь идет о веб-портале с данными, с которыми можно работать. Можно выбирать объекты, проводить с ними дополнительные вычисления, получать о них всякие данные (включая данные по объему вокруг них), строить карты и даже получать данные виртуальных "рентгеновских наблюдений" выбранной области с параметрами, соответствующими чувствительности различных реальных рентгеновских телескопов.

Слабое линзирование - мощнейший инструмент исследования в космологии и внегалактической астрономии. С его помощью удается с хорошей точностью восстанавливать распределение плотности в скоплениях галактик и даже иногда в волокнах, соединяющих скопления в "космическую сеть".

В статье, носящей педагогический характер, подробно, но доступно разбирается сам эффект (начиная с самых основ), а затем описываются основные приложения и полученные результаты.

Но не настраивайтесь на легкое чтение: на первых 7 страницах вас ждут 58 формул. А в конце интересующихся ждет список литературы из почти что 400 наименований.

CORE - это проект среднеразмерной миссии (medium class), поданный на рассмотрение ESA. Задача аппарата - изучение микроволнового фона, т.е. - реликтового излучения. Высокая чувствительность нового инструмента должна позволить проверить многие предсказания инфляционной модели.

В статье рассказано об открытии и исследовании FRB 150807 - ярчайшем быстром радиовсплеске. Поток превзошел 100 янских. Это позволило достаточно точно (9 угловых минут) определить его положение и измерить массу характеристик, включая поляризацию и меру вращения. Это позволяет получить данные о свойствах межгалактической среды.

По всей видимости, расстояние до источника всплеска составляет около 1 Гпк. Обнаружение таких ярких всплесков позволит "просветить" межгалактическую среду. Важно, правда, или определить расстояние до источника с хорошей точностью, или хотя бы увидеть всплеск одновременно еще в каком-нибудь диапазоне.

Недавно в новостях крутился сюжет о том, что группа ученых, проанализировавшая данные по большому количеству сверхновых, поставила под сомнение открытие 1997-1998 гг. - ускоренное расширение вселенной. В принципе, ясно, что это уже невозможно. Данные слишком детальны и, что важно, комплексны. По-большому счету именно этому тезису и посвящена предлагаемая работа.

Данные по сверхновым, реликту и барионным акустическим осцилляциям находятся в разумном согласии, в том смысле, что последние несколько миллиардов лет темп расширения вселенной растет. Собственно, авторы указывают на ошибки в анализе группы Троста Нильсена (Trost Nilsen), в чьей работе 2016 г. и были подставлены под сомнение данные по сверхновым.

Авторы представляют новый код. На швейцарском компьютере от окучил 8 триллионов частиц в космологическом моделировании от z=49 до z=0 всего лишь за 80 часов (процессорного времени ушло более 350 000 часов). До этого модели обычно оперировали 0.5-1 триллионом частиц.

Рост числа частиц позволяет точнее воспроизводить параметры крупномасштабной структуры, что крайне актуально в свете будущих наблюдений.

Интересный обзор. Правда, чтение потребует усилий. Там сразу много всего: и история, и формулы, и попытки многое объяснить словами или рисунками. Охвачено много разных аспектов, и формул за сотню. Но студентам и аспирантам я точно советовал бы потратить время на то, чтобы разобраться. Многое может собраться в цельную картину.

Барионные акустические осцилляции происходят в ранней вселенной. До рекомбинации темное вещество уже успело создать значительные флуктуации плотности, но барионы не могут их заполнять, т.к. связаны с фотонами. Как только барионы натекают в "ямку" в потенциале - туда попадают и фотоны. Их давление растет, и они "выталкивают" вещество обратно. В результате происходят "акустические осцилляции". Есть характерный масштаю, соответствующий размеру горизонта для звука в среде (скорость звука очень высока, порядка скорости света). Потом, уже после рекомбинации, вещество "запоминает" эти колебания. Когда флуктуации нарастут, вселенная расширится - мы сможем увидеть эти неоднородности в картине распределения галактик. Именно это и искали и нашли. И тщательно измерили.

Наличие выделенного масштаба - звукового горизонта, - дает в руки космологам "стандартную линейку". В итоге, по данным о барионных акустических осцилляциях можно определять космологические параметры. С помощью новой версии Слоановского цифрового обзора неба удалось сделать это в недоступном раньше масштабе (как по числу галактик - 1.2 миллиона, так и по красному смещению - почти до 1). В итоге, используя в анализе также данные спутника Планк и данные по сверхновым Ia, авторы могут уточнить космологические параметры.

Конечно, результаты такого проекта нельзя представить в одной статье. Кроме обсуждаемой есть еще больше десятка. Все доступны в Архиве.

Постоянная Хаббла равна 67-68 км/с/Мпк, доля вещества (обычного плюс темного) 31%, вселенная плоская. Темная энергия похожа на космологическую постоянную. Все это с высокой точностью.

Большой обзор, охватывающий многие разделы космологии. Хорошо рассмотрены основы, нуклеосинтез, генерация и рост возмущений. Простое изложение сочетается с детально-формульным. ПОследннее недостаточно подготовленные читатели могут пропускать - на мой взгляд, все равно будет понятно.

Большой обзор (для профессионалов) по гравитационным волнам, генерируемым на стадии инфляции. Рассмотрены разные варианты: и классические, и нет. Будем надеяться, что все это не долго будет оставаться чистой теорией, но и проявится в данных.

Очень хорошое подробное описание того, как развивалась концепция темного вещества, какие данные наблюдений свидетельствовали (и свидетельствуют) в ее пользу на всем протяжении этого 80-летнего пути. Графики хорошо иллюстрируют феноменологию. А вот формул в общем-то и нет. Словами понятно арссказывается и про частицы-кандидаты, и про методы поиска. И про всякие модели, включая альтернативные. Т.е., модифицированная ньютоновская динамика тоже не забыта. И, разумеется, приводится обширная библиография.

Читая научно-популярные лекции по космологии, я всегда стараюсь подчеркивать, что наука - это еще и непрерывная попытка проверить все на очень высоком уровне точности. На уровне, который возрастает и возрастает. Вот хороший пример.

Все знают про космологическое красное смещение. Вот уже много десятков лет, казалось бы, все про него понятно: написано в учебниках и тп. Но при этом идет работа по проверке на новом уровне стандартных идей и понятий. В данной статье авторы рассматривают, зависит ли красное смещение от длины волны света. Аналогичные исследования проводились и ранее. Уровень точности достигал 0.0001. Теперь тоже самое сделано на большей выборке объектов, в более широком диапазоне красных смещений, и с более ывсокой точностью. С точностью в одну миллионную все происходит в согласии со стандартной картиной. Ура!

Еще один большой обзор по ядерной астрофизике.

Уже довольно давно наблюдатели пытаются обнаружить указания на то, что на космологических временах фундаментальные константы могут изменяться. В частности, перспективным методом считается поиск вариации постоянной тонкой структуры, а также поиск вариации отношения масс электрона и протона. Для этого наблюдают спектры далеких квазаров и галактик. Именно этому и посвящен обзор.

Большие аналитические доклады об актуальных задачах и планах исследований (white papers) - прекрасное чтение, для того, чтобы создать впечатление о ситуации в какой-то области исследований. Вданном случае речь идет о ядерной астрофизике.

Эта область охватывает и звезды, и космологию, и слияния нейтронных звезд, и сверхновые. И много разных методов наблюдений. В общем - почти все.

Когда-то космологии, в которых вселенная колеблется туда-сюда, и в кртический момент происходит отскок (bounce), после которого начинается новая фаза расширения, были очень популярны. Теперь - нет. Тем не менее, несколько групп ведут работы в этом направлении. В статье представлен обзор этого направления, описано, почему оно не считается магистральным, и рассказано, как оптимисты надеются преодолеть трудности.

Довольно интересная статья. Практически научно-популярная. Авторы обсуждают некоторую условность понятия времени (возраста) для времен ранее электрослабого фазового перехода в ранней вселенной.

С другой стороны, "философы - пишут, ученый - работают". Ясно, что не надо слишком буквально, и слишком близко к сердцу принимать написанное в статье. Конечно, нельзя говорить, что "до электрослабого перехода времени не было". Конечно, мы можем решать наши уравнения для меньших времен, т.к. ничего лучше сейчас просто нет. Конечно, в будущем появится более полное описание, которое так или иначе снимет эти проблемы. И снимет, вероятнее всего, так, что современное понимание не будет выглядить полностью не верным, а будет, скорее, качественно правильным.

За словосочетанием "внегалактическое фоновое излучение" скрывается сразу много всего. Это и редиктовое излучение, и свет первых звезд и квазаров, и много что еще. Исследовать все это довольно трудно, а надо и хочется.

Сам по себе обзор небольшой, но к нему прилагается длинный список литературы.

Большой обзор по основам детектирования темного вещества в лабораторных условиях. Описаны разные установки, даны теоретические основы используемых подходов и т.д. Отличный обзор, для тех, кто хочет в деталях разобраться, как ищут частицы темного вещества.

Сейчас в стандартной космологической модели принято говорить, что Большой взрыв - это стадия окончания инфляции, когда вселенная заполняется горячим веществом. А что было до? До инфляции?

В небольшом обзоре автор обсуждает начальные условия для инфляции. Обзор почти без формул. Хотя, мне кажется, от этого он не становится сильно понятнее неспециалистам.

Быстрых радиовсплесков сейчас известно менее 2 десятков. В сети можно было найти несколько таблиц с данными по этим событиям. Но всегда в итоге вызревает один основной каталог. Вот он в случае FRB.

Изучать межгалактическую среду непросто, но интересно. С ней связано много вопросов истории вселенной: формирование структуры, условия в "темные века" и т.д. Так или иначе, все это затрагивается в большом обзоре.

С помощью рентгеновских наблюдений авторы смогли впервые разглядеть горячее вещество в волокнах (филоментах) крупномасштабной структуры. Это важное открытие подтверждает гипотезу о том, что недостающие барионы прячутся именно в волокнах в виде очень горячего (10 млн. градусов) газа.

Вот уже некоторое время разные исследовательские группы терроризируют общественность заявлениями о наблюдении детали на энергии 3.5 кэ, которая может объясняться распадом темного вещества. Детальные расчеты показывали, что идею можно проверить, если провести длительные (1 300 000 секунд) наблюдения карликовой эллиптической галактики в созвездии Дракон. Авторы представляют данные по 1 600 000 секунд наблюдений. Ничего нет.

Т.о., даже если откуда-то из других мест и есть сигнал на 3.5 кэВ, то его причины не связаны с темным веществом.

Представлены результаты детальных наблюдений первого случая сильного линзирования сверхновой, когда в итоге (с разной задержкой) появилось четыре изображения (т.е., крест Эйнштейна). Такие наблюдения позволяют уточнить космологические параметры. А кроме того, это очень красиво!

Представлено краткое описание двух новых проектов в пустыне Atacama, предназначенные для исследовния микроволнового фона. Оба вскоре будут осуществлены и дадут новые данные по поляризации реликта. Проект Simons Array (построенный на средства мецената - Джеймса Саймонса) особенно перспективен в этом смысле.

Существуют разные варианты модели со мнодественными вселенными. Линде концентрируется на модели с вечной инфляцией, где естественным образом возникают мультиверсы. Автор обсуждает, как такая модель, вместе с теорией струн и простыми антропными соображениями, помогает решать важные фундаментальные проблемы.

Конечно, пока все это все равно остается гипотезой. Пусть и очень стройной и красивой.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Интересная статья. Авторы используют все имеющиеся данные, чтобы дать ограничения на параметры спектра первичных гравитационных волн. Используются наблюдения реликтового излучения, поиск гравволн по радиопульсарам, и данные с установок LIGO И VIRGO.

Статья интересная понятным обсуждением разных возможностей (как теоретических, так и наблюдательных).

Дается сводка результатов проведенных за последние годы внегалактических обзоров в линии нейтрального водорода (те самые 21 см, но из-за красного смещения, для далеких объектов это больше, хотя в статье речь идет о нашем локальном окружении, где это не так существенно).

Большой обзор о роли аксионов в космологии. Обзор для специалистов: очень детальный и подробный.

Подробно описаны результаты спутника Ферми по внегалактическим источникам. Кроме собственно данных по разных активным и не очень галактикам, приводятся результаты, где гамма-излучение использовалось как инструмент, зонд, для исследования условия в далеком прошлом вселенной.

Какие-то куски неспециалисту может быть скучновато читать, но все доступно, а неинтересные вам места можно просто пролистать.

Небольшой практически популярный обзор по поискам частиц темного вещества. При этом охвачены все основные аспекты и методы и показаны все основные результаты.

Современная космологическая модель базируется на ОТО. По сути, можно считать, что со статей Фридмана начинается настоящая современная космология. Данная статья является введением к сборнику, посвященному тому, как ОТО и космология взаимодействовали на протяжении 100 лет. Введение небольшое и достаточно интересное, на мой взгляд. В нем затронуты очень разные темы (которые потом развиваются в книге), на первый взгляд не просящиеся во введение к тому про ОТО и космологию.

Скорее всего, результат со временем рассосется. Но раз уж статья принята в приличный журнал - расскажем.

Авторы уже не первый раз анализируют распределение гамма-всплесков с целью найти какие-то очень крупные структуры (космологических масштабов), которые очерчивались бы вплесками. И находят.....

В этот раз рапортуют о кольцеобразной структуре с диаметром под 2000 (точнее - 1720) Мпк (в сопутствующих координатах). Такие структуры противоречат сандартным - космологическим сценариям.

KiDS - это обзор 1500 квардратных градусов на VLT. В паре с ним работает инфракрсный обзор VIKING. Вместе они дадут фотометрию в 9 полосах для галактик до z~0.5. Основная задача - изучение крупномасштабной структуры. В том числе по слабому линзированию.

Хороший обзор, включающий в себя более-менее все. Несмотря на сотню формул, написано все понятно. Описаны кандидаты и разные методы поиска, включая БАК.

Большой подробный обзор по реликтовому излучению, где переплетена история и физика. Какие-то места будут трудными для неподготовленного читателя, но их при желании можно пропустить. Вообще же, на мой взгляд, обзор позволяет во многом разобраться вплоть до очень серьезного уровня.

Небольшой обзор по космическим струнам. Он состоит из двух частей. Первая - более теоретическая, посвященная физике струн. Там есть формулы, и это, скорее, для "младших научных сотрудников". Вторая часть - про то, как искать. И там уже все вполне популярно.

Очередная статья от Планка. На этот раз, используя полные данные по температуре и частично данные по поляризации, авторы проверяют статистические свойства реликта. В частности (и в первую очередь), можно ли считать фон гауссовым и изотропным. Ответ - можно. Это важно и для обработки данных (поскольку гауссовость и изотропия обычно закладываются в качестве нулевой гипотезы), и для теоретиков. Сами авторы статьи не обсуждают теоретические выводы, они лишь говорят, что нулевая гипотеза об изтропии и гауссовости соответствует данным. Но мы-то понимаем, что было бы с наиболее стандартными моделями, если бы соответствия данным не было!

Довольно большой и подробный обзор по первичному нуклеосинтезу. Авторы концентрируются на свежих результатах, включая данные Планка.

Обзор достаточно понятно написан (желающие могут пропустить раздел IV, который читается тяжелее других).

Отличный небольшой обзор по формированию крупномасштабной структуры. В основном речь идет о данных и численных результатах.

Отдельно радует, что есть видео.

Польза от современных проектов по моделированию формирования галактик и крупномасштабной структуры максимизируется, если данные расчетов становятся общедоступными. Тогда независимые группы исследователей могут изучать разные типа объектов, полученных в результате симуляции, сравнивать их с данными наблюдений и т.д. В данной статье представлен релиз результатов проекта Illustris, пожалуй, самого совершенного моделирования на сегодняшний день, где авторам удалось добратсья до формирования галактик в мелких подробностях, позволяющих непосредственно сопоставлять искусственные галактики с настоящими.

Большой обзор по космологии. Начинается все с самых основ. Затем автор концентрируется на трех основных вопросах: темное вещество, барионная асимметрия, первичные возмущения. Особо рассматривается, как БАК может помочь космологам (в первую очередь с темным веществом).

Тему LHC продолжает еще один обзор. Он посвящен в основном бозону Хиггса, но касается и других возможных результатов коллайдера. В частности, суперсимметрии и поисков темного вещества на LHC.

Хамелеоны - это гипотетические частицы. Они могут лететь и от Солнца. CAST - установка в ЦЕРНе для поиска солнечных аксионом (см. статью). Но теперь она чувствительна не только к аксионам. Правда, ничего не обнаружено.

Аксионы ищут и другими способами. И даже видят следы из присутствия в спектрах гамма-источников: arxiv:1503.04436.

Наконец-то представлен совместный анализ. Это окончательное закрытие "открытия", объявленного в марте коллаборацией BICEP2. Everything is dust in the wind.

Опубликована новая пачка результатов спутника Планк. Почти 30 статей. Разумеется, есть и новые космологические данные. Данная статья служит введением ко всему набору новых результатов. Никаких новостей нет. Растет точность. По-прежнему остаются некоторые расхождения в космологических параметрах с данными по данным о богатых скоплениях галактик и слабому линзированию.

Космологические результаты собраны в статье arxiv:1502.01589. Ограничения на инфляционные модели даны в arxiv:1502.02114.

Следующая пачка статей посвящена исследованию магнитных полей на разных масштаюах. Начинается все с больших: от скоплений галактик и выше. Далее идет изучение полей в гало галактик в скоплениях arxiv:1501.00389, в близких галактиках - arxiv:1501.00385 и arxiv:1501.00408. Наконец, - в arxiv:1501.00416 разговор идет о магнитных полях нашей Галактики. См. также arxiv:1501.00390 и arxiv:1501.00415.

SDSS продолжает всех радовать. Проект был начат в 1998 году, и от закончилась уже стадия SDSS-III. Для нее данные собирались в 2008-2014 гг. с использованием нового оборудования. DR12 добавляет множество спектров галактик и квазаров из обзора BOSS. Всего же за время работы в рамках SDSS отнаблюдали треть неба и получили спектры пяти миллионов галактик и других объектов.

Небольшой, но емкий обзор о статусе экспериментов по поиску частиц темного вещества. Краткий итог года таков: новых результатов нет, зато вступили в строй новые детекторы. Ждем.

Появилось более десятка статей, посвященных различным аспектам научной программы спутника LOFT. Этот проект уже подавался на конкурс М3 Европейского космического агентства (средние миссии), но не прошел, и теперь подан на следующий конкурс - М4. Это рентгеновский спутник. Основное достоинство - большая площадь поверхности детектора. Мне из дюжины статей наиболее интересны одиночные нейтронные звезды, но вам, возможно, что-то иное. Все есть в Архиве.

В Архиве продолжают появляться главы большого сборника, посвященного научным планам SKA. Эта статья является введением к серии работ по космологическим задачам проекта.

Стоит сказать, что именно космология является основной тематикой SKA. Вторая очередь должна будет дать обзор миллиарда галактик (первая - ста миллионов), что позволит вывести обзоры крупномасштабной структуры на новый уровень.

Стоит обратить внимание на работу arxiv:1501.03851, где речь идет об исследованиях самых больших (в том числе и больше горизонта) масштабов. Тут уже первая очередь SKA даст много нового (особенно вместе с Euclid и LSST, которые будут работать в то же время). А также arxiv:1501.03822. В этой статье обсуждаются перспективы непосредственной регистрации расширения вселенной (дрейфа красного смещения) на SKA. Оценки говорят, что вторая очередь сможет за 12 лет обнаружить дрифт. А за 50 лет работы мы получим данные по темпу расширения вплоть до z=1 с точность несколько процентов.

Большой обзор, где по началу все просто, а потом начинаются детали и формулы. Т.е., кусками он для всех полезен.

Две трети обзора вполне общедоступны.

Коротенький обзор по проекту Эвклид. Спутник должен полететь в 2020 г. и проработать 6 лет, за которые сделает обзор почти половины неба. Это будет очень важный для космологии проект. После Эвклида мы будем лучше понимать динамику Вселенной.

Коротко: ничего не найдено.

Проанализированы данные за 50 месяцев работы спутника. Переделы сравнимы с полученными другими методами. Т.е. противоречий в разных подходах нет.

Авторам впервые удалось адекватно получить свойства Местной группы галактик в численной модели.

Обычно, моделируя Местную группу (наша Галактика плюс М31 плюс всякая мелкота) люди сталкивались с тремя проблемами. Во-первых, в расчетах получается слишком много небольших темных гало, а наблюдения не показывают такое большое количество галактик-спутников. Во-вторых, в моделях получается много (под десяток) довольно тяжелых карликовых спутников, а видят их всего три. Наконец, заметные карликовые галактики в Местной группе расположены не случайно, а лежат примерно в одной плоскости. Годами разные группы атаковали эти проблемы.

Авторы использовали новые код, в которой подробно моделируется поведение и темного вещества и барионов, а начинают расчет для аналогов Местной группы, используя свежие данные космологического моделирования проекта EAGLE. Авторы выбирали с дюжину пар, похожих на нашу Галактику с Туманностью Андромеды, и запихивали в свой код в качестве начальных условий.

Результаты расчетов показывают, что все три (!) проблемы рассосались. Видимых галактик получается сколько надо. Их свойства и распределения находятся в хорошем согласии с наблюдениями.

Авторы разрабатывают подход, позволяющий увязать вместе тесты теории гравитации на самых разных масштабах (как просто линейных, так и по величине поля). Наверное, самое сложно и интересное - это "... до космологии". Если в случае, скажем, Солнечной системы или нейтронных звезд и черных дыр, более-менее понятно, что и как проверяется, то слинковать это с космологическими данными кажется весьма нетривиальным. Тм интереснее посмотреть, как это делают авторы.

Делают они это не всегда простым (т.е., легким для понимания неспециалистами) способом. Но важно, что выделяются области параметров, где проверки еще недостаточно хороши.
(и совершенно отдельно см. предложение других авторов по изучению гравитации в случае антивещества, где тоже еще не все хорошо промеряно: arxiv:1412.3488.)

Тему продолжает этот сжатый учебник (вместе с третьей частью они формируют полноценный учебник). На этот раз речь уже идет о межгалактической среде и о том, как галактики с ней взаимодействуют. В частности, подробно обсуждается окологалактическая среда (curcumgalaxy medium - CGM). Но затрагиваются и большие масштабы - крупномасштабная структура вселенной.

Также доступны видео.

Рассмотрены численные методы, применяемые для моделирования эволюции галактик. Речь идет как о внутригалактических масштабах, так и о формировании галактик. Видео лекций также доступно.

Если существует "квантовая пена", то фотоны, распространяясь, будут ее чувствовать. Причем, эффект зависит от энергии фотона. Наиболее заметен эффект при больших энергиях.

Обычно для поиска лоренц-неинвариантности используют расплывание сигнала в очень жестком гамма-диапазоне. Авторы же использовали другой подход. Они смотрели, какие ограничения можно поставить по изображениям источников. Изображения должны "расплываться" из-за квантовой пены.

CDMS II темного вещества не видит. А если кто и видит в его данных, то тот плохо посчитал фон.

Большой полезный обзор. Автор постарался упомянуть все-все-все основные работы по формированию первых звезд, написанные за последние 10-15 лет. В итоге из 103 страниц почти 40 занимает список литературы. Объяснение порою слишком краткие, но это неизбежно. Никакой лишней зауми и деталей.

Несмотря на название автор в основном рассказывает о работах своей группы. Тем не менее, рассказ очень интересный. И познавательный для тех, кто плохо представляет себе вклад советских ученых в космологию. Речь идет о наблюдениях и работе с данными. Благодаря этим работам Эйнасто и его группа безусловно получили результаты из топ-десятки в отечественной наблюдательной астрономии за всю ее историю.

Начинается рассказ с Гаусса. Затем некоторое внимание уделено Цёльнеру. В этих отрывках речь идет о неевклидовости пространства в связи с космологическими вопросами.

Упомянув еще несколько инересных работ (зачастую малоизвестных и не повлиявших на ход событий), автор добирается до Эйнштейна. Далее изложение касается в общем-то хорошо известных вопросов, тем не менее статья все равно заслуживает внимания.

Очень популярный обзорчик касательно того, как синтезируются элементы, и почему важно изучать звезды, бедные металлами.

Авторы использую космологическое моделирование Illustris, чтобы изучить, как эволюционируют сверхмассивные черные дыры за время жизни вселенной. Показано, что результаты моделирования неплохо согласуются с данными наблюдений. Для массивных галактик (и черных дыр) показано, что они эволюционируют совместно (а потому можно ожидать всяких корреляций параметров), а для менее массивных галактик и галактик с бурным звездообразованием корреляций может и не быть.

Авторы рапортуют об открытии еще одного быстрого радиовсплеска. Поиск проводили по архивным данным. Но статья ценна не столько новым открытием, сколько анализом статистических свойств известных быстрых радиовсплесков. Получается, что из распределения по небу трудно сделать какой-либо вывод, т.к. статистика невелика. Зато авторы дают еще один аргумент в пользу того, что оценка темпа событий, сделанная в работе Торнтона и др. завышена в несколько раз.

Авторы проводят детальные расчеты формирования первых звезд в минигало. Массы оказываются заключенными между 1 и 300 массами Солнца. В некоторых минигало формируется несколько звезд (до 6 в данных расчетах). У авторов получаются в среднем более низкие массы, чем в других расчетах этого типа. Это довольно интересно, т.к. легкие звезды (чуть-чуть легче солнца) могли бы дожить до наших дней.

На карте реликтового излучения есть некоторое количество деталей, которые до сих пор не получили адекватного объяснения. Одной из самых известных является Холодное пятно.

Такое образование может быть связано с существованием большого войда - области, в которой плотность галактик крайне низка (т.е., галактик там практически нет). Увидеть войды непросто. В направлении Холодного пятна велись поиску крупных войдов, но только сейчас его удалось выявить.

Интересно, что войд оказался довольно бликим - его красное смещение всего лишь 0.22. Размер войда около 200 мегапарсек. Т.е., это большая штуковина. Не удивительно, что они дала такую крупную деталь на карте реликта.

Авторы обсуждают, что еще некоторые детали могут объясняться подобными труднообнаружимыми структурами.

P.S.На конференции "Зельдовтч-100" все опрошенные мною коллеги (и в кулуарах, и на докладах) говорят, что они весьма сомневаются в полученном результате.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Это даже не обзор, адайджест, в основном составленный из слайдов с недавней конференции по лабораторному поиску частиц темногов вещества. Обсуждаются противоречия между разными данными, представляются новые результаты, и рассказывается о планах (а также о том, почему надо двигаться именно в этом направлении).

Все спокойно - константы не меняются. Ни во времени, ни в пространстве. Хотя, разумеется, это все верхние пределы. Но они почти на порядок лучше, чем у WMAP.

Небольшое саммари сессии по теориям гравитации. Представлены три работы. Неспециалистам вряд ли будет интересно и доступно, но просто полезно знать, что работа идет.

Довольно понятный рассказ о том, как были получены прошлогодние космологические результаты Планка. Сейчас PDF файл слегка битый, но будем надеяться, что уже сегодня автор подкрутит LaTex, и рисунки перестанут сползать и все формулы будут выглядеть хорошо.

Еще автор советует читать более расширенную версию того же самого здесь.

Авторы представляют результаты моделирования с помощью еще одного большого космологического кода. Упор сделан на свойства галактик на различных красных смещениях (т.е. в разные периоды своей истории). Удается достаточно хорошо воспроизвести наблюдаемую картину. Очень интересно сравнивать модельные изображения галактик с реальными даннными наблюдений. Красота!

По результатам этого проекта (Illustris Simulation) опубликовано несколько статей (включая работу в Nature - arxiv:1405.1418). Проект попал во все новости. Действительно, там есть на что посмотреть.

Большой подробный обзор по внутреннему строению планет-гигантов: начиная с нашей Солнечной системы и заканчивая экзопланетами.

Хороший понятный обзор по роли нейтрино в космологии роли космологических данных в выявении параметров нейтрино. По сравнению со многими другими обзорами на эту тему многие детали объяснены довольно понятно.

Темную материю что-то никак не найдут. Народ волнуется, и даже пишет, что если не найдут в ближайшее время, то стоит внимательнее присмотреться к альтернативным теориям гравитации (правда, физики из мира элементарных частиц куда спокойнее - у них есть кандидаты, которые найти будет невозможно в обозримом будущем; об этом в статье тоже упоминается).

Авторы кратко упоминают и обсуждают свежие новости и всякие разные возможности в деле объяснений природы частиц темного вещества.

Что тут сказать. Книга. На очень сложную тему. Много формул. Правда, именно благодаря им и можно в чем-то разобраться.

Кроме примерно семи сотен формул приведено еще почти 900 ссылок,так что за деталями есть куда обратиться.

Начальные главы будут вполне доступны физикам и астрофизикам из даже не совсем смежных областей (если приложить немного сил и потратить время).

Автор использует высокоточные каталоги собственных движений внегалактических объектов, чтобы посмотреть, насколько изотропно хаббловское расширение.

Анизотропии не обнаружено (как и должно быть), но точность пока не очень (семь процентов, и это сигма!). Есть надежда, что GAIA позволит дойти до точности 1%.

Дан обзор основных космологических результатов WMAP. Обзор дан с деталями, т.е. много формул, связанных с обработкой карт температуры и поляризации реликта.

Довольно большой обзор, целиком посвященный тому, как в реальных измерениях люди видят ускоренное расширение вселенной (ну и, соответственно, могут говорить о темной энергии и пытаться определять ее параметры; автор, по сути, использует термин темная энергия как "все что угодно, что так или иначе объясняет ускоренное расширение вселенной", включая модификацию теории гравитации, неоднородности распределения вещества и тп.).

В обзор попали: наблюдения сверхновых, реликтовое излучение, крупномасштабная структура и линзирование.

Обзор, по сути, популярный.

Я полагаю, что MOND - это неправильная теория. Но интересная. Тем более интересно посмотреть, как она возникала и развивалась. Тем более, если написано понятно и интересно. Это именно тот случай.

Автор, правда, адепт. Т.е., стандартную модель он называет "официальной религией". Но если отвлечься от этого, то почитать полезно. Однако неокрепшим умам (адепты твердо скажут - "не затвердевшим") может и не стоит :)

Большой обзор, посвященный тому, как определают темп звездообразования на разных красных смещениях, и что при этом получают.

Получают, что максимум соответствует красному смещению 1.9. Потом темп экспоненциально падает с масштабом 3.9 млрд лет. Металличность 0.001 напирается уже за первый миллиард лет (красное смещение 6).

Заявление коллаборации BICEP стало большим событием. Важно отметить, что речь идет именно о космологическом результате. Сами гравволны по астрофизическим данным, если угодно, были открыты десятилетия назад по наблюдениям систем из двух нейтронных звезд, одна из которых является радиопульсаром. И за это вручена соответствующая нобелевская премия. С другой стороны, непосредственная регистрация гравволн в лабораторных условиях остается делом будущего (уже, очевидно, ближайшего - LIGO и VIRGO должны увидеть сигнал). Новость важна другим.

Если результат коллаборации BICEP верен, то это является подтверждением теории инфляции. Инфляция - важнейший элемент в описании эволюции ранней вселенной. По сути, Большой взрыв - это окончание стадии инфляции, когда распад инфлатона порождает нашу горячую плотную (и уже расширяющуюся) вселенную со всеми необходимыми флуктуациями, из которых потом возникнет наблюдаемый нами мир. Существование первичных гравволн с определенным набором свойств - это важнейшее предсказание инфляционной модели. Найти эти волны можно с помощью наблюдений реликтового излучения. Но эффект очень тонкий, существующий на фоне заметного шума.

Коллаборация BICEP впервые смогла достигнуть высокой точности наблюдений на нужном угловом масштабе. Многих, правда, смущает довольно высокое значение измеренного параметра, характеризующего интенсивность эффекта. Поэтому сообщество ожидает результатов со спутника Планк, с других наземных экспериментов (SPT, PolarBear). Но если результат будет все-таки подтвержден (что мы узнаем в течение года-двух), то это крайне важно, т.к. дает важнейшее подтверждение теории инфляции, соответственно проливает существенный свет на первые мгновения жизни нашей вселенной.

Статья с детальным описанием самой установки и деталей наблюдений также появилась: arxiv:1403.4302.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Большой обзор по экспериментальной проверке ОТО. Детально описаны все варианты проверки. Конечно же, внимание уделено и альтернативным теориям.

О струнной космологии без формул! Представляете? Стоит почитать.

Автор не берет сразу в карьер: имеется введение, занимающее треть статьи. Нам напоминают про стандартную космологическую модель, инфляцию, ограничения имеющихся теорий и тп. И только потом мы попадаем в мир струнной космологии.

Правда, стоит заметить, что статья все-таки не популярная. Ну или если и популярная, то "для младших научных сотрудников".

Большой обзор по инфляции. Адресован, пожалуй, людям из очень близких областей. Т.е., совсем не популярный, но и не очень узкотехнический. Основная идея: обсудить, как новые данные Планка увязываются с инфляционной парадигмой.

очередной выпуск "Космологических параметров", хотя сейчас, кажется, уже проще взять соответствующую статью от проекта Планк. Тем не менее - полезная сводка данных с понятным описанием соответствующей физики.

Небольшой понятный обзор, в котором суммированны данные по ограничениям на количество антивещества в разных наблюдаемых объектах и системах. Автор поддерживает идею более глубокого поиска сигнала на энергиях 0.1-20 МэВ. Для этого нужен небольшой специальный гамма-спутник, проект которого обсуждается на последних страницах обзора.

Авторы подробно рассматривают распределение темного вещества в Местной группе. В основном они делают это в контексте проекта по численному моделированию CLUES. Обсуждаемая картина увязывается с нашим пониманием того, как устроена крупномасштабная структура на бОльших масштабах.

С предыдущим обзором тесно связана тематика данного. Он состоит из двух лекций, первая из которых посвящена звездообразованию и эволюции его темпа и параметров, а вторая - фомированию и эволюции структуры галактик.

Часто возникает вопрос: "Откуда астрономы это знают?" Это резонный вопрос, т.к. речь идет не о прямых экспериментах, а о наблюдениях. Причем часто наблюдается что-нибудь в далеком прошлом, особенно в космологии. Статья является примером ответа на такой хороший вопрос.

Что сделано. Авторы измеряют, как менялась температура реликтового излучения со временем. Да - именно измеряют! Они используют эффект Сюняева-Зельдовича, который состоит в том, что фотоны реликта рассеиваются на горячих электронах газа в скоплениях галактик. В результате поток на низких частотах становится меньше, а на высоких - больше (фотоны в среднем получают энергию).

Используя наблюдения на нескольких длинах волн, можно измерить температуру реликтового излучения, соответствующую времени, в котором мы видим какое-то скопление галактик. Скопления находятся на разном расстоянии от нас, так что мы получаем данные о температуре реликта в разные моменты времени (ведь, глядя вдаль - мы смотрим в прошлое).

Использованы данные по 158 скоплениям галактик на красных смещениях от z=0.05 (это почти "сейчас", с момента начала расширения прошло 13 миллиардов лет, а на сегодняшний момент возраст вселенной около 13.7 млрд. лет) до z=1.35 (тогда вселенной было менее 5 млрд. лет). Т.е., данные покрывают последние 8 с хвостиком миллиардов лет. Результаты находятся в соответствии со стандартной моделью. Температура падает так, как она должны падать: T(z)=T_0(1+z), где T_0 - температура сейчас, а z - красное смещение.

На верхнем рисунке показана эволюция температуры реликтового излучения по разным данным. Данные из новой статьи показаны черными плюсами. На нижнем графике показаны отклонения от стандартного закона T(z)=T_0(1+z), единица (синяя прямая) соответствует отсутсвию отклонения.

Сейчас огромное количество космологической информации черпается из обзоров крупномасштабной структуры. Известно множество таких проектов. Что существенно, в ближайшие годы их будет еще больше. Так что тематика крайне актуальна, как и обзор. Но статья посвящена не только наблюдениям, но и теории. Ведь важно, какие эффекты в наблюдениях видны, и почему. А также, зачем все это надо.

Коллаборация POLARBEAR также подтверждает обнаружение В-моды поляризации реликтового излучения. Виден сигнал за счет линзирования на крупномасштабной структуре.

См. также arxiv:1312.6646.

Недавно появилась статья, в которой авторы пытались показать, что в свете первых космологических результатов со спутника Планк инфляционная модель оказывается крайне маловероятной. Было ясно, что будет ответ - и вот он.

Алан Гус и его соавторы показывают, что ни новые данные Планка, ни данные LHC не ставят перед инфляционной моделью какие-либо непреодолимые препятствия. Более того, инфляционная модель остается наилучшим способом описать эволюцию ранней вселенной.

Статья на удивление доступно написана.

Авторы анализируют статью Эйнштейна от 1931 года. В самом деле, согласно, скажем, Википедии нет канонического перевода статьи на английский (хотя на русский она переведена, и присутсвует в собрании научных трудов т. II, стр. 349), поэтому вся эта деятельность умеренно актуальна с точки зрения истории науки.

В статье Эйнштейн уже опирается и на работы Фридмана, и на данные Хаббла и др. Космологическую постоянную Эйнштейн из своих уравнений здесь убирает.

В общем, чтение довольно увлекательное.

После "отмены" идентификации галактики за z=8 это становится рекордом. Рекордом среди надежно спектроскопически подтвержденных галактик.

В галактике уже довольно много металоов и очень мощное звездообразование - в сто раз больше, чем в нашей Галактике. Авторы отмечают, что вероятность поймать такого зверя в их обзоре была невелика, так что возможно, такие галактики не столь уж редки в ранней вселенной, а редкими являются более диковинные.

А вот этот обзор ужее полон деталями для специалистов. Нелинейные режимы вообще всегда описываются довольно сложно. Тут этого вдоволь.

Сейчас мы не видим непосредственно динамику расширения, в том смысле, что мы не можем измерить, как изменяется у какого-нибудь объекта красное смещение, или одно из космологических расстояний и тп. Но это все вопрос техники. Авторы обсуждают, когда и как это станет возможным. Видимо, ждять осталось лет 30.

См. также arxiv:1311.6817, где авторы обсуждают, что может дать обзор на спутнике Евклид в смысле понимания моделей расширения.

PRISM - проект большой европейской миссии. Основные задачи - космологические. Основной метод - получение хороших карт поляризации.

На телескопах ALMA начались ранние наблюдения. И вот первые результаты.

Обнаружен гигантский поток молекулярного газа. Вещество в него поставляется со скорость 200 масс Солнца в год. "Виновница" - ярчайшая галактика в скоплении. Скорость потока - около 130 км в сек. Как все это происходит - малопонятно.

См. также arxiv:1309.0014, где речь идет об аналогичном явлении в скоплении Abell 1664.

Недавно несколько групп, в основном используя данные Ферми, получили потрясающие результаты по внегалактическому фоновому излучению (не путать с реликтом!). Оно в осноном доминировано фотонами от первых звезд и активных ядер. Сами эти объекты мы не видим. Зато с излучением могут взаимодействовать жесткие кванты далеких внегалактических источников. Суммируя спектральные данные по сотням блазаров, удалось выделить депрессию, связанную с взаимодействием гамма-квантов с фотонами фонового излучения.

Данная статья является обзором по этой теме. Что и как было сделано, какие результаты получены, почему они важны и т.п.

Огромный обзор по определению масс галактик. Описаны методы (и результаты) измерения масс разных составляющих галактик (звезды, газ, все нормальное вещество вместе, темное вещество).

Существует много проектов на разных установкам (а также специализированные инструменты) для изучения темной энергии. Естестсвенно, речь идет лишь об изучении некоторых астрофизических явлений и параметров, которые в рамках моделей связаны с темной энергией, и т.о. можно косвенно определять ее параметры и свойства. Для каждого такого проекта авторы приводят короткое (на пару страниц) описание.

Коллаборация DAMA/LIBRA продолжает настаивать, что они видят сигнал от темного вещества. Представлен новый анализ семилетних данных. Значимость сигнала 7.5 сигма. Значимость годичных колебаний - еще выше (за 9 сигма).

Автор приводит краткий субъективный список из 12 проблем, которые по его мнению являются основными вызовами в современной релятивистской астрофизике. Темы в основном относятся к космологии, астрофизике нейтронных звезд и черных дыр. Список во многом странноватый, на мой взгляд, явно отягощенный личными пристрастиями автора.

Подробный обзор по первым звездам. Рассматривается что мы знаем, что планируем узнать и как.

Автор обсуждает не только формирование, но и эволюцию и смерть первых звезд (что также можно наблюдать как сверхновые и гамма-всплески). Кроме того, дается необходимое введение по космологии.

Команда Ферми подробно обсуждает поиск спектральных линий, которые могли бы быть связаны с темным веществом. Сухой остаток: ничего не найдено. Несмотря на бурные дискуссии собственно команда проекта заявляет о том, что статистической значимости недостаточно для того, чтобы утверждать об обнаружении линий.

Несмотря на простой отрицательный результат статья большая, т.к. авторы очень детально обсуждают все необходимые моменты.

Большой подробный обзор по темному веществу. Много формул, много графиков. Ссылок более 3 сотен. Всего много. Существенно, что в деталях рассмотрены основные аргументы в пользу существования темной материи. Но это не все. Фактически, затронуты все основные аспекты астрофизики темного вещества.

Рассмотрены все пути поиска темного вещества: лабораторные эксперименты, астрофизические наблюдения, ускорительные эксперименты. Перечислено, как в ближайшие лет 10 можно надеяться продвинуться в этом вопросе.

Вселенная не идкально прозрачна для гамма-лучей из-за того, что она заполнена светом. Взаимодействуя с фотонами оптического и ультрафиолетового диапазона (EBL - extragaralctic background light), жесткие кванты дают электрон-позитронные пары. Недавно этот эффект напрямую был продемонстрирован с помощью спутника Ферми. Были суммированы спектры нескольких десятков блазаров, и показано, что там есть депрессия, как раз с этим и связанная. И вот - работа продолжаетcя.

Авторы используют многоволновые наблюдения - от радио до гамма-лучей очень высоких энергий, чтобы детальнее изучить этот эффект. Изюминка именно в том, что спектр получен с помощью практически одновременных наблюдений.

А в работе arxiv:1305.2163 те же авторы используют эти данные для измерения постоянной Хаббла. Пока статистическая ошибка очень большая, но в будущем она, разумеется, будет уменьшена.

Можно ли создать вселенную в лаборатории? - Если очень постараться! непростые детали возможного сценария - в статье. Но, конечно, все может быть устроено совсем иначе ....

Краткое представление свежих результатов и дальнейших планов коллаборации XENON. Пока ничего не видно, и самые жесткие пределы принадлежат именно этой группе.

См. также статью arxiv:1305.2808, где представлены результаты и планы коллаборации Edelweiss.

Довольно большой обзор по крупномасштабной структуре. Хорошо описана история вопроса. Написано довольно доступно. Вторая половина статьи посвящено уже свежим результатам, состоянию дел и нерешенным проблемам.

Еще одна статья с анализом данных AMS-02. На этот раз авторы сравнивают модели темного вещества и пульсарные модели как объяснение роста доли позитронов.

Обнаружена очень массивная галактика, охваченная звездообразованием, на красном смещении более 6. Это соответствует менее чем миллиарду лет после Большого взрыва. Собственно, мы видим, как формируется звездное население этой галактики (темп звездообразования там более чем в 1000 раз превосходит таковой у нас здесь и сейчас).

Очередной проект рапортует о том, что, возможно, они видят темное вещество. Ранее об этом заявляли DAMA/LIBRA и CRESST. Новые результаты не совпадают с DAMA/LIBRA и CRESST. Да еще вдобавок эксперимент XENON100 закрывает своим верхним пределом все эти наблюдения вместе.
С другой стороны, ясно, что становится все горячее.

Многие теории, выходящие за рамки теории относительности, предсказывают нарушение лоренц-инвариантности. Поэтому его давно и настойчиво ищут. ...но так и не могут найти. О современных методах и полученных пределах рассказывается в обзоре, рассчитанном на специалистов.

В Архив выложили практически целую книгу по скоплениям галактик. Это - одна из глав, посвященная внутренней структуре.
См. также:
Masses of galaxy clusters from gravitational lensing,
Outskirts of Galaxy Clusters,
Arc Statistics,
Mass profiles of Galaxy Clusters from X-ray analysis.

Команда Планка начала выкладывать результаты. В Архиве выложено три десятка статей. Данная является первой. В ней суммированы основные результаты, детально представленные в сопутствующих работах. Сенсаций нет: негауссовости нет, следов космических струн нет, даже число сортов нейтрино равно тройке. Разве что - открыто линзирование реликтового излучения и хорошо исследована его корреляция с инфракрасным фоном. Но это еще не конец. Еще будут результаты по поляризации, а также более детальный совместный анализ с другими данными наблюдений, проведенный независимыми группами. Еще заметим, что анализ не всего набора данных,а только первые 15.5 месяца наблюдений.

Следующий большой кусок результатов ожидается в середине 2014 г. По ходу же будут появляться многочисленные статьи по поляризации на пыли и тп.

Статья по космологическим параметрам здесь: arxiv:1303.5076. Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Собственно заметка состоит из четырех страниц, три из которых являются диаграммами для трех диапазонов красных смещений. Проведя на диаграмме горизонтальную линию, соответствующую какому-то значению красного смещения, вы получите основные космологические параметры для модели, наилучшим образом соответствующей данным Планка.

Большущий обзор по космологическим магнитным полям. Рассмотрены все ключевые вопросы, приводится масса ссылок. Откуда берутся космологические магнитные поля - так и не ясно, и атворы обзора подробно рассматривают все основные модели.

В данных Ферми люди постоянно ищут сигнал от аннигиляции частиц темной материи. Иногда - кричат "Эврика!" Потом приходят люди и выливают ведро холодной воды. Или прозладной. Вот очередная работа. На этот раз следы аннигиляционного сигнала находят в данных по Пузырям, открытым обсерваторией Ферми. Результат явно будет очень обсуждаемым. А вот верен ли он - посмотрим.

А вот и закрытие. Детальные исследования не подтверждают определение красного смещения для галактики, которая считалась рекордно далекой среди тех, для которых z определено спектроскопически. Подробнее см. здесь.

В Архиве появилась серия статей, которые будут опубликованы в книге "Origins of the Expanding Universe: 1912-1932". Многие из статей посвящены Слайферу. С него и начнем.

Автор полагает, что вклад Слайфера недооценен, а потому пытается как можно шире и полнее представить результаты работ Слайфера, которые сыграли огромную роль в осознании расширения вселенной.

См. также arxiv:1301.7294, arxiv:1301.7317, arxiv:1301.7331, arxiv:1301.7509, arxiv:1301.7656. Здесь не все статьи про Слайфера, но есть и про него. Особенно см. последнюю в списке, в которой рассказывается о других работах Слайфера, не связанных со скоростями туманностей.

Вот еще один проект выдал сводку космологических параметров. Все ждут Планка.

На этот раз речь идет об ACT - Атакамском космологическом телескопе. Карты реликтового излучения строились на двух частотах с высоким угловым разрешением. Представлены обработанные данные 2008-2010 гг. Подтверждаются стандартные консервативные значения параметров: лямбдаCDM все описывает, лишние нейтрино не нужны, постоянная тонкой структуры не изменяется и т.д.

Четыре отличные лекции (с заданиями) по астрофизике темного вещества. рассчитаны они все-таки на физиков (студентов, аспирантов и т.д.). Т.е., все серьезно, но вполне понятно.

Аксионы являются кандидатами в частицы темной материи. Так что они могут играть в космологии весьма большую роль. Обзор написан для специалистов, но и люди из смежных областей смогут во многом разобраться.

Интересный обзор. В нем после простого введения (гл. 1) о наблюдательных аргументах, говорящих об ускоренном расширении вселенной, описываются основные модели, позволяющие его объяснить. Кроме стандартных вариантов описания темной энергии авторы рассматривают наиболее хорошие альтернативы. Рассмотрение идет уже на серьезном уровне (число формул переваливает за две сотни). Но десятая глава все хорошо суммирует уже на уровне "пешехода".

По измерениям спектра блазара на z=2.5, в котором видны линии поглощения, соответствующего двум переходам в молекуле HC3N, авторы оценивают температуру реликтового излучения на красном смещении 0.89. Красное смещение 0.89 соответствует галактике, которая линзирует далекий блазар.

Измерения с низким разрешением дали банальный результат, соответствующий ожиданиям (примерно 5.2 К). А вот наблюдения с высоким разрешением дали более хитрую картину.

Температура по данным с высоким разрешением получилась ниже. Авторы обсуждают, как такое могло получиться. Есть несколько возможностей, начиная с того, что разные переходы видны в разных облаках с разными условиями. Может быть собственно изображения ядра блазара на разных частотах сдвинуты друг относительно друга (это наблюдается у других объектов). Может быть имеет место блендирование с непоглощенным контуниуумом... Короче, мораль такова: при росте качества данных начинают выползать тонкие трудно учитываемые эффекты, которые надо учиться идентифицировать и принимать во внимание.

Хороший понятный обзор по истори образования галактик. Обсуждаются основные установленные закономерности в формировании галактик различных масс, а также перечисляются нерешенные проблемы.

Большое полезный обзор. Речь там идет не только о массах нейтрино, но вообще о роли нейтрино в космологии и тех ограничениях на их свойства, которые космологические данные позволяют установить. Вся физика объяснена достаточно подробно и понятно.

Авторы обнаружили очень малометалличный газ на красном смещении z=7 (что соответствует возрасту вселенной чуть менее 780 млн лет). Как обычно, изучали спектр далекого квазара (на z=7.1). Там обнаружили поглощение. За него ответственен газ с очень низкой металличностью. Если это газ в довольно плотном гравитационно-связанном облаке-протогалактике, то его металличность дна десятитысячная от солнечной. Если же это диффузный газ "расповсюженный" по большому объему, то металличность порядка одной тысячной от солнечной. По-своему каждый из двух вариантов интересен. Так что это будут изучать и дальше.

Большой обзор по эволюции галактик. Подробно рассмотрена, как галактики набирают массу, как сливаются, как эволюционируют их составляющие (диск, балдж, ...), как появление звезд влияет на судьбу галактики (feedback). В конце немного обсуждаются и сверхмассивные черыне дыры (отчасти в связи с корреляциоей массы дыры со свойствами галактики). Поскольку по многим пунктам есть серьезные вопросы, то обсуждается что сейчас неизвестно.

Используя наблюдения ярких блазаров на установке H.E.S.S., авторы смогли выделить вклад внегалактического фонового излучения (EBL) по "выеданию" гамма-излучения.

Идея та же, что и у недавно описанных наблюдениях на Ферми, где, используя данные по многим далеким гамма-источникам, удалось увидеть недостаток гамма-фотонов. Недостаток связан с взаимодействием с фотонами фонового излучения (при этом рождаются электрон-позитронные пары).

Этот наблюдательный подход будет развиваться. В будущем можно будет даже изучать зависимость плотности энергии фонового излучения от красного смещения.

Химия появилась раньше звезд! Этому и посвящен обзор. Т.е., молекулы появились уже после рекомбинации. И там должно было происходить много всего интересного. Собственно, чтобы первые звезды начали образоываться должна была случиться "химия" - образоваться молекулы. Так что это не только интересно, но и важно.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Если очень точно измерять красные смещения, то можно измерить напрямую ускорение расширения вселенной. Только сделать это трудно. Речь идет об ускорениях порядка 5 см/с на десятилетие для галактики на z=1!

Автор представляет новые данные измерений эффекта на волне 21 см (конечно, получены только верхние пределы на уровне нескольких м/с за год) и обсуждает перспективы. Они неплохие. Хотя с современными радиотелескопами понадобилось бы наблюдать сотни лет, но с вводом в строй SKA эффект можно будет поймать лет за 10. Да и с новыми гигантскими оптическими телескопами можно надеяться напрямую измерить ускорение за 20-30 лет.

По сути - это книга. Детально описано как и на основании чего астрофизическими методами пытаются обнаружить темное вещество. Подробно рассмотрено, что мы думаем о распределении и свойствах темного вещества в нашей Галактике, а также в ее спутниках.

Этот обзор прекрасно дополняется другим, посвященным лабораторным поискам темного вещества.

Описан новый эксперимент по поиску частиц темной материи, который будет вестись в подземной лаборатории в Хоумстейке (Южная Дакота, США). Как и некоторые из предшественников этот проект будет использовать жидкий ксенон в качестве рабочего тела.

Скопления галактик становятся одним из главных объектов и инструментов в космологии. Изучая их свойства на разных красных смещениях, пытаются проследить космологическую эволюцию, определеить основные параметры модели и тд. В ближайшие годы их роль будет только возрастать.

В обзоре обсуждаются свойства скоплений галактик, описывается, как рентгеновские наблюдения позволяют определять парамтеры скоплений, и какие продвижения в этой области будут возможны в ближайшие годы в связи с запуском новых аппаратов.

Внегалактический фон излучения (речь не идет о реликте!) важен и как участник ряда процессов, и как источник информации о космической эволюции (например, об эпохе реионизации). Однако изучать его напрямую (пока?) невозможно. Поэтому ищут различные косвенные методы.

Авторы данной статьи сделали следующую красивую вещь. Если у вас есть далекий источник гамма-излучения, то гамма-фотоны по дороге к нам могут взаиможействовать с оптическим и УФ излучением фона, давая электрон-позитронные пары. Соответственно, в спектре далекого гамма-источника мы будем видет депрессию. Для индивидуального источника увидеть это крайне тяжело. Авторы же использовали данные наблюдений на спутнике Ферми для полутора сотен блазаров, чтобы выделить суммарный эффект. Сложность тут связана с тем, что надо знать, как выглядят спектры блазаров без поглощения, что не тривиально. Но в итоге авторам все же удалось увидеть поглощение, отвечающее взаимодействию с фоновым излучением. Результатом является измерение плотности фонового излучения.

Обсуждаются различные непрямые методы поиска темного вещества. Это не только гамма-сигнал, но и электроны-позитроны, нейтрино, и даже радио.

См. также arxiv:1210.4392, где речь идет о поиске темного вещества по гамма-сигналу от аннигиляции. Описаны основные объекты, которые наблюдаются. полученные верхние пределы, а также перспективы, открывающиеся с вводом в строй новых инструментов на Земле и в космосе. Немного места уделено и муссируемым попыткам доказать реальность сигнала на 130 ГэВ.

Очень полезный небольшой обзор. в котором описано что, как и почему можно узнать из неоднородностей реликтового фона. Вполне на пальцах объяснены важные вещи.

Кроме реликтового излучения во вселенной еще много разных фотонов. В основном речь идет о длинах волн 0.1-1000 микрон: таких больше всего. Иногда они начинают играть свою роль, поскольку с ними взаимодействуют разные частицы и другие фотоны. В первую очередь важен процесс рождения пар. Из-за него вселенная не полностью прозрачна в гамма-лучах. Выделить этот внегалактический фон фотонов трудно. В обзоре рассказывается, как сейчас с этим обстоит дело, поскольку это крайне важно для ТэВной астрономии, которая активно развивается.

Основной задачей для SKA все-таки будет космология. В обзоре детально рассматривается, что планируется узнать, вглядываясь в космические дали на длине волны 21см (с учетом красного смещения).

Кратко описаны три проблемы, которые автор выделяет как ключевые. Это обилие элементов в Солнце (там, видимо, есть трудно объяснимые отклонения), поиск темного вещества методами ядерной физики (автор полагает, что более тесные контакты между учеными из разных областей могут помочь найти более эффективные способы регистрировать и изучать эти частицы), и, наконец, происхождение элементов, рождающихся в r-процессе. Некоторые части обзора написаны очень сложно. Но даже пропуская их, можно ухватить главные идеи.

Глава из книги, посвященная образованию, свойствам и эволюции первых звезд. Но упор сделан именно на образование этих объектов и их начальные свойства.

Давным-давно было предсказано, что в скоплениях галактик должны быть т.н. потоки с охлаждением (cooling flow). Но наблюдать их ирудно. В статье рапортуется об обнаружении очень яркого в рентгене скопления галактик с мощных потоком с охлаждением. Причем, центральная галактика скопления показывает гигантский темп звездообразования: 600-900 масс Солнца в год. Авторы полагают, что это может быть связано с аккрецией среды скопления (т.е. с работой cooling flow). Это важно, т.к. в сандартной картине считается, что единственным важным способом увеличения массы центральной галактики являются слияния.

Скопление находится на красном смещении 0.6 и было открыто на South Pole Telescope по эффекту Сюняева-Зельдовича. О других аналогичных исследованиях на этом инструменте см. arxiv:1208.3368

Довольно популярный обзор по работающим методам, позволяющим не только указать на необходимость введения гипотезы и темной материи, но и дающих оценку ее параметров. В деталях по этому обзору разобраться трудно, но все основные методы перечислены, и некоторые пояснения и ссылки даны.

Наблюдения на наземных гамма-телескопах, работающих в ТэВном диапазоне традиционно используют для поисков темного вещества (аннигиляции) и для поисков нарушения лоренц-инвариантности (сигналы на разных энергиях доходят до наблюдателя не одновременно). Строящаяся CTA - Cherenkov Telescope Array - не исключение. В статье собственно и обсуждается, как новая установка с рекордной чувствительностью сможет продвинуть нас в этих вопросах. Также затронуты и другие возможные направления поисков, связанные с фундаментальной физикой. Например, поиск аксионов.

Любопытно, что обзор вырос из введения в кандидатскую диссертацию. Т.е., еще аспирант пытался разбираться в теме, делал всякие записи и пометки, а потом свел все воедино. Действительно, может быть полезно аспирантам, находящимся еще в начале пути, пытающимся разобраться, как же так крупномасштабная структура росла.

Всегда полезно знать, насколько разнообразными методами проверяются стандартные картины. В жанном случае речь идет о независимой проверке всякой систематики в космологических моделях. Идея состоит в том, что по временной задержке при сильном гравитационном линзировании можно довольно точно определять расстояния до объектов (точность поряда нескольких процентов, в данном случае - 6). Комбинирование данных по линзированию с данными WMAP позволяет определить параметры стандартной модели. Они находятся в хорошем согласии с тем, что дают, например, барионные акустические осцилляции, но метод-то независимый! Что хорошо.

В обзоре рассматривается, что мы знаем о первичном нуклеосинтезе, и что нам это говорит о свойствах нейтрино. Дело в том, что сейчас, по сути, именно данные по первичному нуклеосинтезу сильнее всего ограничивают существование дополнительных сортов нейтрино. В ближайшим будущем эта ситуация изменится, в первую очередь благодаря данным спутника Планк. Эта тема также затронута в конце обзора.

Сделано важное открытие. По слабому линзированию обнаружено волокно темной материи, находящееся между двумя скоплениями галактик. Это существенное подтверждение и стандартного сценария, и вообще существования темного вещества.

Скопления находятся на z=0.21. На небе между ними 14 угловых минут.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Современное понимания образования галактик основывается на наблюдательных данных и численном моделировании. Этому и посвящены две крупнейшие главы в обзоре. Написано понятно, много иллюстраций. Заканчивается все "заданием на завтра". Больше вопросов у авторов накопилось к теоретикам.

Данные по первичному нуклеосинтезу - один из важных источников космологических данных. Ключевую роль играют наблюдения, определяющие содержания лития. Обычно его содержание определяют в звездах. Но там есть тонкости, т.к. содержание элементов в звездах подвержено изменениям (уменьшению). Есть различия в предсказании стандартной модели и данных наблюдений. Поэтому важно регистрировать литий вне звезд.

В статье представлены результаты наблюдений межзвездной среды в Малом Магеллановом Облаке, где удалось измерить содержание лития (⁷Li). Оно качественно совпадает с предсказаниями космологической модели. Однако есть и тонкости. Совпадение не очень идеально - все-таки лития меньше, чем предсказывает самая расстандартная модель. Но и в стандартной модели есть что подкрутить. Авторы полагают, что будущие измерения ⁶Li помогут внести ясность.

Детально описано исследование недавно обнаруженного тройного скопления галатик. Совместный анализ данных рентгеновских наблюдений и данных Планка позволил узнать много интересного. Скопления находятся на z=0.45. В будущем они сольются в единую массивную структуру с массой порядка 10¹⁵ солнечных.

Авторы показывают, что космологическая модель, предложенная в работе Melia & Shevchuk (2012) не проходит проверку данными наблюдений.

А Fulvio Melia не сдается: arxiv:1206.6289, arxiv:1206.6527.

Уже давно для работы с моделями многие используют не данные космологических наблюдений, а данные моделирования, находящиеся в открытом доступе. Но впервые, насколько я знаю, создан мощный общедоступный инструмент для работы с одним из самых крупных прогонов космологической эволюции - Millennuim Run. Он доступен в Интернете. Это своеобразная виртуальная обсерватория, моделирующая наблюдения с помощью реальных приборов в реальных условиях на основе данных, полученных в моделировании. Картинки в статье потрясающие - советую посмотреть. Что-нибудь типа моделирования глубокого поля Хаббла.

В 2019 году будет запущен европейский спутник Евклид. Основная задача - космологические исследования в приложении к темной энергии. В книге обсуждается, какие результаты и каким образом можно будет получить.

Довольно интересно описана ситуация с темным веществом. В частности, неплохо описано, как соотносятся друг с другом разные результаты, где есть противоречия и тп. При этом описание вполне доступно неспециалистам. Рисунок 1 и таблица 1 очень удачны.

Скопления галактик становятся едва ли не главным объектом исследования в космологии. Использование этих образований в космологии во многом завязано на динамику их формирования. Именно это и является главной темой обзора.

Еще одна работа от коллаборации Fermi с ограничениями на свойства темного вещества. На этот раз использовались данные по диффузному излучению гало Галактики. Учитывая, что вероятее всего стандартное значение плотности темной материи в гало несколько завышено (см. выше статью 1205.6203), новые верхние пределы пока не ставят модель в неудобное положение.

Автор более развернуто представляет свою аргументацию в пользу того, что мы эффективно можем считать, что "момент начала" находится в бесконечном прошлом. Т.е., получить информацию о нем (в рамках модели вечной инфляции) невозможно.

Вот наконец-то появилась большая подробная официальная статья по поиску линий от аннигиляции темного вещества. До этого часть общественности была взбудоражена сообщениями о линии на 130 ГэВах. Так вот - нет там ничего, и в других местах - тоже. Только верхние пределы. Авторы обсуждают, какие наборы параметров частиц темной материи это вычеркивает, а также, как все это увязывается с результатами других (в первую очередь - лабораторных) экспериментов.

Подробный обзор по космологической постоянной с теоретической точки зрения. Автор называет обзор "очень техническим" в том смысле, что многие вещи явно посчитаны. Это привело к тому, что в статье только пронумерованных формул почти 900!

Какими были магнитные поля в молодой вселенной (скажем, во время, соответствующее z=1100) и откуда они взялись - важнейший вопрос, но к нему даже подобраться трудно. Авторы дают обзор того, как надеются подобраться, и какие уже есть верхние пределы и тп.

Исследуя структуру толстого диска Галактики в солнечной окрестности, авторы показывают, что они могут профитировать данные без темного вещества. Т.е. дается верхний предел на плотность темного вещества в окрестности Солнца. Причем предел на уровне 4 сигма не совместим со стандартной моделью гало Галактики.

Результат, разумеется, модельно зависим (например, если гало сильно несферично, то все можно согласовать с данными), да и значимость 4 сигма не очень высока. Напомню, что некоторые исследователи вообще ставят под сомнение существование толстых дисков как отдельной структуры: 1111.6585. Думается, что придется ждать результатов GAIA.

С другой стороны, если темного вещества у нас тут в самом деле несколько меньше, чем предполагается в стандартной модели гало, то и пределы, полученные с помощью прямых лабораторных поисков, ползут.

Краткое изложение см. в arxiv:1204.3919.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

В основном обзор посвящен наблюдательным данным по барионной асимметрии. Однако и теориям бариогенезиса, приводящего к асимметрии, тоже уделено внимание.

Совсем коротенькая заметка об одном из самых фундаментальных вопросов мироздания: было ли наало? Автор полагает, что эффективно можно считать, что начало вселенной отнесено в минус бесконечность по времени, хотя оно и было.

В лекции рассматривается инфляционная модель и ее проблемы, а также две альтернативные теории: с отскоком и т.н. космология струнного газа. Альтернативные сценарии также имеют ряд существенных проблем. Так что в некотором смысле автор отвечает "нет" на вопрос в заглавии.

Педагогическое описание того, как рпавильно проводить расчеты основных космологических величин и переводить их друг в друга.

Известный специалист по звездной функции масс (более 8000 ссылок по данным NASA ADS) написал большую статью с критикой стандартной космологической модели (в пользу модифицированной ньютоновской динамики). Основные аргументы касаются карликовых галактик. Аргументы известные, и, видимо, решение проблем может быть связано не со столь глубоким перетряхиванием основ. Тем не менее, прочесть интересно.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Если темное вещество (пусть его и больше) в основном находится там, где и видимое, то его можно отследить. Однако новое исследование доли темного вещества внутри вириальных радиусов галактик, их групп и скоплений показывает, что две трети (а то и три четверти) темного вещества находятся где-то не там. Есть несколько вариантов, и автор их последовательно обсуждает. На его взгляд, наиболее вероятно, что просто видимое вещество плохо отслеживает темное. Т.е., существуют большие образования из темной материи, где видимого обычного вещества (читай - звезд) исчезающе мало.

Проблема первичного лития состоит в том, что данные по обилию этого элемента не находятся в идеальном согласии с предсказанием стандартного космологического сценария: лития в несколько раз меньше, чем должно быть. Автор дает подробный обзор и обсуждает некоторые сценарии, которые решают проблему, не затрагивая собственно космологическую модель.

Несмотря на энтузиазм некоторых исследователей, продолжают появляться надежные данные, говорящие о том, что на вариацию фундаментальных констант есть лишь надежные верхние пределы. Вот очередная работа.

Отличный обзор по основам физики формирования и эволюции первых звезд и галактик. Много простых полезных формул, доступных студенту 1-2 курса.

Современная космология - это уже в основном не теория, а наблюдения. Т.е., наблюдательные основы космологических моделей обширны и надежны, т.е. космология стала действительно естественной наукой. Короткий обзор посвящен тому, как выглядит и чем определяется современная космологическая картина. Важно, что тестов много, и теория, претендующая на описание реальности, должна удовлетворять всем. Современные модели достаточно успешны, однако остаются и вопросы, которые предстоит разрешить.

Автор описывает модель древесной вечной инфляции, в которой удается организовать стрелу времени.

В Архив выложено несколько статей с результатами обработки данных обзора SDSS-III (BOSS-CMASS). Это все данные по внегалактическим источникам, в основном - по распределению галактик, т.е. по крупномасштабной структуре.

В описываемой статье приводятся космологические параметры, уточненные по данным нового обзора. Лямбда-CDM модель плоской вселенной продолжает оставаться основной, лучше всех описывая данные.

В статье дается развернутый полупопулярный (будет доступн, скажем, студенту второго курса технического ВУЗа) обзор двух обсуждаемых альтернатив инфляционному сценарию. Первый включает в себя отскок на стади доминирования вещества. Второй возникает в рамках подхода, называемого "космология со струнным газом". Современные наблюдения не могут сказать, какой из трех (включая стандартный инфляционный сценарий) вариантов лучше. Наблюдения первичных гравволн должны внести ясность. Разумеется, все сценарии не лишены недостатков и с теоретической точки зрения.

В небольшой методической заметке авторы обсуждают поведение сферы Хаббла. В частности, они показывают, что при некоторых экзотических уравнениях состояния фотоны могут пересекать поверхность сферы Хаббла несколько раз. Т.е., она не является некоторым абсолютным пределом.

Впервые удалось увидеть протоскопление галактик дальше z=6. Это соответствует времени менее 1 млрд лет после начала расширения. Где-то сейчас это протоскопление выросло до одного из крупнейших.

Статья представляет собой руководство пользователя по четвертому релизу проекта DEEP2: DEEP2. Обзор реализуется на телескопе Кек-2. Задачей ставилось получение спектров 60 000 галактик на красных смещениях порядка 1. Получено 53 000. Это крупнейший проект такого типа.

Авторы кратко перечислять зачем нужно и как можно измерять постоянную Хаббла еще точнее.

Webb с коллегами снова заявляют об обнаружении вариаций постоянной тонкой структуры на космологических временах. Правда, если раньше на уровне 3 сигма они говорили о том, что она меньше на больших растояниях, то теперь она у них больше. Поэтому они вводят дополнительные параметры, позволяющие сделать ее больше в один направлениях и меньше - в других. Выводы пусть каждый сделает сам.

Описаны наши знания о свойствах крупномасштабной структуры. С одной стороны, обзор все-таки не рассчитан на людей со стороны, с другой - при желании можно пропускать технические куски, сконцентрировавшись на общей картине.

Очень подробный обзор по линзированию на скоплениях. Изложение разноуровневое. Т.е., можно прочесть все и понять детали на уровне всех формул и тп. Можно пропускать сложные куски, и при этом понять всю картину на более простом уровне изложения. Основное, все-таки, это данные наблюдений и выводы из них. Формул на сотню страниц текста около полусотни, и примерно столько же иллюстраций, в основном посвященных данным наблюдений.

Продолжаются совершенствоваться методики определения космологических параметров. Одним из важных инструментов является изучение линзирования реликтового излучения на различных неоднородностях. Это дает важные данные о крупномасштабной структуре, темной энергии, кривизне ... Последние данные с South Pole Telescope позволяют существенно улучшить определение базовых космологических параметров, о чем и рассказывается в статье.

Автор замахнулся на самое святое - на интерпретацию космологического красного смещения как на результат расширения пространства. Он полагает, что все сводится к доплеру и гравитационному смещению. Соответственно, говорить о третьем типе - некорректно.

Лекции посвящены широкому кругу вопросов по космомикрофизике. Особое внимание уделяется поискам темного вещества.

Если вы читаете эти обзоры, то эта статья вам не нужна. Но если у вас есть, скажем, знакомый гуманитарий, который никогда ничего особенно не читал про космологию и тп., то ему это может быть полезно и интересно.

Текст очень упрощенно рассказывает о современной космологической картине мира, включая вопрос о "самом начале".

Название говорит само за себя. Ничего супернового в обзоре нет. Но раздел 2 заслуживает внимания благодаря компактному популярному перечислению и описанию основных кандидатов в частицы темного вещества.

Авторы представляют прямое и очень точное наблюдательное ограничениена вариацию отношения масс протона и электрона. Это достигнуто благодаря радионаблюдениям. Исследовалась система, в которой излучение далекого (z=2.5) квазара поглощалось в галактике на z=0.89, лежащей на луче зрения (кроме этого, разумеется, в системе присутствует и линзирование). Авторы полагают, что методика очень эффективна, и в ближайшем будущем можно будет получать хорошие данные вплоть до больших красных смещений. Кроме этого, возрастет точность.

В огромном обзоре детально описано, откуда мы знаем, что вселенная расширяется с ускорением. Рассмотрены четыре основных подхода: сверхновые Ia, барионные акустические осцилляции, слабое линзирование, данные по скоплениям галактик. Совсем кратикй обзор методов дан на полутора страницах (с 30й по 31ю).

Кроме того, обсуждаются будущие наблюдательные программы в этой области.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Подробный обзор основной альтернативы темной материи. Затронуты и теоретические, и наблюдательные аспекты. Обсуждаются проблемы стандартной модели и MOND.

Представлены результаты наблюдений и расчетов на их основе для получения ограничений на космологические параметры. Наблюдения проводились на Телескопе на Южном полюсе. Получены хорошие, но модельно-зависимые ограничения. скажем, задавшись плоской лямбда-CDM моделью, авторы могут очень здорово ограничить другие параметры.

Основные задачи спутника Планк - космологические. Многие данные в космологии получаются по исследованиям скоплений галактик. В статье рассказывает о скоплениях, обнаруженных на Планке и исследованных затем в оптическом и рентгеновском диапазонах. Это пока предварительные данные, в том смысле что демонстрируется эффективность работы аппарата, а вот выводы - позже.

Еще одна статья, посвященная Аллану Сэндиджу и его работам. Статью стоит читать, потому что в ней подробно разбирается, как люди устанавливали свойства расширения вселенной.

Очень необычный по форме материал, посвященный истории появления и изменения моделей и концепций, связанных с формированием галактик.

Во вселенной очень много нейтрино. Поэтому даже незначительная масса этих частиц оказывается космологически существенной. Можно повернуть задачу. В рамках данной космологической модели можно дать сильные ограничения на свойства нейтрино. В некоторых случаях они превосходят лабораторные. Другое дело, что лабораторные более непосредственные. менее модельно зависимые. Тем не менее. В статье автор подробно разбирает, какие ограничения на свойтсва нейтрино дают космологические данные. Обзор совсем не популярный.

В этом небольшом обзоре автор рассматривает в основном не поиски на установках типа DAMA, XENON100, CoGeNT и др., а данные PAMELA, FERMI, а также грядущие ускорительные даные. Т.о., обзор дополняет другую статью, о которой я писал в прошлом выпуске.

Изучение комплексов абсорбционных деталей в спектрах далеких квазаров позволило обнаружить на z порядка 3 два облака газа с первичным составом. Для элементов тяжелее гелия там есть лишь верхние пределы. Данные по дейтерию для одного из облаков подстверждают стандартную картину. Кроме того, поскольку на z=3 уже много галактик и тп., имеется прямое подтверждение того, что газ перемешивается очень неоднородно. Т.е. долго могут выживать облака с первичным составом.

10-метровый телескоп, установленный в Антарктике и проводящий наблюдения в миллиметровом диапазоне, начал выкладывать данные в открытый доступ.

Основная задача - наблюдения эффекта Сюняева-Зельдовича. Всего будет порыто поле 2500 квадратных градусов. Сейчас выложены данные по 95.

Авторы обсуждают, как можно увязать друг с другом результаты нескольких экспериментов по поиску частиц темного вещества. Напомним, что три эксперимента (CRESST, CoGeNT и DAMA) дают некоторое (вообще говоря, малое) превышение счета над фоном, но при это друг с другом, а также с данными других экспериментов результаты не увязываются в простой картине. Здесь авторам удается достигнуть успеха в предположении о том, что вы находися в локальном потоке частиц темного вещества с кинематическими свойствами, отличающимися от срезних на таком же расстоянии от центра Галактики.

Нобелевская премия по физике в 2011 году присуждена за открытие ускоренного расширения вселенной. Это было сделано двумя разными группами, но они использовали примерно одно и то же оборудование для изучения сверхновых. А открывали сверхновые просто в основном на одном инструменте - 4-метровом телескопе в Сьерро Тололо. И, разумеется, работы проводились не на пустом месте. Очень важный вклад внес совместный проект обсерваторий Сьеро Тололо и Сьерро Калан по изучению сверхновых Ia. О нем и рассказывается в короткой заметке.

Те, кто внимательно следил за разработкой, озданием и работой спутника Планк, не узнают из статьи ничего нового. Для остальных же кое-что будет интересным. Наиболее подробно автор описывает устройство аппарата. Мельком - полученыый результаты. Важно, что спутник будет наблюдать в штатном режиме до января 2012 (потом кончится охладитель). Следующий релиз ожидается в январе 2013, он уже будет содержать космологические данные, но будет использовать лишь данные вплоть до 27 ноября 2010 года. Релиз по результатам всей миссии ожидают в январе 2014. Вот тогда можно будет смотреть "отпечатки инфляции".

Как появились саые первые магнитные поля? Как они эволюционировали? Какую роль играли в формировании структур? В ответах на все эти вопросы есть еще много неопределенностей. Авторы дают достаточно подробный обзор современного состояния дел в этой области астрофизики.

См. также arxiv:1109.4055.

Некоторые удивляются, что одной из основных задач (а, может быть, и просто самой основной, которая и определит окончательный дизайн) системы радиотелескопов SKA является космология. В обзоре подробно рассказано, почему наблюдения на длине волны 21-см (разумеется, с учетом красного смещения далеких объектов) является ключевой темой для космологии ближайшего будущего.

Авторы использовали данные по почти 8000 скоплениям галактик (и более 100 000 галактик), чтобы увидеть эффект гравитационного красного смещения. Это очень важно, т.к. позволяет тестировать теории гравитации. Было рассмотрено три модели: ОТО, f(R)-гравитация и TeVeS/MOND. В итоге ОТО прошла тест лучше всех, f(R) - чуть хуже, а вот TeVeS/MOND совсем не прошла.

Результаты больших космологических расчетов востребованы самыми разными группами. Причем важно иметь возможность не просто видеть публикации, а прямо работать с "искусственной вселенной". Это довольно нетривиально, учитывая огромные объемы данных. Поэтому разрабатывают специальные системы доступа и визуализации для работы с такими данными. Статья является описанием такой системы.

Даны многочисленные примеры работы с базой, написанной на SQL. А также, разумеется, частично представлены результаты расчетов, доступных в базе.

Еще одна группа по поиску частиц темного вещества с помощью тедекторов в подземных лаборатория заявляет, что она что-то видит, но непонятно что. На эксперименте CRESST-II в Гран Сассо зарегистрирован сигнал, который фоном авторы объяснить не могут. При этом, данные (как и данные DAMA и CoGENT) противоречат результатам экспериментов XENON-100 и CDMS-II.

В лекциях подробно и понятно описано, как линзирование используется для определения космологических параметров. Доступно описаны самые передовые методы и результаты. Любой человек с нормальным высшим образованием в принципе может разобраться.

Обзор не содержит формул, но тем не менее написан доля специалистов. В нем обсуждаются некоторые сложности, возникающие при развитии такого направления как струнная космология. По мнению авторов сама струнная теория недостаточно развита для обсуждения космологических сценариев на уровне, достаточном для сравнения предсказаний теории с наблюдениями.

Представлены самые последние данные (увы, все еще верхние пределы) по поиску аннигиляционного сигнала. Карликовые галактики, являющиеся спутниами Млечного пути, считаются лучшими кандидатами для обнаружения гамма-лучей, возникающих в результате аннигиляции частиц темного вещества. Пока ничего не найдено. В данной работе использованы данные первых двух лет. Напомню, что как раз сейчас закончился третий год наблюдений.

В популярной форме рассказывается про раннюю вселенную, инфляцию и картину мира в модели мультивесра с вечной инфляцией. Последнее влечет за собой философские отступления.

Сам термин "принцип заурядности" связан с предположением нашей типичности (а не уникальности) в мультиверсе. Т.е., согласно этому принципу, большой мир должен быть устроен так, чтобы области. подобные той, в которой мы обитаем, были типичны.

Большой обзор по текоторым теориям гравитации, являющимся расширением ОТО. Рассматриваются многие космологические проблемы в контксте этих теорий.

В спектрах далеких (z>6) квазаров и галактик уже видно влияние заметного количества пыли. Авторы подробно разбирают, что может являться ее источником. По всей видимости, звезд тут не достаточно: некоторая доля пыли должна образовываться после взрывов сверхновых.

О всяких проблемах с парадоксами при определении вероятностей событий в мультиверсе в модели вечной инфляции рассказывалось в интервью с Виталием Ванчуриным. Уже тогда Виталий упомянул (что не вошло в напечатанный вариант) о новой работе с Аланом Гусом, посвященной обсуждаемым парадоксам. Теперь статья появилась в Архиве.

Авторы предлагают вариант разрешения парадокса Гуса-Ванчурина и формулируют способ расчета вероятностей во вселенной с вечной инфляцией, не требующий наступления "конца времен".

Собственно, большой обзор по космологическим моделям в сценарии петлевой квантовой гравитации. Обзор достаточно исчерпывающий, но при этом аворы полагают, что разные специалисты смогут читать разные разделы без особых потерь, т.к. они написано в довольно независимой друг от друга форме.

Большой подробный и понятный обзор по всем аспектам ядерной астрофизики. Рассмотрен первичный синтез, синтез в звездах и сверхновых, а также всякие другие процессы, формирующие новые элементы.

Авторы используют данные по высокоэнергичным электронам (и позитронам, прибор их не различает), зарегистрированным спутников Ферми за первый год работы. Отсутствие избытка сигнала, связанного с Солнцем, позволяет дать очень сильные на ограничения на некоторые модели темного вещества.

Авторы исследуют сценарии, связанные со свойствами частиц темного вещества, если LHC не найдет указаний на существование физики "за Стандартной моделью" (собственно, это и называется "кошмарным сценарием").

Достаточно популярно, но полно, описаны главные результаты, полученные к настоящему моменту на спутнике Ферми.

Обнаружен самый далекий квазар. Красное смещение измерено достоверно и с высокой точностью. Отмечу, что это не рекордно далекий объект. Но важно тут то, что данные по светимости позволяют получить нижний предел на массу черной дыры. Дыра большая. Это ставит вопросы перед моделями формирования зародышей сверхмассивных черных дыр. По всей видимости, в данном случае зародыш не мог образоваться из обычной массивной звезды популяции III.

См. также arxiv:1106.6089 и arxiv:1106.6090.

Несмотря на существование стандартного инфляционного сценария в космологии разные авторы продолжают развивать различные альтернативы. К ним относится и сильно критикуемый экпиротический сценарий. Несмотря на потоки критики предлагаю посмотреть обзор, посвященный этому направлению.

Целая книга по альтернативным теориям гравитации и их космологическим приложениям. В книге более 1200 ссылок! Так что охвачены все разумные варианты модификаций.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Описаны результаты эксперимента по лабораторному поиску частиц темного вещества. Пределы от этого проекта не самые глубокие. Но они дают независимое подтверждение, что важно. Сейчас идет работа над следующей версией эксперимента, а потом запустят большой проект EURICA. Если уж и он не найдет ?

Проведен совместный анализ двух лабораторных экспериментов по поиску частиц темного вещества. Соответственно, получены более жесткие пределы на свойства этих частиц.

В последнее время эксперименты дали очень точные значения параметров нейтронов. Это востребовано в разных областях, в том числе и в космологии. Авторы дают детальный обзор того, где же новые данные находят свое применение. Особенно много рассказывается о космологических (бариогенезис и др.) приложениях.

Авторы развивают мысль о глубокой связи многомировой интерпретации квантовой механики с концепцией мультиверса.

Автор описывает проект большого детектора частиц темной энергии коллаборации DARWIN. К 2013 году должна быть закончена разрабока проекта. В строй он сможет войти в 2016. Чувствительность детектора будет в 1000 раз лучше, чем у современных установок.

Благодаря новым наблюдениям (сейчас обработаны данные за 2008 год) удалось исследовать спектр мощности флуктуаций реликта до l=2500. Это угловой размер порядка 3 угловых минут. Спектр возмущений везде не отличается от степенного с наклоном n=0.965 (лучший фит). Все оценки основных космологических параметров согласуются с более ранними.

Авторы представляют описание детектора DAMIC и результаты технологического прогона. Идея состоит в использовании малошумящих ИК ПЗС-матриц для прямого поиска частиц темного вещества. Детектор оказывается потенциально очень чувствителен для частиц с массой в несколько ГэВ (обычно детекторы более чувствительны к частицам с массой раз в 10 больше).

Тестовый инженерный прогон прибора не дал существенных новых научных результатов. Однако продемонстрирован высокий потенциал метода.

Подробно описывается, как сейчас видится картина формирования первых галатик. Неизбежно автор также детально обсуждает формирование первых звезд и их влияние на соответствующий этап жизни вселенной. Кроме этого рассматриваются будущие наблюдательные миссии, которые могут внести ясность в существующие модели формирования первых звезд и галактик.

Очень правильное дело издавать сборники старых статей, оказавших большое влияние на развитие науки, и комментировать, в чем же был цимес. В данном случае речь идет статье Леметра. Статья была опубликована в Nature в 1931 году и состояла из 457 слов!

Довольно популярный обзор по космическим струнам в рамках струнной теории. Особо рассмотрены возможные наблюдательные свидетельства в пользу того или иного сценария.

Впервые на уровне достоверности лучше (правда, лишь чуть-чуть) трех сигма удалось показать, что модель с темной энергией (w=-1) предпочтительна исключительно на основе данных по реликтовому излучению. Для этого использовались данные со спутника WMAP и с Атакамского космологического телескопа. Последний был использован для получения информации о линзировании микроволнового фона. Оно происходит из-за отклонения траекторий фотонов крупномасштабной структурой.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Описан проект спутника для изучения поляризации реликтового излучения. Подробно описано устройство аппарата, а также методика наблюдений. Расписаны научные задачи, в том числе и те, которые не связаны с космологией. Ведь проводя подробный обзор неба, вы неизбежно получаете много важной попутно йинформации. В данном случае по межзвездной среде звездообразованию в молодой вселенной.

Используя данные спутника ПЛАНК, наблюдения обнаруженных по эффекту Сюняева-Зельдовича скоплений на спутнике ХММ-Ньютон и обзорные наблюдения на VLA, авторы, проведя свои дополнительные наблюдения на 2-метровом оптическом телескопе, а главное - на радиотелескопе GMRT, открыли две гигантские дуги в массивном скоплении галактик PLCK G287.0+32.9.

Существенны три момента. Во-первых, это размер деталей. Размеры дуг порядка мегапарсека, а расстояние между ними - 4.4 Мпк. Это рекордно много. Во-вторых, скопление далекое (z=0.4). В-третьих, скопление было обнаружено в слепом поиске по эффекту Сюняева-Зельдовича. Все это делает открытие довольно интересным.

Представлены данные первых 100 дней наблюдений на новом лабораторном эксперименте по поиску частиц темного вещества. Установка стоит в лаборатории Гран Сассо в Италии и использует 62 кг жидкого ксенона. Никакого сигнала пока не видно.

См. также arxiv:1104.3088, arxiv:1104.3121. Новые данные XENON100 закрывают результат DAMA/Libra.

О проекте Zeplin-III см. arxiv:1104.3538.

Большой обзор, посвященный астрофизическим поискам темного вещества. Имеются ввиду наблюдения в гамма-диапазоне (поиск аннигиляционного сигнала) и исследования потоков частиц: космических лучей и нейтрино. Работа Ферми, Памелы, наземных гамма-телескопов и готовящийся запуск AMS-02 внушают некоторый оптимизм относительно ближайших преспектив.

Частицы темного вещества (WIMPs) могут захватываться Солнцем и аннигилировать. Это приводит к предсказуемому сигналу, в том числе нейтринному. Авторы используют данные Супер-Камиканде, чтобы исследовать этот канал. Итогом являются некоторые ограничения на наборы параметров. Авторы полагают, что в стандартных подходах с аннигиляцией в нейтрино или тау-лептоны результаты несовместимы с данными эксперимента DAMA.

Речь идет в основном о поиске суперсимметричной темной материи. Представлен оптимистичный взгляд на проблему, т.е. сложности с выделением сигнала особенно не обсуждаются.

Представлены новые измерения постоянной Хаббла. Увеличено число используемых цефеид и сверхновых, в том числе в галактике с мазером. Итогом стала 3-процентная точность. Величина составляет 71-76 км в секунду на мегапарсек.

Французский эксперимент EDELWEISS-II представляет итоговые данные по поиску частиц темной материи. Обнаружено 5 событий при ожидаемом фоне 3 события. Т.е., никакой статистически значимой регистрации нет. Это позволяет авторам ставить верхние пределы. Пределы получаются одни из лучших. Будем ждать новостей с более крупных установок.

Очень понятный и детальный обзор про то, какую космологическую информацию можно извлечь из изучения скоплений галактик. Будет очень полезно научным журналистам, поскольку сейчас идет поток информации по уточнению космологических данных именно в результате наблюдения скоплений, а в ближайшем будущем ожидается, что поток только возрастет (в том числе и благодаря запуску российского спутника Спектр-Рентген-Гамма).

После небольшого популярного обзора автор начинает описывать основные подходы и эксперименты по лабораторному поиску темного вещества и результаты этих поисков.

См. также arxiv:1103.5145, где автор описывает, насколько эффективны могут быть через несколько лет криогенные эксперименты и установки, основанные на жидких благородных газах. А также arxiv:1103.5638, где описаны непрямые поиски темного вещества по гамма-сигналу.

Поисками аннигиляционного сигнала занимаются не только на обсерватории имени Ферми, но и на наземных гамма-телескопах. В данном случае в качестве объекта исследования выбрана карликовая галактика, являющаяся спутником нашей. Глубокие, по меркам наземной гамма-астрономии, наблюдения (30 часов чистого времени) не показали никакого сигнала. Авторы обсуждают этот верхний предел. Он достаточно серьезный, чтобы закрывать некоторые обсуждаемые модели.

Впервые с достоверностью выше 3 сигма зарегистрирован сигнал гравлинзирования микроволнового излучения. Измеряя четырехточечную корреляционную функцию, авторы смогли поймать сигнал от того, как интегрированное распределение массы на луче зрения "размывает изображение" последней поверхности рассеяния. Полученные результаты дают независимое измерение флуктуаций плотности, т.е. дают важную космологическую информацию.

Очень педагогическое введение в проблемы космологии ранней вселенной. Начинается все с крайне доступно объясненных проблем. Затем автор уделяет больше внимания струнным сценариям и сценариям с отскоком. Но изложение все равно остается вполне доступным для неспециалистов. Самой "формульной" главой оказывается вторая, посвященная космологическим возмущениям.

Хотя стандартной моделью в космологии является однородная модель с метрикой Фридмана-Робертсона-Уокера, некоторые продолжают изучать неоднородные модели. Вот даже специальный выпуск Classical and Quantum Gravity посвящен этой проблематике. В статье дается обзор (не слишком популярный) того, что это за модели, как и почему они появились, и в чем состоят их основные особенности.

Фантастам на заметку. Представьте, что из-за глобальной катастрофы человечество впало в первобытное состояние и вышло из него через 10 миллиардов лет. На небе почти пусто, т.к. ускоренное расширение вселенной разметало все, кроме Туманности Андромеды, которая практически слилась с нами. Как же новым космологам что-то узнать о вселенной? Автор полагает, что тут помогут гиперскоростные звезды. Изучать космологию и новую внегалактическую астрономию можно будет с их помощью.

Это сопроводительная статья в недавнем выпуске Nature, которая поясняет работу, рассказывающую об обнаружении галактики на z=10. Гораздо точнее, интереснее и существеннее, чем большинство популярных комментариев.

В 1998 году именно данные по сверхновым Ia сыграли ключевую роль в открытии ускоренного расширения вселенной. С тех пор данные по сверхновым перестали быть основным аргументом в пользу существования темной энергии и важным источником данных по космологическим параметрам. Тем не менее, во-первых, накоплено много данных, во-вторых, есть планы по новым наблюдениям, которые могут помочь вернуть сверхновым роль источника данных по космологии. Обо всем это в обзоре.

Авторы дают обзор по свехновым, по основам космологии. Затем описываются полученные результаты по сверхновым Ia и обуждаются неопределенности. После чего авторы переходят к совсем свежим продвижениям и планам на будущее.

Внегалактическое фоновое излучение - это ИК-излучение, возникающее как из-за прямых процессов (излучение звезд и активных ядер галактик), так и из-за переизлучения пылью более жестких фотонов. После реликтового излучения внегалактическое фоновое (EBL) является самым большим "поставщиком фотонов", что важно для ряда процессов. Поэтому важно понять свойства EBL, но . . .

Прямое детектирование EBL до сих пор остается мечтой. А оно многое бы нам рассказало, это раз. А во-вторых, для ряда моделей важно знать этот фон. Поэтому параметры EBL пытаются изучать по косвенным данным. Что и делают авторы статьи. Причем, забегая вперед, их результаты не согласуются ни с одной из обсуждаемых моделей.

Авторы используют два подхода, основанные на наблюдениях активных ядер галактик в гамма-диапазоне. Во-первых, они используют данные Ферми. Во-вторых, данные наземных гамма-телескопов. В принципе, оба метода сильно модельно зависимы. Так что все равно свойства EBL остаются непонятными.

Крупномасштабная структура вселенной вызревает постепенно. Некоторые массивные образования продолжают процесс формирования до сих пор. Крупные скопления галактик сейчас наблюдаются вплоть до z=2. Но они возникают не из ниоткуда. Можно говорить о таких структурах как протоскопления. Это некий конгломерат галактик, имеющий плотность заметно выше, чем в среднем. Позже он подожмется и превратится в массивное скопление. В статье рассказывается о рекордно далеком протоскоплении галактик.

Авторы использую многоволновые исследования глубокого поля COSMOS. Ими выделено протоскопление на z=5.3. Около нескольких ярких галактик обнаружено большое количество других. Это еще не скопление, но превышение плотности достаточно велико, чтобы говорить о протоскоплении.

Большой обзор по первым звездам. Кроме синтеза элементов, состава первых звезд и связанных с этим вопросов рассказывается практически о всем круге проблем со звездами населения III. Рассказывается о том, как они образуются, какова судьба первых звезд разных масс. Но главная тема - это как по современным наблюдениям разных химических особенностей выяснить что-нибудь важное о свойствах первых звезд во Вселенной.

Подробно описана физика взаимодействия частиц темного вещества (для разных кандидатов) с ядрами мишени. Обсуждаются различные существующие эксперименты, реализованные в них подходы, существующие пределы и ближайшие перспективы. Все это очень актуально, поскольку мы, видимо, стоим на пороге обнаружения частиц темного вещества. Это, вероятнее всего, можно сделать с уже существующим поколением детекторов.

Начали появляться первые результаты Планка. Разом выложено множество статей. Спутник в первую очередь предназначен для многочастотных (от 100 до 857 ГГц) наблюдений микроволногового фона. Однако, разумеется, при проведении обзора всего неба получается много "сопутствующих" результатов, которые вместе могут оказать не менее важными, чем собственно данные по реликту.

Результаты по эффекту Сюняева-Зельдовича на скоплениях галактик представлены в статье arxiv:1101.2024, arxiv:1101.2025, arxiv:1101.2026 arxiv:1101.2027. По галактической пыли в arxiv:1101.2029, arxiv:1101.2031, arxiv:1101.2032, arxiv:1101.2034, arxiv:1101.2036, arxiv:1101.2037. Несколько статей посвящены техническим аспектам работы спутника. Каталог компактных источников дан в arxiv:1101.2041. Внегалактическим источникам посвящены статьи arxiv:1101.2044, arxiv:1101.2045, arxiv:1101.2046, arxiv:1101.2047. Пресс-релизы доступны на странице проекта http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=17.

Следующий официальный релиз данных будет через два года (январь 2013), а третий-финальный-еще через год.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Эта аббревиатура посильнее ДПП/НН! Авторы представляют набор формул и методик, сопровождая это подпрограммами и тп. (см. их сайт) для расчета параметров продуктов аннигиляции частиц темной материи. Причем речь идет не о продуктах в месте появления, а об их параметрах с точки зрения детектирования здесь и сейчас, т.е. с учетом распространения в Галактике и тп.

Здесь благородные жидкости - это не 20-летний коньяк. Это жидкий ксенон и аргон. Планируется создание нового типа детектора для лабораторного поиска частиц темного вещества. В отличие от работающих детекторов с массой рабочего тела около тонны и меньше, новый проект уже многотонный. Если все хорошо, то детектор заработает в 2016 году.

См. также arxiv:1012.5078 с переобработкой результатов CDMS II.

Простой и понятный обзор по гамма-сигналу от аннигиляции частиц темной материи. Описаны основные наблюдения и полученные пределы, обсуждены возможные источники и перспективы.

Очень хороший и понятный обзор по темной материи, состоящей из слабовзаимодействующих массивных частиц (WIMP). Затронуты все существенные моменты (теория, наблюдения, предсказания, возможные альтернативы). Лейтмотивом является следующее: или откроем в ближайшие 5-10 лет, или будут проблемы. Проблемы двух видов. С одной стороны, сама гипотеза потеряет привлекательность. С другой - следующие шаги по серьезному поиску некосвенных свидетельств будут становиться уже ОЧЕНЬ дорогими. Однако есть серьезные основания надеяться, что сегоднящнее поколение инструментов (эксперименты по прямому обнаружению типа CoGeNT, CDMS-II и т.д.), обсерватория Ферми и БАК, смогут за время своей работы что-то увидеть. Я вот даже уже бутылки вина на это поставил.

Большой популярный обзор, в котором от самого начала (инфляция) прослеживается образование химических элементов. Также рассматриваются данные по обилию.

Автор дает обзор перспектив создания и детектирования частиц темного вещества на Большом Адронном Коллайдере. Взгляд автора достаточно оптимистичен. Не все видят будущее в столь розовом цвете.

Подробно и доступно рассказывается об эпохе реионизации. Роли галатик в этом процессе. От том как и что мы узнаем в последнее время об этой далекой эпохе. Обзор особенно актуален в связи с недавним открытием галактики на z=8.6.

Часто спрашивают: могут ли астрономические данные что-то давать фундаментальной физике, существенно меняя базовые физические теории и модели? Вот и в последнем интервью спрашивали. Имеем хороший пример.

В обзоре обсуждается, как данные по первичному нуклеосинтезу (обилие элементов и пр.) могут что-то рассказать о новой физике (в первую очередь, речь идет о расширениях в Стандартной модели элементарных частиц). Первичный нуклеосинтез - это эпоха от, примерно 0.1 секунды до 2-3 часов после начала расширения.

Обзор носит не технический характер, т.е., во всем можно разобраться.

В статье описывается, какие новые данные, полезные для фундаментальной физики, будут получены на космическом лазерном интерферометре LISA. Это данные по космическим струнам, по реликтовым гравволнам, оставшимся от эпохи инфляции, проверки теории гравитации и данные по черным дырам. Последнее подразумевает, что можно будет существенно продвинуться в понимании того: а на самом ли деле это черные дыры.

Человек из Гран-Сассо делает обзор по поискам частиц темной материи. Речь идет о разных методиках, но, разумеется, особое внимание уделено экспериментам в подземных лабораториях.

Новость уже прошла по всем лентам (см. также статью в 65-м номере газеты Троицкий вариант-Наука). Открыта галактика на рекордном красном смещении. Существенно тут то, что это первый открытый стационарный (не гамма-всплеск) объект, который живет еще в эпоху реионизации.

Современные теории предсказывают нарушение лоренц-инвариантности из-за существования "пространственно-временной пены". Это пытаются обнаружить, измеряя времена прихода импульсов от далеких источников. Лучше делать это в возможно более жестком диапазоне, что сейчас означает ТэВную гамма-астрономию. В обзоре подробно рассматриваются и модели, приводящие к нарушению лоренц-инвариантности, и попытки обнаружить эффект в наблюдениях.

С одной стороны, в обзоре около сотни формул, с другой - можно пропускать эти куси без больших потерь для понимания концепции и статуса описываемых подходов.

См. Также более короткую лекцию того же автора на, примерно, ту же тему: arxiv:1010.5389.

В середине следующего года ESA должно определиться со своими проектами малых астрофизических миссий. Из большого числа заявок сейчас отобрано три финалиста на два места (Euclid, PLATO, Solar Orbiter,)и еще одна миссия будет создавать совместно с японским агентством (SPICA). Американцы более-менее определились со своими приоритетами. Среди больших неначатых космических проектом на первой место поставлен WFIRST, являющийся расширенным вариантом JDEM-миссии по изучению темной энергии. Один из европейских финалистов - Euclid - пересекается с американским проектом (замечу, что когда пару лет назад меня спросили, что бы выбрал я, то я назвал тройку SPICA, PLATO, Solar Orbiter). Поэтому есть опасность, что Euclid прикроют потому, что потом полетит WFIRST, который крупнее, лучше и тп. В своей статье Андрю Гулд как раз защищает Euclid, полагая, что миссии прекрасно дополнят друг друга, тем более что Euclid должен полететь гораздо раньше WFISRT, серьезные работы над которым начнутся только после окончания основных по JWST.

Снова представлен набор космологических параметров, определенных по свежим данным Атакамского телескопа. Слегка уменьшена погрешность в сравнении с более ранними данными. Идет работа. См. также arxiv:1010.1065.

Довольно популярный обзор, являющийся главой из книги. Полезен тем, что детально разбираются наблюдательные свидетельства в пользу ускоренного расширения: сверхновые, барионные акустические осцилляции, слабое линзирование и обилие скоплений галактик.

Можно было бы перевести название лекций как "космомикрофизика", но суть ясна. Речь идет о современной космологии с точки зрения физика, а тут она сильно смыкается с физикой высоких энергий (также известной как "физика элементарных частиц").

Автор дает очень подробный обзор, начиная с самых основ, разбирая вопросы с горизонтами и тп. Лекции рассчитаны на довольно подготовленных (с точки зрения физики) слушателей, соответственно, и чтение не является простым делом.

Представлены краткие материалы коллоквиума, посвященного всему спектру вопросов, рассматриваемых в современной космологии. Желающие прочесть совсем короткую выжимку, могут сразу перескочить на стр. 34-37.

Большой содержательный обзор, посвященный возможному изменению констант. Гравитация и космология появляются потому, что происходит это (если происходит) на космологическом масштабе времени, и теории, в которых константы "плывут" связаны и с теориями гравитации, и с космологией.

В обзоре много фактических данных. Собственно, именно данные измерений и занимают основную долю. Так что, кроме главы 5, обзор легко читается.

Появилась серия статей с описанием результатов работы ACT - Атакамского космологического телескопа. Это 6-метровый инструмент, стоящий в сухой пустыне в Чили и наблюдающий на частотах от 145 до 280 ГГц. Основная цель-наблюдение микроволнового фона, изучение эффекта Сюняева-Зельдовича и определение по этим данным космологических параметров. В обсуждаемой статье как раз дается сводка параметров.

Никакой революции нет. Нормальная наука эпохи точной космологии.

Короткий, но очень содержательный обзор, который всем рекомендую. Автор емко описывает основные идеи, факты, проблемы с их интерспретацией, а также ожидания.

О галактических позитронах, упоминаемых в обзоре в связи с аннигиляцией темного вещества, см. статью arxiv:1009.2098

В современной картине вселенная простирается далеко за пределы нашего горизонта. В моделях свойства вселенной за горизонтом могут как-то проявляться. Именно это авторы называют "метафизикой". В своей статье они строят квантово-механическую модель вселенной с волновой функцией без граничных условий, где важно поведение только внутри нашего светового конуса. Это они называют "без метафизики". Разумеется, чтобы этого достичь им приходиться делать определенные предположения. При этом они получают предсказания для некоторых наблюдаемых параметров (и параметров, которые можно надеяться измерить в ближайшем будущем). Есть тут метафизика или нет - судить вам.

Подробно описан проект и научные задачи спутника по изучению свойств темной энергии.

Проект предполагает пятилетний обзор неба с помощью 1.5-метрового телескопа. За это время будет получено более миллиарда изображений галактик и более 100 миллионов красных смещений. Наблюдения будут вестись в оптическом и ближнем ИК диапазонах. Спутник будет вблизи точки L2. Никакие новые технологии не требуются, и проект может быть запущен к 2017 году.

Кроме JDEM/Omega стоимость около 1.2 миллиарда долларов обсуждается еще JDEM/DECS, который на четверть дороже за счет дополнительных детекторов.

В направлении на галактику Markarian 421 было обнаружено две системы теплого межгалактического газа. Они были обнаружены по поглощению рентгеновского излучения. Достоверность около 5-сигма, поэтому авторы аккуратно говорят о "кандидатах". Авторы исследовали распределение галактик вблизи этих систем. Обнаружено волокно (вытянутое образование: >20 на примерно 4 мегапарсека) из галактик. Если в самом деле системы теплого газа и волокно из галактик связаны, то это очень интересный пример. Собственно, это первый пример того, что обнаруженное в "слепом поиске" по рентгеновским данным поглощающее образование совпало с галактическим волокном. Авторы исключают вероятность того, что поглощение имеет место в гало одной из галактик.

См. также arxiv:1008.5178 о другом интересном образовании. Там описывается гигантский (более 1 Мпк) джет у лацертиды OJ287.

Обзор густой, как хороший суп, когда "ложка стоит". 15 рисунков и 76 формул на 25 страницах текста. "С нуля" в таком обзоре не разобраться, но не с нуля - как раз то, что надо. Можно уяснить, чем же действительно так важны наблюдения реликта.

Магнитные поля есть везде в астрофизике. Но откуда? Есть много механизмов усиления поля, но надо, чтобы было что усиливать. Откуда во вселенной взялись самые первые магнитные поля? Ответа мы не знаем. Большой обзор целиком посвящен этой проблеме.

Это "сопровождающая" статья в Nature, раскрывающая контекст одной из работ. Речь идет о построении карты крупномасштабной структуры на z порядка 1 по данным об излучении атомарного водорода на волне 21см. "Крупные мазки" связаны с тем, что карта строится не по наблюдениям миллионов индивидуальных галактик, а по данным о более размазанном излучении водорода. Исследования такого рода планируется проводить на грядущем радиотелескопе SKA. Сейчас же успешная демонстрация подхода позволяет строить оптимистичные прогнозы для развития наблюдательной космологии в ближайшие годы.

Реликтовые нейтрино-важная составляющая часть "рецепта" вселенной. Космологические параметры сейчас (благодаря SDSS, WMAP и т.д.) известны с высокой точностью. Поэтому можно определять некоторые нейтринные параметры по этим данным. Ведь нейтрино может сильно влиять на формирование крупномасштабной структуры. Как раз связи нейтринной физики со структурой и уделяется основное внимание в обзоре. Но кроме этого описывается много всего про нейтрино, про космологические модели и тп. В обзоре хорошо сочетается доступность и детальность. Скажем, просто пропуская сложные формулы, читатель все равно легко поймет основную суть. А вникая в них, разберется в деталях на серьезном уровне.

Авторы показывают, что отсутствие потоков по данным Ферми для нескольких ТэВных (наблюдавшихся на HESS) блазаров может быть проинтерпретировано как нижний предел на величину межгалактического магнитного поля. Провал в спектре возникает из-за того, что поле "растаскивает" электроны и позитроны так, что возникающий каскад не дает вклад в излучение точечного источника.

Большой подробный обзор (фактически, небольшая книга): много формул, много ссылок, много графиков и т.д. Рассмотрены все физические процессы. Имеющие отношение к формированию галактик. Рассмотрены наблюдательные данные. Описаны численные подходы к моделированию. Обсуждены нерешенные вопросы.

Большой хороший обзор по космологии. Довольно понятно, начиная с азов, описано состояние дел в современной космологии, все методы определения параметров и тп.

См. также arxiv:1005.3655, где авторы пишут о достоверности космологической постоянной. Показано, что достоверность "лямбдаСиДиЭм"-модели очень высока.

Кратко описан идущий эксперимент по поиску частиц темной материи. Установка находится в шахте Sudbury. Метод поиска отличается от используемого в эксперименте DAMA/LIBRA, XENON100 и др. Вскоре ожидаются серьезные результаты с работающей установки и уже есть четкие планы по ее модернизации и проведении второй фазы эксперимента.

В статье дается обзор того, как петлевая квантовая гравитация может решить некоторые проблемы в космологии ранней вселенной. Пусть вселенная сжимается. Пока плотность составляет менее 1 процента от планковской - работает ОТО. А дальше начинаются квантово-петлевые чудеса, происходит отскок. Удается избежать сингулярности. И это еще не все. Есть другие интересные ситуации, которые в петлевой гравитации выглядят не так, как в других моделях.

XENON100 - еще один эксперимент по прямому поиску частиц темного вещества. идет он в подземной лаборатории Гран Сассо в Италии. авторы рапортуют о первом небольшом сеансе наблюдений осенью прошлого года.

Ничего не найдено, и это ставит вопросы относительно данных DAMA и COGeNT. Точнее, относительно интерпретации этих данных.

Критику статьи см. в arxiv:1005.0838.

К заголовку нечего добавить, если только, что это общепонятный обзор. Перечислены и кратко описаны все вопросы, касающиеся того, что можно узнать из анализа реликта.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Детально, но очень понятно описаны современные космологические численные симуляции. Затем более подробно описано, как моделируют свойства скоплений галактик, что из этого можно получить и зачем это все нужно.

В рамках заданной космологической модели можно рассчитать массу самого тяжелого объекта. Речь идет о гравитационно-связанном вириализованном объекте, "отцепившемся" от хаббловского потока. Это большие сверхскопления. В рамках стандартной модели авторы рассчитывают массу такого образования и сравнивают с данными наблюдений. Пока не хватает наблюдений, но потенциально это довольно мощный способ определения свойств космологической модели (уравнение состояния, начальный спектр неоднородностей, теории гравитации).

Собственно, свойства самого массивного объекта по данным расчетов такие: он должен быть на z=0.22 и иметь массу 3.8 10¹⁵ масс Солнца.

Существуют интересные гипотезы относительно нетривиальной топологии вселенной или ее анизотропии. Их надо проверять. Один из лучших (пока не закрытых) путей состоит в исследовании реликтового фона. В данных по мультиполям с малыми номерами может скрываться интересующая информация. Правда, ситуация тут совсем непростая. Ведь и в стандартной модели есть место интересным феноменам, проявляющим себя в реликтовом фоне на больших углах. Детальные анализ всего этого можно найти в обзоре.

Огромный обзор, посвященный разным методам определения постоянной Хаббла и результатам последних лет. Современное наилучшее значение, приводимое авторами, составляет 73 км в сек на Мпк с ошибками порядка плюс-минус 6 км в сек.

Существенно, что авторы аккуратно, подробно и понятно обсуждают основы (и космологии, и астрофизики, и методов измерения). Из минусов только плохое качество рисунков.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Если первичные гравитационные волны будут обнаружены, то это даст принципиально новые знания об очень молодой вселенной, в частости, можно будет не только подтвердить инфляционную модель, но и определить многие ее параметры. Не исключено, что по косвенным методам это удасться уже спутнику Планк. Если нет, то некоторые надежды возлагают на проект LISA. Но LISA когда еще будет. Потому авторы концентрируются на данных, которые можно получить по поляризации реликтового фона.

В первой части обзора авторы описывают обсуждаемые альтернативные теории гравитации. Во второй части рассматриваются возможности проверки теорий по их космологическим предсказаниям (линзирование, скопления галактик и т.д.).

Простой обзор по магнитным полям. В основном описана "зоология". Читается как "популярный текст для астрономов".

Отличные лекции по космологии! В начале обзора приведены основные формулы космологической динамики 9все рассматривается в рамках стандартной модели). Затем описана космологическая постоянная и всякие варианты уравнения состояния - т.е., дано описание того, что мы понимаем под темной энергией. После снова описываются основы современной космологии (разные типы расстоний и их пересчет друг в друга и тп.) - все это на уровне формул, простых, но полезных и важных (обзор ценен, на мой взгляд, в первую очередь как эдакий набор хорошо прокомментированных основных формул, которые нужны для всяких оценок, задач, написания космологических калькуляторов и тп. - очень полезно студентам). Затем рассматриваются наблюдательные свидетельства в пользу космологического ускорения. Важно, что дан весь комплекс: сверхновые, реликтовый фон, акустические осцилляции ... После автор переходит к уже более детальным и сложным моделям, которые объясняют наблюдения. Т.е., рассматриваются разные модели для темной энергии (рассмотрены кратко и альтернативы типа модифицированной гравитации). Важно, что специальный раздел посвящен росту структуры. Ведь важно понимать, что сейчас данные о структуре и ее образовании являются важнейшим пунктом в наших космологических знаниях. Именно из роста структуры получаются независимые и очень четкие указания на существование темной материи (темных полей - в случае модифицированной гравитации) и темной энергии. Все это подробно описано с формулами.

На 24 страницах текста у автора уместилось 162 пронумерованных формулы (еще есть просто формулы в тексте). В этом и состоит достоинство обзора, посколько это не куча формул, а библиотека формул.

Очередная проверка ОТО по космологическим данным (в последнем разделе статьи также приводится список других аналогичных работ). Авторы задаются лямбда-CDM моделью, как "фоном" и смотрят, как данные разных наблюдений (обзоры, реликт и тп.) укладываются в разные модификации ОТО. Показано, что никакие модификации не требуются.

Скопления галактик маркируют (отмечают) самые большие пики в распределении плотности. Поэтому обилие скоплений на разных красных мсмещениях дает нам важнейшую информацию о росте структуры, т.е. об эволюции вселенной, т.е. о космологических параметрах. Кроме того, данные по эффекту Сюняева-Зельдовича позволяют вытянуть дополнительную информацию. Так что задача архиважная, и в ближайшие годы наши космологические знания будут сильно прирастать наблюдениями этого эффекта на скоплениях галактик. Работает несколько специальных установок. В статье рассказывается о данных с одной из них - с Южного Полярного телескопа в Антарктиде.

Представлены данные по 21 скоплению галактик. Они были получены в 2008 году по результатам наблюдений 200 квадратных градусов. Кроме данных по скоплениям авторы приводят космологические параметры, полученные с учетом их данных. Точность определения параметров, разумеется, несколько возросла. В будущем количество данных в этом проекте возрастет почти на порядок, так что будем ждать новых работ.

См. также arxiv:1003.0005.

Описана стандартная модель в физике элементарных частиц, а затем рассматриваются разнообразные кандидаты в частицы, которые могут составлять темную материю.

Большой подробный обзор с деталями (но разобраться может любой человек с физическим или математическим образованием) по космологии ранней вселенной. А Введение и заключение будут доступны (и полезны) даже тем, кто не сможет переварить весь обзор.

В период z=15-6 Вселенная вновь оказалась в ионизованном состоянии. Это произошло в основном благодаря первым звездам. Данный этап космологической эволюции - эпоха реионизации - важен и интересен для построения цельной картины динамики нашего мира. Поэтому его всячески пытаются изучать, но получается не очень, поскольку пока собственно и объектов на z порядка 10 просто нет. В обзоре обсуждается, что мы тем не менее успели узнать об эпохи реионизации и что (а главное - как) узнаем в ближайшем будущем.

Довольно подробно, но доступно (по-крайней мере для человека с техническим или физ-мат образованием) изложены основные принципы и методы регистрации частиц темного вещества. Поскольку есть ощущение, что уже нынешнее поколение детекторов просто длительным накоплением данных, увеличением массы рабочего тела и небольшим апгрейдом электроники сможет зарегистрировать искомое, обзор представляет интерес.

Прекрасный обзор по космологии. Там есть не только самый свежий набор параметров, но и достаточно подробное и понятное описание того, что это за параметры, и как они были получены.

Он-лайновая версия доступна на http://pdg.lbl.gov/. предыдущие версии аналогичного справочника-обзора: astro-ph/0601168 и arXiv:astro-ph/0406681.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

"Большой Театр" - один из известнейших брендов, поэтому Bolshoi - слово известное. Поэтому логично использовать его в названии большого численного моделирования.

Модель рассчитывается в кубе со стороной 250 Мпк. Используется 8 миллионов частиц. Этого достаточно, чтобы отследить довольно мелкие гало. В статье представлены первые результаты, полученные с новой моделью.

Если вселенная заполнена темным веществом, то отовсюду должен идти фоновый сигнал, возникающий из-за аннигиляции темного вещества в далеких галактиках. Прибор LAT на борту Fermi такой фон должен видеть. Соответственно, по данным об изотропном фоне, задавшись моделью распределения темного вещества, можно давать ограничения на модели частиц. Что авторы и делают.

Результат получается сильно модельно зависимым. Если подходить к делу очень-очень консервативно, то никаких серьезных пределов поставить не удается. Если же брать стандартные модели, то пределы получаются достаточно жесткими (например, удается отбросить модели, которые объясняют данные PAMELA аннигиляцией темной материи). Соответственно, пишут авторы, метод потенциально достаточно сильный, если мы будем уверены, что хорошо понимаем, как темная материя распределена во вселенной (включая знание о профиле распределения темного вещества в галактиках).

Коллаборация DAMA/LIBRA продолжает собирать данные и настаивать, что они видят сигнал от частиц темной материи.

Результаты представлены довольно подробно, а вот сравнения с другими экспериментами. или какого-то обсуждения - нет. Аббревиатура CDMS в тексте не встречается.

Пока все детекторы частиц темной материи не чувствуют, откуда частица летит. В статье рассказывается о детекторе NEWAGE-0.3a, который чувствует.

NEWAGE-0.3a - это прототип. Но после окончания работ с ним в лаборатории, где он создавался, его перенесли в подземную лабораторию, в Камиоку. Там уже попробовали пособирать на новом приборе собственно научную информацию. основная задача была - понять, как инструмент работает в реальных условиях. Вроде бы, работает хорошо. Что касается детектирования частиц темной материи, то, конечно, удалось только поставить верхние пределы (причем, разумеется, они намного хуже, чем у других, более крупных детекторов, ну так это ж прототип только!). Важно, что новая технология есть, и можно делать более крупные детекторы такого типа.

О прямой регистрации частиц темной материи см. обзор arxiv:1002.1912.

Как известно, от спутника Ферми ждут результатов по темной материи. Уже есть ограничения по нашей Галактике и близким галактикам. Теперь еще одно - по скоплениям.ks

В скоплениях основная масса сосредоточена в темном веществе. Значит, можно надеяться увидеть аннигиляционный сигнал. Но не видно. Это позволяет дать сильные ограничения, в частности на многие модели, призванные описать избыток позитронов, обнаруженный в эксперименте PAMELA.

Популярное изложение весьма экзотической модели.

Существует весьма экзотическая возможность в рамках одной из моделей бариогенезиса. В ранней вселенной возникают области (пузыри), где вещества или антивещества много (в сравнении с числом фотонов). Далее (рассматриваем только пузыри из антивещества) такая область будет как-то эволюционировать. В частности, она может давать компактные объекты. Это могут быть черные дыры (в том числе и сверхмассивные). А могут быть компактные объекты типа звездных ядер и тп. Автор полагает, что таких объектов может быть много в Галактике, и что их наличие не противоречит данным наблюдений. Мне не очень понятно, как тут можно обойти проблемы с аккрецией межзвездного вещества, но модель забавная, и впервые я увидел достаточно популярное ее изложение.

Обзор посвящен тому, какие частицы, могущие быть хорошими кандидатами на роль частиц темного вещества, предсказываются суперсимметричными моделями. Описано несколько обсуждающихся моделей (CMSSM, mSUGRA, MSSM ...) каждая из которых дает нужные частицы.

Примерно половина (первая) обзора посвящена напоминанию основных свойств теоретических моделей.

См. также обзор arxiv:1001.3706 по темной материи в чентральных частях галактик.

От Ферми ждут результатов по поиску излучения, возникающего при аннигиляции частиц темного вещества. Где искать известно: это или центр Галактики, или близкие карликовые галактики (это связано с тем, что темное вещество концентрируется к центрам галактических гало, соответственно, и центр нашей, и карликовые, но обязательно сферические, галактики являются потенциальными источниками. Где больше темного вещества - там больше темп аннигиляции. А карликовые галактики хороши еще тем, что там меньше фонового излучения.). По центру недавно публиковались предварительные результаты. Из них ничего еще не ясно. Теперь же посмотрим уже на принятую журнальную публикацию по карликовым галактикам.

Примерно за год работы изучено 14 карликовых сферических галактик. Никакого значимого жесткого излучения (выше 100 МэВ) от них не зарегистрировано. Это позволяет дать пределы на сечение аннигиляции частиц темной материи. Это позволяет отбросить некоторые обсуждавшиеся модели, включая привлеченные для объяснения избытка позитронов по данным PAMELA.

Разумеется, наблюдения будут продолжаться. Может быть за 2-3 года работы Ферми и получит положительные результаты.

Очередная сводка результатов WMAP. Теперь по семи годам наблюдений. Появилась сразу пачка работ. Обсудим только космологическую.

В рамках самой простой лямбда-СиДиЭм модели исключается масштабно-инвариантный спектр возмущений. Повышена, разумеется, точность определения всех параметров в сравнении с предыдущими результатами. Есть данные по поляризации реликта. Есть данные по эффекту Сюняева-Зельдовича. А вообще, уже хочется результатов "Планка".

Простой понятный обзор, в которой суммированы основные факты, заставляющие принимать гипотезу о холодной темной материи в качестве стандартной модели.

Также см. arxiv:1001.0942 о частицах - кандидатах в темную материю. Какими они могут быть, как их ловят и тп.

Еще отмечу arxiv:1001.1739, где речь идет об определении свойств темнй материи по линзированию.

По сути, это книга по разным моделям инфляции. Почти 1000 ссылок. После большого введения авторы описывают, как разные модели в физике элементарных частиц могут давать космологическую инфляцию. Также рассмотрены сценарии с курватоном (curvaton). Кому интересна эта возможность могут сразу начинать с 205-й страницы. Курватон - скалярное поле, которое само не вызывает инфляцию, но формирует флуктуации во время инфляционной стадии.

Дается критический обзор нерешенных вопросов, связанных со свойствами близких галактик. Показывается, что несмотря на то, что современный сценарий образования структуры и галактик вцелом работает неплохо, остается много нерешенных вопросов.

Телескоп, установленный в сухой чилийской пустыне, предназначен для наблюдений реликтового излучения. В статье приводятся данные по спектру мощности на малых угловых масштабах (порядка угловой минуты). Пока наблюдениями удалось охватить 228 квадратных градусов.

Эксперименты в подземных лабораториях по поиску частиц темной материи продолжают выдавать результаты и иногда будоражить публику. Напомним, что вплоть до настоящего времени коллаборация DAMA/LIBRA (лаборатория Гран-Сассо) продолжает настаивать на том, что видит сигнал, хотя эти результаты находятся в противоречии с данными других экспериментов (противоречия, в принципе, разрешимы в некоторых моделях, но это выглядит, как некие трюки ad hoc). Последние результаты этой коллаборации представлены в е-принте arXiv: 0912.0660. В начале декабря начали появляться слухи о том, что коллаборация CDMS II, проводящая эксперимент в подземной лаборатории в шахте Судан (Soudan) в Миннесоте, готовит статью с положительным результатом. Почти сразу после появления этих слухов появились е-принты от коллаборации EDELWEISS-II (arXiv: 0912.0805, 0912.1196). Этот эксперимент во многом аналогичен CDMS-II. EDELWEISS-II дал лишь верхние пределы, поэтому, в принципе, стало ясно, что скорее всего и CDMS ничего не даст в смысле детектирования (CDMS-II несколько чувствительнее, чем EDELWEISS-II, примерно в 4 раза на данный момент). Сейчас появилась окончательная ясность. В свежем е-принте arXiv: 0912.3592 представлены самые последние (и окончательные) результаты CDMS II. Довольно удивительно, что новостные ленты подают результат как положительный. В экперименте в потенциальной области сигнала зарегистрировано два события. Но дело в том, что вероятность того, что это шум, очень велика - 23 процента. Достаточно серьезно можно относиться лишь к данным, в которых вероятность фонового происхождения сигнала ниже одного процента. Так что данные CDMS II очень далеки от того, чтобы назвать это открытием или даже надеждой на открытие. Зато, можно говорить об очень хороших новых верхних переделах. Новые данные CDMS II исключают практически всю область сигнала, на которой настаивает DAMA/LIBRA.

См. также е-принт с результатами эксперимента CRESST.

Очень познавательная (местами очень сложная) статья о том, как реально мы можем различить разные модели (если можем) по данным космологических наблюдений.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Дается обзор пределов на вариацию фундаментальных констант в разных моделях. Кроме того, обсуждаются всякие сложности и возможности.

Небольшой обзор по альтернативным теориям гравитации и модификациям MOND. Обратите внимание, что статья из Science! Этот материал прекрасно иллюстрирует один из тезисов, развиваемых мною в короткой заметке в 41-м номере "Троицкого варианта-Наука". А именно, есть детально разрабатываемые и проверяемые альтернативы самым фундаментальным теориям, и они являются фактом современной науки, поскольку публикуются и активно обсуждаются на ведущих научных "площадках".

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Интересная работа. Как известно, некоторые теории предсказывают изменение постоянной тонкой структуры в ходе космической эволюции. Основные ограничения получают из наблюдений спектров далеких объектов. В данной статье авторы используют другой подход. Они рассчитывают, как изменение этой величины будет влиять на эволюцию первых звезд. Тройной альфа-процесс очень чувствителен к вариации постоянной тонкой структуры. в итоге, авторы ставят довольно жесткий предел на вариацию постоянной с момента z~15-20.

Все говорят о барионных акустических осцилляциях, но не все слушащие хорошо понимают, о чем речь и почему это так важно. Прекрасный случай восполнить пробелы!

Авторы доступно, но серьезно излагают в общем-то все, что надо для начала знать про БАО.

Первые семь страниц занимает список авторов.
По результатам двух лет работы LIGO ставится предел на космологический гравитационно-волновой фон. Как показывают авторы, предел уже достаточно интересный, т.к. он позволяет выбраковывать некоторые космологические модели со струнами.

Популярно, в исторической последовательности, рассказывается о Ключевом проекте на КТХ - определении масштаба расстояний в космологии. Основной объем занимают иллюстрации. Мне кажется, интересный и полезный для прочтения текст.

Интересное, я бы сказал, философское эссе о современной космологии, написанное довольно известным физиком-теоретиком. Написано очень понятно. Стоит прочесть.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Подробно описано, как наблюдения сверхновых (в основном свехновых типа Ia) пытались и пытаются применять в космологии. Прослежана история разных методов примерно со времен Хаббла до наших дней. Можно разобраться во всех основных тонкостях используемых методик.

Авторы подробно (с выкладками) обсуждают, как будущие обзоры крупномасштабной структуры (наземный BigBOSS, и космический - JDEM-PS) смогут продвинуть нас в измерении основных космологических параметров. Смогут сильно! Причем, что довольно неожиданно для меня, авторы приходят к выводу, что наземный проект будет лишь совсем немного уступать космическому.

Интересное рассуждение. Авторы обращают внимание на то, что в ближайшем будущем космологические данные будут сильнейшим образом лимитированы конечностью выборки. Поэтому будет непросто работать с новыми моделями, теоретики будут шарахаться туда-сюда по мере появления новых данных, которые во многом могут быть доминированы малой статистикой (вселенную мы имеем в количестве одна штука). Соответственно, делают вывод авторы, наблюдатели должны очень вдумчиво подходить к релизам данных. Приводится интересный пример. Пусть монету бросили 2N раз, а потом потеряли. Мы хотим исследовать свойства монеты. Пусть в первых N бросках было поровно орлов и решек, а во вторых N -- одни орлы. В таком случае было бы абсолютно неверно после N бросков сделать релиз, поскольку люди работали бы над моделями, которые неадекватны, поскольку мы имеем дело с флуктуацией.

Достаточно подробный обзор посвящен обсуждению узких мест во внегалактической астрономии и космологии, которые могут быть использованы для поиска несоответствий между стандартной моделью (ОТО+лямбдаCDM) и наблюдениями. Эти узкие места позволяют тестировать ОТО и альтернативные теории. ОТО проходит, а альтернативы вязнут. По ходу дела автор дает многие необходимые формулы и описания. В заключение описывается, что еще надо проверять (из того, что потенциально проверяемо в обозримом будущем).

Оказывается, космологические данные позволяют дать очень сильные ограничения на параметры альтернативных моделей. В частности, данные по подсчетам массивных скоплений галактик позволяют сильно ограничить параметры модели т.н. f(R)-гравитации. Здесь дополнительная притягивающая силна увеличивает число редких очень массивных гало темной материи.

Сравнивая данные расчетов с комбинированными данными по подсчетам скоплений, реликту, акустическим осцилляциям и сверхновым, авторы получают самые сильные, на сегодняшний день, ограничения на параметры f(R)-гравитации.

Содержательный обзор, посвященные скоплениям галактик вообще и их роли в современных космологических исследованиях, в частности.

Появилось три статьи с данными первого года SDSS-II: arxiv:0908.4274, arxiv:0908.4276, arxiv:0908.4277.

SDSS перешел в новую фазу. После окончания обзоров начали свою работу новые проекты. В трех упомянутых выше статьях представлены данные по сверхновым в приложении к космологии. В частности, авторы обнаружили, что выводы о том, какой вариант космологической модели предпочтительнее, являются сильно зависимыми от выбранного способа обработки данных (как работают с кривыми блеска сверхновых). Поэтому нужно детальнее разбираться в систематических эффектах.

Автор писал диссертацию под руководством Моффата (Moffat). Соответственно, она написана с точки зрения энтузиастов модифицированной гравитации. Тем интереснее просмотреть, особенно учитывая, что диссертации традиционно содержат большую обзорную часть. Можно наглядно увидеть, как люди пытаются охватить довольно широкий спектр фактов с помощью альтернативной модели (от себя добавлю, что все-таки далеко не все факты вписываются в красивые альтернативные модели в духе MOND, поэтому к диссертации надо относится довольно критически).

Большой обзор, посвященный процессам в эпоху рекомбинации и вторичной ионизации. Все это очень важно для космологии, особенно в свете грядущих новых данных. Без учета разных тонких эффектов не построить precision cosmology.

Обзор сопровождается интересными историческими деталями, связанными с работами конца 60-х - начала 70-х гг.

Авторы представляют еще одну теорию модифицированной гравитации - MOG. Как они пишут, не надо путать MOG и MOND, а также скарлярно-векторно-тензорную гравитацию (STVG), которой является MOG, с тензорно-векторно-скалярной (TeVeS), которую разрабатывает Бекенштейн.

Авторы пишут, что MOG может все объяснить без введения небарионной темной материи. Правда, достигается это путем введения массивного векторного фионного (phion) поля.

Интересный рассказ о начале проекта, приведшего в 1997 году к обнаружению ускоренного расширения вселенной по наблюдениям сверхновых (Perlmutter et al. 1998). Разумеется, подробно рассказывается и о самом открытии. Очень инетресный текст.

Большой подробный обзор по исследованиям скоплений галактик с помощью рентгеновских наблюдений. Уже сейчас много очень важной для космологов информации получается именно таким способом, а после запуска прибора eROSITA на борту Спектр-РГ роль рентгеновских наблюдений скоплений галактик еще больше возрастет.

Прошло уже два сезона работы Космологического телескопа Атакама. Это 6-метровый инструмент, установленный в Чили и работающий на частотах 148 ГГц, 218 ГГц, and 277 Ггц. На нем установлено три решетки болометров (32 на 32 каждая). В статье представлены первые результаты.

Первые результаты состоят в картах скоплений галактик и в измерении эффекта Сюняева-Зельдовича для этих скоплений.

Первичные космологические возмущения приводят к возникновению звуковых волн в плазме, заполняющей молодую вселенную. Эти волны "отпечатываются" на распределении обычного (барионного) вещества. Значит, можно пытаться увидеть соответствующие неоднородности в распределении галактик. Это крайне важно, т.к. позволяет очень точно измерить ряд космологических параметров. Сейчас есть два проекта, которые могут давать (и дают) результаты в этой области. Это Слоановский цифровой обзор неба и "двухградусный обзор". В статье представлены новые результаты, полученные на основе седьмого релиза SDSS.

Все уточненные параметры хорошо укладываются в стандартную модель плоской вселенной с доминированием темной энергии (в виде лямбда-члена).

Подробные, но при этом довольно доступные лекции по темной материи. Первые три раздела просто общедоступны. Потом начинается более подробное описание стандартной модели WIMP и ее расширений и модификаций.

Численные расчеты формирования галактик (и, вообще, структуры во вселенной) показывали и показывают, что возникает множество небольших гало. В итоге предсказывается, что каждая галактика, типа нашей, окружена множеством минигало. Но наблюдения показывают лишь пару десятков карликовых галактик-спутников. Где же остальное? Это т.н. "проблема недостающих спутников" (missing satellites problem). О том, как в последние годы астрофизики пытаются решить эту проблемы рассказано в обзоре.

Большой подробный космологический обзор. Автор начинает с азов, приводит много простых, но важных формул, так что - есть очередной повод во всем аккуратно разобраться. Широта охвата очень велика. Разумеется, автор дает большой набор ссылок.

Небольшой обзор, удачно суммирующий состояние дел с наблюдением реликтового излучения перед началом эпохи Планка. Не вдаваясь в детали и объяснения, автор перечисляет основные эксперименты, их результаты и нерешенные вопросы, на часть из которых в 2011 г. мы ждем ответы от команды проекта Планк.

В Архив потихоньку выкладываюстя материалы вот этой встречи http://www-conf.kek.jp/DE2008/KEK-CPWS-DE2008.html.
Доклады в PDF доступны здесь: .

В представляемой статье анализируются модели, в которых ускоренное расширение связывается с местным войдом или подобными структурами. Вывод состоит в том, что увязать такие модели со всем комплексом астрофизических данных как минимум трудно, а по сути невозможно без довольно экзотических предположений.

Напомню, что о всякой темной энергии есть хорошая свежая популярная статья http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/6298/.

Хороший короткий понятный обзор про слабое линзирование. Как оно помогает определять распределение масы в скоплениях галактик, как и что это говорит нам о темной материи и тп.

По данным о мере вращения авторы обнаружили межгалактические магнитные поля, скорелированные на масштабе порядка 1 Мпк. Величина поля около 30 наногаусс. Результат еще нуждается в уточнении с помощью новых измерений, но уже можно обсуждать, как это будет укладываться в картину галактического динамо.

Сейчас после запуска Fermi и работы PAMELA есть надежда увидеть аннигиляционный сигнал от карликовых спутников нашей Галактики, а также от множества небольших гало ("недогалактик"), окружающих нашу. Такой сигнал предсказывает множество реалистичных моделей темного вещества. В статье автор подробно дает обзор этих моделей, того как генерируется сигнал, как его можно наблюдать. Кроме того, обсуждаются лучшие карликовые галактики-кандидаты. Соотвественно, дает обзор данных по карликовым спутникам, а также по результатам моделирования распределения субгало вокруг нашей Галактики. Кандидатом номер один является, по мнению авора, галактика Segue 1.

В истории вселенной был момент реионизации. Как все знают, на z~1100 произошла рекомбинация. Далее вещество остывало, будучи нейтральным. Потом образовались первые звезды и квазары.... Вот эти-то первые объекты и реионизовали вселенную обратно. Произошло это на z~10-20.

Кто же больше виноват: звезды или квазары? Пока ясности нет. Авторы исследуют обе возможности.

Некоторое время было принято считать, что больший вклад вносят звезды. Они дают больше ионизующих фотонов. Но зато у квазаров фотоны "толще". Т.е., спектр жестче, а потому каждый фотон может ионизовать много (десятки) атомов. Это надо учитывать.

Относительно квазаров существует много неясностей. Во-первых, откуда дровишки откуда взялись черные дыры. То ли "зародыши" появились после коллапса звезд популяции III. Тогда это в начале были дыры с массой порядка 200 солнечных в маломассивных гало. То ли "зародыши" были в сто раз тяжелее и возникли из-за коллапса газа в более крупных гало. Во-вторых, непонятен режим аккреции. Опять же, авторы исследуют разные возможности.

Основной вывод авторов таков. В широком диапазоне параметров до z~8 основной вклад в реионизацию вносят квазары. Причем, важны маломассивные черные дыры - легче миллиона солнечных масс. Такие разглядеть не очень просто. Поэтому надо ждать будущих миссий типа IXO или телескопа Уэбба. Поживем - увидим.

О формировании ярких квазаров на красных смещениях ~6 см. также детальное моделирование в статье arxiv:0905.1689.

Авторы используют новые данные по цефеидам в галактиках со сверхновыми типа Ia и галактике с мазерными источниками. На первом шаге получается очень точная калибровка пиковой светимости сверхновых Ia. Это достигается тем, что выборка цефеид очень однородна, а потому можно использовать лишь относительные (дифференциальные) данные по ним, уйдя от необходимости выяснять точную калибровку самой шкалы цефеид в каждом случае. Абсолютная калибровка достигается использованием мазерных источников в галактике NGC 4258.

В итоге получено значение 74.2+/-3.6 км/с/Мпк. Т.е., заявленная точность (с учетом статистики и систематики) лучше 5 процентов.

Приложение полученного результата к определению других космологических параметров дает w=1.12+/-0.12, где w - параметр, характеризующий темную энергию: w=P/(rho c²).

См. также вторую статью этой группы: arxiv:0905.0697.

Небольшой (в Nature больших и не бывает) обзор по образованию первых звезд и галактик. В основном речь идет о первых звездах. Собраны все основные факты. Более 100 ссылок. Всем стоит посмотреть. Тем более, что текст занимает менее 12 обычных страниц.

Интересным дополнением может служить короткий обзор звездообразования по данным телескопа Спитцера: arxiv:0905.0981.

Авторы, уже много лет ищущие указания на изменения фундаментальных констант (прежде всего постоянной тонкой структуры) по данным о линиях в спектрах квазаров, суммируют результаты своих исследований. Сейчас пределы (на уровне трех сигма) для ряда постоянных находятся на уровне 0.00001. Т.е., с такой точность постоянные постоянны (примерно с z~2-3 до нашего времени). Это относится к постоянной тонкой структуры, отношению масс протона и электрона, и некоторым другим. Для дальнейшего продвижения будут очень полезны будущие инструменты типа ELT, ALMA, EVLA, SKA.

Очередной популярный обзор "от Макса Тегмарка" о параллельных вселенных. Рассматриваются различные варианты. Собственно, классификация типов параллельных миров не претерпела изменения за последнее время (внутренние части черных дыр, области за космологическим горизонтом, миры, связанные с инфляцией, миры, связаные с "другими математическими структурами", эвереттовское многомирие), тем более, что обзор из книги 2007 года. Однако обзор потолще предыдущих, появились кое-какие новые данные и идеи (хотя и не принципиальные). Так что стоит прочесть, или, если читали предыдущие, быстро просмотреть на предмет новизны.

Недавно на сайте STRF появилась новость о том, что по наблюдениям карликовых галактик спутников Млечного пути появилсь аргументы в пользу MOND. Оригинальной статьи я пока не видел. Зато появляются статьи, в которых по наблюдениям шаровых скоплений MOND не проходит. Представляемая работа - одна из них.

Детальные исследования шарового скопления, находящегося далеко в гало, показали, что во-первых, скопление не содержит темного вещества (что, в общем-то, можно было ожидать). Т.е., образование шаровых скоплений (даже с такой малой металличностью и находящихся так далеко в гало) не связано с небольшими гало темной материи, летавших вокруг Галактики. А во-вторых, что теории модифицированной гравитации не могут объяснить поведение звезд в этом скоплении без дополнительных (не вполне естественных) предположений.

Отмечу также мартовский е-принт arxiv:0903.4448. В нем представлены результаты по скоплению Palomar 14, которые также являются аргументами против MOND.

Весьма интересный материал. Это расшифровка короткого выступления Тегмарка в MIT (причем, расшифровке присущи все типичные недостатки, включая неразобранные слова и небольшие ошибки). Тема крайне интересная, и докладчик умудрился в пять страниц уместить очень много информации, причем доступно поданой. А что другие пять страниц? Там - дискуссия. Не менее интересная? чем сам доклад (хотя и есть ответы-отговорки? видимо в связи с недостатоком времени).

Советую посмотреть!

Видео и прочие материалы доступны здесь.

Авторы представляют новые результаты наблюдений, согласно которым наиболее массивные (и яркие) галактики в скоплениях набрали 90 процентов своей массы уже спустя 4-5 миллиардов лет после начала расширения. Это противоречит численным моделям, в которых формирование массивных галактик идет медленнее (90 процентов массы набирается такими галактиками только спустя 11 миллиардов лет).

Очередной космологический обзор. Хорош, на мой взгляд, тем, что выписаны и пояснены все основные простые формулы и суммированы основные данные наблюдений (хотя там акценты можно расставить чуть иначе, меньше упирать на сверхновые). Диссертация Сильвестри (2008) была посвящена модифицированной гравитации, что наложило некоторый отпечаток на обзор. Тем не менее, статья полезная.

Замечательный короткий популярный обзор по космологии в ее историческом развитии. Рекомендуется к обязательному прочтению!

Обращаясь к первоисточникам (а один из авторов просто помнит то время), авторы по ходу развенчивают некоторые сложившиеся мифы.

Хороший понятный обзор по основным кандидатам в частицы, составляющие темное вещество. Автор не лезет в детали, но дает все необходимые ссылки. В общем, всем доступно и многим полезно.

Очередной большой обзор в Living Reviews in Relativity. Статья покрывает более-менее все аспекты, связанные с астрономическими аспектами гравитационных волн. Особое внимание уделено детектированию гравволн с помощью установок разного типа, а также обработке данных.

Большой подробный, но понятный обзор по всему, что связано с ускорением расширения вселенной. Рассмотрены основы космологии вообще, даны все наблюдательные свидетельства в пользу расширения, описаны разнообразные модели, объясняющие ускорение расширения, и наконец приведены всевозможные экстраполяции в будущее.

Звуковые волны, распространяющиеся в молодой вселенной, оставляют свой отпечаток на разбегающемся веществе. Этот отпечаток трансформируется в свойства скученности вещества. В итоге, изучая распределение галактик и их скоплений, можно получать данные об основных космологических параметрах. Говорят о барионных акустических осцилляциях как средстве для изучения космологических параметров.

Для исследования распределения галактик и их скоплений используют обзоры неба. Самый известный сейчас обзор - это SDSS. На его третей фазе будет реализовано несколько проектов, один из которых называется BOSS- Baryon Oscillation Spectroscopic Survey. Именно ему и посвящена статья.

За 5 лет будут получены данные по 1.5 миллиону галактик на z<0.7. Также будут получены данные по лайман-альфа лесу в спектрах 160 000 далеких квазаров (2.1< z <3). Итогом станет получение данных о барионных осцилляциях на z~0.3, z~0.7 и z~2.5. Это позволит измерить несколько космологических параметров (например, постоянную Хаббла) с точность около 1 процента.

О проекте SDSS-III можно прочесть здесь.

Кроме того, упомяну еще серию из трех статей arxiv:0902.4666, arxiv:0902.4681, arxiv:0902.4688, в которых речь идет о том, как лабораторная физика поможет астрофизике. Кроме очевидных вещей о лабораторном поиске темной материи и экспериментах на ускорителях, рассказывается о будущих работах по уточнению свойств плазмы и по непрозрачности вещества, а также о ряде других областей, чьи данные так или иначе используются в модулировании недр звезд, свойств межзвездной среды и т.д.

Очередные лекции по инфляции. Много формул, но тут как раз тот случай, когда много формул на пользу: во всем можно разобраться. Помогают и хорошие поясняющие иллюстрации.

Существует известная проблема "недостатка спутников": стандартная CDM модель предсказывает, что у галактики типа нашей должны быть сотни гало-спутников. Такие гало могли бы наблюдаться как карликовые галактики, но мы не видим сотни таких объектов. Авторы детально исследуют эту проблему, и показывают, при каких условиях в рамках стандартной модели ее можно решить. Суть, разумеется, в том, что в подавляющем большинство таким гало просто не формируется достаточное количество звезд: карликовое гало есть, а карликовой галактики - нет. Важно, чтобы до эпохи реионизации формирование звезд в гало малой массы было существенно подавлено.

Статья посвящена, по сути, интересному сайту iCosmo и возможностям, которые он предоставляет. Сейчас на сайте можно посчитать некоторые простые космологические параметры для разных моделей. (Термин "cloud" относится к нелокальным вычислениям под анонимным логином.) Но авторы предлагают размещать на нем в интеркативном доступе разные космологические коды. посмотрим, что получится.

Кроме того, в статье упомянуты (и даны ссылки) некоторые полезные свободные космологические программы.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Авторы детально разбирают расширение стандартной модели, в которой вводятся стерильные нейтрино с массами ниже электрослабого масштаба. По мнению авторов, такое минимальное расширение модели позволяет решить массу космологических проблем. Обзор написан достаточно доступно, во всем, при желании, можно разобраться. Авторы рассматривают много различных космологических и астрофизических аспектов, в рамках обсуждаемой модели (барионная асимметрия, формирование структуры и тп.). Кроме этого, разумеется, обсуждаются наблюдательные ограничения на модель, рассматриваются эксперименты и наблюдения, которые могли бы помочь подтвердить или опровергнуть модель. Очень переспективным выглядит поиск линии от распадов частиц в рентгеновском или гамма-диапазоне. Наблюдать надо, в первую очередь, близкие карликовые сферические галактики. Также многое можно ожидать от лабораторных экспериментов, включая LHC. По-прежнему актуальны поиски безнейтринного двойного бета-распада. Однако лабораторные эксперименты в основном способны закрыть модель, а не дать однозначное подтверждение. Так что без астрофизических данных не обойтись.

В обзоре, после некоторого введения, авторы рассматривают актуальные вопросы инфляционной теории в рамках струнного подхода. Кроме вводной части все написано достаточно непросто, т.е. для специалистов (как минимум, надо разбираться или в инфляции, или в струнах).

Подробный обзор по темной материи от легендарного астрофизика Яна Эйнасто. Как видно из комментария, обзор носит энциклопедический характер. Подробно описана история концепции (уж историю-то Эйнасто не только видел своими глазами, но и творил своими руками). Разумеется, все сопровождается подробными ссылками, в том числе и на коассические работы, начиная с 30-х годов. Так что - всем читать!

Короткий ясный самокритичный обзор, посвященный MOND. Весьма четко сформулировано, что, объясняя кривые вращения галактик, теория не может объяснить динамику скоплений галактик. Соответственно, необходимы как мининмум модификации (введение какого-то количества не экзотического темного вещества - нейтрино, темные барионы, - что, однако, не слишком хорошо вписывается в космологические модели, да и вообще, рассыпается изначальная цель объяснить все без дополнительных гипотез).

На мой взгляд, любопытное продожение дискуссии об интерпретации космологического красного смещения, разбегания галактик и тп.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Самый новый из существующих экспериментов по лабораторному поиску темного вещества опубликовал первые верхние пределы.

Британский эксперимент ZEPLIN-III идет в подземной лаборатории Булби (Boulby) на глубине 1100 метров. Рабочим телом является жидкий ксенон (12 килограмм).

Разумеется, пределы будут улучшаться. И, кто знает, может быть что-то и увидят.

Авторами обзора просуммированы последние достижения в теоретическом изучении процессов формирования и эволюции пыли в первых сверхновых, рассматриваемых как наиболее вероятных источниках пыли в ранней вселенной. Рассмотрены результаты расчетов формирования пыли в сверхновых звездах Pop III и эволюции пыли в остатках сверхновых. Проанализировано, почему на больших красных смещениях межзвездный газ характеризуется плоской кривой экстинкции.

Большой обзор, посвященный тому, как астрофизические наблюдения могут проверять модели великого объединения. Основное внимание уделено распадам частиц темного вещества. Распады могут проявляться как в различных видах излучения (гамма-, потоки частиц космичских лучей, нейтрино), так и по своему воздействию на содержание элементов (в первую очередь, речь идет о литии). Также авторы кратко обсуждают, как со всем этим могут быть связаны будущие результаты с LHC.

Поиск абсорбционных линий углерода C IV в спектрах четырех наиболее удаленных квазаров на z = 6, проведенный с помощью телескопа Keck/NIRSPEC в эшелле-моде, не увенчался успехом. Нулевой результат может быть следствием крупно-масштабных вариаций в обогащении межгалактической среды на красных смещениях 5.3 < z < 6. и потому нуждается в дополнительной проверке, требуются дальнейшие наблюдения C IV в направлении других очень удаленных квазаров. Тем не менее, полученный результат позволяет наложить ограничения на наклон и нормировку лучевой концентрации трехкратно ионизованного углерода в интервале 13.0 < log N(C IV) < 15.0 и потому имеет важные космологические приложения.

На сегодняшний день теория инфляции с одной стороны является стандартным элементом космологической картины, а с другой - нет никаких прямых подтверждений того, что наш мир прошел через стадию инфляции. По всей видимости, наиболее реалистичные возможности "увидеть" следы инфляции связаны с первичными гравитационными волнами. Вопрос их прямой регистрации, скорее всего, дело будущего. Но можно попытаться увидеть "отпечаток" их существования в микроволновом фоне.

В рамках проекта "За Эйнштейном" (Beyond Eistein) планируется запуск спутника, который должен будет разглядеть В-моды поляризации реликтового излучения. Их обнаружение будет (по астрофизическим меркам) прямым указанием на инфляцию. Если же не увидят ... Это еще не значит, что инфляционный сценарий неверен. Кроме того, в качестве "побочных результатов" спутник даст много данным, нужным в космологии и изучении Галактики.

См. также другие работы: в которых развивается концепция CMBPol: arxiv:0811.3915, arxiv:0811.3916, arxiv:0811.3918, arxiv:0811.3919, arxiv:0811.3920.

Большой достаточно непростой обзор по инфляции, предназначенный в основном для тех, кто владеет аппаратом вплоть до тензоров (включительно) и готов потратить некоторое время на то, чтобы разобраться с формулами. Зато все объяснено не на пальцах, достаточно полно и строго, и (в некотором смысле) прозрачно. Кроме основ инфляционных моделей рассмотрено, как генерируются первичные возмущения в разных сценариях.

Большой понятный обзор по космическим струнам, написанный для Encyclopedia of Complexity and Systems Science. Космические струны - это нечто вполне естественное с точки зрения теоретиков, но при этом наблюдения пок дают лишь все более и более жесткие пределы на их существование. Поэтому обзор в основном теоретический, но вполне доступный.

Очень простой (даже иногда хочется сказать "слишком простой") и доступный обзор по инфляции.

На антакртическом плато холодно, ясно и сухо. Идеальное место для астрономических наблюдений, особенно если говорить о наземных приборах для изучения микроволнового фона. В самом деле, уже чть ли не десяток экспериментов был осуществлен в этой области. Это не только приборы, установленные на земле, но и балонные эксперименты. Авторы суммируют полученные результаты и использовавшиеся метода, и рассказывают о новом проекте 10-метрового телескопа - SPT (Soth Pole Telescope), который будет исследовать анизотропию реликта на масштабе менее 1 градуса. Сам телескоп был установлен чуть более года назад, но полная реализация проекта потребует времени.

Авторы представляют результаты проекта Aquarius по моделированию образования галактик. Формирование галактик - это, в первую очередь, формирование гало темного вещества. В представляемых моделях гало состоит из более чем миллиарда частиц, а в начальном моделировании участвовало более 4 миллиардов частиц (просто не все в конце счета входят в состав гало). Обнаружено небольшое систематическое отклонение от теоретических профилей Наварро, Френка и Вайта, которые активно используются в разных моделях (все трое, кстати, входят в число авторов обсуждаемой статьи).

Все, что вы хотели знать о первичном нуклеосинтезе. Плюс обзор основ по космологии. Напомню, что первичный нуклеосинтез - это одна из четырех колонн, на которых стоит современная космология.

В связи с началом успешной работы Fermi-GLAST активизировалась активность, связанная с расчетами регистрируемости гамма-лучей от темной материи в нашей Галактике. Появилось сразу несколько работ.

Шпрингел и соавторы в своей статье в Nature рассматривают следующую проблему. Известно, что темное вещество распределено в гало неравномерно. Во-первых, есть собственно гало нашей Галактики, во-вторых в нем есть субгало (их число очень велико - порядка 100 000), в-третьих, и в гало и в субгало есть структуры. Спрашивается, сигнал от каких образований будет заметнее? Шпрингел и соавторы решают эту проблему с помощью детального численного моделирования (более подробно см. arxiv:0809.0898).

Ответ, даваемый в статье, таков. Заметнее будет сигнал от основного гало. Разумеется, он сильнее из центральной части Галактики (половина сигнала от всего гало идет из области с радиусом примерно 2.6 кпк). Хотя субгало суммарно и доминируют в полной светимости (если смотреть на нашу Галактику издалека, то основной аннигиляционный сигнал будет связан с субгало), но для наблюдателя на Земле субгало - достаточно далекие источники. Поэтому мы ждем сигнала в первую очередь из центральной части Млечного Пути.

Еще в одной статье (arxiv:0809.0901) также с помощью численного моделирования исследуется структура и образования гало темной материи. А в arxiv:0809.0886 обсуждается, сможет ли Fermi-GLAST обнаружить собственное движение субгало. Ответ: скорее всего нет, т.к. маловероятно, что даже ближайшее к нам субгало будет достаточно близко для этого.

Также вопрос о возможной регистрации темной материи путем наблюдения гамма-излучения от аннигиляции и свойства гало обсуждаются в arxiv:0809.1523.

Диссертация посвящена интереснейшей тематике и, как обычно, содержит неплохой обзор. Кроме всяких прочих вещей автор рассчитывает, как наблюдения на SKA смогут помочь точнее определять космологические параметры. На его взгляд, все выглядит весьма оптимистично, если будет выбран дизайн, максимизирующей возможности SKA по наблюдению нейтрального водорода на 21 см.

Обзор посвящен космическим лучам (а также нейтрино высоких энергий), тому, какую роль их исследования занимают в астрофизике, и на какие вопросы они могут помочь найти ответы.

См. также обзор автора arxiv:0808.0344.

Коротенькая заметка, посвященная обсуждению того, как рентгеновские и гамма- наблюдения сталкивающихся скоплений галактик могут дать ограничения на долю антивещества.

Если отбросить идею о том, что антивещество с самых ранних моментов жизни вселенной собрано в какие-то очень компактные объекты, то ограничения на его содержание берется из наблюдений космических лучей (нужно именно захватывать частицы, для этого нужны спутники типа PAMELA) и наблюдений гамма-лучей. Последние могли бы рождаться при аннигиляции. По гамма-излучению есть пределы на долю антивещества на самых разных масштабах. Штейгман обсуждает пределы на масштабах порядка 10 Мпк - т.е. масштабах скоплений.

Если два скопления сталкиваются (как известное Bullet cluster), то антивещество должно аннигилировать с веществом. Соответственно, верхний предел на гамма-излучения даст ограничение на антивещество. Автор рассматривает конкретные примеры и обсуждает, как в будущем можно еще улучшить такие пределы.

Авторы обсуждают несколько важных методических аспектов, связанных с темной материей. Всем рекомендуется к прочтению. Разумеется, есть русская версия на сайте УФН.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Заканчиваются работы, предшествующие запуску Большого Адронного Коллайдера (LHC) в ЦЕРНе. Кроме своей основной задачи - исследования Хиггсовского бозона - установка может внести вклад и в наше понмиание природы темной материи. Однако многие почему-то полагают, что можно с большой надежность ожидать, что LHC даст тут что-то принципиально новое и существенное. В обзоре авторы обсуждают, что же собственно можно ждать от LHC (и чего нельзя) в смысле исследования свойств темного вещества.

Обзор написан очень доступно, так что его можно смело всем рекомендовать. Для тех же, кто ищет более детальную информацию, в обзоре приводится много ссылок. См. также arxiv:0807.2601, где идет речь о том, как возможное обнаружение легкого Хиггса на LHC повлияет на космологию.

Как все помнят, недавно эксперимент DAMA снова объявил о сигнале, который может быть результатом детектирования частиц темной материи. Одной из возможных интерпретаций могут быть аксионоподобные частицы (псевдоскаляры) с массой около кэВа. В данной статье авторы показывают, что такая интерпретация во-первых, закрывается данными по солнечным нейтрино, во-вторых - данными по старым звездам (звездам в шаровых скоплениях и белым карликам).

Автор представляет достаточно удивительную модель, в которой едва ли не все темное вещество можно объяснить барионами и антибарионами.

В Архиве потихоньку появляются статьи, которые будут опубликованы в материалах конференции по изучению нейтрального водорода. Эти исследования важны для понимания процесса формирования галактик, некоторых космологических аспектов.

О проекте ALFALFA (The Arecibo Legacy Fast ALFA) можно прочесть тут arxiv:0806.1670. В его рамках проводится обзор внегалактического нейтрального водорода (разумеется, речь идет о волне 21 см). На настоящий момент закончено более половины наблюдательной работы и около четверти работы по обработке данных.

Об истории и результатах исследования близких галактик на волне 21 см см. arxiv:0806.1712. Разумеется, на радиотелескопе в Аресибо, который сейчас играет ведущую роль в исследовании галактик на волне 21см, планируются новые наблюдения. Про то написано здесь arxiv:0806.1714.

Тамманн и Сэндедж - известнейшие специалисты в области определения расстояний до галактик и, соответственно, динамики расширения вселенной. В этой статье приводятся данные по 279 галактикам на расстояниях до 2000 км/с, для которых получены достаточно точные независимые оценки расстояний по цефеидам, сверхновым Ia и красным гигантам. Дополнительно обсуждаются еще 62 более далекие галактики (до 20 000 км/с), для которых расстояния получены по сверхновым Ia. Определено значение постоянной Хаббла 60-65 км/с/Мпк.

Джеффри Бербидж вспоминает о той ситуациия, в которой они начали работать над знаменитой статьей по нуклеосинтезу (в прошлом году отмечалось ее 50-летие). Работа B2HF (Бербидж, Бербидж, Фауоер, Хойл) стала важнейшим этапом в понимании того, как синтезируются элементы во вселенной. Тут сплелась звездная астрофизика, космология, эволюция галактик и т.д. При этом Бербидж продолжает защищать альтернативные модели, что он делате и в этой статье.

Большой обзор, посвященный вопросу о том, где находятся барионы на разных красных смещениях, и как их можно наблюдать. История начинается с эпохи реионизации, а особое внимание уделено красным смещениям 3, 1 и 0.

Слабое линзирование является "полезным" явлением, т.к. помогает, например, выявлять распределение массы в скоплениях галактик. Т.е., оно используется космологами как инструмент. В статье дается подробный обзор по этой теме. Описывается базовая теория, рассказывается, как проводятся наблюдения и их обработка. Наконец, обсуждаются сложности, пути их преодоления и будущие проекты.

Авторы дают обзор расчетов, используемых для поисков вариации фундаментальных констант по наблюдениям спектров квазаров. Тонкость состоит в том, чо один из авторов (Flambaum) входил в гурппу, которая в 2003 году заявила об обнаружении вариации на уровне 4-5 сигма, хотя другие исследователи не подтвердили этот результат (собственно, и второй автор - Dzuba - входит в ту же исследовательскую группу).

См. также arxiv:0805.0462.

Astroparticle Physics (я буду использовать удачный перевод "космомикрофизика") завоевала статус самостоятельной дисциплины на стыке астрофизики, физики элементарных частиц (и ускорительной, и космических лучей) и космологии. Разумеется, часто невозможно (да и не нужно) точно определить является ли данная работа или проект "космомикрофизическим" или его лучше называть как-то иначе. Как бы то ни было ? Область характеризуется еще и тем, что в ней осуществляются очень дорогие проекты. Поэтому различные агентства строят долгосрочные планы. В статье дается очень интересный обзор того, что планирует в этой области Европа на ближайшие 10 лет.

Основные вопросы, которые ставят перед собой в данной программе ученые, таковы:

Что могут сказать гравитационные волны и бурных астрофизических феноменах и о природе гравитации?

Первым стоит вопрос о природе темной материи. Здесь основными кандидатами являются нейтралино и аксионы. Что делается? Во-первых, идут лабораторные эксперименты по прямому детектированию частиц темной материи. В этой области европейцы, пожалуй, активнее других, и планируется продолжать поиски. Во-вторых, есть возможность увидеть частицы, являющиеся продуктами распада или аннигиляции частиц темной материи, например, гамма-кванты. У европейцев сейчас летает спутник PAMELA, от которого можно ожидать интересных результатов до запуска более мощного американского AMS. Однако, похоже, что у PAMELA есть какие-то трудности. В гамма-диапазоне у европейцев есть небольшой спутник AGILE. Планируемый в ближайшие месяцы к запуску американский GLAST будет намного эффективнее. Кроме того, можно искать продукты распада с помощью наземных гамма-телескопов, и тут с H.E.S.S. и MAGIC европейцы впереди планеты всей. Европейские планы по постройке большого морского нейтринного детектора потихоньку претворяются в жизнь, но очень потихоньку (об этом см. ниже). Наконец, в третьих, кое-что могут дать ускорительные эксперименты, и здесь, конечно, все надежды на LHC.

Что касается темной энергии, то тут Европа ограничивается стандартными астрономическими проектами в области наблюдательной космологии. Самым важным, наверное, в ближайшие 10 лет будет запуск спутника Planck (октябрь 2008 года). Кроме того, планируются обзоры в различных диапазонах спектра, но это чистая астрономия, которую космомикрофизика поддерживает морально.

Следующим пунктом стоит поиск распада протона. Для обнаружения надо строить подземные детекторы типа СуперКамиоканде, только на порядок больше. Пока идет проработка нескольких подходов (можно перечислить несколько названий проектов LENA, GLACIER, MEMPHYS, LAGUNA). Планируется, что к 2010 году будет выбран проект. Однако, все еще может сильно замедлиться. Стоимость установки будет порядка полумиллиарда евро. С такими проектами европейцы любят тянуть, поскольку нужно международная кооперация, а "у всех свои проблемы". Разумеется, такой детектор будет и прекрасным нейтринным детектором.

Теперь о "ловле нейтрино за бороду". Здесь интересны не только эксперименты типа морских детекторов с объемом порядка кубического километра. Во-первых, идут попытки померить массу нейтрино в лаборатории по измерению спектра электронов при бета-распаде (эксперимент KATRINA в Германии). Во-вторых, интересны исследования двойного безнейтринного бета-распада. Они должны дать ответ на вопрос о том, являются ли нейтрино майорановскими или дираковскими. Двойной безнейтринный бета-распад возможен только, если нейтрино майорановские.

Космические лучи. Европа активнейшим образом участвует в проекте Оже. Через несколько лет начнется монтаж северной части установки в США (южная полностью готова и работает). В северной части 45 процентов принадлежит Европе. Хотя чаще говорят о космических лучах сверхвысоких энергий, однако и на меньших энергиях есть еще немало нерешенных проблем. Для их разрешения строят отдельные детекторы. Один из детекторов стоит в Германии, и он будет продолжать свою работу.

Гамма-астрономия. Европейцы не собираются останавливаться на успехах, достигнутых группами H.E.S.S. и MAGIC. Разрабатывается проект гораздо более крупной сети наземных гамма-телескопов. По всей видимости будет две сети (северная и южная) с несколько разными параметрами, оптимизированными для изучения галактических источников (юг) и внегалактических (север).

Крайне заманчиво начать регистрировать нейтрино высоких энергий. Это возможно с помощью километровых детекторов в воде или льду. Пока в Антакртиде идет монтаж IceCube, европейцы тестируют в Средиземном море несколько прототипов водных детекторов. О едином европейском детекторе пока идут переговоры. Рано или поздно он наверняка будет построен, но какая-то конкретная информация о дизайне и тп. отсутствует. Кроме того, обсуждаются проекты косвенной регистрации нейтрино очень высоких энергий по радиоизлучению. В качестве рабочего тела тут может выступать, например, Луна.

Наконец, последняя тема связана с гравитационными волнами. В Европе работают VIRGO и GEO600. Апгрейд VIRGO позволит получить прибор, который действительно сможет иметь приемлемый темп регистрации слияний нейтронных звезд и черных дыр. Планируются более крупные установки (Einstein Telescope), но ясно, что даже при оптимистическом развитии событий их сооружение не попадает в ближайшие 10 лет. Что касается космических детекторов, то тут ESA сотрудничает с NASA в деле создания LISA. Пока обсуждается дата запуска 2018 год. Но, скорее всего, она будет несколько отодвинута. В 2010 году европейцы должны запустить прототип. Если с ним все пройдет удачно, то, наверное, появится реальных график реализации большого основного проекта.

Итого. Сейчас космомикрофизика находится на этапе, когда можно успеть снять сливки. Правда, требуется строить очень дорогие и технически сложные установки на земле, под землей, под водой и в космосе. В конце статьи автор приводит сводку проектов (и суммы), которые будут реализовываться в ближайшие 10 лет. Похоже, что Европа не отстает от США, или отстает не сильно. Ну на ее второе место покушаться вроде бы и некому.

обзор arxiv:0804.1536 Крупномасштабная структура вселенной: от степенных законов до акустических пиков (The Large Scale Structure in the Universe: From Power-Laws to Acoustic Peaks)
Authors: Vicent J. Martinez
Comments: 20 pages, 12 figures, to appear in "Data Analysis in Cosmology", Lecture Notes in Physics, 2008, eds. V. J. Martinez, E. Saar, E. Martinez-Gonzalez, and M.J. Pons-Borderia, Springer-Verlag

Описываются основные подходы к изучению статистических свойств распределения галактик, т.е. крупномасштабной структуры. Статья не является легким чтивом, кроме, быть может, исторического введения.

обзор arxiv:0804.2258 "Да будет свет!" Появление структуры после Темной эпохи в Ранней Вселенной (Let there be Light: the Emergence of Structure out of the Dark Ages in the Early Universe)
Authors: Abraham Loeb
Comments: 32 pages, 18 figures, an invited review for the UNESCO EOLSS Encyclopedia

Хороший обзор на уровне старой доброй "Физики космоса". В нем рассказывается о появление первых объектов во вселенной и о росте крупномасштабной структуры. Но, разумеется, такой рассказ невозможен без некоторого космологического введения и рассказа о наблюдениях. Все это в обзоре наличествует.

arxiv:0804.2741 Первые результаты с DAMA/LIBRA и комбинированные результаты с DAMA/NaI (First results from DAMA/LIBRA and the combined results with DAMA/NaI)
Authors: R. Bernabei et al.
Comments: 40 pages, 21 figures, 6 tables

В лаборатории Гран Сассо идет новый эксперимент по поиску частиц темной материи. Это DAMA/LIBRA (описание читайте в статье arxiv:0804.2738). Это развитие известного эксперимента DAMA, который несколько лет назад уже заявлял о том, что они видят сигнал, т.к. имела место сезонная модуляция, которую авторы проекта объясняли изменением относительной скорости Земли и частиц темной материи в процессе вращения нашей планеты вокруг Солнца. Сейчас авторы снова говорят о положительном результате уже на новой установке.

Авторы заявляют, что на уровне выше 8 стандартных отклонений видят годичную модуляцию на новой установке (с учетом старых результатов). Вывод сделан на основе 4-летних наблюдений. Интерпретация: наблюдается сигнал от регистрации частиц темной материи, заполняющих гало нашей Галактики.

Разумеется, большой раздел в статье посвящен возможным систематическим эффектам. Но в любом случае, видимо, придется ждать независимого эксперимента.

Выпуск 182. 18-31 марта 2008

миниобзор arxiv:0803.3627 Космология с черными дырами (и, возможно, белыми карликами) (Cosmological Physics with Black Holes (and Possibly White Dwarfs))
Authors: Kristen Menou, Zoltan Haiman, Bence Kocsis
Comments: 8 pages, To appear in "Jean-Pierre Lasota, X-ray binaries, accretion disks and compact stars" New Astronomy Reviews, eds. M.A. Abramowicz and O. Straub (Elsevier, 2008)

Авторы рассматривают вопрос о том, что нового мы можем узнать благодаря детектору LISA с учетом того, что можно будет точно определить из какой галактики пришел сигнал (возможно, что это можно будет сказать даже до пика всплеска). Статья прежде всего интересна объяснением некоторых возможностей и их обсуждением. В частности, можно будет ограничивать альтернативные теории гравитации, т.к. можн буде определять задержку между приходом фотонного и гравитационного сигналов. Кроме того, наблюдения на LISA дадут независимую оценку расстояния до галактик по их гравитационно-волновому сигналу, что также очень интересно.

обзор arxiv:0803.3887 Космология и свойства нейтрино (Cosmology and Neutrino Properties)
Authors: A.D. Dolgov
Comments: Talk presented at the meeting of Nuclear Physics Division of Russian Academy of Sci., November, 2007, Moscow. 21 pages, 3 figures

Хороший обзор о роли нейтрино в космологии и о возможности использовать космологические данные для ограничения параметров нейтрино. Затронуты все возможные в данном случае аспекты: от роли нейтрино в формировании крупномасштабной структуры до космологических ограничений на число сортов нейтрино, от ограничений на массы нейтрино до перспектив обнаружения фона космологических нейтрино.

arxiv:0803.2684 Лев Ландау и проблема сингулярностей в космологии (Lev Landau and the problem of singularities in cosmology)
Authors: I.M. Khalatnikov, A.Yu. Kamenshchik
Comments: 16 pages, to be published in Physics - Uspekhi

Авторы начинают с того, что вспоминают о большом интересе Ландау к проблеме космологической сингулярности. Конечно, со времен Ландау в космологии произошла настоящая революция, соответственно изменилась и постановка проблемы о космологических сингулярностях. В конце статьи авторы обсуждают некоторые новые вопросы.

Выпуск 181. 01-17 марта 2008 года

arxiv:0803.0547 Пять лет наблюдений на WMAP (Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Cosmological Interpretation)
Authors: E. Komatsu et al.
Comments: 49 pages, 20 figures, submitted to ApJS

Эта статья открывает серию работ, посвященных представлению результатов уже пяти лет наблюдений на спутнике WMAP. Другие статьи:
arxiv:0803.0570 Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)Observations: Beam Maps and Window Functions
arxiv:0803.0577 The Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Source Catalog
arxiv:0803.0586 Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Likelihoods and Parameters from the WMAP data
arxiv:0803.0593 Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Angular Power Spectra
arxiv:0803.0715 Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Galactic Foreground Emission
arxiv:0803.0732 Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Data Processing, Sky Maps, and Basic Results

Никаких сенсаций нет. Наша вселенная по-прежнему состоит на 4.62 процента из барионов, на 23.3 процента из темного вещества, и на 72.1 - из темной энергии. Постоянная Хаббла 70.1 км/с/Мпк (+/- я везде опустил, они стали меньше). Спектр возмущений 0.96, но совместим с плоским в пределах менее трех сигма.

См. также статью сразу ниже, где дан обзор по методам изучения микроволнового фона.

обзор arxiv:0803.0834 Космический микроволновой фон для пешеходов: обзор для физиков, работающих в ядерной физике и физике частиц (The Cosmic Microwave Background for Pedestrians: A Review for Particle and Nuclear Physicists)
Authors: Dorothea Samtleben, Suzanne Staggs, Bruce Winstein
Comments: 34 pages, 10 figures, published by Annual Review of Nuclear and Particle Science, Volume 57, 2007

Очень полезный обзор, поскольку в нем просто, строго и понятно объясняется что измеряют, изучая реликтовое излучение, как проводится обработка, и зачем все это нужно (т.е., какие важные параметры извлекаются в итоге).

Выпуск 180. 14-29 февраля 2008 года

arxiv:0802.2005 Расширение вселенной - Стандартная модель большого взрыва (Expansion of the Universe - Standard Big Bang Model)
Authors: Matts Roos
Comments: 33 pages, 2 figures. Accepted for publication in the UNESCO Encyclopedia of Life Supporting Systems (EOLSS)

Очень удачный обзор. Это действительно энциклопедическая статья. На вполне доступном уровне, но строго, там понемногу рассказано обо всем, что имеет отношение в заголовку статьи. по одной две страницы отведено таким темам как: история комологии, парадокс Ольберса, закон Хаббла, СТО, измерение расстояний, ОТО, тесты ОТО, гравитационное линзирование, черные дыры, космология Фридмана-Леметра, тепловая история вселенной, инфляция, реликтовое излучение, крупномасштабная стурктура, темное вещество, темная энергия. Я бы добавил еще чуть-чуть о первичном нуклеосинтезе....

обзор arxiv:0802.2236 Форма и топология вселенной (The Shape and Topology of the Universe)
Authors: Jean-Pierre Luminet
Comments: 21 pages, 11 figures. Proceedings of conference "Tessellations : The world a jigsaw", Leyden (Netherlands), march 2006

По сути это популярная статья по топологии Вселенной. Люмине известен как автор нашумевшей статьи, в которой данные по реликтовому излучению интерпретировались в рамках модели в нетривиальной топологией. В данном обзоре рассказано о том, как такие модели выглядят, как их можно проверять по имеющимся данным и тп.

обзор arxiv:0802.3688 Лекции по теории реликтового излучения: от нуклеосинтеза до рекомбинации (Lecture Notes on CMB Theory: From Nucleosynthesis to Recombination)
Authors: Wayne Hu
Comments: 41 pages, 19 figures, to appear in XIX Canary Island Winter School of Astrophysics, ed. R. Rebelo and J.A. Rubino-Martin

Достаточно подробное описание основных физических процессов, связанных с формированием свойств реликтового фона. Если вы хотите понять, как в спектре мощности реликта на разных масштабах возникают пики, и что мы можем из всего этого извлечь - то вам сюда.

обзор arxiv:0802.4169 Теория струн, гравитация и эксперимент (String theory, gravity and experiment)
Authors: Thibault Damour, Marc Lilley
Comments: 75 pages, 8 figures; based on lectures given by T. Damour at Les Houches Summer School in Theoretical Physics: Session 87: String Theory and the Real World: From Particle Physics to Astrophysics, Les Houches, France, 2-27 July 2007

Большой профессиональный (т.е. совсем не популярный) обзор по гравитации. теории струн и возможностям экспериментальной проверки.

Выпуск 179. 01-14 февраля 2008 года

обзор arxiv:0802.0702 Стратегии по выявлению природы темной материи (Strategies for Determining the Nature of Dark Matter)
Authors: Dan Hooper, Edward A. Baltz
Comments: 25 pages, 5 figures, Review intended for the Annual Review of Nuclear and Particle Science

Хороший профессиональный обзор. Затронуты все основные вопросы: как в теории (бегло, но достаточно), так и в эксперименте. Рассказывается и о лабораторных поисках частиц, и о гамма-наблюдениях, и об ускорительных экспериментах. Обзор рассчитан на специалистов.

Выпуск 178. 22-31 января 2008 года

миниобзор arxiv:0801.3028 Космомикрофизика: загадки и открытия (Astroparticle Physics: Puzzles and Discoveries)
Authors: V. Berezinsky
Comments: 13 pages, Invited talk at TAUP 2007 conference, September 2007, Sendai, Japan

Интересное эссе, посвященное некоторым загадкам в космологии и родственных областях. Основное внимание уделено эффекту Грейзена-Зацепина-Кузьмина (GZK) и проблемам с лямбда-членом.

Выпуск 177. 10-21 января 2008 года

миниобзор arxiv:0801.2563 Анизотропия реликта: открытие и применение (CMB Anisotropies: Their Discovery and Utilization)
Authors: George F. Smoot
Comments: 13 pages, 2 figures, A Century of Cosmology' held at San Servolo, Venice

Практически популярный обзор по анизотропии реликтового излучения. Описана и история исследований и открытий, и то "зачем это нужно" в космологии, ну и, конечно же, что еще предстоит сделать на будущих экспериментах. "Исторический" подход помогает понятнее все изложить, так что статья получается очень доступная.

обзор arxiv:0801.2951 Струнная космология: обзор (String Cosmology: A Review)
Authors: Liam McAllister, Eva Silverstein
Comments: 55 pages

Более объемный и менее доступный обзор по космологии. Хотя формул не так уж много. Так что надежда разобраться есть и у тех, кто не занимается этой областью.

Выпуск 176. 20 декабря 2007-09 января 2008 года

arxiv:0712.3285 Роль обратного влияния звезд на процесс формирования галактик (The role of stellar feedback in the formation of galaxies)
Authors: Daniel Ceverino, Anatoly Klypin
Comments: 22 pages, 16 figures, submitted to ApJ

В теории формирования галактик остаются серьезные неясности, но похоже, что более совершенные модели позволяют отвечать на важные вопросы. В данном случае рассматривается проблема влияния появившихся звезд на процесс "доделывания" галактики.

Для меня сюрпризом стала важность учета убегающих звезд. В представляемой модели авторы достигают разрешения порядка 50 парсек. Моделируются все основные составляющие межзвездной среды и тп. "детали", которые на самом деле являются определяющими для получения реалистической модели.

О возможной роли влияния активных ядер на формирование красных эллиптических галактик см. статью arxiv:0712.3289.

обзор arxiv:0712.4352 Эффект Сюняева-Зельдовича и космический микроволновый фон (Sunyaev-Zeldovich and Cosmic Microwave Background)
Authors: Carlo Burigana
Comments: 21 pages. Invited Lecture at the First MCCT-SKADS Training School, September 23-29, 2007, Medicina, Bologna, Italy. PoS(MCCT-SKADS)013

Хотя километровая антенная решетка (SKA) еще только-только проектируется, и даже не выбрано место постройки, уже проводят полезные школы и тренинги. Поскольку SKA будет работать и на космологию, даются обзоры по актуальным вопросам в этой области. В данном случае это эффект Сюняева-Зельдовича, состоящий во взаимодействии фотонов реликтового излучения с горячим газом в скоплениях галактик.

Обзор не простой, но очень полезный для тех, кто действительно хочет разобраться.

обзор arxiv:0801.1023 Методы моделирования для космологических вычислений (Simulation techniques for cosmological simulations)
Authors: K. Dolag, S. Borgani, S. Schindler, A. Diaferio, A.M. Bykov
Comments: 42 pages, 16 figures, accepted for publication in Space Science Reviews, special issue "Clusters of galaxies: beyond the thermal view", Editor J.S. Kaastra, Chapter 12; work done by an international team at the International Space Science Institute (ISSI), Bern, organised by J.S. Kaastra, A.M. Bykov, S. Schindler & J.A.M. Bleeker

Появился целый ряд статей, посвященных различным аспектам исследования скоплений галактик. При этом большинство статей являются обзорами, имеющими более широкую область применимости, чем только скопления. Вместе они формируют целую книгу. Перечислю некоторые из них.
Nonthermal radiation mechanisms,
Thermal radiation processes,
Equilibration processes in the Warm-Hot Intergalactic Medium ,
Cosmological shock waves,
Observations of extended radio emission in clusters,
Nonthermal phenomena in clusters of galaxies,
Clusters of galaxies: setting the stage ,
Clusters of galaxies: beyond the thermal view,
Future instrumentation for the study of the Warm-Hot Intergalactic Medium,
Metal enrichment processes,
Numerical simulations of the Warm-Hot Intergalactic Medium.

arxiv:0801.0245 Наше место в гигантской вселенной (Our Place in a Vast Universe)
Authors: Don N. Page
Comments: 14 pages, LaTeX, to be published in Melville Y. Stewart, ed., Science and Religion in Dialogue (Blackwell Publishing Inc., Oxford), from a series of lectures sponsored by the Templeton Foundation and given at Shandong University in Jinan, China, autumn 2007; see also arXiv:0801.0246 and arXiv:0801.0247

Три статьи (включая arXiv:0801.0246, arXiv:0801.02467) Дона Пейджа, посвященные религиозно=философским аспектам современных космологических теорий.

Выпуск 175. 14-19 декабря 2007

обзор arxiv:0712.2865 Новые рубежи в космологии и образовании галактик: будущие задачи (New Frontiers in Cosmology and Galaxy Formation: Challenges for the Future)
Authors: Richard Ellis, Joseph Silk
Comments: 29 pages, To appear in "Structure Formation in the Universe", ed. Chabrier, G., Cambridge University Press.

Большой, доступный и толковый обзор от двух ведущих специалистов по внегалактической астрономии и космологии. Основные темы: темная материя и энергия, а также образование галактик и эпоха реионизации. Хорошо суммировано современное состояние дел. Ну а главной темой является попытка анализа того, что надо сделать в ближайшем будущем, какими методами и тп.

обзор arxiv:0712.3028 Практическое руководство по основным статистическим методам для анализа данных в космологии (A practical guide to Basic Statistical Techniques for Data Analysis in Cosmology)
Authors: Licia Verde
Comments: 52 pages, To appear in the proceedings of the XIX Canary Island Winter School "The Cosmic Microwave Background: from Quantum fluctuations to the present Universe"

В самам деле, никакого бла-бла-бла. Практическое руководство. Даже задачи есть. Наверное, будет полезно не только тем, кто начинает изучать обработку космологических данных, а вообще всем, кто начинает использовать статметоды для работы с данными.

Выпуск 174. 01-13 декабря 2007

arxiv:0712.0435 Глобальное зондирование космологических магнитных полей на больших красных смещениях (A Global Probe of Cosmic Magnetic Fields to High Redshifts)
Authors: P. P. Kronberg, et al.
Comments: 10 pages, 8 figures Astrophysical Jounrnal in press, March 2008

Исследование мер вращения большого числа далеких радиоисточников показало, что за z~2 доля объектов с малой мерой вращения очень мала. Т.е., как пишт авторы "вселенная фарадеевски непрозрачна". По их мнению, это говорит о том, что в ранние эпохи окрестности галактик были достаточно сильно замагничены. Другая возможность состоит в том, что велик вклад собственных полей источников.

arxiv:0712.0538 Обнаружимые следствия радиационной обратной связи при реионизации (Detectable Signatures of Cosmic Radiative Feedback).
Authors: R. Schneider et al.
Comments: MNRAS, 9 pages

Авторами разработана полуаналитическая модель, позволяющая учесть влияние реоинизации на процесс формирования галактик. Рассмотрены два варианта модели с различными сценариями радиационной обратной связи. Оба варианта находятся в согласии с ограничениями SDSS на содержание нейтрального водорода на z < 7. Предсказанные различия для томсоновской оптической толщи находятся в пределах одной сигма по результатам трехлетних наблюдений WMAP. Оба варианта согласуются с данными об эволюции Лайман-лимит систем (LLS), космической истории звездообразования, тепловой историей межгалактической среды, подсчетом галактик на больших красных смещениях. По мнению авторов, лишь наблюдения в линии HI 21 см позволят сделать выбор, какой из вариантов является наболее реалистичным. В статье обсуждается вероятность обнаружения сигнала с помощью существующих и разрабатываемых радиотелескопов.

Обзор arxiv:0712.1100 Первичный нуклеосинтез в эпоху прецизионной космологии (Primordial Nucleosynthesis in the Precision Cosmology Era).
Authors: Gary Steigman
Comments: Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 2007, 29 pages

В 1985 году в журнале Annu. Rev. Astron. Astrophys. вышел обзор "Big Bang Nucleosynthesis: Theories and Observations", написанный двумя авторами Boesgaard & Steigman. Прошло более двадцати лет, и Гари Стайгман вновь суммирует наиболее важные открытия в области первичного нуклеосинтеза. Обзор написан на доступном для некосмологов уровне и состоит из пяти частей: вступления, краткой аннотации моделей стандартного и нестандартного нуклеосинтеза при Большом Взрыве, описания наблюдательных данных по реликтовым нуклидам (дейтерий, гелий-3, гелий-4, литий-7), обсуждения согласия между современной теорией и наблюдениями, заключения.

arxiv:0712.1118 Тайна холодного пятна WMAP (The mystery of the WMAP cold spot)
Authors: Pavel D. Naselsky et al.
Comments: 11 pages, 15 figures, submitted to ApJ

На картах микроволнового фона (реликтового излучения), построенных командой WMAP, есть загадочное холодное пятно на галактической широте -57 и долготе 209 градусов. Авторы статьи проводят подробный анализ. Хитрость тут в том, что карты микроволнового фона строятся совсем не так, как обычные карты. Т.е. это не нанесение на карту неба "точек" с измеренной температурой. Построение карты завязано здесь на сложные методы обработки. В итоге может получиться так, что некоторые "детали" на карте возникают именно в следствии применения конкретного алгоритма построения, а вовсе не из-за существования каких-то выделенных областей на небе. Похоже, что именно так и появилось холодное пятно. Авторы детально разбирают, какие гармоники могли внести вклад в появление этого "миража".

arxiv:0712.1239 Металличность межгалактической среды на основе метода точечной статистики: IV. Кислород (Metallicity of the intergalactic medium using pixel statistics: IV. Oxygen).
Authors: A. Aguirre et al.
Comments: ApJ, 13 pages

Изучение химического состава межгалактической среды на различных красных смещениях показало наличие в ней тяжелых элементов уже на z = 5-6 и отсутствие существенной эволюции в металличности для интервала красных смещений 2 < z < 4. Процесс обогащения межгалактической среды является ключевым для понимания эволюции галактик, потому наблюдения межгалактической среды были и остаются одним из приоритетных направлений. Данная статья является четвертой в серии работ и посвящена анализу линий O VI, C IV, Si IV и H I в спектрах высокого разрешения 17 квазаров, полученных для на телескопах VLT и Кеck. Результаты исследования показали, что на интервале красных смещений 1.9 < z < 3.6 содержание кислорода [O/H] в межгалактической среде существенно не меняется. Аналогичный результат был получен ранее теми же авторами из анализа обилия в межгалактической среде углерода [C/H].

arxiv:0712.1356 Характеристики и обнружимость эпохи темных времен и реионизации с точки зрения моделирования (Character and detectability of the dark ages and the epoch of reionization: the view from the simulations).
Authors: Ilian Iliev et al.
Comments: In Proceedings of From planets to dark energy: the modern radio universe, 5 pages

Прямое обнаружение эпохи "темных времен" и реионизации одна из приоритетных научных целей низкочастотных радиоинструментов, как действующих (Giant Metrewave Radio Telescope, 21- CM Array), так и разрабатываемых (Low Frequency Array, Murchison Widefield Array и Square Kilometre Array). Вследствие слабого и зашумленного сигнала, ожидается, что такие наблюдения будут крайне сложны. Успех экспериментов и корректной интерпретации результатов будет тесно связан с пониманием основных процессов и характерных масштабов реионизации, полученных из численных экспериментов. В работе кратко обсуждаются основные результаты численного моделирования в этой области. По оценке авторов, оптимальные наблюдательные частоты эксперимента лежат в диапазоне 140-160 MГц.

миниобзор arxiv:0712.1513 Будущее космологии (The Future of Cosmology)
Authors: George Efstathiou
Comments: 13 pages, To appear in the proceedings of `A Century of Cosmology', S. Servolo, August 2007, to be published in Il Nuovo Cimento,

Небольшие комментарии по нерешенным проблемам, которые будут атакованы в ближайшие годы. Список включает в себя следующее. Поиск тензорных мод (например, по наблюдениям поляризации реликта). Ответ на вопрос о том, имеем ли мы дело с космологической постоянной, или же величина ее эволюционирует. Развитие структуры.

Подчеркну, что это именно комментарии, а не полноценный обзор. Т.е., несмотря на отсутствие формул читать все это легко тем, кто в теме.

Выпуск 173. 20-30 ноября 2007

arxiv:0711.2944 Наблюдаемость лайман-альфа эмиттеров в течение реионизации в зависимости от условий в межгалактической среде (Effect of the intergalactic environment on the observability of Ly-alpha emitters during reionization).
Authors: Ilian Iliev et al.
Comments: MNRAS, 22 pages

В работе представлены результаты самосогласованного моделирования процесса реионизации и его влияния на состояние межгалактической среды. Результаты расчетов показали, что большая часть источников, ответственных на реионизацию, слишком слаба, чтобы их можно было зафиксировать в современных наблюдательных обзорах.

обзор arxiv:0711.3358 Физика межгалактической среды (The Physics of the Intergalactic Medium).
Authors: Avery A. Meiksin
Comments: Reviews of Modern Physics, 69 pages

Отличный обзор по физике межгалактической среды, которого давно ждали. В деталях описано современное понимание структуры, свойств и эволюции межгалактической среды. Работа состоит из девяти частей и охватывает такие важные разделы как результаты наблюдений и численных экспериментов, основы теории реионизации, процессы взаимодействия галактик и межгалактической среды, описание запланированных наземных и космических экспериментов. По полноте и широте охвата материала данный обзор можно сравнить с книгой Каплана и Пикельнера "Физика межзвездной среды".

лекция arxiv:0711.3463 Границы реионизации: теория и будущие наблюдения (The Frontier of Reionization: Theory and Forthcoming Observations).
Authors: Abraham Loeb
Comments: Opening lecture for "Astrophysics In the Next Decade", 26 pages

Ясное и простое объяснение того, что такое реионизация от одного из выдающихся космологов современности. Написанная на популярном уровне, эта статья не требует от читателя специальной подготовки, но в то же время предельно доступно разъясняет суть физических процессов, происходивших в ранней вселенной. Найденные образы и отлично подобранные сравнения не оставят никого равнодушным. Отдельное внимание уделено наблюдательной космологии и готовящимся проектам JWST (James Webb Space Telescope) и GMT (Giant Magellan Telescope).

обзор arxiv:0711.3788 Прямая регистрация холодной темной материи (Direct Detection of Cold Dark Matter)
Authors: Laura Baudis
Comments: 10 pages, 11 figures; submitted for the SUSY07 proceedings

Очень хороий обзор по лабораторным методам поиска частиц темной материи. Описаны все основные методики и эксперименты. Кому интересно, статья легко превращается в популярную.

arxiv:0711.4078 Квазизвезды: аккрецирующие черные дыры в массивных оболочках (Quasistars: Accreting black holes inside massive envelopes)
Authors: Mitchell C. Begelman, Elena M. Rossi, Philip J. Armitage
Comments: 11 pages, 9 figures, MNRAS submitted. Resubmitted version after referee review

Существует такая проблема: как быстро вырастить из зародышевых черных дыр сверхмассивные объекты в центрах галактик? Дело в том, что просто "напихать" вещество внутрь дыры за счет аккреции нельзя, т.к. при аккреции выделяется энергия, и этот поток излучения остановит аккрецию (точнее отрегулирует ее в соответствии с т.н. Эддингтоновским пределом, определяемым массой черной дыры).

Авторы рассматривают аккрецию на черную дыру из плотной газовой оболочки. Это похоже на ситуацию, в которой начинается рост массы черных дыр в центрах молодых галактик. За счет отвода энергии конвекцией, авторам удается обеспечить достаточно высокий рост массы. Так можно дорастить массу до нескольких тысяч солнечных за миллион лет. Потом оболочка, в которой идет конвекция, рассеивается. Это важный этап в процессе увеличения массы черных дыр. Вероятно, наблюдения на космическом телескопе следующего поколения могут дать ответ на вопрос реализуется ли такой сценарий в действительности.

arxiv:0704.0646 Математическая вселенная (The Mathematical Universe)
Authors: Max Tegmark
Comments: Replaced to match accepted Found. Phys. version, 31 pages, 5 figs

Макс Тегмарк детально описывает свою гипотезу "математической вселенной". Суть ее в том, что за нашей физической реальностью стоит математическая структура. Т.е., не мы описываем природу в математических терминах, а природа и есть математическая структура. Скорее, наши органы чувств обманываются, воспринимая физическую, а не математическую реальность.

В качестве короткого введения в мультиверсы стоит прочесть arxiv:0711.4460.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

arxiv:0711.4181 Космологический горизонт (The Cosmic Horizon)
Authors: Fulvio Melia
Comments: 10 pages, Accepted for publication in MNRAS

Я бы сказал, что это методическая статья. Проделав некоторые преобразования с базовыми космологическими уравнениями, автор обсуждает горизонты, возникающие во вселенной. Автор вводит термин "горизонт кривизны", который, по сути, совпадает с горизонтом событий. Разница только в том, что эти горизонты возникают в разных системах отсчета.

См. также еще одну статью этого автора, на этот раз не методическую. По сути, первая статья может считаться введением ко второй.

Заодно стоит прочесть классические статьи Rindler, в которых вводятся горизонт событий и горизонт частиц: http://adsabs.harvard.edu/abs/1956MNRAS.116..662R, http://adsabs.harvard.edu/abs/1956MNRAS.116..335R. Немного популярно про горизонты можо почитать тут http://astronet.ru/db/msg/1194830, или тут http://www.vokrugsveta.ru/publishing/vs/archives/?item_id=2557.

arxiv:0711.4598 Динамическая эволюция шаровых скоплений в иерархической космологии (Dynamical Evolution of Globular Clusters in Hierarchical Cosmology).
Authors: O.Y. Gnedin & J.L. Prieto
Comments: conference proceedings, 5 pages

В работе кратко представлены результаты космологического моделирования формирования шаровых скоплений в молекулярных облаках галактик на больших красных смещениях. В то время как из наблюдений четко следует, что все звезды и шаровые скопления формируются в молекулярных облаках, начальные условия фрагментации облаков остаются наименее определенным параметром. Возраст большинства шаровых скоплений сравним с космологическим временем, потому естественно предположить в качестве начальных те условия, которые были характерные для ранней вселенной. По мнению авторов, параметры моделируемых скоплений находятся в хорошем согласии с наблюдениями близких молодых скоплений.

arxiv:0711.4888 Поиск недостающих барионов в теплой и горячей межгалактической среде (Searching for the missing baryons in the Warm-Hot Intergalactic Medium).
Authors: X. Barcons et al.
Comments: Astron. Nachr., 4 pages

Мини-обзор суммирует результаты рентгеновских наблюдений межгалактической среды. На красных смещениях z > 2 теоретические оценки числа барионов согласуются с наблюдениями, согласно которым большая часть барионов содержится в DLA системах (Damped Ly-alpha systems). Для красных смещений z < 2 половина барионов "потеряна". Звезды, галактики и скопления галактик не могут в сумме дать нужного количества барионов. Активные фазы галактической эволюции, сопровождаемые взрывами сверхновых и галактическим ветром, приливные взаимодействия галактик предполагают обогащение межгалактической среды барионами. Согласно современным космологическим оценкам, существенное количество барионов может содержаться в тепло-горячей межгалактической среде (the Warm-Hot Intergalactic Medium или WHIM). WHIM представляет собой горячий и крайне разреженный газ с температурой T= 10⁵-10⁷ K и концентрацией n= 10^-4 - 10^-6 частиц в кубическом сантиметре. Многочисленные попытки обнаружить WHIM с помощью спутников XMM-Newton и Chandra были успешны только для близкой межгалактической среды. Предел чувствительности современных рентгеновских спектрометров не позволяет уверенно наблюдать WHIM на космологических расстояниях. Следующее поколение рентгеновских спутников (XEUS), возможно позволит получить гораздо больше информации о свойствах WHIM и содержанию в ней барионов. Обо всем этом говорится в обзоре.

Выпуск 172. 01-19 ноября 2007

обзор arxiv:0711.1240 Суперсимметричные кандидаты в темную материю - легчайшие нейтралино, гравитино и аксино (Supersymmetric Dark Matter Candidates - The Lightest Neutralino, the Gravitino, and the Axino)
Authors: Frank Daniel Steffen
Comments: 12 pages, 8 figures; Submitted for the SUSY07 proceedings

Подробный обзор по трем кандидатам в темную материю. Обзор написан на астрофизическом, а не теорфизическом уровне сложности. Так что во всем можно разобраться.

Выпуск 171. 17-31 октября 2007

arxiv:0710.3160 Как формировались протогалактики. III. Влияние первых звезд (Resolving the Formation of Protogalaxies. III. Feedback from the First Stars).
Authors: J. Wise & T. Abel
Comments: ApJ, 12 pages

Современные наблюдения показали, что даже на далеких красных смещениях z > 5 химический состав межгалактической среды (МГС) отличен от первичного. Возникает вопрос, как именно проходило обогащение МГС в ранней Вселенной? Эта проблема является одной из наиболее дискутируемых в современной космологии. Данная статья посвящена численному моделированию эволюции карликовых галактик, погруженных в гало темной материи. Рассмотрена их эволюция c учетом радиационного влияния первых звезд (звезд населения III). Согласно расчетам авторов статьи, в результате динамического влияния звезд населения III карликовые галактики теряют до 40% всех тяжелых элементов и обогащают межгалактическую среду на самых ранних этапах эволюции Вселенной.

обзор arxiv:0710.3543 Значение численных совпадений в природе (The significance of numerical coincidences in nature)
Authors: Brandon Carter
Comments: 73 latex pages, consisting of 5 page postscript appended to transcript (with original figures by photocopy) of 68 page manuscript printed by stencil in 1967 under subheading ``The role of fundamental microphysical parameters in cosmogony'', as a foundation for what was to become known as the anthropic principle

Архиважная статья! Это воспроизведение классической работы, посвященной антропному принципу (до этого она была малодоступна в электронном виде). Кроме того Картер сделал небольшое послесловие. Советую всем прочесть!

обзор arxiv:0710.4602 Чувствительность EXIST к гамма-всплескам (EXIST's Gamma-Ray Burst Sensitivity)
Authors: D. L. Band et al.
Comments: 25 pages, 10 figures, accepted by ApJ

EXIST - это спутник для исследования неба в жестком диапазоне спектра. Ожидаемый запуск - примерно в 2015 году. В статье рассмотрена чувствительность прибора к гамма-всплескам. Разумеется, чувствительность будущего аппарата существенно превзойдет параметры существующих приборов.

Выпуск 170. 01-16 октября 2007

каталог arxiv:0710.2241 Каталог скоплений галактик по данных XMM-Newton (A Catalog of Galaxy Clusters Observed by XMM-Newton)
Authors: S. L. Snowden, R. M. Mushotzky, K. D. Kuntz, D. S. Davis
Comments: Accepted for publication in A&A, 55 pages with 42 figures

Представлен каталог из 70 скоплений галактик, которые детально наблюдались на XMM-Newton. Сравнение с результатами с Chandra показывает, что оценки температур газа в скоплениях по данных двух спутников систематически различаются.

arxiv:0710.2338 Ограничения на космологическую эволюцию сверхновых типа Ia (Constraining Cosmic Evolution of Type Ia Supernovae)
Authors: Ryan J. Foley et al.
Comments: 22 pages, 22 figures, submitted to ApJ.

Как известно, сверхновые типа Ia используются в космологии как стандартные свечи. Именно по этим объектам почти 10 лет назад было обнаружено ускоренное расширение вселенной. Тем не менее, всегда звучит сомнение: а что если свехновые "там" не такие как "тут". Т.е., нет ли какой-то существенной эволюции сверхновых за последние несколько миллиардов лет. Может быть те, что находятся на больших красных смещениях не близнецы-братья "нашим" сверхновым?

Авторы сравнивают спектры далеких и близких сверхновых. Спектров много, использованы только высококачественные данные по хорошо изученным сверхновым. Основной вывод таков: никакой существенной эволюции не обнаружено.

обзор arxiv:0710.2879 Богатство и красота физики космологической рекомбинации (The Richness and Beauty of the Physics of Cosmological Recombination)
Authors: R.A. Sunyaev, J. Chluba
Comments: 14 pages, 6 figures, NRAO 50th anniversary conference proceeding

Понятно и подробно описаны эффекты, имеющие место во время рекомбинации. Также обсуждаются перспективы наблюдения последствий этих эффектов. Учитывая важность правильного понимания того, как проходила рекомбинация, все это очень интересно.

Выпуск 169. 19-30 сентября 2007

обзор arxiv:0709.3102 Космология и Нежданное (Cosmology and the Unexpected)
Authors: Edward W. Kolb
Comments: 18 pages, Two lectures presented at the International School of Subnuclear Physics, "Searching for the 'totally unexpected' in the LHC era," Erice, Italy 2007

Достаточно подробные, но доступные лекции по космологии. Достоинством является то, то Эд про все-все, что хоть как-то может быть связано с исследованиями на LHC, постарался упомянуть.

обзор arxiv:0709.3924 Постоянная Хаббла (The Hubble Constant)
Authors: Neal Jackson
Comments: Living Reviews in Relativity 10(2007)4

Большой хороший обзор. Всем рекомендую хотя бы посмотреть. Знать, как все это определяется - очень важно.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 168. 11-18 сентября 2007

миниобзор arxiv:0709.1367 Влияние первых звёзд и галактик на формирование крупномасштабной структуры (Feedback from the first stars and galaxies and its influence on structure formation)
Authors: Benedetta Ciardi
Comments: 11 pages, 19 figures; invited review to appear in "First Stars III"

Отличный обзор Бенедетты Чьярди о механическом, химическом и радиационном влиянии первых звёзд и галактик на формирование крупномасштабной структуры. Статья может быть популярным введением в более серьёзный обзор тех же авторов (Ciardi & Ferrara, 2005, Space Science Reviews, 116, 625).

Выпуск 167. 25 августа - 10 сентября 2007

arxiv:0708.3677 Комментарий к статье "Пределы на временную вариацию постоянной тонкой структуры на основе анализа наблюдений абсорбционных линий в спектрах удалённых квазаров" (Comment on "Limits on the Time Variation of the Electromagnetic Fine-Structure Constant in the Low Energy Limit from Absorption Lines in the Spectra of Distant Quasars")
Authors: Michael T. Murphy, John K. Webb, Victor V. Flambaum
Comments: 1 page, 1 EPS figure. Submitted as a PRL Comment on arXiv:astro-ph/0402177 . Further details available in arXiv:astro-ph/0612407

В последние годы активно обсуждается потенциальная возможность определения временных вариаций постоянной тонкой структуры из анализа абсорбционных линий в спектрах квазаров высокого разрешения. Однако современный уровень точности, достижимый телескопами Keck/HIRES и VLT/UVES, пока не позволяет однозначно разрешить этот вопрос. В данной заметке закрывается сенсационное сообщение, опубликованное ранее в astro-ph/0402177, о достигнутой точности $\Delta\alpha/\alpha=(-0.06\pm0.06)\times10^{-5}$. На основе более корректной статистической обработки тех же наблюдательных данных авторами заметки доказано, что уровень точности на сегодня не может быть принципиально лучше, чем $\Delta\alpha/\alpha=(-0.44\pm0.16)\times10^{-5}$. Подробный анализ результатов опубликован в astro-ph/0612407.

arxiv:0708.3819 Смещение линии, ассиметрия линии и определение отношения изотопов 6Li/7Li (Line shift, line asymmetry, and the 6Li/7Li isotopic ratio determination)
Authors: Roger Cayrel, et al.
Comments: Accepted for publication on A&A Letters

Литий - совершенно уникальный химический элемент, состоящий из двух изотопов 6Li и 7Li. Синтез лития происходит тремя спосособами: сразу после Большого Взрыва в процессе первичного нуклеосинтеза (только 7Li), в процессе звёздной эволюции на стадии AGB - асимптотической ветви гигантов (только 7Li) и при взаимодействии космических лучей с атомами межзвёздной среды (в основном 6Li). Поскольку 6Li синтезируется гораздо позже 7Li, отношение изотопов лития 6Li/7Li в старых малометалличных звёздах гало служит одним из важных наблюдательных тестов теории первичного нуклеосинтеза. Авторы данной статьи (половина из них - всемирно известные учёные) двумя различными способами изучили содержание изотопов лития в атмосфере малометалличной звезды HD 74000, принадлежащей гало нашей Галактики. Результаты этого анализа, основанного на новом методе разделения блендированных линий изотопов 6Li и 7Li, показали, что для всех ранее опубликованных работ можно с большой уверенностью говорить о систематической переоценке содержания изотопа 6Li. По оценке авторов, содержание 6Li в атмосфере звезды HD 74000 (металличность [Fe/H]=- 2.0 dex) не превышает одного-двух процентов от содержания изотопа 7Li. Если результат подобного анализа будет подтвержден для статистически значимого числа малометалличных звёзд, исчезнет необходимость поиска вариантов синтеза 6Li на ранних этапах эволюции Вселенной и наблюдательное ограничение теории первичного нуклеосинтеза будет надёжно подтверждено.

arxiv:0708.3846 Моделирование реионизации: характер процесса и возможность наблюдения ( Simulating Reionization: Character and Observability)
Authors: Ilian T. Iliev, Paul R. Shapiro , Garrelt Mellema, Ue-Li Pen, Patrick McDonald, J. Richard Bond
Comments: 3 pages, to appear in the Proceedings of First Stars III, Santa Fe, July 2007, AIP Conf. Series

Реионизация - сравнительно недолгий этап эволюции Вселенной от момента образования первых звёзд на z= 30-40, когда межгалактическая среда была полностью нейтральной и холодной, до момента, соответсвующего красным смещениям z=6-7, когда МГС стала ионизованной и горячей. Прогресс в понимании природы и свойств этого недоступного прямому изучению периода достигнут в последние годы благодаря современным космологическим наблюдательным проектам и моделированию переноса излучения в условиях ранней Вселенной. В заметке Илиана Ильева дано доступное не космологам изложение основных фактов о реионизации. Эта небольшая статья (и главное ссылки в ней) может быть полезной для первого ознакомления с темой, которая становится всё более и более популярной.

обзор arxiv:0708.3848 Вторые звезды (The Second Stars)
Authors: Falk Herwig
Comments: Biermann award 2004 lecture, AG meeting, Prague (2005RvMA...18...21)

"Вторые звезды" - это светила, возникшие сразу после первых. Первые состояли только из первичного вещества, поэтому в основном были очень массивными и жили недолго. Сейчас таких нет (если, конечно, где-то не осталось достаточное количество плохо перемешанного газа). "Вторые звезды" образовывались из уже слегка обогащенного тяжелыми элементами вещества. Поэтому они могли быть маломассивными, а значит могли дожить до наших дней. Т.о., они являются уникальными "свидетелями эпохи". О том, что они рассказывают нам - в статье.

arxiv:0708.3922 Первичное обилие легких элементов (Primordial Light Element Abundances)
Authors: Paolo Molaro
Comments: talk given at the conference "Pathways Through an Eclectic Universe" Johan Knapen, Terry Mahoney and Alexandre Vazdekis Editors

В пару к предыдущему обзору можно порекомендовать статью по первичному содержанию легких элементов во вселенной (см. также выше статью 0708.3819).

обзор arxiv:0708.4231 Лекции в TASI о космологической постоянной (TASI Lectures on the Cosmological Constant)
Authors: Raphael Bousso
Comments: 39 pages, 3 figures

Обзорные лекции по космологической постоянной. Обозреваются разные аспекты, включая возможные пути решения проблемы в рамках теории струн.

обзор arxiv:0709.0070 Происхождение сверхмассивных черных дыр (Origin of supermassive black holes)
Authors: V. I. Dokuchaev, Yu. N. Eroshenko, S. G. Rubin
Comments: 42 pages, 5 figures, review paper

Дан обзор различных сценариев образования сверхмассивных черных дыр. Разумеется, авторы обсуждают недостатки различных сценариев и возможные пути решения имеющихся проблем.

arxiv:0709.0502 Антропность и близорукость: условные вероятности и космологическая постоянная (Anthropics and Myopics: Conditional Probabilities and the Cosmological Constant)
Authors: Irit Maor, Lawrence Krauss, Glenn Starkman
Comments: 13 pages

Авторы приводят достаточно убедительное рассуждение в пользу того, что не стоит воспринимать факт нашего существования как нечто безусловно объясняющее величину космологической постоянной. Например, при подобном объяснении молчаливо предполагается, что мы являемся типичными наблюдателями, что не очевидно.

arxiv:0709.0524 Влияние первичных черных дыр на микроволновое фоновое излучение и оценки космологических параметров (Effect of Primordial Black Holes on the Cosmic Microwave Background and Cosmological Parameter Estimates)
Authors: Massimo Ricotti, Jeremiah P. Ostriker, Katherine J. Mack
Comments: 17 pages (Apj style), 9 figures, submitted to ApJ

Авторы обсуждают, как наличие достаточно массивных (не испарающихся) первичных черных дыр может влиять на свойства реликтового излучения, реионизацию и тп. Удается дать существенно (на порядки) более строгий предел на черные дыры с массой более 0.1 солнечной. Учет первичных черных дыр достаточно большой массы может быть важен при определении космологических параметров (ведь при такой процедуре всегда закладывается некоторая модель).

arxiv:0709.0545 Образуются ли сверхмассивные черные дыры за счет прямого коллапса? (Did supermassive black holes form by direct collapse?)
Authors: Mitchell C. Begelman
Comments:5 pages, 2 figures. To appear in "First Stars III", proceedings of the conference in Santa Fe, NM, July 16-20, 2007, eds. B. O'Shea, A. Heger and T. Abel. AIP Conference Proceedings

Автор рассматривает быстрое формирование черных дыр в ядрах галактик за счет прямого коллапса газа (т.е. без образования звезд). За счет аккреции такие дыры быстро наращивают свою массу до нескольких тысяч солнечных. Это может помочь решить проблему быстрого роста массы сверхмассивных черных дыр.

Выпуск 166. 14-24 августа 2007

обзор arxiv:0708.2824 Космология и галактические корреляции (Cosmology with Galaxy Correlations)
Authors: Robert C. Nichol
Comments: Invited review for a special issue of "General Relativity and Gravitation" on Dark Energy, 16 pages

Дается обзор того, что могут сказать о космологических параметрах данные о пространственном распределении галатик. Рассматривается трехмерное распределение галактик, а также интегрированный эффект Сакса-Вольфа.

Выпуск 165. 01-13 августа 2007

каталог arxiv:0708.0030 Каталог фотометрических красных смещений галактик в шестом релизе Слоановского цифрового обзора неба (A Galaxy Photometric Redshift Catalog for the Sloan Digital Sky Survey Data Release 6)
Authors: Hiroaki Oyaizu et al.
Comments: 16 pages, 12 figures

Представлен каталог красных смещений и его описание для примерно 77 миллионов галактик в Слоановском обзоре. Конечно, фотометрическое определение красных смещений не слишком точное, но сравнение, проведенное авторами, показывает, что в среднем ошибка приемлема.

обзор arxiv:0708.0134 Физика на LHC и космология (LHC Physics and Cosmology)
Authors: Nikolaos E. Mavromatos
Comments: 49 pages Latex, 25 EPS figures incorporated, uses special macros. Lectures presented at the Lake Louise Winter Institute 2007 (Lake Louise (Canada), February 19-24 2007)

Большой обзор по космомикрофизике и родственным темам. После вводной части автор рассматривает, как астрофизические наблюдения могут дать ограничения на физические теории, и наоборот, как новые данные LHC смогут ограничить модели, используемые в астрофизике.

обзор arxiv:0708.0535 Рентгеновское излучение скоплений галактик (X-ray emission from Clusters of Galaxies)
Authors: Paolo Tozzi
Comments: 8 pages, 8 figures, to appear in the "Memorie della SAIt", proceedings of the "LI congresso della Societa' Astronomica Italiana", Firenze, April 17-20 2007

В последние годы изучение скоплений галактик в рентгеновском диапазоне стало одной из горячих областей астрофизики. Новые спутники позволяют получать очень интересные данные (напомню, что самое сильно свидетельство существования темной материи получено с использованием рентгеновских данных по скоплениям). Кроме того, планируются новые инструменты (например, eROSITA на российском Спектре-РГ). Обзор рассказывает о том, что сделано, и почему это интересно.

Вообще, скопления галактик сейчас притягивают внимание исследователей. См7, например, статьи arxiv:0708.0585, посвященную корреляции оптических данных по скоплениям галактик в SDSSS с радиокаталогом, и arxiv:0708.0579, где изучается взаимодействие джетов со средой в скоплениях галактик.

arxiv:0705.3636 Космологические и астрофизические ограничения на физику нечастиц (Constraining Unparticle Physics with Cosmology and Astrophysics)
Authors: Hooman Davoudiasl
Comments: 4 pages

В астрофизическую часть Архива отзеркалили майскую статью, посвященную любопытной теме. Речь идет об интересной концепции "нечастиц". В данной же статье автор рассматривает, какие ограничения на эту модель могут дать астрофизические данные, и что тут можно вообще ожидать.

arxiv:0708.0961 Визуализация результатов космологического моделирования (Visualization of Cosmological Particle-Based Datasets)
Authors: Paul Arthur Navratil, Jarrett L. Johnson, Volker Bromm
Comments: 7 pages, to appear in IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics (Proceedings of IEEE Visualization 2007), Nov/Dec 2007.

Довольно интересно, как люди пытаются оптимизировать визуализацию результатов расчетов формирования первых звезд и тп.

Выпуск 164. 20-31 июля 2007

обзор arxiv:0707.3319 Открытие реликтовых гравитационных волн в фоновом микроволновом излечении (Discovering Relic Gravitational Waves in Cosmic Microwave Background Radiation)
Authors: L. P. Grishchuk
Comments: 43 pages including 9 figures, based on an invited lecture at the first J.A.Wheeler School on Astrophysical Relativity, June 2006

Лекция посвящена перспективам обнаружения эффектов воздействия реликтовых (космологических) гравитационных волн на фоновое микроволновое (т.е. реликтовое) излучение). По мнению автора уже следующее поколение экспериментов (Planck и др.) сможет дать положительный результат.

обзор arxiv:0707.2748 Теория теорий гравитации: отчет о неуспехах (Theory of gravitation theories: a no-progress report)
Authors: Thomas P Sotiriou, Valerio Faraoni, Stefano Liberati
Comments: 21 pages

Статья будет интересна всем, кто интересует созданием новых теорий гравитации (особенно, "на коленке").

Авторы обсуждают набор принципов, который начали обсуждать уже десятки лет назад, которые необходимы при попытках создать новую теорию гравитации. Сложности начинаются уже с созданием эдакого "руководства по созданию новых теорий (для чайников)".

Сразу уж и ссылка на свежую статью, посвященную одному из аспектов расширенных теорий гравитации: arxiv:0707.2819.

Выпуск 163. 01-19 июля 2007

arxiv:0706.4482 Эволюция микроволнового реликтового фона (The Evolution of the Cosmic Microwave Background)
Authors: J. P. Zibin, A. Moss, D. Scott
Comments: 23 pages, 12 figures

Авторы изучают будущую эволюцию реликтового фона. Задача, на мой взгляд, чисто академическая (какая нам разница, какие карты смогут строить в далеком будущем), но зато описывается много интересной физики.

миниобзор arxiv:0707.1075 Реликтовое излучение на Южном полюсе: прошлое, настоящее и будущее (CMB from the South Pole: Past, Present, and Future)
Authors: J. M. Kovac, D. Barkats
Comments: 8 pages, 23 figure panels and photos, invited review for the Proceedings of the 6th Rencontres du Vietnam 2006

Дается обзор прошлых, настоящих и будущих экспериментов по наблюдению реликтового излучения в Антарктиде.

обзор arxiv:0707.2783 Происхождение астрофизических магнитных полей (The Origin of Astrophysical Magnetic Fields)
Authors: Russell M. Kulsrud, Ellen G. Zweibel
Comments: 64 pages and 6 figures; an invited review for Reports in Physics

Откуда взялись магнитные поля - не ясно. Проблема в том, "что было в самом начале". Если есть хоть слабые поля, то придумано уже достаточно много механизмов для их усиления (о них тоже идет речь в обзоре). Но откуда взять зачаточные (seed) поля? Интересно? Читайте!

Выпуск 162. 20-30 июня 2007

arxiv:0706.2375 Связь между LHC, ILC и квинтэссенцией (Connecting LHC, ILC, and Quintessence)
Authors: Daniel J. H. Chung et al.
Comments: 38 pages, 9 figures

Авторы детально рассматривают, как данные с новых ускорителей смогут быть использованы для проверки теорий темной энергии и темного вещества. Выводы на удивление оптимистические (по-крайней мере для энергий порядка 1 ГэВ).

обзор arxiv:0706.2986 Темное вещество и темная энергия (Dark Matter and Dark Energy)
Authors: Marc Kamionkowski
Comments: Submitted for publication in `Visions of Discovery'' (in honor of Charles Townes), to be published by Cambridge University Press. 53 pages, 13 figures

"Сейчас время быть космологом," - с такой фразы начинается данный неплохой обзор по космологии. Марк является специалистом по реликтовому излучению, поэтому не удивительно, что значительная часть обзора так или иначе связана с этой темой. Подробно объясняется много моментов, особенно связанных с поляризацией реликта. Также подробно разбирается вопрос о темном веществе, рассматриваются основные гипотезы. Затем, следуя заголовку (в котором, замечу, реликта-то не было:) ), автор переходит к темной энергии. Здесь больше приводятся данные наблюдений, чем разбирается теория.

Обзор оказывается не очень сбалансированным, но, повторюсь, про реликтовый фон там рассказано очень хорошо. Кроме того, остальные части написаны очень ясно, ну и информация там свежая.

P.S. Забыл сказать, что приводится хороший "словарик", в котором кратко разъяснены некоторые термины и описаны эксперименты.
P.P.S. Да! И ссылок почти 200 штук!

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

arxiv:0706.3048 Темное ядро Абель 520 (A Dark Core in Abell 520)
Authors: A. Mahdavi et al.
Comments: 10 pages, 5 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal

Абель 520 - это богатое скопление галактик на z=0.201. По данным о слабом линзировании удалось построить распределение массы. Удивительная особенность скопления такова: у него есть массивное темное ядро. Другие свойства не вызывают удивления (т.е. никакой суперэкзотики, на первый взгляд, нет). Ядро совпадает с максимумом рентгеновского излучения (за него отвечает горячий газ), а вот галактик там - мало.

миниобзор arxiv:0706.3482 История сборки массивных галактик: что мы знаем? (The Assembly History of Massive Galaxies: What Do We Know?)
Authors: Christopher J. Conselice
Comments: Invited review, 12 pages, to appear in "Pathways through an eclectic Universe", J. H. Knapen, T. J. Mahoney, and A. Vazdekis (Eds.), ASP Conf. Ser., 2007

Небольшой обзор, посвященный истории формирования и эволюции массивных галактик. Согласно современным воззрениям, такие объекты формируются уже на z>2. После z порядка 1 слияния с другими крупными объетами уже практически не происходят. Описываются основные наблюдательные факты, подтверждающие эту стандартную картину.

arxiv:0706.3554 Проверка гравитации по движению спутников вокруг галактик: ньютоновская гравитация против модифицированной ньютоновской динамики (Testing gravity with motion of satellites around galaxies: Newtonian gravity against Modified Newtonian Dynamics)
Authors: A. Klypin, F. Prada
Comments: 7 pages, 2 figures

Последние годы идет массированная проверка MOND (модифицированной ньютоновской динамики) и других подобных теорий на разных астрофизических системах. Все проверки в пользу стандартных теорий. Не исключение и новая работа. В данном случае по данным SDSS изучается движение спутников галактик. Все хорошо укладывается в стандартную теорию, а MOND полностью "провалилась".

См. также arxiv:0706.3703.

arxiv:0706.3900 Вращение черных дыр и морфология галактик (Black-Hole Spin and Galactic Morphology)
Authors: Marta Volonteri, Marek Sikora, Jean-Pierre Lasota
Comments: 9 pages, Accepted for publication in the Astrophysical Journal

Давно уже было замечено, что в среднем радиоизлучение от дисковых галактик намного слабее, чем от эллиптических (речь идет о крупных эллиптических галактиках). Было высказано предположение, что это может быть связано с тем, что в эллиптических галактиках центральные сверхмассивные черные дыры быстрее вращаются. В данной статье авторы проверяют эту идею.

В самом деле, расчеты показывают, что из-за того, что рост масс черных дыр в эллиптических галактиках происходит во время мощных эпизодов аккреции, связанных со слияниями с крупными галактиками, а в дисковых масса дыр растет из-за скромных эпизодов, вращение черных дыр быстрее в эллиптических.

arxiv:0706.4068 Обнаружение темной энергии вблизи Местной группы с помощью Космического телескопа (Detection of dark energy near the Local Group with the Hubble Space Telescope)
Authors: Chernin A.D. et al.
Comments: 11 pages, 1 figure

Речь конечно же идет не о какой-то прямой регистрации, а о том, что удается увидеть эффект темной энергии в динамике галактик. Т.е., уже "у нашего порога", всего лишь в 1-2 Мпк от нас, можно увидеть, что динамика расширения вселенной определяется темной энергией.

Это не первая статья данной группы по исследованию динамики галактик в Местном объеме. Кроме этого, авторы исследовали другие группы галактик. Однако в этой работе представлен наиболее полный набор данных по исследованиям Местного объема по данным Космического телескопа.

См. также arxiv:0706.4171, где речь идет об аналогичных измерениях, но не для Местной группы галактик, а для группы М81/М82.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 161. 09-20 июня 2007

arxiv:0706.1197 Наблюдательные ограничения на теории модифицированной гравитации (Observational Bounds on Modified Gravity Models)
Authors: Antonio De Felice, Pia Mukherjee, Yun Wang
Comments: 23 pages, 5 figures, uses RevTeX

Авторы рассматривают, как данные наблюдений могут дать существенные ограничения на теории модифицированной гравитации. Используется стандартный набор космологических данных: данные по сверхновым, по реликтовому излучению и по распределению галактик. В первую очередь рассматриваются т.н. f(r) теории гравитации, которые в последнее время активно обсуждаются в литературе.

Некоторый обзор теорий гравитации можно найти в свежем е-принте arxiv:0706.1146.

Другой препринт, посвященный ограничениям на f(r) теории гравитации: arxiv:0706.2399.

arxiv:0706.1270 Проект по сравнению космологических компьютерных программ (The Cosmic Code Comparison Project)
Authors: Katrin Heitmann et al.
Comments: 28 pages, 14 figures

Сейчас в мире существует достаточно много групп, занимающихся численным моделированием формирования крупномасштабной структуры. Для внятного обсуждения результатов, полученных этими группами, необходимо сравнивать сами компьютерные программы. Для этого надо проводить некоторые стандартные вычисления, и детально разбираться нет ли противоречий в разных кодах. Этим уже несколько лет занимаются. В статье представлены очередные результаты сравнения. Вроде бы все хорошо.

обзор arxiv:0706.1557 Космологическая постоянная и темная энергия в мирах на бране (The cosmological constant and dark energy in braneworlds)
Authors: Kazuya Koyama
Comments: Invited Review for a special Gen. Rel. Grav. issue on Dark Energy, 22 pages, 13 figures

Как известно, вопросы о происхождении темной энергии остаются покрытыми мраком. Один из подходов, используемых при попытках решения этой проблемы, связан с понятием "мира на бране". В статье дается обзор попыток рассмотрения природы темной энергии в рамках "миров на бране". Сразу скажу, что формул много.

Более простой обзор по темной энергии (но бе столь детального обсуждения бран) можно найти в коротком обзоре arxiv:0706.2186.

обзор arxiv:0706.1565 Первые этапы жизни и эволюция вселенной (Resource Letter BE-1: The Beginning and Evolution of the Universe)
Authors: Bharat Ratra, Michael S. Vogeley
Comments: 95 pages, invited review article for American Journal of Physics, comments are welcomed by the authors

Очень удобная вещь - список почти 700 работ по космологии, разбитых на несколько секций. Внутри многие секции также структурированы. Некоторые секции или подсекции предваряются минивведениями.

обзор arxiv:0706.1824 Лекции по астрофизическим аспектам нейтрино (TASI Lectures on Astrophysical Aspects of Neutrinos)
Authors: John F. Beacom
Comments: Lectures given at Exploring New Frontiers Using Colliders and Neutrinos (TASI 2006), Boulder, Colorado, 4-30 Jun 2006; 22 pages, 10 figures

Хороший понятный обзор по нейтринной астрономии (за вычетом солнечных нейтрино). В основном рассмотрены нейтрино от сверхновых, а также нейтринов высоких энергий.

обзор arxiv:0706.2445 Космология с гамма-всплесками (GRB Cosmology)
Authors: Volker Bromm, Abraham Loeb
Comments: 24 pages, 9 figures, review to appear in "Gamma-ray Bursts" (CUP)

В литературе часто обсуждается вопрос о том, как можно использовать космические гамма-всплески в качестве инструмента для космологических исследований. По сути, в обзоре собраны все основные идеи в этом ключе. В основном речь идет о связи звезд популяции III с гамма-всплесками, об изучении темпа звездообразования и межгалактической среды на больших красных смещениях.

Выпуск 160. 01-08 июня 2007

обзор arxiv:0706.0123 Астрофизика раннего образования галактик (The Astrophysics of Early Galaxy Formation)
Authors: Piero Madau
Comments: 39 pages, to appear in the proceedings of the XVIII Canary Islands Winter School of Astrophysics on "The Emission Line Universe", J. Cepa and F. Sanchez eds., Cambridge University Press

В лекции собрано более-менее все, что нужно знать для первого (но серьезного) знакомства с формированием крупномасштабной структуры, формированием и эволюцией галактик и первыми звездами.

В обзоре много полезных формул и зависимостей. В общем, все очень серьезно, достаточно полно и по делу.

Хорошим дополнением послужит следующий пункт нашей программы.

обзор arxiv:0706.0139 Первобытные галактики (Primeval galaxies)
Authors: Daniel Schaerer
Comments: 48 pages including figures. Lecture notes to appear in "The emission line Universe", XVIII Canary Islands Winter School of Astrophysics, Ed. J. Cepa, Cambridge Univ. Press

Эти лекции посвящены первым галактикам и звездам. Здесь формул уже практически нет, зато есть много наблютельных данных и результатов сравнения модельных расчетов с наблюдениями. Так что материал в самом деле прекрасно дополняет предыдущий.

arxiv:0706.0914 Четыре квазара на красных смещениях больше 6, открытые в канадско-французском обзоре квазаров на высоких красных смещениях (Four quasars above redshift 6 discovered by the Canada-France High-z Quasar Survey)
Authors: Chris J. Willott, et al.
Comments: 14 pages, 9 figures, submitted to AJ

Представлены свежеоткрытые далекие квазары. Среди них - самый далекий на сегодняшний день: CFHQS J2329-0301. Он находится на красном смещении z=6.43 (напомню, что перевод красных смещений в расстояния или время от большого взрыва является модельно зависимой процедурой).

См. также новость на Гранях.

Выпуск 159. 22-31 мая 2007

arxiv:0705.3288 Систематические ошибки в определении постоянной Хаббла по эффекту Сюняева-Зельдовича (Systematic Errors in the Hubble Constant Measurement from the Sunyaev-Zel'dovich effect)
Authors: Hajime Kawahara, Tetsu Kitayama, Shin Sasaki, Yasushi Suto
Comments: 22 pages, 7 figures, submitted to ApJ

Один из популярных методов определения постоянной Хаббла основан на использвании эффекта Сюняева-Зельдовича. Эффект состоит во взаимодействии горячих электронов в скоплениях галактик с микроволновым фоном. В результате взаимодействия от электронов фотонам передается энергия. Поле реликовых фотонов имеет известные характеристики. Если мы полагаем, что строение скопления нам также известно, то по наблюдений эффекта мы можем определить размер скопления, а следовательно и расстояние до него.

Неоднократные попытки определения постоянной Хаббла с помощью этого метода приводили к результату, систематически меньшему, чем по другим индикаторам. В статье авторы анализируют причины этого расхождения. Авторы используют усовершенствованную модель, в которой учтены различные детали связанные с формой скоплений, с распределением вещества в них и тп. В итоге систематическое расхождение удается снять.

См. также свежую работу Максима Маркевича, в которой он исследует влияние обилия гелия в скоплениях галактик на определение расстояний до скоплений по эффекту Сюняева-Зельдовича и рентгеновским данным.

Описание наблюдений эффекта Сюняева-Зельдовича с помощью нового приемника на 32-метровом телескопе в польском Торуне можно найти в статье 0705.3336.

обзор arxiv:0705.3704 Изменения фундаментальных констант: теория и наблюдения (Variation of fundamental constants: theory and observations)
Authors: V.V. Flambaum
Comments: Update on variation of fundamental constants. Int. J. Mod. Phys. A and McKellar/Joshi Festschrift proceedings (World Scientific)

Приведена сводка последних данных по верхним пределам на вариации фундаментальных постоянных. Разумеется, в пределах погрешности наблюдений все постоянно.

обзор arxiv:0705.4102 Список ссылок: темная энергия и ускоряющаяся вселенная (Resource Letter: Dark Energy and the Accelerating Universe)
Authors: Eric V. Linder
Comments: Resource Letter for AAPT/AJP, 11 pages, 99 references

Автор представляет список из почти 100 ссылок (с комментариями) по вопросам темной энергии и ускорения расширения вселенной.

В короткой перспективе это довольно полезный материал.

Выпуск 158. 12-21 мая 2007

arxiv:0705.1556 Моделирование космологической эволюции с помощью Энцо (Simulating Cosmological Evolution with Enzo)
Authors: Michael L. Norman et al.
Comments: 22 pages, 6 figures. To appear in Petascale Computing: Algorithms and Applications, Ed. D. Bader, CRC Press LLC (2007)

Подробно, но очень понятно (без массы формул и тп.) описана компьютерная программа и ее применения для космологических вычислений. Рекомендую всем, кто интересуется тем, как проводятся мощные вычисления в современной астрофизике.

arxiv:0705.1592 Параллаксы цефеид и постоянная Хаббла (Cepheid Parallaxes and the Hubble Constant)
Authors: Floor van Leeuwen et al.
Comments: 9 pages, 1 figure, on-line material from mwf@artemisia.ast.uct.ac.za. Accepted for MNRAS

Авторы используют пересмотренные параллаксы цефеид, полученные с помощью спутника Гиппаркос. Используя новые результаты, они пересматривают расстояния до галактик, использовавшихся при оценке постоянной Хаббла. В среднем оценка постоянной возрастает применрно на 10 процентов.

обзор arxiv:0705.1599 Существует ли вселенская функция масс? (Is There a Universal Mass Function?)
Authors: Bruno Binggeli, Tatjana Hascher
Comments: 17 pages, 11 figures - Accepted for publication in PASP (review)

Довольно интересный обзор, ибо затрагивает практически все известные астрономические объекты. Конкретно, авторы рассматривают функции масс объектов от мелких астероидов до скоплений галактик. В очень широком пределе грубо можно описать "вселенскую" функцию масс одним степенным показателем около -2 (см. рис. 10 на стр. 12). Конечно, отклонения есть, и зачастую они очень велики. Но, повторюсь, на мой взгляд интересен не какой-то конечный вывод о глобальной функции масс, а именно обзор.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

обзор arxiv:0705.3374 Лекции в Каржес по гравитации на бране (Cargese Lectures on Brane Induced Gravity)
Authors: Gregory Gabadadze
Comments: 17 pages; based on Carg\se lectures of 2006; to appear in proceedings

Область, которой посвящен обзор, на мой взгляд достаточно сложна. С другой стороны, автору удалось написать текст, доступный более-менее любому студенту-физику. Если формулы на уровне серьезных общих курсов физики и математики вас не смущают, то есть шанс разобраться в довольно интересной теме.

Отмечу также еще один обзор, посвященный лептогенезису.

arxiv:0705.2171 Открытие кольцеобразной структуры темной материи в ядре скопления галактик CI 0024_17 (Discovery of a Ringlike Dark Matter Structure in the Core of the Galaxy Cluster Cl 0024+17)
Authors:M.J. Jee, et al.
Comments: To appear in the June 1 issue of The Astrophysical Journal.

По новостям прокатилось сообщение об обнаружении кольца из темной материи. А вот и оригинальная статья.

Отмечу, что несколько дней назад появилось другое похожее сообщение arxiv:0705.1720. Там речь шла о разделении видимого и темного вещества в гравитационной линзе. Линза представляет собой кольцо эйнштейна.

arxiv:0705.2269 Прямое космологическое моделирование роста черных дыр и галактик (Direct cosmological simulations of the growth of black holes and galaxies)
Authors: Tiziana Di Matteo et al.
Comments: 22 pages, 17 figures, submitted to ApJ

Рассматривается совместная эволюция галактик и сверхмассивных черных дыр в рамках стандартной иерархической модели. Уникальность численной модели состоит в том, что все-все-все по возможности рассмотрено совместно.Вроде бы, все основные закономерности и наблюдательные факты находят свое место в данной модели.

См. также arxiv:0705.2238

Выпуск 157. 01-11 мая 2007

обзор arxiv:0705.0164 Инфляционная космология (Inflationary Cosmology)
Authors: Andrei Linde
Comments: 60 pages, 10 figs, based on a talk given at the 22nd IAP Colloquium, "Inflation+25", Paris, June 2006

Большой и подробный обзор по современным инфляционным моделям.

Написано вполне доступно. Масса ссылок (200). Иллюстрации удачно все дополняют.

arxiv:0705.0165 Требуется ли модифицированная гравитация по данным наблюдений? (Is Modified Gravity Required by Observations? An Empirical Consistency Test of Dark Energy Models)
Authors: Sheng Wang, Lam Hui, Morgan May, Zoltan Haiman
Comments: 7 pages, 3 figures, submitted to Phys. Rev. D

Авторы рассматривают вопрос о том, требуют ли современные наблюдательные космологические данные введения модифицированной гравитации, или же достаточно стандартных предположений. Исследуются три параметра: плотность темной энергии, ее уравнение состояния (параметр w, равный для космологической постоянной -1), и эволюция темной энергии - производная dw/da. Подход состоит в следующем. Разные данные, используемые в работе, "чувствительны" или к геометрическим расстояниям, или к росту структуры. Значит, эффективно можно определять все исследуемые параметры или по геометрии или по росту структуры. В стандартном случае параметры в обоих подходах будут одинаковыми, а вот во многих теориях с модифицированной гравитацией равенства не будет. Если в результате анализа окажется, что "геометрические" и "ростовые" параметры различны, то это будет серьезнейшим аргументом в пользу новой физики. Если же нет - то можно наложить существенные ограничения на параметры аьтернативных теорий.

Результаты работы говорят о том, что нововведений не требуется. Однако важно понимать, что это не закрывает альтернативные теории в принципе. Во-первых, можно подгонять их параметры так, чтобы они проходили этот тест. А во-вторых, авторы делали некоторые разумные упрощающие предположения. Вероятно, что будут появляться похожие работы, исследующие ситуацию более детально.

Другое тестирование "стандартов" проводится в статье arxiv:0705.0440. В ней авторы оценивают число сортов нейтрино по комплексу космологических данных. Тут тоже все спокойно. Стандартное значение, равное 3, пока является наилучшим.

arxiv:0705.0217 Новый анализ додекаэдрической модели Пуанкаре (A new analysis of Poincare dodecahedral space model)
Authors: S. Caillerie, M. Lachieze-Rey, J.-P. Luminet, R. Lehoucq, A. Riazu
Comments: Submitted to A&A, 5 pages, 4 figures

Люмине с коллегами проверяют свою модель нетривиальной топологии вселенной, используя данные трех лет работы WMAP. Разумеется, все сходится.

См. также 0705.0332, где авторы также обсуждают разные варианты нетривиальной геометрии.

обзор arxiv:0705.0615 Поиски аксионов в прошлом, настоящем и ближайшем будущем (Axion Searches in the Past, at Present, and in the Near Future)
Authors: R. Battesti et al.
Comments: 38 pages, 26 figures and images, to appear in the Lecture Notes in Physics volume on Axions (Springer Verlag)

Снова "ищут, но так и не могут найти".
Поиски аксиона хорошо мотивированы с теоретической точки зрения. Аксионы почти наверняка существуют (например, они "достовернее" нейтралино). С другой стороны, не ясно, окажутся ли они важными для космологии. Теоретики дают разные возможности.

Обзор в основном посвящен именно экспериментальным поискам, поэтому, думаю, многим будет интересно.

Выпуск 156. 24-30 апреля 2007

обзор arxiv:0704.3374 Геометрия и топология в релятивистской космологии (Geometry and Topology in Relativistic Cosmology)
Authors: Jean-Pierre Luminet
Comments: 14 pages, invited talk given at "More geometrico" Conference, 3-4 may 2005, Milano University (Italy), to be published in Proceedings "New Trends in Geometry, and Its Role in the Natural and Life Sciences", eds. C. Bartocci, L. Boi & C. Sinigaglia, Elsevier

Рассмотрен математический аспект классификации возможных вселенных. Наблюдательные тесты обсуждаются в основном в контексте результатов WMAP по реликтовому фону. Разумеется, автор говорит о защищаемой им модели.

обзор arxiv:0704.3540 Инфляционные возмущения: космологический эффект Швингера (Inflationary Perturbations: the Cosmological Schwinger Effect)
Authors: Jerome Martin
Comments: 49 pages, 6 figures, to appear in a LNP volume "Inflationary Cosmology"

Автор называет свой обзор "педагогическим введением в теорию инфляционных космологических квантово-механических возмущений". Это "обзор не для всех": в нем около 200 непростых формул. Так что педагогический характер состоит в том, что введение действительно подробное, но все это для тех, кто реально занимается соотвествующей наукой, проводя реальные расчеты.

arxiv:0704.3543 Результаты по поиску темной материи и двойному бета-распаду в эксперименте DAMA в Гран Сассо (Results on Dark Matter and beta beta decay modes by DAMA at Gran Sasso)
Authors: R. Bernabei
Comments: 14 pages, Contributed paper to Neutrinoless Double Beta Decay (NDBD07), Ahmedabad (India), February 2007

"Ищут, но так и не могут найти" (с)
В статье описаны продолжающиеся поиски редких событий в подземном эксперименте DAMA в Италии. Наблюдения продолжаются, но надежды, если честно, не очень много. Хотя, пределы все время улучшаются, и для ограничений на фантазию теоретиков это все очень важно.

обзор arxiv:0704.3579 Развитие моделей Большого взрыва: от мифа к теории и наблюдениям (The Rise of Big Bang Models, from Myth to Theory and Observations)
Authors: Jean-Pierre Luminet
Comments: 15 pages, pdf only. Invited talk at conference "Antropogenesi : Dall'energia al fenomeno umano", 19-21 october, Portogruaro (Italy). To appear in Proceedings, eds. A. Pavan, E. Magno

Еще один обзор от Жана-Пьера Люмине. На этот раз он посвящен истории развития космологических теорий.

Начинается все с 1917 года и прослеживается до самого последнего времени. Особое внимание автор уделяет идеям Леметра, которые, на взгляд Люмине, во многом недооценены.

Выпуск 155. 13-23 апреля 2007

обзор arxiv:0704.2064 Динамика квинтэссенции, квинтэссенция динамики (The Dynamics of Quintessence, The Quintessence of Dynamics)
Authors: Eric V. Linder
Comments: 15 pages, 6 figures, review article for General Relativity and Gravitation

В современных космологических теориях ученые не просто используют "космологическую постоянную", но играют с параметрами темной энергии, что приводит к различным нетривиальным вариантам динамики расширения. Обзору всех этих игр и ограничениям, налагаемым наблюдениями на эти экзерсисы, и посвящен обзор.

обзор arxiv:0704.2198 Космология мира на бране (Braneworld Cosmology)
Authors: James M. Cline
Comments: 14 pages, 2 figures, invited review talk given at "From Strings to LHC," International Center, Dona Paula, Goa, India, 2-10 Jan. 2007

Серьезный (не для посторонних) обзор основных космологических моделей для мира на бране.

эссе arxiv:0704.2291 Фундаментальная физика: почему темная энергия - это плохо для астрономии (Fundamentalist physics: why Dark Energy is bad for Astronomy)
Authors: Simon D.M. White
Comments: Essay commissioned for publication in Reports on Progress in Physics. 19 pages including 3 figures

Странный текст, но заслуживает прочтения, отчасти именно из-за неожиданного взгляда на вещи.

Основная мысль автора состоит в том, что союз астрономии и физики высоких энергий в деле изучения темной энергии может быть разрушителен для астрономии (об этом ниже). Кроме того, автор предостерегает от вложения очень больших средств в изучение темной энергии (речь идет, видимо, в первую очередь о планируемых спутниках).

Автор детально рассматривает различия в подходах к исследованию, принятых в астрофизике и в физике высоких энергий. Слияние астрофизики и физики высоких энергий, по мнению автора, может привести к тому, что эффективные астрофизические принципы организации исследований (речь в первую очередь идет о крупных поектах, в основном космических) может быть необратимо изменен. В итоге, астрофизика изменится настолько, что может перестать быть столь притягательной и эффективной, какой она является сейчас.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

arxiv:0704.2753 Местная темная энергия: HST указывает на поток расширения вокруг Cen A/M83 (Local dark energy: HST evidence from the expansion flow around Cen A/M83 galaxy group)
Authors: A. D. Chernin et al.
Comments: 16 pages

Очередная статья группы Караченцева, Чернина и др. Идея состоит вот в чем. Благодаря наличию большого вклада темной энергии уже на структурах масштаба Местной группы галактик можно обнаруживать эффекты расширения Вселенной. Размер Местной группы чуть больше 1 Мпк, а критический радиус, выше которого темная энергия начинает доминировать, составляет (для массы нашей группы) несколько сот килопарсек. Т.о., для далеких членов Местной группы можно заметить расширение. Авторы красиво называли это "хаббловский поток у нашего порога". Теперь авторы показали наличие эффекта на примере другой группы галактик, аналогичной Местной.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 154. 01-12 апреля 2007

arxiv:0704.0221 Возвращение статической вселенной и конец космологии (The Return of a Static Universe and the End of Cosmology)
Authors: Lawrence M. Krauss, Robert J. Scherrer
Comments: 8 pages, submitted to 2007 Gravity Research Foundation Essay Competition

Собственно, это не оригинальная статья, а "эссе на тему". Основная мысль его проста и понятна. Мы живем к замечательную (правда, длинную) эпоху, когда можно изучать космологию. В далеком будущем, если вселенная будет также ускоренно расширяться, мы будем видеть лишь наш "обитаемый остров", а дальняя вселенная будет недоступна даже для наблюдений.

Поскольку эссе написано очень ясно, то я и обращаю на него ваше внимание.

arxiv:0704.0647 Проверка струнных теорий по реликтовому фону (Testing String Theory with CMB)
Authors: Renata Kallosh, Andrei Linde
Comments: 13 pages, 2 figures

Авторы обсуждают, как будущие наблюдения реликтового излучения (в первую очередь, регистрация следов тензорных возмущений) могут быть использованы для проверки (т.е. для постановки ограничений) струнных теорий.

эссе arxiv:0704.1132 Было ли у времени начало? Будет ли у времени конец? (Did time begin? Will time end?)
Authors: Paul H. Frampton
Comments: 63 pages latex

Сразу скажу, Пол Фрэмптон - достаточно известный и компетентный ученый. Поэтому данное эссе (по сути, представляемый текст является небольшой научно-популярной книгой) вполне заслуживает прочтения. Автор задается "вечным" вопросом о природе времени.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 153. 20-31 марта 2007

лекция astro-ph/0703496 Анизотропия космического микроволнового фона до второго порядка (Cosmic Microwave Background Anisotropies up to Second Order)
Authors: Nicola Bartolo et al.
Comments: 53 pages, LaTeX file. Lectures given by S.M. at Les Houches Summer School - Session 86: Particle Physics and Cosmology: The Fabric of Spacetime, Les Houches, France, 31 Jul - 25 Aug 2006. To appear in the Proceedings

В лекции приводится подробный вывод уравнений, позволяющих рассчитывать эволюцию анизотропии реликтового излучения. Содержание очень техническое. Тем не менее, для специалистов будет очень полезно и интересно.

hep-th/0703156 Релятивистская модифицированная ньютоновская динамика из теории струн? (Relativistic Modified Newtonian Dynamics from String Theory?)
Authors: Nick Mavromatos, Mairi Sakellariadou
Comments: 5 pages

С одной стороны, наблюдения сталкивающихся скоплений галактик дали столь сильные аргументы в пользу существования темной материи, что спорить с этим все сложнее и сложнее. С другой стороны, "за бороду" частицы темной материи не пойманы, значит, по меркам теории элементарных частиц и аналогичных ей, которые привыкли базироваться на данных лабораторных (ускорительных и тп.) экспериментов, еще ничего окончательно не доказано. При этом, благодаря работе Бекенштейна, модифицированная ньютоновская гравитация (MOND) пережила второе рождение после появления теории TeVeS. Теоретическая привлекательность последней очень велика, несмотря на то, что, во-первых, есть данные наблюдений, которые MOND без ухищрений описать не может, а во-вторых, для TeVeS нет, как говорят, микрофизической мотивации. Вот разрешению последней проблемы и посвящена статья.

Авторы показывают, что теории типа TeVeS могут возникать в некоторых вариантах теории струн. Также авторы обсуждают, как нейтрино могут играть роль в появлении темной энергии.

Также отмечу, что на первой страницы приведено очень удачное, как мне показалось, описание TeVeS.

astro-ph/0703556 Анизотропия постоянной Хаббла по данным проекта Космического телескопа по внегалактическим расстояниям (Anisotropy in the Hubble constant as observed in the HST Extragalactic Distance Scale Key Project results)
Authors: M. L. McClure, C. C. Dyer
Comments: 23 pages, 5 figures, to be published in New Astronomy

Скажу сразу, на мой взгляд, результат нуждается в проверке и подтверждении. Кроме того, это именно наблюдательный результат. Вопрос о его интерпретации - это вообще отдельное дело.

Итак, авторы обнаружили анизотропию в расширении вселенной. Конкретно, обнаружены вариации постоянной Хаббла на уровне 9 км/с/Мпк на масштабах 10-20 градусов. Результат получен по галактикам, находящимся дальше нашего сверхскопления. (Внутри нашего сверхскопления анизотропия, конечно, тоже есть, но тут это все естественно и ожидаемо).

В заключении статьи авторы подчеркивают, что вообще говоря, такая анизотропия - это также ожидаемый результат. Если она и впрямь существует на уровне порядка 10 км/с/Мпк, то это объясняет, почему разные проекты не могут "договориться" о значении постоянной Хаббла на том же уровне точности.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

обзор astro-ph/0703730 Физика реликтового фона (Why CMB physics?)
Authors: Massimo Giovannini
Comments: 179 pages, 27 figures

Образование в разных странах устроено по-разному. У нас аспиранты пока как правило "прослушивают" некий философский курс, подтягивают английский (которым к аспирантуре пора бы владеть хорошо) - и все. Сейчас обсуждается вопрос о том, не нужно ли аспирантам читать специальные курсы. Кое-где их уже и читают. Читают их и в других странах, например в Италии.

Однако, читать - мало. Хорошо бы оформлять lecture notes и выкладывать их в доступное место. Именно так и поступил Массимо Джиованнини со своим курсом по физике реликтового излучения.

astro-ph/0703751 Заметка о космологических теориях с переменной скоростью света (Note on Varying Speed of Light Cosmologies)
Authors: George F R Ellis
Comments: 6 pages; to appear in the GRG Journal

Короткая заметка, содержащая некоторый общий подход к критике космологических теорий с переменной скоростью света. Автор указывает некоторые ключевые вопросы, на которые четко должна отвечать любая теория с переменной скоростью света:
1. Как в теории выглядит процедура измерения расстояний?
2. Как в теории описывается собственное время (т.е., как измерения времени и координат связаны с метрикой)?
3. Всякая теория, в которой изменяется предельная скорость, является не лоренц-инвариантной. Значит, надо четко описывать, что получается взамен.
4. Теория, в которой скорость фотонов переменна, должна предложить альтернативу уравнениям Максвелла.
5. Наконец, теория должна четко демонстрировать свою согласованность, чтобы скорость света одинаковым образом вела себя в разных уравнениях. Т.е., нельзя ограничиваться рассмотрением каких-то отдельных эффектов.

Выпуск 151. 01-09 марта 2007

hep-th/0703154 Новая экпиротическая космология (New Ekpyrotic Cosmology)
Authors: Evgeny I. Buchbinder, Justin Khoury, Burt A. Ovrut
Comments: 40 pages, 4 figures.

Представлена новая модель ранней вселенной к рамках экпиротического сценария.

обзор hep-th/0703055 Теория струн и космология до большого взрыва (String Theory and Pre-big bang Cosmology)
Authors: M. Gasperini, G. Veneziano
Comments: 29 pages, three figures. Contribution to the book: "Beyond the Big Bang", ed. by Ruediger Vaas (Frontier Collection Series, Springer-Verlag, Heidelberg, 2007)

Полупопулярный текст, посвященный особенностям моделей космологии ранней вселенной в рамках теории струн.

Выпуск 149. 01-14 февраля 2007

короткое эссе astro-ph/0702010 Зарисовка каркаса Вселенной (Universe's Skeleton Sketched)
Authors: Eric V. Linder
Comments: News & Views, Nature 445, 273 (2007)

Наверное в идеале так должны выглядеть все сообщения в обзорах. Как известно, Nature в каждом номере публикует популярное короткое изложение (с комментариями) важных результатов, опубликованных в том же номере. В данном случае речь идет о результатах проекта COSMOS. Не буду пересказывать содержание, тем более что там всего одна страница. Суть в том, что космологи получают все более и более точные карты распределения темного вещества во вселенной, что не может не радовать.

astro-ph/0702146 Скопление 1E 0657-558 - указания на Модифицированную гравитацию в отсутствии темной материи (The Bullet Cluster 1E 0657-558 evidence shows Modified Gravity in the absence of Dark Matter)
Authors: J. R. Brownstein, J. W. Moffat
Comments: 25 pages, 14 figures, 5 tables

Авторы опять пытаются показать, что данные по сталкивающимся скоплениям галактик можно интерпретировать без гипотезы о темном веществе.

Я думаю, что аргументы авторов не верны, и тем не менее, статья достаточно полезна, поскольку написана очень квалифицированными учеными и по делу. Т.о., это хорошая иллюстрация того, как непросто делать современную астрофизику, где у нас в руках есть только данные наблюдений, которые нужно как-то интерпретировать.

обзор hep-ph/0702051 Кандидаты в темную материю: какие холодные... а какие не очень (Dark Matter Candidates: What Cold, ..and What's Not)
Authors: Lawrence M. Krauss
Comments: 6 pages, Invited Review talk, Neutrino 2006.

Короткий и, на мой вгзляд, очень толковый обзор по кандидатам в темную материю. Компактно и ясно изложено, какие чатсицы могут являться хорошими кандидатами, а какие - нет (и почему).

популярная статья astro-ph/0702298 Недостающие страницы в фотоальбоме о младенчестве нашей вселенной (Missing Pages in Our Photo Album of the Infant Universe)
Authors: Abraham Loeb
Comments: 7 pages, Popular level review, to appear in "Physica Plus" magazine, Vol. 8; a modified version with original artwork appeared in Scientific American, 295, 46, 2006

Статья посвящена "темному периоду" в жизни вселенной. Эта эпоха соответствует промежутку между эпохой рекомбинации (о которой мы знаем благодаря изучению реликтового излучения) и временем появления первых галактик.

обзор hep-th/0702059 Об инфляции в теории струн (On Inflation in String Theory)
Authors: Renata Kallosh
Comments: 38 pages, 8 figures. Based on an invited talk at "Inflation + 25", 22nd IAP Colloquim, Paris (June 2006). To be published in the Proceedings (Springer Lecture Notes, 2007)

Подробный (и довольно понятный) обзор, посвященный заявленной тематике.

astro-ph/0702333 Космический деконструкционизм (Cosmic Deconstructionism)
Authors: Lawrence M. Krauss, Glenn D. Starkman
Comments: 4 pages

Если темная материя состоит из слабовзаимодействующих частиц (WIMP), то эти частицы аннигилируют друг с другом (естественно, частицы и античастицы). Т.о., в отдаленном будущем темной материи будет становиться меньше. Это может влиять на свойства ряда объектов, например, на карликовые спутники галактик. Характер этого влияния и обсуждается авторами.

Разумеется, время, когда такой процесс станет динамически важным, чудовищно велико (заведомо после 2008 года). Кроме того, если есть темная энергия типа лямбда-члена, то и без аннигиляции темной материи все разлетится. Тем не менее, не лишне знать, что в том случае, если в будущем материя опять станет доминировать (например, вклад темной энергии будет уменьшаться), то все равно будущее (даже без темной материи и темной энергии) не такое уж и светлое. Скопления галактик распадутся, спутники галактик разлетятся, а все из-за аннигиляции частиц темной материи.

миниобзор astro-ph/0702350 Антивещество в Млечном Пути (Antimatter in the Milky Way)
Authors: C. Bambi, A.D. Dolgov
Comments: 12 pages, no figures

Авторы рассматривают возможные наблюдательные проявления объектов из антивещества в нашей Галактике.

Ясно, что когда мы говорим об отсутствии антивещества, мы имеем ввиду, что его "меньше, чем некоторое количество, которое уже заметили бы". Заметили бы, вероятнее всего, по гамма-излучению, возникающему в результате аннигиляции. Так что, как это часто бывает, мы "никогда не говорим никогда", а просто ставим верхние пределы.

С наблюдательной точки зрения ситуация сейчас хорошая: есть серьезные гамма-телескопы, в самом скором времени полетят гамма-обсерватории GLAST и AGILE, сейчас на орбите работает эксперимент PAMELA, предназначенный для поиска антиядер, скоро должен быть запущен AMS. AMS - это еще более крупный, чем PAMELA магнитный спектрометр, который должны установить на МКС. Но, поскольку весь график МКС сбился, ввод в строй AMS все время откладывается. Т.о., в ближайшем будущем можно ожидать каких-то открытий, или, скорее всего, еще более жестких пределов.

Резюме авторов, естественно, не содержит никаких жестких утверждений. В Галактике есть место для некоторого количества объектов из антивещества. Однако пока никаких сильных аргументов в пользу их существования нет, а наблюдения дают все более строгие верхние пределы.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 148. 13-31 января 2007

обзор astro-ph/0701848 Модифицированная ньютоновская динамика - MOND- и ее применения для новой физики (The modified Newtonian dynamics-MOND-and its implications for new physics)
Authors: Jacob D. Bekenstein
Comments: Pedagogical introduction to MOND and review of modern developments. To appear shortly in Contemporary Physics; LaTeX with 6 figures, 15 pages

Пожалуй, именно благодаря работам (и авторитету) Бекенштейна, модифицированная гравитация стала в последние годы весьма популярной, точнее речь идет о подходе, предложенном самим Бекенштейном и называемом TeVeS.

В статье дается пдробный и в меру доступный обзор во всю эту тематику. Всем интересующимся настоятельно рекомендуется.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 147. 22 декабря 2006-12 января 2007

astro-ph/0612743 Космологические параметры 2006 (Cosmological Parameters 2006)
Authors: Ariel G. Sanchez, Carlton M. Baugh
Comments: To appear in Astronomical Society of The Pacific conference series: Cosmic Frontiers

Заголовок обманчив: речь не идет о большом обзоре, посвященном последним данным по космологии. Авторы лишь представляют результаты собственного совместного анализа данных по реликтовому излучению и крупномасштабной структуре. В основном использованы данные WMAP3 и 2dFGRS, хотя данные по реликту дополнены за счет других экспериментов. Интересно, что, если заменить данные 2dFGRS на данные SDSS, то результат существенно плывет. По мнению авторов это связано с тем, что в Слоановском обзоре в r-фильтре наблюдаются в основном сильно скученные красные галактики. Тем не менее, никакой сенсации нет, параметры более-менее стабильны.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

обзор astro-ph/0612786 Состояние и перспективы прямых и косвенных поисков темной материи (Status and perspectives of indirect and direct dark matter searches)
Authors: Nicolao Fornengo
Comments: 18 pages, 20 figures. Invited talk at the 36th COSPAR Scientific Assembly, Beijing, China, 16-23 July 2006

Достаточно простой, но подробный обзор по поискам темной материи. Описаны как прямые (лабораторные) методы и проекты, так и косвенные (астрономические) подходы. Приводятся последние данные по верхним пределам на свойства частиц темной материи.

обзор astro-ph/0701024 Наблюдения вселенной на больших красных смещениях (Observations of the High Redshift Universe)
Authors: Richard S Ellis
Comments: To appear in irst Light in Universe', Saas-Fee Advanced Course 36, Swiss Soc. Astrophys. Astron. in press. 115 pages, 64 figures (see this http URL for hi-res figs.)

Несколько лекций, посвященных, в основном, последним данным по наблюдениям галактик на больших красных смещениях.

Выпуск 146. 01-21 декабря 2006

astro-ph/0612155 Eppur si espande (Eppur si espande)
Authors: Marek A. Abramowicz, Stanislaw Bajtlik, Jean-Pierre Lasota, Audrey Moudens
Comments: 11 pages, 4 figures, submitted to Acta Astronomica

В очередной раз обсуждаются основы космологии, связанные с расширением Вселенной. Всем советую прочесть.

Собственно, авторы объясняют, как можно различить расширение пространства от разлета частиц "по пространству". Авторы полагают, что им есть что добавить к рассуждениям Тамары Дэвис (однако ссылаются только на ее статью в Scientific American, но не ссылаются на ее работы в astro-ph, а также на статьи других авторов, в первую очередь Кианга. Я же, пользуясь случаем, сошлюсь на нашу статью в "Вокруг света").

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

astro-ph/0612305 Обзор Эволюции Вселенной (COSMOS) (The Cosmic Evolution Survey (COSMOS) -- Overview)
Authors: N. Scoville et al.
Comments: 22 pages, 3 figures

Статья рассказывает о проекте COSMOS (Cosmic Evolution Survey). В рамках данного исследования изучаются свойства галактик на больших красных смещениях. Площадь исследуемой площадки составляет около 2 квадратных градусов. Наблюдения проводятся во всех диапазоне: от радио до жесткого рентгена.

Подробнее о проекте и его результатах можно прочесть в сопутствующих статьях astro-ph/0612291, astro-ph/0612295, astro-ph/0612306, astro-ph/0612311, astro-ph/0612314 и др. (проекту COSMOS посвящен специальный выпуск Astrophysical Journal Supplements, поэтому разом в Архиве появилось множество статей).

обзор hep-ph/0612129 Струнная космология (String Cosmology)
Authors: James M. Cline
Comments: 47 pages, 17 figures; based on lectures given at Sheffield University Summer Institute, June 2006, and Les Houches Ecole de Physique, August 2006

Введение в струнную космологию. Несмотря на "вводность" текст таки довольно непростой.

См. также статью astro-ph/0612337, посвященную близкой тематике.

миниобзор astro-ph/0612565 Состояние экспериментов по прямому поиску слабовзаимодействующих частиц темной материи (Status of direct searches for WIMP dark matter)
Authors: Richard W. Schnee
Comments: 8 pages, 3 figures, to appear in Proceedings of SUSY06, the 14th International Conference on Supersymmetry and the Unification of Fundamental Interactions, UC Irvine, California, 12-17 June 2006

Короткий, но содержательный обзор по методам прямого (лабораторного) поиска частиц темной материи. Описываются и конкретные эксперименты и их результаты.

Выпуск 145. 11-30 ноября 2006

astro-ph/0611518 Пересмотр Оси зла (The Axis of Evil revisited)
Authors: Kate Land, Joao Magueijo
Comments: 5 pages, submitted to MNRAS

Благодаря громкому названию первая работа этих авторов получила большую известность. Речь идет о поисках выделенных направлений по данным о реликтовом излучении. Независимый анализ ранее показал, что первоначальный энтузиазм первооткрывателей Оси был чрезмерным. Однако авторы не сдаются и продолжают настаивать на реальности полученных ими результатов.

обзор astro-ph/0611541 Физика и ранняя история межгалактической среды (The Physics and Early History of the Intergalactic Medium)
Authors: Rennan Barkana, Abraham Loeb
Comments: 36 pages, 17 figures, submitted to Reports on Progress in Physics (Invited Review)

Исследования межгалактической среды (МГС) очень важны, т.к. она несет на себе отпечаток ранней истории вселенной. Однако МГС - очень сложный объект для изучения. В обзоре авторы суммируют наше знание о МГС и рассуждают о том, что и как можно еще узнать изучая ее.

См. также astro-ph/0611637, где обсуждается вопрос об обогащении МГС тяжелыми элементами.

обзор astro-ph/0611615 Нейтронные звезды и черные дыры в звездных скоплениях (Neutron Stars and Black Holes in Star Clusters)
Authors: F. A. Rasio et al.
Comments: 29 pages, proceedings of IAU JD06, to appear in Highlights of Astronomy, Volume 14, ed. K. A. van der Hucht

Это своего рода обзор докладов по астрофизике нейтронных звезд и черных дыр в плотных звездных скоплениях (в основном, шаровых), базирующийся на приглашенных докладах на одной из сессий генеральной ассамблеи МАС.

Выпуск 144. 01-10 ноября 2006

astro-ph/0611265 XMM-Newton смотрит на MS0735+7421: самой мощное активное ядро в скоплении галактик (XMM-Newton view of MS0735+7421: the most energetic AGN outburst in a galaxy cluster)
Authors: Myriam Gitti et al.
Comments: 6 pages, 5 figures. To appear in the Proceedings of "Heating vs. Cooling in Galaxies and Clusters of Galaxies", August 2006, Garching (Germany)

Желающие почитать оригинальный материал по этой новости приглашаются.

Суть там такова, что мощное активное ядро галактики выбрасывает струи достаточной мощности, чтобы существенно влиять на свое окружение в скоплении галактик.

Выпуск 143. 18-31 октября 2006

astro-ph/0610773 Квазары, гамма-всплески и лацертиды (Quasars, Gamma Ray Bursters and BL Lacertids)
Authors: Halton Arp
Comments: 3 pages

Не стареют душой ветераны!

Как все помнят, Бэрбиджи и Арп активно противостоят стандартной (и, как я думаю, можно утверждать, верной) интерпретации красных смещений квазаров. Но вот, замешались еще какие-то гамма-всплески. Тоже большие красные смещения у них ... И их туда же! Скажем, что гамма-всплески и порождаются квазарами!

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

обзор hep-th/0610221 Браны и инфляция: взгляд на теорию струн из космоса (Brane Inflation : String Theory viewed from the Cosmos)
Authors: S.-H. Henry Tye
Comments: 29 pages, 8 figures. An introduction and review

Не слишком навороченный обзор по инфляции в струнной теории. Теория может и не верна, но обзор полистать можно.

обзор astro-ph/0610906 Отчет рабочей группы ESA-ESO по фундаментальной космологии (Report by the ESA-ESO Working Group on Fundamental Cosmology)
Authors: John A. Peacock et al.
Comments: ESA-ESO Working Groups Report No. 3, 132 pages, 28 figures. A printed version (A5 booklet) is available in limited numbers from the Space Telescope-European Coordinating Facility (ST-ECF): stdesk@eso.org

Советую прочесть этот текст, хотя он и большой. По-крайней мере, я его уже распечатал. Он содердит в себе достаточно полный обзор современной космологии, а также список основных проблем, описание методов их возможного решения. Разумеется, не обойдены внимание будущие крупные проекты в наблюдательной космологии.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

Выпуск 141. 15-30 сентября 2006

astro-ph/0609516 Прецизионное изучение темной энергии на LSST (recision Studies of Dark Energy with LSST)
Authors: J. Anthony Tyson, for the LSST Collaboration
Comments: 9 pages, 3 figures, Talk given at CIPANP 2006, 9th Conference on the Intersections of Particle and Nuclear Physics, May 30-June 3, 2006, Rio Grande, Puerto Rico

LSST (Large Synoptic Survey Telescope) начнет своб работу в 2013 году. Это наземный восьмиметровый телескоп с большим полем зрения. Как и у всех инструментов этого типа (начиная с 8-ми сантиметровых) список его задач весьма широк: от малых тел солнечной системы до космологии. В данной статье речь идет именно о последней.

Наблюдения множества слабых галактик позволят получить важную информацию о свойствах крупномасштабной структуры. Это, в свою очередь, позволит лучше понять свойства темной материи и темной энергии.

astro-ph/0609593 Космологический калькулятор в Сети (A Cosmology Calculator for the World Wide Web)
Authors: Edward L. Wright
Comments: 8 pages with 1 included figure.

Описан полезный сетевой ресурс, позволяющий пересчитывать разные популярные величины друг в друга для разных космологических параметров. Все советую прочесть и поиграться.

Космологический калькулятор
Время "путешествия" светового луча
Продвинутая версия калькулятора.

Обсудить в ЖЖ-сообществе ru_astroph.
Обсудить на Астрофоруме в Научной панораме.

миниобзор gr-qc/0607006 Приключения пространства-времени (The adventures of Spacetime)
Authors: Orfeu Bertolami
Comments: Chapter in the book Relativity and the Dimensionality of the World to be published in the Springer series Fundamental Theories of Physics. Volume Editor: Vesselin Petkov. 18 pages plus macros; updated references

Интересное чтение для тех, кто серьезно интересуется современным состоянием изучения свойств пространства-времени. Статья начинается с исторического введения, но даже оно уже содержит формулы. Так что это не легкое чтиво. Основное внимание уделено современным работам, соответственно, дается достаточно много ссылок.

Выпуск 140. 01-15 сентября 2006

astro-ph/0609002 Эволюционирует ли единая модель АЯГ с красным смещением? Использование рентгеновсокго фона для предсказания ИК излучения АЯГ (Does the AGN Unified Model Evolve with Redshift? Utilizing the X-ray Background to Predict the Mid-Infrared Emission of AGN)
Authors: D.R. Ballantyne et al.
Comments: 27 pages, 17 figures (12 in color), accepted by the ApJ

Рентгеновский фон создается в основном внегалактическими источниками - активными ядрами галактик (АЯГ). Эти объекты активно изучаются методом популяционного синтеза. В основе лежит т.н. единая модель, в которой разница между разными АЯГ объясняется в основном массой черной дыры. А для описания различных наблюдательных проявлений используются эффекты ориентации: смотрим ли мы перпендикулярно поглощающему тору вокруг черной дыры, или же луч зрения лежит вблизи плоскости тора и т.п.

В стандартной единой модели в нулевом приближении считается, что параметры АЯГ не эволюционируют со временем. Однако ясно, что эволюция должна быть, и в модификациях модели ее как-то пытаются учитывать. В своей статье авторы делают следующее. Они использую данные популяционного моделирования рентгеновского фона для предсказания светимостей в инфракрасном диапазоне. Затем результаты сравниваются с данными, полученными на Спитцере. Авторы полагают, что именно сравнение расчетов с данными Спитцера позволит наложить существенные ограничения на модели эволюции торов вокруг черных дыр в АЯГ.

astro-ph/0609005 Эволюция темпа звездообразования от z=5 до z=0 по данным глубокого обзора VIMOS VLT (The cosmic star formation rate evolution from z=5 to z=0 from the VIMOS VLT Deep Survey)
Authors: L. Tresse et al.
Comments: Submited to A&A, 20 pages, 12 figures

По данным о почти 12 000 спектрах галактик авторы восстанавливают поведение темпа звездообразования для эпохи от красного смещения 5 до нашего времени. Авторы выделяют несколько эпох с разной эволюцией темпа звездообразованием (отмечу, что речь идет о наблюдениях на двух площадках в двух направлениях).

Показано изменение темпа звездообразования со временем. Новые данные, описанные в статье показаны красными кружками.

astro-ph/0609125 О законе тяготения, массе нейтрино и доказательстве существования темной материи (On the Law of Gravity, the Mass of Neutrinos and the Proof of Dark Matter)
Authors: Garry W. Angus et al.
Comments: 5 pages, 1 figure

Авторы анлизируют данные по сталкивающимся скоплениям в рамках стандартной ОТО и MOND. Показано, что темная материя необходима. Но такой же вывод можно сделать и по другим данным о скоплениях, а также по данным о реликтовом излучении. Минимальным компромиссом для приемлемости MOND явлается добавление нейтрино с массой порядка 2 эВ. Т.е. народ пытается объяснить данные без "экзотической темной материи" (нейтралино и т.п.), но в рамках MOND.

О перспективах прямого поиска частиц темной материи в лабораториях и об их связи с будущими укорительными экспериментами можно почитать здесь: astro-ph/0609126.

Выпуск 139. 01-31 августа 2006

astro-ph/0608407 Прямое эмпирическое доказательство существования темной материи (A direct empirical proof of the existence of dark matter)
Authors: Douglas Clowe et al.
Comments: Accepted for publication in ApJL

Заголовок звучит как заявка на нобелевку.... Новость уже несколько дней муссируется в СМИ. Популярное изложение легко найти в Сети, начать лучше с пресс-релиза NASA.

В статье представлены наблюдения на телескопе им. Хаббла, проведенные с целью восстановления распределения массы в скоплении методом слабого линзирования.

Эта статья сопровождается работой той же группы авторов, посвященной тому же скоплению: astro-ph/0608408.

Детальное описание результатов я постараюсь дать в очередной АНКе.

миниобзор astro-ph/0608450 Первые звезды во Вселенной и космическая реионизация (The First Stars in the Universe and Cosmic Reionization)
Authors: Rennan Barkana
Comments: 8 Latex pages, 3 Figures, Science, 313 (2006) 931-934, Invited Review

Традиционно в Science публикуются достаточно популярные, но при этом вполне строгие обзоры актуальных проблем. Этот посвящен появлению первых звезд во Вселенной и их роли в реионизации вещества на красных смещениях порядка 10-20.

astro-ph/0608675 Гравитационное линзирование в модифицированной гравитации и линзирование на сливающихся скоплениях без темного вещества (Gravitational Lensing in Modified Gravity and the Lensing of Merging Clusters without Dark Matter)
Authors: J. W. Moffat
Comments: 8 pages, one figure

Разумеется, после рассмотренного выше результата по распределению массы в сливающемся скоплении галактик сторонники модифицированной гравитации бросились на защиту своих позиций.

Автор показывает, что всякие MOND-теории в самом деле оказываются закрытыми, но вот предложенная самим Моффатом MOG-теория может объяснить наблюдаемые данные. Чудны дела твои, Господи!.

См. также статью astro-ph/0608681

Выпуск 138. 01-31 июля 2006

миниобзор astro-ph/0607066 Наблюдая темную сторону (Surveying the dark side)
Authors: Roberto Trotta, Richard Bower
Comments: 9 pages, no figures. Review article to appear in "Astronomy and Geophyiscs"

Хотя Монти Пайтон в лице Брайана и призывали нас смотреть на светлую сторону жизни, тем не менее надо помнить и о темной стороне...

Однако не стоит торопиться делать мрачное лицо, в данном случае речь идет всего лишь об исследовании темной энергии. Авторы дают детальный обзор типов наблюдений, которые могут дать какую-то важную информацию о свойствах этого компонента вселенной. Также рассматриваются конкретные проекты, которые в ближайшее время должны пролить свет на темную сторону.

See you on the dark side of the Moon.

And there is no dark side of the Moon really.

astro-ph/0607632 Хаббловское ультраглубокое поле (The Hubble Ultra Deep Field)
Authors: Steven V. W. Beckwith, et al.
Comments: 44 pages, 18 figures, to appear in the Astronomical Journal October 2006

Представлены результаты глубокого снимка, полученного на Космическом телескопе. Экспозиция составила один миллион секунд! Наблюдалась площадка площадью всего лишь 11 квадратных угловых минут. Предельная звездная величина примерно равна 29. Составлен каталог примерно 10 000 объектов.

Выпуск 137. 16 июня - 30 июня 2006

astro-ph/0606643 Космологическая наука и Planck (Cosmological science enabled by Planck)
Authors: Martin White
Comments: 10 pages, 6 figures, proceedings of the UC Irvine conference on cosmic microwave background temperature and polarization anisotropies

Достаточно популярно описывается, какую науку можно будет делать, когда будет работать спутник Planck. Естественным образом статья включает в себя как бы краткий курс по космологии, т.к. приходится говорить о разных параметрах и моделях.

Выпуск 136. 01 июня - 15 июня 2006

astro-ph/0606278 BICEP: широкоугольный болометрический поляриметр для реликтового излучения (The Robinson Gravitational Wave Background Telescope (BICEP): a bolometric large angular scale CMB polarimeter)
Authors: K. W. Yoon et al.
Comments: 18 pages, 11 figures. To appear in Millimeter and Submillimeter Detectors and Instrumentation for Astronomy III, Proceedings of SPIE, 6275, 2006

Поляризацию реликтового фона будут измерять на спутнике Планк. Но до его запуска разные группы стремятся получить максимум с помощью наземных установок.

Вот доклад о первых результатах с одной из них. Это The Robinson Gravitational Wave Background Telescope (BICEP). Он начал свою работу в Антарктиде. Конечно, "Планк", если все будет по плану, получит более детальную картину. Тем не менее, очень важно, чтобы работали и установки, подобные BICEP.

Выпуск 135. 22 апреля - 31 мая 2006

комментарий astro-ph/0604448 Астрономия: трудности с первым светом (Astronomy: Trouble at first light)
Authors: Piero Madau
Comments: 6 pages, 1 figure, Nature News and Views on Aharonian et al. 2006, Nature, 440, 1018-1021. Journal-ref: Nature 440 (2006), 1002-1003

Это не оригинальная статья, а довольно интересное эссе из разряда тех, что так любят публиковать в Nature. Посвящено оно тому, что наблюдатели до сих пор не могут дать четкого ответа о том, как светили самые первые звезды.

обзор astro-ph/0604561 Крупномасштабная структура Вселенной (The large-scale structure of the Universe)
Authors: Volker Springel et al.
Comments: Invited review to Nature , 2006, 440, 1137

Обзор по крупномасштабной структуре. Мы привыкли, что если Nature - то обзор короткий, но тут другое дело. 34 страницы.

миниобзор astro-ph/0605242 Кризис энергии вакуума (The vacuum energy crisis)
Authors: Alexander Vilenkin
Comments: 4 pages, no figures; invited "perspective" article in "Science" (4 May 2006)

Вопрос об объяснении величины космологической постоянной тревожит ученых. Для многих ведущих физиков-теоретиков это вопрос номер один. Данная короткая заметка посвящена критическому анализу идей Штейнхарда и Турока, а также антропному разрешению вопроса.

миниобзор astro-ph/0605378 Какова роль нейтрино во Вселенной? (What is the Role of Neutrinos in Shaping the Universe?)
Authors: Lawrence M. Krauss
Comments: 10 pages. Invited review lecture, International Workshop on NO-VE, Venice, 2006

Поскольку сейчас стандартная модель это "лямбда-СиДиЭм", т.е. холодная темная материя с космологической постоянной, то о нейтрино космологи как-то стали забывать. В обзоре описывается почему это все-таки не стоит делать.

astro-ph/0605709 Сколько должно быть вселенных? (How Many Universes Do There Need To Be?)
Authors: Douglas Scott, J.P. Zibin
Comments: 6 pages, 1 figure

Данные наблюдений говорят о том, что кривизна нашей вселенной мала. Это означает, что за нашим горизонтом частиц все не заканчивается и, более того, "внешний" объем превосходит "внутренний". Можно, основываясь на наблюдательных данных (прежде всего речь идет о наблюдениях реликтового фона, т.е. о данных WMAP), дать нижний предел на "внешний" объем. С учетом неопределенностей современных данных "внешний" объем превосходит "внутренний" как минимум на порядок.

Выпуск 134. 12-21 апреля 2006

astro-ph/0604242 Наблюдательный тест для антропного происхождения космологической константы (An Observational Test for the Anthropic Origin of the Cosmological Constant)
Authors: Abraham Loeb
Comments: 5 pages, submitted to JCAP

Антропное объяснение величины космологической постоянной состоит в том, что из всего многообразия вариантов величины этого параметра, доступного в мультиверсе, жизнь может появиться лишь в тех вселенных, в которых постоянная попадает в очень узкий диапазон (разумеется, вблизи значения космологической постоянной в нашей вселенной). Разумеется, другие вселенные для нас недоступны, поэтому проверить такое объяснение довольно трудно. Арбахам Лоэб считает, что ему, тем не менее, удалось придумать, как такую проверку можно осуществить.

Идея состоит вот в чем. Если планетные системы могли возникать на z порядка 10, то это означает, что планетные системы могут возникать во вселенных, где космологическая постоянная в тысячу раз отличается от нашей. В случае, если удасться показать, что в звездных системах, возникших на таких больших красных смещениях, есть планеты, то, полагает Лоэб, по антропной аргументации будет нанесен серьезный удар.

Конечно, увидеть свидетельства существования планет на z=10 сейчас нельзя. Но можно поискать их в старых системах, например, в старых шаровых скоплениях и карликовых галактиках. Это можно сделать, например, с помощью микролинзированию.

На мой взгляд, такой подход, в случае обнаружения планет, не сможет серьезно поколебать ряды сторонников антропного объяснения. Во-первых, как верно пишет Лакатос, так просто исследовательскую программу не задушишь, не убьешь. Во-вторых, вывод Лоэба о том, что в случае обнаружения таких планет можно уменьшить вероятность антропного объяснения до 0.1 процента, основан на ряде предположений, которые могут и не выполняться.
1. Наличие планет еще ничего не говорит о наличии жизни.
2. Важно оценить количество цивилизаций и продолжительность их существования.

astro-ph/0604346 Проверка соосности для низких мультиполей реликтового фона (Alignment Tests for low CMB multipoles)
Authors: L. Raul Abramo et al.
Comments: 12 Pages, 6 Figures.

Все помнят нашумевшую идею об оси зла, которая никак не связана с политикой. Термин был предложен в работе astro-h/0502237, и стал очень популярным (хотя специалисты и сомневались в том, что эффект имеет отношение к самому реликтовому фону, а не к вкладу каких-то других эффектов).

Суть "оси зла" состоит в соосности диполя и октуполя. В данной статье авторы исследовали наличие соосности между различными мультиполями. Первый результат состоит в том, что нет соосности высоких мультиполей с направлением, задаваемым диполем. Также нет соосности с направлениями, задаваемыми Галактикой и эклиптикой. Затем авторы подтверждают известную соосность между квадруполем и октуполем. Обнаружены и некоторые другие совпадения. Авторы делают вывод, что данные трех лет WMAP подтверждают наличие выделенных направлений.

Отмечу, что анализ карт микроволнового фона - дело непростое. Поэтому окончательные выводы делать пока рано. Воздерживаются от них и сами авторы.

См. также статью astro-ph/0604410, в которой также рассматривается вопрос об "оси зла" и т.п.

обзор gr-qc/0604062 Энергия вакуума: мифы и реальность (Vacuum Energy: Myths and Reality)
Authors: G.E. Volovik
Comments: 20 pages, 2 figures, prepared for the special issue of Int. J. Mod. Phys. devoted to dark energy and dark matter, IJMP style

Важный обзор. Ведь важно не просто писать о том, что хорошо знаешь, но еще и критиковать неверные устоявшиеся упрощения, мифы и т.п. Однако, полагаю, что тут еще много неясного, и многие аналогии свойств вакуума с поведением квантовых жидкостей могут быть оспорены.

Выпуск 133. 01-11 апреля 2006

astro-ph/0604038 Моделирование методом многих тел в альтернативных теориях гравитации (N-Body Simulations of Alternate Gravity Models)
Authors: Hans F. Stabenau, Bhuvnesh Jain
Comments: 21 pages, 8 figures

Очевидно, что в альтернативных теориях гравитации образование крупномасштабной структуры будет идти не совсем так, как в стандартной теории. Вопрос в том "насколько не так" и можно ли это увидеть в наблюдениях. Авторы проводят численный счет, в котором гравитацию "подкрутили". Показано, что анализ трехмерного распределения галактик может помочь проверить некоторые из предлагаемых подходов.

О связи альтернативных теорий и космологии см. также astro-ph/0604055. Там речь идет о том, как теория Бранса-Дикке может решить проблему темной материи (хотя, кажется, что статья неправильная).

книга astro-ph/0604069 Научная программа "Планка" (The Scientific Programme of Planck)
Authors: The Planck Collaboration
Comments: 152 pages

Книга, посвященная научной программе спутника "Планк".

Книга содержит техническое описание спутника, некоторые основы, необходимые для понимания сути научной программы, и, наконец, сами научные задачи, которые спутник будет решать.

Возможно, что многим будет небезинтересно посмотреть, какие еще задачи, кроме исследования реликтового излучения, ставятся перед этим проектом.

Выпуск 132. 22-31 марта 2006

astro-ph/0603647 Постоянная Хаббла: итог программы на Космическом телескопе по калибровке светимости сверхновых типа Iа по цефеидам (The Hubble Constant: A Summary of the HST Program for the Luminosity Calibration of Type Ia Supernovae by Means of Cepheids)
Authors: A. Sandage et al.
Comments: 52 pages, 9 figures, 8 tables, submitted to the Astrophysical Journal

Подводится итог 15-тилетней программы по уточнению постоянной Хаббла. Основа работы - уточнение светимости сверхновых типа Ia на основе данных по цефеидам. Т.е., по цефеидам оценивается расстояние до галактики, в которой видна сверхновая. Это позволяет определить светимость сверхновой. Затем расстояния до далеких галактик с известным красным смещением (в которых цефеиды уже не видны из-за большого расстояния) определяется по наблюдаемым в них сверхновым типа Ia.

Собственно, телеском им. Хаббла был нужен как раз для изучения цефеид в относительно близких галактиках, в которых были зарегистрированы вспышки сверхновых этого типа. Напомню, что такие сверхновые используют в качестве т.н. "стандартной свечи". Именно по ним впервые были получены результаты, позволяющие говорить об ускорении расширения вселенной.

Итог работы таков: постоянная Хаббла равна 62.3 км/с/Мпк +/- 5 км/с/Мпк (систематическая ошибка) +/- 1.3 км/с/Мпк ("случайная" ошибка, связанная с конечной статистикой). Некоторые изменения возможны, если будут аккуратно учтены эффекты, связанные с межгалактической пылью. Однако, они не могут превосходить примерно 20 процентов.

Важно, что результаты, полученные разными группами (зачастую "не дружащими" друг с другом) качественно сходятся. Напомню, что недавний результат группы WMAP составляет 73+/- 3 км/с/Мпк. С учетом разных подходов результаты согласуются друг с другом. Т.е. значение порядка 68-70 км/с/Мпк устраивает всех.

astro-ph/0603690 Кросс-корреляция данных третьего года WMAP и обзора SDSS DR4: новые указания на темную энергию (Cross-correlation of WMAP 3rd year and the SDSS DR4 galaxy survey: new evidence for Dark Energy)
Authors: A.Cabre, E.Gaztanaga, M.Manera, P.Fosalba, F.Castander
Comments: 5 pages, 5 figures, submitted to MNRAS Letter

Как известно, космология стоит на нескольких китах: наблюдения реликтового фона, наблюдения разбегания галактик, данные по первичному нуклеосинтезу и обзоры по крупномасштабной структуре. Наиболее полная картина создается, когда складываются все эти данные.

Поскольку недавно вышел релиз по результатам трех лет работы спутника WMAP, сейчас ученые активно "окучивают" данные по реликтовому фону, сопоставляя его с другими элементами космологической картины. В этой работе данные WMAP складываются с данными последнего релиза Слоановского Цифрового Обзора Неба.

Основной результат таков, что с большей точностью и достоверностью подтверждается наличие темной энергии. Напомню, что первоначально указания на существование темной энергии были получены с помощью совершенно иной техники - по данным о разбегании галактик (по сверхновым типа Ia были получены оценки расстояний до далеких галактик). Важно, что вскоре качественно такой же результат удалось получить без привлечения данных по сверхновым - только по данным о реликте или только по данным о крупномасштабной структуре. Сложение всех трех подходов, да еще при возросшей точности, по-прежнему подтверждает необходимость наличия темной энергии.

См. также статью astro-ph/0603753, посвященную проблеме определения космологических параметров по разным данным, в первую очередь по микроволновому фону.

миниобзор astro-ph/0603750 Век космологии (A centure of cosmology)
Authors: E.L. Wright
Comments: 10 pages

Короткий, но очень емкий, обзор, посвященный истории и достижениям космологии за последние 100 лет (т.е. с момента появления работ Эйнштейна по СТО). Особенно детально рассмотрены 60-е гг.

Выпуск 131. 13-21 марта 2006

astro-ph/0603257 История космологического звездообразования: три независимых подхода (The History of Cosmological Star Formation: Three Independent Approaches and a Critical Test Using the Extragalactic Background Light)
Authors: Kentaro Nagamine et al.
Comments: 36 page, 9 figures. Submitted to ApJ

Всем понятно, что история звездообразования во вселенной - это важнейшая вещь. Выяснить, как же темп формирования звезд изменялся, более чем сложно. Создать модель, которая хорошо описывала бы эти данные, тоже нелегко. Статья очень интересная. По-крайней мере вводную часть и основные результаты стоит посмотреть. Пусть объем вас не пугает, это следствие выбранного формата.

Авторы рассматривают три подхода:
1. Непосредственные данные о далеких объектах.
2. Анализ свойст нашей и других близких галактик. Такие "раскопки" могут дать информацию о том, какова была история звездообразования в этих звездных системах.
3. Теоретические модели, основанные на детальном моделировании процесса образования галактик и их дальнейшей эволюции.
Вроде бы, наблюдается разумный консенсус трех подходов (см. рисунок, на котором теоретические модели сравниваются с наблюдениями). Важно, что компьютерные модели на основании Лямбда-CDM подхода также хорошо вписались. Две самые важные детали - примерное постоянство темпа звездообразования от z=7 до 2, и спадание от z=2 до 0 - присутствуют по всех моделях и в данных наблюдений (на всякий случай напомню, что данные тут далеко не непосредственные, фактически, наблюдаемые величины надо пересчитывать модельно-зависимым образом в темп звездообразования).

Показан темп звездообразования в зависимости от красного смещения в единицах масса Солнца в год на кубический мегапарсек. Шкала логарифмическая с основание 10. Т.е. -2 соответствует 10^-2=0.01 массы Солнца в год на кубический мегапарсек. Разными символами показаны данные наблюдений. Кривые соответствуют различным моделям, обсуждаемым в тексте статьи.

astro-ph/0603266 О горизонтах и космическом пейзаже (On horizons and the cosmic landscape)
Authors: George F R Ellis
Comments: 4 pages

"-Крепко ты меня поправил, Василий Иванович"

Всем читать! Прямо все в тему, т.е. в тему нашей с Топоренским статьи в третьем номере "Вокруг света". В прошлом выпуске я обзоров я рассказывал о двух интересных статьях по так сказать интерпретационной космологии и всяких подвохах, и вот еще одна.

Это критическая заметка, комментарий, по поводу одного утверждения Сасскинда. Суть в том, что Эллис полагает, что Сасскинд в одном месте своей новой популярной книги (важно, что популярной) путает горизонт частиц с горизонтом событий. Это лишний раз показывает, как все непросто, что даже очень сильные и именитые ученые спорят друг с другом. Правда, еще раз обращаю внимание, неточность обнаружена в популярной книги. В некотором смысле это не совсем ex cathedra.

книга astro-ph/0603360 Первый свет (First Light)
Authors: Abraham Loeb
Comments: 158 pages, lecture notes for the SAAS-Fee Winter School, April 2006 (to be published by Springer Verlag); this http URL

Это часть книги с материалами ежегодной школы по астрономии.

Подробно и доступно описывается, как во вселенной из первичных флуктуаций появляются первые объекты, как они начинают излучать, и что с ними потом происходит.

astro-ph/0603449 Результаты трех лет работы WMAP: приложения к космологии (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Three Year Results: Implications for Cosmology)
Authors: D. N. Spergel et al.
Comments: 89 pages, 28 figures, submitted to ApJ
astro-ph/0603450 Результаты трех лет работы WMAP: анализ поляризации (Three Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Polarization Analysis)
Authors: L. Page et al.
Comments: 46 pages, 28 figures, submitted to ApJ
astro-ph/0603451 Результаты трех лет работы WMAP: анализ температуры (Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Temperature Analysis)
Authors: G. Hinshaw et al.
Comments: 93 pages, 24 figures, submitted to ApJ
astro-ph/0603452 Результаты трех лет работы WMAP: профиль пучков, обработка данных, характеристики радиометров и пределы на систематические ошибки (Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Beam Profiles, Data Processing, Radiometer Characterization and Systematic Error Limits)
Authors: N. Jarosik et al.
Comments: 49 pages, 13 figures, submitted to ApJ

Все их так ждали, и вот они! Результаты обработки данных по итогам трех лет наблюдений на спутнике WMAP!

(изображение взято с сайта Universetoday.com)

Более подробно обо всем этом можно прочесть здесь.

Выпуск 130. 01-13 марта 2006

обзор gr-qc/0602098 О влиянии космологического расширения на динамику солнечной системы (On the influence of the global cosmological expansion on the local dynamics in the Solar System)
Authors: Matteo Carrera, Domenico Giulini
Comments: 37 pages, 2 figures

Рассматривается вопрос о том, как может космологическое расширение влиять на динамику объектов солнечной системе. Разумеется, эффект, даже если он существует, очень мал. И, разумеется, никаких наблюдений в этом смысле нет. Тем не менее, статья интересная. Мне, как некосмологу, затруднительно дать какие-то более детальные комментарии. Хотелось бы услышать их от соответствующих специалистов.

обзор astro-ph/0603149 Физика космологической реионизации (Physics of Cosmic Reionization)
Authors: T. Roy Choudhury, A. Ferrara
Comments: Invited review (to be published by RSP), edited by R. Fabbri. 40 pages

В последние годы эпоха реионизации привлекла огромное внимание ученых. Связано это, разумеется, с появлением новых наблюдательных данных. В обзоре приводится сводка того, что мы знаем об эпохе реионизации, и того, как мы пытаемся все это самим себе объяснить.

методология astro-ph/0603162 Расширяется ли пространство во фридмановских моделях вселенной? (Is space expanding in the Friedmann universe models?)
Authors: Oyvind Gron, Oystein Elgaroy
Comments: 7 pages, 3 figures, submitted to Am. J. Phys

Не уверен, что такие статьи стоит писать. С одной стороны, авторы грамотно рассматривают важную вещь: как интерпретировать наблюдаемое красное смещение далеких галактик. Авторы показывают, что нельзя использовать один эффект Доплера. Все это хорошо. В принципе, это и хорошо известно. Другое дело, что периодически появляются работы, где все-таки пытаются все объяснить одним Доплером.... С другой стороны, авторы зачем-то акцентируют то, что во втором порядке космологическое красное смещение можно представить как сумму доплер-эффекта и гравитационного красного смещения. На мой взгляд (именно, на мой взгляд), это не только бесполезное, но и, в некотором смысле, вредное утверждение :)
Поясню. Ни к каким упрощениям расчетов это не приводит. А вот запутать может, т.к. эфект доплера тут вообще ни при чем. По сути дела ни при чем. Кстати, равно как и гравитационное красное смещение. Космологический эффект - это совершенно отдельное явление.

astro-ph/0603169 Шесть пиков в распределении 46 400 квазаров из обзора SDSS по красным смещениям согласуются с предпочтительными красными смещениями, предсказанными моделью уменьшающегося собственного красного смещения (Six Peaks Visible in the Redshift Distribution of 46,400 SDSS Quasars Agree with the Preferred Redshifts Predicted by the Decreasing Intrinsic Redshift Model)
Authors: M.B. Bell, D. McDiarmid
Comments: 12 pages, 12 figure, accepted for publication in the Astrophysical Journal

По данным SDSS о 46 400 квазаров с известными красными смещениями показано, что в распределении квазаров есть некоторая периодичность. Отмечу, что аналогичные результаты по совсем другой выборке давали и другие группы, например, группа из ФТИ им. Иоффе, на чьи результаты авторы почему-то не сылаются.

Обнаружено шесть пиков в распределении квазаров по красным смещениям. Причем, пики имеют выраженную периодичность.

Выпуск 129. 20-28 февраля 2006

astro-ph/0602572 Расстояние по цефеидам до галактик со сверхновыми Ia по данным о пересмотренном фотометрическом нуль-пункте HST-WFPC2 и на основе новых соотношений период-светимость и новых поправок за металличность (Cepheid Distances to SNe Ia Host Galaxies based on a Revised Photometric Zero-Point of the HST-WFPC2 and New P-L Relations and Metallicity Corrections)
Authors: A. Saha et al.
Comments: 73 pages, 16 figures, 8 tables, accepted for publication in the Astrophysical Journal

Вот такое длинное название....

Уточнение шкалы расстояний - это труднейшая задача. Она не решается за раз. Статья - это очередной промежуточный этап по оценке расстояний до далеких галактик на основании данных о сверхновых типа Ia. Для этого нужно прокалибровать сверхновые. Для этого по цефеидам надо точно определить расстояния до галактик, в которых видны эти сверхновые. Тогда их можно будет использовать для более далеких галактик, в которых цефеиды уже не видны.

обзор hep-th/0602276 Космические струны (Cosmic Strings)
Authors: Mairi Sakellariadou
Comments: 42 pages, 7 figures, Chapter for the book "Quantum Simulations via Analogues: From Phase Transitions to Black Holes", to appear in Springer lecture notes in physics (LNP)

Космические струны, если не на коне, то все пытаются на него взобраться. После периода энтузиазма (лет 20 назад) наступила пора скепсиса. Вообще говоря, она, на мой взгляд, так и не закончилась, но автор обзора полагает иначе. Почему, какие интересные возможности можно придумать несмотря на жесткие ограничения - обо всем этом в работе Mairi Sakellariadou.

Выпуск 128. 13-20 февраля 2006

hep-th/0602091 Заселение пейзажа (Populating the Landscape: A Top Down Approach)
Authors: S.W. Hawking, Thomas Hertog
Comments: 22 pages, 1 figure

Интересная статья, посвященная важной идее. Отмечу, что математикой статья не перегружена.

В теории струн есть понятие "пейзаж" (landscape). Оно связано с тем, что теория представляет огромный выбор параметров для, грубо говоря, создания Вселенной. Параметры определяют свойства вакуума. Нам, конечно, хочется понять, как получить "наш" вакуум с маленькой космологической постоянной и т.п. Например, можно использовать антропный подход (он также обсуждается в статье). Однако статья не совсем о том, как выбрать правильные параметры из множества возможных. авторы рассуждают, как в такой теории строить космологию.

Предлагается подход "сверху вниз" (top down). Это выражение означает, что "пляшем не от печки", а "к печке". Т.е., не из знания начальных параметров выводим конечные, а, в некотором смысле, наоборот. В случае космологии в подходе "снизу вверх" (bottom-up) надо задать начальное состояние и из него вывести то, что мы сейчас наблюдаем. Этот подход очень трудно реализовать. Ведь в космологии, во-первых, мы плохо представляем себе начальные условия, а во-вторых, мы имеем наблюдаемую вселенную в количестве 1 (одна) штука. Да и то, наблюдаем ее не всю, а лишь некоторую часть. Поэтому Хоукинг и Хертог предлагают использовать top-down. Необходимо проводить расчет всех альтернативных историй, которые приводят к такому же конечному состоянию. Т.е. в некотором смысле берется сумма по всем возможным начальным условиям с последующим анализам вклада тех историй, которые приводят к наблюдаемой картине. Величины вероятностей таких историй смогут помочь понять, какие свойства нашей Вселенной связаны с фундаментальными законами, а какие - со случайными квантовыми процессами.

обзор astro-ph/0602280 Философия космологии (Issues in the Philosophy of Cosmology)
Authors: George F. R. Ellis
Comments: 60 pages, To appear in the Handbook in Philosophy of Physics, Ed J Butterfield and J Earman (Elsevier, 2006)

Всем читать! 60 страниц важного и интересного текста.

astro-ph/0602356 Ретродукция, гипотезы мультиверса и их проверяемость (Retroduction, Multiverse Hypotheses and Their Testability)
Authors: William R. Stoeger
Comments: 12 PAGES

Полуфилософское эссе о космологии.

Начнем с того, что даже первое слово в заголовке нуждается в комментариях. Забавно, что ни один словарь под рукой слово retroduction не потянул. Зато потянула Wikipedia. Термин был введен Пирсом. По сути это термин из методологии науки, означающий умозаключение от следствия к посылке.

Основная тема статьи: как можно проверить гипотезу(ы) о мультиверсах при том, что сами мультиверсы мы, скорее всего, никогда непосредственно пронаблюдать не сможем.

обзор astro-ph/0602375 Наблюдательные ограничения на космическую реионизацию (Observational constraints on Cosmic Reionization)
Authors: Xiaohui Fan et al.
Comments: to appear in ARAA 2006. latex. 84 pages. 15 figs

Стадия реионизации занимает важное место в истории Вселенной. Напомню, что суть в том, что, когда появились первые мощные источники излучения, то они снова ионизовали значительную часть вселенной (все это, разумеется, происходило после рекомбинации). Что это были за источники, и когда произошла реионизация - неясно.

Авторы аккрутано рассматривают комплекс данных, связанных с реионизацией. Зачастую жесткие выводы о моменте этой стадии делают на основании данных WMAP по реликтовому фону. На самом деле, тут нужна осторожность. Почему - узнайте из обзора.

Выпуск 126. 21-31 января 2006

astro-ph/0601494 Истинная природа CSL-1 (The true nature of CSL-1)
Authors: M.V. Sazhin et al.
Comments: 5 pages, 3 figures

Возможная сенсация рассосалась.

Все помнят, что несколько лет назад новостные ленты пестрели сообщениями о том, что российские и итальянские ученые открыли объект, который мог бы быть случаем линзирования на космической струне. Разумеется, сразу высказывался и разумный скептицизм.

И вот после дополнительных наблюдений стало окончательно ясно, что никакая это не космическая струна. Жаль ....

обзор astro-ph/0601538 Космологические ограничения по галактическому скучиванию (Cosmological constraints from galaxy clustering)
Authors: Will J. Percival
Comments: 30 pages, 13 figures. Lecture given at Third Aegean Summer School, The invisible universe: Dark matter and Dark energy

Обращаем ваше внимание на этот обзор, т.к. в список самых интересных событий прошлого года вошел результат, связанный с обнаружение акустического пика по данным о крупномасштабном распределении галактик. Данный обзор посвящен разбору таких наблюдений, объяснению их важности т.п. вещам.

миниобзор astro-ph/0601576 Поляризация реликтового излучения (Cosmic Microwave Background Polarization)
Authors: James G. Bartlett
Comments: Review given at TAUP 2005, 8 pages

В последние годы много говорят о поляризации реликтовго излучения. Изучение соответствующих параметров космического микроволнового фона позволит узнать много нового о нашей Вселенной. Через пару лет будет запущен спутник Планк, специально для этого прденазначенный. Пока же поляризацию пытаются измерять в наземных и балонных экспериментах.

astro-ph/0601612 Задача двух тел с космологической постоянной и наблюдательные ограничения ( Two-body problem with the cosmological constant and observational constraints)
Authors: Ph. Jetzer, M. Sereno
Comments: 8 pages, accepted for publication in Phys. Rev. D

Вспоминается Довлатов: "Книга интересная, но сложная" (это было про "Иосиф и его братья" Томаса Манна, кстати, я сам никак не соберусь прочитать).

В статье разобрана задача двух тел с учетом вклада космологической постоянной. Вообще, проблема поведения, скажем, планет в Солнечной системе или земных спутников с учетом космологических эффектов (а космологическую постоянную можно смело к ним отнести) вызывает интерес. И вопросы. Вот во втором номере GEO я успокаивал читателя в том смысле, что расширение Вселенной не меняет орбиту Луны и искусственных спутников. По-крайней мере, эффект не наблюдается, и вообще, в ближайшие пару миллиардов лет нам ничего не грозит. Даже с учетом возможности "Большого разрыва" в настоящее время никаких наблюдаемых эффектов в Солнечной системе нет. Тем не менее, подробного разбора задачи двух тел при наличии космологической постоянной я не встречал (возможно, плохо смотрел; на один из свежих е-принтов ссылаются сами авторы - gr-qc/0511137). И вот ...

Как я предупреждал, статья сложная. Возможно, что большинство прочтет лишь разделы 1 и 5-6. Разделы 1 и 6 это введение и заключение, соответственно. А в разделе 5 представлены наблюдательные ограничения на величину космологической постоянной, которые можно получить, наблюдая системы различного типа. Как ни странно, но наилучшее дают вовсе не двойные радиопульсары, а данные по Солнечной системе. Конечно, смысл в таких ограничениях достаточно академический. Ведь по собственно космологическим данным мы примерно знаем величину космологической постоянной, а лучшие ограничения по данным о движении Земли и Марса лежат на 10 порядков выше. Тем не менее. такие пределы надо получать. Ведь проверяют же, например, действие закона всемирного тяготения на разных масштабах. И, кто знает, природа может быть устроена сложнее, чем мы себе представляем.

Основной эффект космологической постоянной на орбиту, как пишут авторы, заключается в прецессии перицентра. Можно рассчитать скорость прецессии. В первом приближении она оказывается пропорциональной космологической постоянной. Эффект значителен для маломассивных систем на широких орбитах (именно поэтому, для двойных пульсаров он не так выражен, как для планет в Солнечной системе).

Смотрите подробный комментарий Игоря Иванова.

Выпуск 125. 18-20 января 2006

gr-qc/0601056 Локальные эффекты космологических изменения физичеких "констант" и скалярные поля. II Квазисферическое пространство-время (The Local Effects of Cosmological Variations in Physical 'Constants' and Scalar Fields II. Quasi-Spherical Spacetimes)
Authors: Douglas J. Shaw, John D. Barrow
Comments: 13 pages, 1 figure

Очень специальная статья. Тем не менее, вывод таков, что при некоторых разумных условиях теоретически можно в лабораторном эксперименте обнаружить изменение глобальных "констант".

astro-ph/0601433 Ограничения на топологию вселенной по поляризации реликтового излучения (Constraining Cosmic Topology with CMB Polarization)
Authors: Alain Riazuelo, Samuel Caillerie, Marc Lachize-Rey, Roland Lehoucq, Jean-Pierre Luminet
Comments: 10 pages, submitted to PRD

Статья не обзорная. Тем не менее, обсуждается достаточно общая вещь (хотя и на частных примерах).

Многие помнят недавние работы по топологии вселенной по данным по реликтовому излучению (см. также статью на Астронете). Следующий шаг - это получение данных о топологии по измерению поляризации реликта. Уже сейчас наземные (балонные и т.п.) эксперименты дают тут кое-какую информацию. А в недалеком будущем с запуском спутника Планк мы получим четкие данные по поляризации реликта. Так что теоретики не зря готовятся!

Выпуск 125. 18-20 января 2006

gr-qc/0601056 Локальные эффекты космологических изменения физичеких "констант" и скалярные поля. II Квазисферическое пространство-время (The Local Effects of Cosmological Variations in Physical 'Constants' and Scalar Fields II. Quasi-Spherical Spacetimes)
Authors: Douglas J. Shaw, John D. Barrow
Comments: 13 pages, 1 figure

Очень специальная статья. Тем не менее, вывод таков, что при некоторых разумных условиях теоретически можно в лабораторном эксперименте обнаружить изменение глобальных "констант".

astro-ph/0601433 Ограничения на топологию вселенной по поляризации реликтового излучения (Constraining Cosmic Topology with CMB Polarization)
Authors: Alain Riazuelo, Samuel Caillerie, Marc Lachize-Rey, Roland Lehoucq, Jean-Pierre Luminet
Comments: 10 pages, submitted to PRD

Статья не обзорная. Тем не менее, обсуждается достаточно общая вещь (хотя и на частных примерах).

Многие помнят недавние работы по топологии вселенной по данным по реликтовому излучению (см. также статью на Астронете). Следующий шаг - это получение данных о топологии по измерению поляризации реликта. Уже сейчас наземные (балонные и т.п.) эксперименты дают тут кое-какую информацию. А в недалеком будущем с запуском спутника Планк мы получим четкие данные по поляризации реликта. Так что теоретики не зря готовятся!

Выпуск 124. 01-17 января 2006

обзор astro-ph/0601014 Ускоряющаяся вселенная: состояние наблюдений и теоретические приложения (Accelerating Universe: Observational Status and Theoretical Implications)
Authors: L. Perivolaropoulos
Comments: 34 pages, 17 figures. Invited Review at the Third Aegean Summer School: The Invisible Universe Dark Matter and Dark Energy'

Начинаем год с обзора по космологии. Здесь собраны основные данные, указывающие на ускоренное расширение вселенной. Также представлены и теоретические (довольно несложные) рассуждения о такой космологической модели.

обзор astro-ph/0601168 Космологические параметры 2005 (The Cosmological Parameters 2005)
Authors: Ofer Lahav, Andrew R Liddle
Comments: 26 pages TeX file. Article for The Review of Particle Physics 2006 (aka the Particle Data Book). This article supersedes astro-ph/0406681; Journal-ref: S. Eidelman et al., Phys. Lett. B 592, 1 (2004) and 2005 partial update for the 2006 edition available at the PDG WWW pages at http://pdg.lbl.gov/

Практически все основные данные по космологии собраны в одном обзоре. Однако, разумеется, обзор предназначен для специалистов, а потому "разжевывания" нет.

миниобзор astro-ph/0601307 Миниобзор по космическому микроволновому фону (Cosmic Microwave Background Mini-Review)
Authors: Douglas Scott, George Smoot
Comments: 8 pages, 2005 partial update for the 2006 edition of "The Review of Particle Physics", available on the PDG WWW pages at this http URL

Еще один обзор по космологии. На этот раз по реликтовому излучению. Описаны последние экспериментальные данные.

Выпуск 123. 24-31 декабря 2005

обзор astro-ph/0512584 Взлеты и падения постоянной Хаббла (The Ups and Downs of the Hubble Constant)
Authors: G.A. Tammann
Comments: 30 pages, 12 figures, 2 tables. 79th Annual Scientific Meeting of the Astronomische Gesellschaft 2005, Karl-Schwarzschild-Lecture, to appear in Reviews in Modern Astronomy, 19, 1

Дается история исследований постоянной Хаббла. Обсуждаются различные методики ее определения. Особо обсуждаются неопределенности в современных методах.

Выпуск 122. 11-23 декабря 2005

astro-ph/0512287 Наиболее точное ограничение на вариацию постоянной тонкой структуры по одному индивидуальному измерению (Most precise single redshift bound to the variability of the fine-structure constant)
Authors: S. A. Levshakov et al.
Comments: 2 pages, to appear in the Proceed. of IAU Symp.232 "The Scientific Requirements for Extremely Large Telescopes", eds. P. Whitelock, B. Leibundgut, and M. Dennefeld

Получено новое ограничение на вариацию постоянной тонкой структуры. Предел Delta alpha/alpha < (-0.07+/-0.84)10^{-6} получен по наблюдениям спектральных линий на z=1.15.

Выпуск 120. 12-30 ноября 2005

astro-ph/0511488 Будущее изучение магнитных полей по данным эксперимента Planck (Future magnetic fields studies using the Planck surveyor experiment)
Authors: Torsten A. Ensslin, Corina Vogt, Andre Waelkens, Alexander A. Scheckochihin
Comments: invited talk at conference on he Origin and Evolution of Cosmic Magnetism' in Bologna 2005, eds. R. Beck, G. Brunetti, L. Feretti, and B. Gaensler, to appear in Astronomische Nachrichten, 6 pages, 3 figures

Как известно, Planck - это спутник нового поколения, предназначенный для исследования микроволнового фона. Однако, кроме данных собственно по реликту, из полученных им результатов можно будет вытянуть еще много интересного. Авторы рассматривают, что сможет дать Planck для изучения крупномасштабных магнитных полей. В первую очередь речь идет о внегалактических магнитных полях. Кроме того, и в исследованиях галактического магнитного поля можно ожидать прогресса благодаря новому спутнику. Запуск ожидается в уже совсем недалеком будущем.

обзор astro-ph/0511534 Первичный нуклеосинтез: успехи и задачи (Primordial Nucleosynthesis: Successes And Challenges)
Authors: Gary Steigman
Comments: 36 pages, 14 figures, review article to appear in the International Journal of Modern Physics E

Обзор по первичному нуклеосинтезу. Эпиграфом можно было бы взять слова: "Многое сделано, но многое еще предстоит".

обзор astro-ph/0511595 Введение в нейтринную космологию (Introduction to neutrino cosmology)
Authors: Steen Hannestad
Comments: 18 pages, 5 figures, to appear in Erice 2005 proceedings

С одной стороны, сейчас роль нейтрино в космологии не столь велика, как в это верили некоторые ученые лет 10-20 назад. Причина проста - низкая масса. С другой стороны, роль нейтрино вовсе не пренебрежимо мала! В чем заключается важность нейтрино в космологии как раз и описано в обзоре.

обзор astro-ph/0511626 Эффект Сюняева-Зельдовича (The Sunyaev-Zeldovich Effect)
Authors: Y. Rephaeli, S. Sadeh, M. Shimon
Comments: 18 pages, 6 figures; to appear in proceedings of the Enrico Fermi School Background Microwave Radiation and Intracluster Cosmology', editors: F. Melchiorri and Y. Rephaeli

Обзор по эффекту Сюняева-Зельдовича. Сейчас это мощный инструмент в космологии.

astro-ph/0511709 Комментарий о "привязанных" галактиках (Comments on the tethered galaxy problem)
Authors: W. J. Clavering
Comments: 6 pages

Рассмотрен очень интересный пример поведения объекта при космологическом расширении (спасибо А. Топоренскому за "наводку").

Представьте, что есть галактика, имеющая такую большую пекулярную скорость (направленную на нас), что она компенсирует космологическое расширение. Т.е. галактика как бы привязана к нам (tethered). Каким будет ее красное смещение? Или, например, галактика с нулевым красным смещением (т.е. ее красное смещение полностью скомпенсировано пекулярной скоростью) будет приближаться к нам или удаляться? Оказывается, что тут все не так просто.

astro-ph/0511774 Безразмерные константы, космология и другие темные темы (Dimensionless constants, cosmology and other dark matters)
Authors: Max Tegmark et al.
Comments: 29 pages, 12 figs

Обсуждаются безразмерные константы, появляющиеся в космологии и физике элементарных частиц.

physics/0511135 Истинное небесное послание (The Real Message in the Sky)
Authors: Douglas Scott, J.P. Zibin
Comments: Response to physics/0510102, 2 pages

Позволю себе вольно перевести название работы. Это краткий ответ на статью physics/0510102, авторы которой развивают мысль о том, что Создатель Вселенной мог зашифровать сообщение в параметрах микроволнового фона. В ответе разъясняется, что детальная картина фона зависит от положения наблюдателя и от времени. Т.е. шифровать какое-то сообщение таким странным способом не стоило. А истинно небесное послание, зашифрованное в реликтовом фоне - это информация о ранней Вселенной. В общем, интересны пример аргументированной критики специалистами сумасшедшей идеи.

Обратите внимание на благодарность в статье!

Выпуск 119. 29 октября - 11 ноября 2005

миниобзор hep-th/0511037 Жизнь в мультиверсе (Living in the Multiverse)
Authors: Steven Weinberg
Comments: 13 pages

Письменная версия доклада, прочитанного недавно Стивеном Вайнбергом в Тринити колледже (колледже Святой Троицы, если кому-то так больше нравится).

Читать стоит. Ни формул, ни картинок там нет, зато есть подробные и понятные объяснения.

В основном речь идет об антропных аргументах. В первую очередь в связи с результатами теории струн (где получается безумное количество возможных вакуумов, выбор среди которых [пока?] не представляется возможным), но не только. Также упоминается теория хаотической инфляции и аргументы Андрея Линде, а также некоторые интерпретации квантовой механики.

Советую дочитать до конца, и улыбнуться последней ставке Стивена Вайнберга.

Выпуск 117. 01-17 октября 2005

обзор hep-ph/0509309 ILC Космология (ILC Cosmology)
Authors: Jonathan L. Feng
Comments: 18 pages, Plenary Colloquium presented at the 2005 International Linear Collider Workshop, Stanford, California, USA, 18-22 March 2005

ILC - International Linear Collider.

Традиционно космологические исследования связывают с работами по физике элементарных частиц. Отсюда такие термины как космомикрофизика, particle astrophysics, и astroparticle physics. Автор дает обзор некоторых проблем современной космологии и рассуждает, как в их решении могут помочь современные ускорители.

Выпуск 116. 11 сентября - 30 сентября 2005

astro-ph/0509268 Космические путешествия в далеком будущем (The Long-Term Future of Space Travel)
Authors: Jeremy S. Heyl
Comments: 4 pages, 3 figures

Автор (известный астрофизик, работающий сейчас в Канаде; многим, вероятно, известны его работы по магнитарам) рассматривает гипотетические перспективы полетов на большие расстояния с учетом ускорения расширения Вселенной. Конечно, интерес тут чисто академический, но может кому-то из фантастов, кто еще не наигрался с рассуждениями о перелетах на космологические расстояния, это будет интересно. Кроме того, это безусловно интересно как задача по космологии.

astro-ph/0509628 Большая популяция галактик на расстояниях, соответствующих временам от 9 до 12 миллиардов лет тому назад (A large population of galaxies 9 to 12 billion years back in the history of the Universe)
Authors: O. Le Fevre et al.
Comments: Nature, 2005, 437, 519

Найдено 970 галактик на красных смещениях от 1.4 до 5. Это в несколько раз больше, чем предсказывалось (ясно, что речь идет об обзоре небольшого участка неба). Галактики в среднем имеют очень большой темп образования звезд (в десятки раз выше, чем в нашей). Это говорит о том, что и темп звездообразования на этих красных смещениях ранее принимался существенно заниженным.

physics/0509171 Зеркальный зал (A cosmic hall of mirrors)
Authors: Jean-Pierre Luminet
Comments: 13 pages, 5 colour figures. Last news on cosmic topology. pdf only, Physics World 18, 22-28 (september 2005)

Популярная статья посвящена топологии вселенной. Суть в том, как сделать конечную и относительно небольшую вселенную как бы бесконечной для находящегося в ней наблюдателя. Такая конструкция чем-то напоминает зеркальный зал, отсюда и название статьи. Только во Вселенной мы, конечно же, сталкиваемся не с обычными зеркалами, а со сложной топологией, позволяющей лучам света огибать вселенную. В результате в разных областях неба можно будет видеть подобные (но не точно одинаковые из-за искажений) объекты.

Кое-что на эту тему можно почитать здесь , а также здесь.

Выпуск 112. 22-31 июля 2005

диссертация astro-ph/0507701 Происхождение крупномасштабной структуры во Вселенной (The Origin of the Large-Scale Structure in the Universe: Theoretical and Statistical Aspects)
Authors: Yeinzon Rodriguez
Comments: Latex file, 129 pages, 11 figures. PhD Thesis. Supervisor: David H. Lyth. Any comments are welcome

Как известно, возникновение крупномасштабной структуры связано с неоднородностями, которые появились в очень ранней Вселенной. Диссертация, кроме оригинальных результатов, содержит подробный обзор возможных механизмов, приводящих к таким неоднородностям.

Выпуск 111. 01-21 июля 2005

обзор astro-ph/0507130 Образование первых светящихся объектов (The Formation of Primordial Luminous Objects)
Authors: Emanuele Ripamonti, Tom Abel
Comments: 51 pages, 25 figures. Lecture notes for the spring 2003 SIGRAV Doctoral School "The Joint Evolution of Black Holes and Galaxies", to be published in: M.Colpi, V.Gorini, F. Haardt, U. Moschella (eds.), "Joint Evolution of Black Holes and Galaxies", series in High Energy Physics, Cosmology and Gravitation, Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia

Большой обзор (лекция), посвященный образованию первых светящихся объектов во вселенной. Т.е. речь идет о массивных первых звездах, состоявших из легких элементов. Они образовались до появления первых галактик и внесли существенный вклад в обогащение вселенной тяжелыми элементами.

Выпуск 109. 01-14 июня 2005

astro-ph/0506040 Быстрый рост черных дыр на больших красных смещениях (Rapid growth of high redshift black holes)
Authors: Marta Volonteri, Martin J. Rees
Comments: Submitted to ApJ letters. AASTeX format. 11 pages, 1 colour figure

В прошлом выпуске я упоминал проблему роста массы черных дыр. Суть проблемы в том, что уже на z=5 мы видим очень яркие квазары, что говорит о существовании очень массивных черных дыр. Как дыры успевают нарастить свою массу до сотен миллионов масс Солнца за короткое время (от z=20 до z=5) неясно.

В данной статье рассматривается механизм, связанный со сверхкритической аккрецией. Авторы полагают, что в их модели удается сформировать черные дыры нужных масс за достаточно короткое время.

Выпуск 107. 11-19 мая 2005

обзор hep-th/0505050 Фундаментальные космические струны (Fundamental cosmic strings)
Authors: A.-C. Davis, T.W.B. Kibble
Comments: Review to appear in Contemporary Physics

Обзор по космическим струнам. Посвящен он новым идеям в этой области. Дело в том, что оригинальный сценарий, предложенный Кибблом, по сути дела закрыт наблюдениями. Однако новые теории "мира на бране" открывают новые возможности.

обзор gr-qc/0505057 Элементы космологии в рамках петлевой квантовой гравитации (Elements of Loop Quantum Cosmology)
Authors: Martin Bojowald
Comments: 30 pages, 4 figures, Chapter contributed to "100 Years of Relativity - Space-time Structure: Einstein and Beyond", Ed. A. Ashtekar (World Scientific)

Как известно, наиболее разработанной теорией, претендующей на "всеобщность" является теория струн. Однако у нее есть и конкуренты. Наиболее сильным и перспективным считается теория петлевой квантовой гравитации. В данном обзоре рассмотрены космологические приложения этой теории.

Выпуск 106. 01-10 мая 2005

astro-ph/0505004 Космическая мимикрия: не является ли лямбда-CDM модель замаскированным миром на бране? (Cosmic Mimicry: Is LCDM a Braneworld in Disguise ?)
Authors: Varun Sahni, Yuri Shtanov, Alexander Viznyuk
Comments: 20 pages, 4 figures

На сегодняшней день стандартной моделью является т.н. лямбда-CDM. Она включает в себя вклад темной энергии (лямбда) и холодной темной материи (CDM). Основные "параметры Вселенной", которые вы встречаете в популярных статьях и обзорах, получены как раз в рамках этой модели. Однако ....

Однако "жизнь - это сложная штука" (с). Вполне может быть, что мы живем на бране. И "мир на бране" (braneworld) может мимкрировать, маскироваться так, что мы будем считать, что работает именно лямбда-CDM модель в ее стандартном виде.

Варун Сахни (кстати, выпускник ГАИШ) и его соавторы как раз детально разбирают возможность такой "космической мимикрии".

astro-ph/0505010 Программа для космологического моделирования GADGET-2 (The cosmological simulation code GADGET-2)
Authors: Volker Springel
Comments: submitted to MNRAS, 31 pages, 20 figures (reduced resolution), code available at http://www.mpa-garching.mpg.de/gadget

Представлено детальное описание одного из космологических кодов. Сам код доступен.

astro-ph/0505017 Новые ограничения на модели MOND по скоплениям галактик (New constraints on MOND from galaxy clusters)
Authors: Etienne Pointecouteau, Joseph Silk
Comments: 5 pages, 1 figure, MNRAS submitted

Напомним, что MOND - Modified Newtonian Dynamics - считается альтернативой модели темной материи. MOND в первую очередь прилагается к кривым вращения галактик. Однако есть и другие наблюдательные данные, которые надо объяснять (заметим, что модель темной материи прекрасно с ними справляется).

Авторы исследуют ограничения на модель MOND по данным о скоплениях галактик. Показано, где MOND встречается с серьезными трудностями. Это скопления галактик с очень горячим газом внутри.

Отметим также другую статью с участием Etienne Pointecouteau "Modeling the formation of galaxy clusters in MOND". В ней речь идет о моделировании образования скоплений галактик в сценариях с моделями MOND. Результаты сравнений с наблюдениями также говорят о проблемах соответствующей теории.

astro-ph/0505090 Наблюдения на VLT/UVES показывают отсутствие вариаций постоянной тонкого взаимодействия (VLT/UVES shows no cosmological variability of alpha)
Authors: P. Molaro, M. Centurion, S. D'Odorico, S. Levshakov
Comments: 3 pages, 1 postscript figure

Дано краткое изложение важного отрицательного результата: данные новейших наблюдений показывают, что пока не удалось обнаружить вариации постоянной тонкой структуры по наблюдениям спектров внегалактических объектов.

Выпуск 105. 21-30 апреля 2005

миниобзор astro-ph/0504501 От маленьких взрывов к Большому Взрыву (From Little Bangs to the Big Bang)
Authors: John Ellis
Comments: Invited Plenary Talk at the International Conference on the Physics and Astrophysics of the Quark-Gluon Plasma, Kolkata, Feb. 2005: 13 pages, 11 figures, uses IoP style files

"Маленькие взрывы" - это события столкновения энергичных частиц на коллайдерах - ускорителях на встречных пучках. В печати активно обсуждается эта тема. Наиболее типичный заголовок "Физики воспроизвели Большой взрыв в лаборатории". Как на самом деле соотносятся "маленькие взрывы" и Большой взрыв можно узнать из этого обзора, написанного одним из ведущих специалистов по космологии и физике элементарных частиц.

Выпуск 104. 11-20 апреля 2005

миниобзор astro-ph/0504365 Короткое введение в космическую топологию (A brief introduction to cosmic topology)
Authors: M.J. Reboucas
Comments: 14 pages, 5 figures. Short review of the topics addressed with details in the lectures. To appear in the proc. of the XIth Brazilian School of Cosmology and Gravitation, eds. M.Novelo and S.E. Perez Bergliaffa, American Institute of Physics Conference Proceedings (2005)

Название говорит само за себя.

Совершенно отдельно упомяну, что на Астрофесте Михаил Прохоров будет делать популярный доклад на эту тему.

Выпуск 103. 01-10 апреля 2005

обзор gr-qc/0504018 Реликтовые гравитационные волны и космология (Relic Gravitational Waves and Cosmology)
Authors: L. P. Grishchuk
Comments: 31 pages including 8 figures; expanded version of a talk at the international conference eldovich-90', Moscow, December 2004; http://hea.iki.rssi.ru/Z-90

Статья представляет собой расширенную версию доклада, прочитанного Леонидом Петровичем в декабре прошлого года в Москве. Кроме собственно обзора по гравитационным волнам в космологии в работе есть и мемориальная часть, посвященная Я.Б. Зельдовичу.

Выпуск 102. 21-31 марта 2005

astro-ph/0503400 Спутники Млечного Пути: большой блин (The Satelittes of the Milky Way: The Great Pancake)
Authors: Noam I Libeskind et al.
Comments: 7 pages, 5 figures. Submitted to MNRAS

Наука движется вперед.
С одной стороны растет точность расчетов формирования галактик (и крупномасштабной структуры): начав с масштабов в сотни Мпк, авторы программ добрались уже до масштаба нашей галактики. Соответственно, в последние годы несколько групп астрофизиков занимаются расчетами образования Млечного Пути и его спутников. Здесь возникла интересная проблема. Расчеты предсказывали слишком много спутников (больше, чем наблюдается).

С другой стороны, наблюдения тоже не стоят на месте. Постоянно открываются новые карликовые галактики в непосредственной близости от нас. Кроме того, недавно была открыта "темная галактика" - состоящая из газа, плотность которого оказалась недостаточна для массового образования звезд.

В данной статье обсуждается следующий интересный аспект проблемы спутников Млечного Пути. Оказывается, что они распределены не сферически-симметрично, а образуют довольно-таки плоскую структуру (см. рисунок внизу).

На рисунках показано положение спутников Млечного Пути (рисунки взяты с сайта www.astro.uu.se/~ns/). Однако плоская структура лучше выделяется на следующем рисунке.

Рисунок из статьи astro-ph/0410421. Здесь специально выбрана проекция, ясно демонстрирующая, что спутники нашей Галактики лежат практически в одной плоскости.

Либескинд и его соавторы из Великобритании, Канады и Австралии провели численное моделирование методом многих тел (N-body) с целью изучения пространственного распределения спутников галактики, подобной нашей. Результаты показаны на рисунке.

Достаточно очевидно, что спутники и в самом деле образуют довольно плоскую структуру. Дело тут вот в чем. Спутники отслеживают не просто распределение темной материи (все расчеты проводились в рамках CDM модели). Спутники отмечают самые массивные гало. Более мелкие (о которых мы писали) остаются беззвездными. Масса набирается анизотропно за счет аккреции. Выделенные направления связаны с филоментарной структурой. Процесс, включающий такую структуру показан на рисунке. Все время красными кружками отслеживается положение 11-ти наиболее массивных спутников. Красный отрезок показывает масштаб (он соответствует сопутствующей длине 400 кпк). "Блин" образуется уже в самом начале за счет коллапса темной материи. Также как и в реальной ситуации в расчетах положение плоскости, в которой лежат спутники, оказалось практически перпендикулярных плоскости галактики.

книга!!! hep-th/0503203 Физика элементарных частиц и инфляционная космология (Particle Physics and Inflationary Cosmology)
Authors: Andrei Linde
Comments: 270 pages, 35 figures

Линде начал выкладывать свои книги в Архив!!!!!!! Никаких комментариев.

Добавим, правда, что появилась и новая обзорная лекция Линде Inflation and String Cosmology.

миниобзор hep-ph/0503257 Космологические пределы на массу нейтрино для не-космологов (Cosmological neutrino bounds for non-cosmologists)
Authors: Max Tegmark
Comments: 4 pages, 2 figs, in "Neutrino Physics", Proceedings of Nobel Symposium 129, eds., L Bergstrom, O. Botner, P. Carlson, P. O. Hulth, and T. Ohlsson

Кратко обсуждаются современные пределы на массу нейтрино, полученные по данным космологических исследований. Результат составялет 0.42 эВ. Это уступает данным по атмосферным нейтрино. Однако автор обсуждает, как в ближайшее время из космологии можно получить более точные данные.

Выпуск 100. 01-10 марта 2005

astro-ph/0503093 Самый глубокий поиск сверхновых по Хаббловским ультраглубоким полям (The Deepest Supernova Search is Realized in the Hubble Ultra Deep Field Survey)
Authors: Louis-Gregory Strolger, Adam G. Riess
Comments: 24 pages (6 figures), submitted to the Astronomical Journal

Ультраглубокие снимки, полученные на Космическом телескопе, позволяют искать сверхновые на красных смещениях до 2.2. Авторы представляют результаты таких поисков. Обнаружено четыре сверхновые, однако все они находятся ближе чем z=1.4.

astro-ph/0503200 Звезды темной энергии (Dark Energy Stars)
Authors: G. Chapline
Comments: 4 pages, 2 figures

Обсуждаются противоречия между квантовой механикой и общей теорией относительности на примере коллапсирующих объектов. Сами "Звезды темной энергии" - это альтернатива черным дырам.

Подчеркнем, что статья более чем спорная. Однако интересная.

лекции gr-qc/0502110 Феноменологическая квантовая гравитация (Phenomenological Quantum Gravity)
Authors: Dagny Kimberly, Joao Magueijo
Comments: Lectures given at XI BSCG

Лекции, посвященные области, лежащей между совсем уж теоретической (практически, математической) физикой и наблюдениями (в первую очередь космологическими). Поскольку это не специальный обзор, а лекции, прочитанные на школе, то изложение более доступно, чем может быть некоторые ожидают. Хотя, конечно, это и не чтение для метро.

Кроме более-менее стандартных идей и подходов авторы обсуждают и некоторые радикальные идеи. В лекциях также затронуты такие области, связанные с дискуссиями в связи с перспективой создания квантовой гравитации, как космические лучи сверхвысоких энергия и вариации констант.

Выпуск 99. 15-28 февраля 2005

миниобзор astro-ph/0502247 Сверхновые на больших красных смещениях: космологические приложения (High Redshift Supernovae: Cosmological Implications)
Authors: Nino Panagia
Comments: [14 pages, 4 figures] Invited review, to be published in the proceedings of the Vulcano Workshop 2004 "Frontier Objects in Astrophysics and Particle Physics", F. Giovannelli & G. Mannocchi (eds.), Italian Physical Society, Editrice Compositori, Bologna, Italy (in press)

Достаточно подробный обзор текущего состояния дел в определении космологических параметров по наблюдениям далеких сверхновых типа Ia. Никаких сенсаций нет. Наблюдения подтверждают модель с 70-процентным вкладом лямбда-члена. Тем не менее обзор интересный, особенно дискуссия о возможных проблемах этого подхода.

миниобзор astro-ph/0502249 Краткое содержание рабочей встречи по космологии ICGC04 (Summary of ICGC04 Cosmology Workshop)
Authors: Tarun Souradeep
Comments: 13 pages, 4 figures, Latex style files included; Chairperson's summary of the Workshop on Cosmology in the proceedings of ICGC-04, Jan.5-10,2004; Journal-ref: Pramana 63 (2004) 891-904

Обзор большой конференции по космологии. Интересно окинуть спектр идей и подходов, существующей в этой бурно развивающейся науке.

astro-ph/0502312 Темное водородное облако в скоплении в Деве (A Dark Hydrogen Cloud in the Virgo Cluster)
Authors: Robert Minchin et al.
Comments: Accepted to ApJL, 12 pages

Важное открытие сделали британские астрономы (популярное изложение см. на сайте Газета.Ру). Несколько лет назад ими был обнаружен любопытный объект в скоплении галактик в Деве. Все это время проводились повторные наблюдения и их анализ. В итоге открыта "темная галактика". Заметим, что речь не идет о далекой протогалактике. Это близкий объект в "нашем" скоплении галактик.

Современные теории образования крупномасштабной структуры предсказывают появление значительного числа темных галактик. Это гало темной материи, плотность газа в которых недостаточно велика для образования звезд (в этом-то и состоит причина их "темноты"). Однако, как ясно, обнаружить "темную галактику в темном космосе" нелегко, даже если их там много. И вот удалось показать, что такой объект найден.

Да, не зря об этой работе написали заметку в Nature. Пожалуй, основное значение этой работы состоит в том, что подтверждается одно из важных предсказаний современной теории образования галактик. Значит, мы идем в правильном направлении.

обзор astro-ph/0502328 Инфляционная космология: исследование вселенной от самых маленьких до самых больших масштабов (Inflationary Cosmology: Exploring the Universe from the Smallest to the Largest Scales)
Authors: Alan H. Guth, David I. Kaiser
Comments: 16 pages, 4 figures, written for "Einstein's Legacy" issue of Science magazine; Science 307, 884-890 (11 Feb 2005)

Обзоры, написанные для журнала Science, отличает научная строгость вместе с доступностью людям, неявляющимся узкими специалистами в данной области. Данная статья посвящена инфляционной космологической модели. Один из авторов - Алан Гус - как известно, является одним из крестных отцов этой теории. С момента, когда модель была предложена (начало 80-х) она претерпела серьезные изменения. О современном состоянии дел (включая наблюдательные тесты) можно прочесть в обзоре.

Выпуск 98. 01-14 февраля 2005

обзор astro-ph/0502032 Космологические сюрпризы моделей темной энергии для "мира-на-бране" (Cosmological Surprises from Braneworld models of Dark Energy)
Authors: Varun Sahni
Comments: latex 20 pages, 11 figures; invited talk at the 14th international workshop on General relativity and Gravitation, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Nov 29-Dec 3, 2004, Kyoto, Japan

Для решения проблемы природы темной энергии применяют разные подходы, в том числе и модели с бранами.

В обзоре обсуждаются основные идеи такого подхода. Перечисляются важнейшие преимущества, даваемые теориями с привлечением бран. Так, например, ускоренное расширение может быть лишь эпизодом в жизни Вселенной, тогда снимаются проблемы, связанные с "большим разрывом".

обзор astro-ph/0502088 Фазовые корреляции и топологические параметры крупномасштабной структуры (Phase Correlations and Topological Measures of Large-scale Structure)
Authors: Peter Coles
Comments: 30 pages, 4 figures, to appear in `Data Analysis in Cosmology'', eds V.J. Martinez, E. Martnez-Gonzalez, M.J. Pons-Borderia and E. Saar, Springer-Verlag Lecture Notes in Physics. Uses Springer-Verlag style

Современная крупномасштабная структура Вселенной выросла из первоначальных флуктуаций плотности. По данным о распределении галактик очень трудно судить о параметрах флукуаций в ранней Вселенной. Гораздо лучше для этой цели подходят данные, которые можно извлечь из наблюдений реликтового излучения. Именно об этом рассказывает автор в своих лекциях.

обзор astro-ph/0502093 Анализ поляризации космичекого микроволнового фонового излучения (Cosmic microwave background polarization analysis)
Authors: Anthony Challinor
Comments: Summer school lecture notes. To appear in Data analysis in cosmology' (Springer LNP), Valencia, 6-10 September 2004

Как вы помните, совсем недавно в нескольких экспериментах была зарегистрирована поляризация реликтового излучения. Это чрезвычайно важно, т.к. позволяет "вытащить" принципиально новую информацию. А вот о том, что это за информация, и как ее можно получить, читайте в обзоре.

обзор astro-ph/0502105 Исследования геометрии, топологии и морфологии крупномасштабной стурктуры с использованием функционалов Минковского (Exploring the Geometry, Topology and Morphology of Large Scale Structure using Minkowski Functionals)
Authors: Jatush V. Sheth, Varun Sahni
Comments: latex, 20 pages, 12 figures; Invited article; to appear in Current Science (special section on Cosmology)

В обзоре рассказывается о методе, который показал себя очень эффективным при сравнении данных наблюдений по распределению галактик в больших масштабах с предсказаниями различных теорий.

лекции astro-ph/0502139 Космология и астрофизика (Cosmology and Astrophysics)
Authors: Juan Garcia-Bellido
Comments: 76 pages, 36 figures, invited Lectures, to appear in the Proceedings of the CERN-JINR European School of High Energy Physics, San Feliu (Spain), 30 May - 12 June 2004

Большой хороший обзор для тех, кто в самом деле хочет разобраться. Обзор с формулами, но тут без них и не обойдешься. Хорошо подобраны рисунки и таблицы. В общем, повторимся, для тех, кто хочет разобраться - полезная вещь!

лекции и обзоры astro-ph/0502215 Барионы в гало темной материи (Baryons in Dark Matter Halos)
Authors: R.J. Dettmar, U. Klein, P. Salucci
Comments: 6 pages

В этой короткой заметке представлено введение к сборнику материалов конференции "Барионы в гало темной материи". Однако важно указать, что сами материалы доступны в электронном виде. На наш взгляд, это сейчас самый правильный способ. Не стоит каждый раз издавать тиражом всего в 100 экземпляров дорогой малочитаемый том. А вот делать он-лайновые сборники - очень полезно (при этом достаточно положить в Архив всего лишь введение и ссылку). Все это можно только приветствовать.

Отметим также, что материалы многих конференций доступны через сайт pos.sissa.it/.

обзор astro-ph/0502234 Новая космология со скоплениями галактик (New Cosmology with Clusters of Galaxies)
Authors: Peter Schuecker
Comments: 32 pages, 10 figures, invited review at the joint conference of the Czech Astron. Society and the Astron. Gesell. To appear in Reviews in Modern Astronomy 18 on "From Cosmolgical Structures to the Milky Way", ed. S. Roeser

Новые приборы - в первую очередь рентгеновские спутники - дают много информации по скоплениям галактик. Скопления, в свою очередь, являются важнейшим элементом крупномасштабной структуры Вселенной. А, значит, чрезвычайно важны в современной космологии.Обо всем этом (включая новые физические идеи) и идет речь в обзоре.

astro-ph/0502049 Мини-гало с массой Земли разрушаются приливами из-за тесных сближений со звездами (Earth-mass mini-halos are tidally disrupted by close encounters with stars)
Authors: HongSheng Zhao, James Taylor, Joseph Silk, Dan Hooper
Comments: 2 pages, no fig

В прошлом выпуске мы рассказали об интереснейшей работе Diemand et al. (см. также статью на Гранях.Ру). Данная же работа представляет собой критику этой работы.

В очень короткой заметке, чья суть ясно выражена уже заголовком, авторы делают оценки, которые позволяют им заключить, что обсуждаемые мини-гало темной материи с массой порядка массы Земли будут разрушаться приливным образом за счет тесных сближений со звездами. Т.о. Земля может не проходить периодически через такое мини-гало, а прямо сейчас находиться в приливном хвосте одного из разрушенных мини-гало..

astro-ph/0502213 К вопросу о выживании и разрушении мини-гало с массой порядка земной (On the survival and disruption of Earth mass CDM micro-haloes)
Authors: Ben Moore et al.
Comments: Comment on Zhao etal (astro-ph/0502049)

Ответ авторов работы Diemand et al. на критику Zhang et al..

Мур и др. полагают, что Жанг и его соавторы завысили плотность звезд в гало нашей Галактики. Не отрицая в принципе факта воздействия звезд, Мур и др. показывают, что характерное время разрушения мини-гало достаточно велико, чтобы даже потеряв внешние свои части мини-гало сохранило ядро и могло быть наблюдаемо как гамма-источник. Т.е. авторы первоначальной работы ( Diemand et al.) считают, что их основные выводы остаются в силе. которые могли бы разрушать мини-гало.

astro-ph/0502223 Указание на первичное скучивание вокруг квазара SDSS J1030+0524 на z=6.28 (Evidence for Primordial Clustering Around the QSO SDSS J1030+0524 at z=6.28)
Authors: M. Stiavelli et al.
Comments: 5 pages, 3 figures; accepted by ApJL

Исследование окрестностей далекого квазара с помощью Космического телескопа показало избыток объектов вокруг него. Источники эти были отобраны по своим цветовым характеристикам таким образом, что можно полагать, что большинство из них также находится на z порядка 6.

Если это результат будет подтвержден (в первую очередь хотелось бы получить достаточно хорошие спектры объектов, чтобы подтвердить их красное смещение; отбор по цвету все-таки недостаточно надежен для однозначного вывода), то это будет открытием самого далекого из известных элемента крупномасштабной структуры. Пока лишь для одного объекта получен спектр (с помощью телескопа Keck I). Красное смещение оказалось равным 5.970, что подтверждает правильность отбора по цвету.

Выпуск 97. 17-31 января 2005

astro-ph/0501589 Гало темной материи с массой порядка земной как первые структуры в ранней Вселенной (Earth-mass dark-matter haloes as the first structures in the early Universe)
Authors: Juerg Diemand, Ben Moore, Joachim Stadel
Comments: 11 pages, 3 figures, published in Nature, January 27, 2005; Nature 433 (2005) 389 - 391

Потрясающе интересный результат получен в результате численного моделирования! Группа швейцарских астрофизиков считает, что первые структуры во Вселенной имели массу порядка массы Земли (размер был при этом порядка размера Солнечной системы). Они показывают, что при реалистичных предположениях до 10¹⁵ таких образований из темной материи (из нейтралино, в данном случае) должны были сохраниться в гало Галактики. Раз в несколько тысяч лет такое гало должно проходить через Солнечную систему.

миниобзор astro-ph/0501590 Взлет и падение теории космических струн (The Rise and Fall of the Cosmic String Theory for Cosmological Perturbations)
Authors: L. Perivolaropoulos
Comments: Invited Review at the DPU Workshop: The Density Fluctuations in the Universe: Beyond the Inflaton Paradigm (Athens, June 2004) (see http://www.physics.ntua.gr/dpu/). 13 two column pages, 5 figures

Автор полагает, что теория космических струн в применении к космологическим возмущениям плотности является прекрасным примером здорового прогресса в науке. За относительно короткий срок была выдвинута хорошо мотивированная гипотеза. Затем гипотеза была разработана до уровня полноценной теории с четкими предсказаниями. Предсказания были проверены и отброшены. Т.о. за несколько десятилетий теория прошла весь путь "по Попперу" от идеи до мусорной корзины. Оговоримся. Мусорные корзины бывают разные. В данном случае теория сыграла большую роль в развитии космологии (да и не только космологии), поэтому разумеется, не стоит принижать ее значение!

миниобзор astro-ph/0501675 Кардассианское расширение: плотность темной энергии за счет изменения уравнений Фридмана (Cardassian Expansion: Dark Energy Density from Modified Friedmann Equations)
Authors: Katherine Freese
Comments: 7 pages, 1 figure, in press, New Astronomy Reviews

Короткий обзор, посвященный одной из альтернаивных теорий в современной космологии. Основная суть модели состоит в небольшой модификации уравнений Фридмана. Получающаяся плоская Вселенная расширяется с ускорением безо всякого вклада "вакуумного члена". Можно обсуждать различные интерпретации предложенной теории. Например, модель может работать в "мире бран", т.е. в рамках популярной сейчас теории о "жизни на бране".

Выпуск 96. 01-16 января 2005

миниобзор astro-ph/0501057 Разборки с темной энергией (Dealing with Dark Energy)
Authors: Eric V. Linder
Comments: 14 pages, 2 figures; to be published in 5th International Heidelberg Conference, DARK2004

Конечно, перевод заголовка статьи не вполне адекватен, тем не менее, на наш взгляд, он "catchy" и передает смысл происходящего: нужно именно что разобраться с этим феноменом.

Не будем пересказывать содержание обзора. В нем описаны основные достижения, проблемы и планы, связанные с темной энергией.

обзор astro-ph/0501189 Форма космоса по данным WMAP (The Shape of Space after WMAP data)
Authors: Jean-Pierre Luminet
Comments: 19 pages, 9 postscript figures. Invited talk at the XXV Brazilian National Meeting on Elementary Particles and Fields, 23-27 August 2004. To be published in Brazilian Journal of Physics

Наверное, многим памятна дискуссия, разгоревшаяся после публикации работы Luminet с соавторами в Nature. В этом обзоре он дает сводку результатов (и подходов) связанных с изучением топологии Вселенной по данным о реликтовом излучении.

обзор hep-ph/0501100 Нейтрино и первичный нуклеосинтез (Neutrinos And Big Bang Nucleosynthesis)
Authors: Gary Steigman
Comments: Accepted for publication in the Proceedings of Nobel Symposium 129, "Neutrino Physics"; to appear in Physics Scripta, eds., L Bergstrom, O. Botner, P. Carlson, P. O. Hulth, and T. Ohlsson

Предсказания теории первичного нуклеосинтеза можно проверять по данным измерений обилия некоторых элементов. В свою очередь, теория завязана на свойства реликтовых нейтрино. Значит, можно прокинуть мостик от наблюдений обилия элементов к свойствам нейтрино.

Выпуск 95. 22-31 декабря 2004

миниобзор astro-ph/0412565 Как моделировать Вселенную в компьютере (How to simulate the Universe in a Computer)
Authors: Alexander Knebe
Comments: 8 pages, 4 figures, accepted for publication in PASA (refereed proceedings contribution for the meeting "Gravity 2004" held in Sydney, April 15-16, 2004)

Кратко описаны основные методы космологического моделирования методом многих тел (N-body). Поскольку данные по крупномасштабной структуре являются одним из китов, на которых стоит современная космология, советуем ознакомиться с этим обзором.

обзор astro-ph/0412601 Теоретические инструменты для физики анизотропии реликта (Theoretical tools for the physics of CMB anisotropies)
Authors: Massimo Giovannini
Comments: 145 pages, 6 figures

Фактически все, что нужно знать для анализа анизотропии реликтового излучения, собрано в этом обзоре.

миниобзор astro-ph/0412629 Наблюдения магнитных полей на больших масштабах (Observing Magnetic Fields on Large Scale)
Authors: Lawrence Rudnick
Comments: To be published in JKAS, from proceedings of the 3rd Korean Astrophysics Workshop, 16-20 Aug., 2004, "International Conference on Cosmic Rays and Magnetic Fields in Large Scale Structure." 7 pages, 7 color figures

В августе в Корее прошла конференция, посвященная в основном магнитным полям на больших масштабах. Под последними понимаются размеры более мегапарсека, т.е. речь идет о полях в масштабах скоплений галактик, о межгалактических полях и т.д. Информации здесь совсем немного, т.к. поля слабы, и наблюдать их очень непросто. Собственно, автор кратко обсуждает именно селективность наших знаний о крупномасштабных магнитных полях.

Думается, что в ближайшее время появится еще немало статей, направленных в материалы этой конференции.

Выпуск 94. 13-21 декабря 2004

миниобзор astro-ph/0412354 От COBE до WMAP (From COBE to WMAP: A Decade of Data Under Scrutiny)
Authors: Louise M. Ord
Comments: 9 pages, 6 figures (uses vietnam.sty). To appear in the proceedings of the 5th Rencontres du Vietnam "New Views on the Universe", Aug 5-11, 2004

Основная тема обзора - использование данных по реликтовому излучению в космологии. Кратко описано что и как можно узнать о нашей Вселенной из наблюдений микроволнового фона, описана стандартная модель и рассмотрено, что мы можем ожидать в течение ближайших 10 лет в этой области астрофизики.

Выпуск 93. 01-12 декабря 2004

миниобзор astro-ph/0412170 Кандидаты в темную материю (Dark Matter Candidates)
Authors: Edward A. Baltz
Comments: 14 pages, 4 figures. Lecture given at the 32nd SLAC Summer Institute

Кратко обсуждаются основные кандидаты в темную материю. Рассматриваются в том числе и экзотические, но активно дискутируемые, возможности.

Обзор очень хорошо структурирован, и его всячески можно рекомендовать. Большое количество ссылок поможет найти первоисточники обсуждаемых идей или же важные современные оригинальные публикации по соответствующим вопросам.

Выпуск 91. 01-14 ноября 2004

обзор astro-ph/0411043 Космологическое моделирование методом многих частиц: методы, задачи и состояние (Cosmological N-Body simulation: Techniques, Scope and Status)
Authors: J.S. Bagla
Comments: Invited Review; To appear in Current Science (special issue on Cosmology, Guest editor T.Padmanabhan)

Наравне с данными по реликтовому излучению и первичному нуклеосинтезу исследования крупномасштабной структуры являются одним из столпов, на которых стоит здание современной космологии. С теоретической точки зрения рассмотрение моделей образования галактик и их скоплений и сверхскоплений сводится в основном как раз к методу многих частиц (N-Body simulations). В статье проводится обстоятельный обзор данного метода компьютерного моделирования.

Отметим, что появилось еще несколько обзоров, которые будут напечатаны в специальном выпуске Current Science.

astro-ph/0411283 Темная энергия частиц (Particle Dark Energy)
Authors: Simon DeDeo
Comments: 7 pages, 5 figures, submitted to Phys. Rev. D

Статья о физике частиц, взаимодействующих с конденсатом (т.е. с темной энергией). Данная модель дает целый ряд предсказаний, у нее нет малых параметров, но она, конечно, требует проверки.

Выпуск 90. 25-31 октября 2004

astro-ph/0410541 Влияние сверх-Хаббловских возмущений на космологию (Cosmological influence of super-Hubble perturbations)
Authors: Edward W. Kolb, Sabino Matarrese, Alessio Notari, Antonio Riotto
Comments: 4 pages, 0 figures

Согласно инфляционной теории, начальные квантовые возмущения в момент большого взрыва на стадии инфляции превращаются в очень широкий спектр возмущений: от микроскопических до превышающих (возможно на много порядков) современный размер Вселенной (Хаббловский радиус). Основной идеей данной заметки является утверждение, что сверх-Хаббловские возмущения оказывают вполне наблюдаемое воздействие на космологические процессы в наблюдаемой нами области Вселенной.

[Заметим, что к таким же выводам по данному вопросу пришли около 15 лет назад ряд авторов, например, Л.П.Гришук.]

hep-ph/0410356 Космологическая эволюция сети доменных стен (The Cosmological Evolution of Domain Wall Networks)
Authors: J.C.R.E.Oliveira, C.J.A.P.Martins, P.P.Avelino
Comments: 7 pages, submitted to Phys Rev D

Авторы изучили эволюции системы доменных стенок в двух, трех И четырехмерных пространствах.

Выпуск 90: Обзоры

обзор astro-ph/0410609 Сверхновые типа Ia и космология (Type Ia Supernovae and Cosmology)
Authors: Alexei V. Filippenko
Comments: 39 pages, 17 figures

Сверхновые типа Ia являются прекрасными стандартными свечами с достаточной для космологических исследований явкостью. С их помощью были проделаны следующие измерения: постоянная Хаббла - H₀=72+/-8 км/с/Мпк (по сверхновым с z<0.1); плотность Вселенной и космологическая постоянная - Ω_Λ=0.72 и Ω_M=0.28 (примерно по 200 сверхновым); возраст Вселенной t=13.1+/-1.5 Gyr (по сверхновым с z=1.0-1.7). Среднее время между образованием звезды и вспышкой ее как сверхновой (типа Ia) составляет примерно 3 миллиарда лет.

В обзоре вы найдете еще много интересного.

миниобзор astro-ph/0410684 Звездообразование и химическая эволюция на больших красных смещениях (Star Formation and Chemical Evolution at High Redshift)
Authors: Chip Kobulnicky
Comments: 12 pages, 8 figures

В этом обзоре рассмотрены механизмы обогащения металлами в галактиках на средних и больших красных смещениях, включая темпы звездообразования, поглощение пылью, кинематику и химических состав межзвездной среды в галактиках с мощным звездообразованием. На малых красных смещениях z=0-3 темп обогащения металлами составляет ΔZ/Δz=0.18-0.26 dex, что гораздо ниже предсказываемого космологическими моделями на более ранних этапах.

обзор gr-qc/0410129 Гравитация и космология в Мирах-на-бране (Gravitation and cosmology in brane-worlds)
Authors: David Langlois
Comments: 20 pages, 5 figures

Изучение Миров-на-бране - популярное направление современной космологии, в котором наше 4-мерное пространство-время предполагается вложенным в объемлющее пространство большей размерности. Автор рассматривает только 5-мерные пространства, а основное внимание уделяет свойствам гравитации в этих мирах и особенностям их космологии.

Выпуск 89. 18-25 октября 2004

миниобзор astro-ph/0410418 Литий в очень бедных металлами звездах: проблемы стандартного первичного нуклеосинтеза? (Lithium in Very Metal-poor Dwarf Stars - Problems for Standard Big Bang Nucleosynthesis?)
Authors: David L. Lambert
Comments: 18 pages, 5 figures

Стандартный сценарий первичного нуклеосинтеза, параметры которого выведены из наблюдений анизотропии реликтового излучения (по данным WMAP) предсказывает определенное обилие изотопов ⁶Li и ⁷Li. При этом обилие ⁷Li примерно на три порядка выше, чем наблюдаемое в самых бедных металлами звездах, а обилие ⁶Li, наоборот, на три порядка ниже, чем в этих звездах.

В обзоре обсуждается возможность разрешения данного противоречия в рамках стандартного сценария первичного нуклеосинтеза.

Выпуск 88. 11-17 октября 2004

миниобзор gr-qc/0410032 Космологические модели для мира на бране (Braneworld Cosmological Models)
Authors: E. Papantonopoulos
Comments: Talk given at Pascos04/Nath Fest, Boston, August 16-22, 2004, 11 pages, no figures

Короткий обзор, в котором представлены основные космологические модели для мира на бране. Внимание: обзор короткий, но формул много!

astro-ph/0410309 Судьба связанных систем в космологиях с фантомной темной энергией и квинтэссенцией (The Fate of Bound Systems in Phantom and Quintessence Cosmologies)
Authors: S. Nesseris, L. Perivolaropoulos
Comments: 9 two-column pages, 8 figures. The mathematica file for the numerical analysis of the paper is available at http://leandros.physics.uoi.gr/bigrip.htm

Все помнят, какой был резонанс после публикаций первых работ по Большому разрыву. В данной работе авторы представляют новый анализ, продолжающий расчеты Caldwell & Co.

Очень хочется предварить описание результатов фразой в духе "Большой разрыв наступит намного раньше". Да, результаты сводятся к тому, что Разрыв, скажем, Млечного Пути произойдет на 60 миллионов лет раньше, чем по расчетам Caldwell и др. Однако, учитывая, что речь идет о миллиардах лет, беспокоиться не о чем.

Подробнее о модели с Большим Разрывом можно прочесть здесь.

Выпуск 87. 01-10 октября 2004

astro-ph/0410073 Возрождение космических струн? (Cosmic strings reborn?)
Authors: T.W.B. Kibble
Comments: 16 pp, Invited Lecture at COSLAB 2004, held at Ambleside, Cumbria, United Kingdom, from 10 to 17 September 2004

Что такое "космическая струна" - всем хорошо известно. Поэтому об авторе. Киббл - творец космических струн (точнее концепции).

Лекция посвящена некоторому ренессансу. Несколько лет назад считалось, что космические струны полностью "закрыты". Данные (в первую очередь наблюдения космического микроволнового фона) налагают слишком жесткие ограничения на их существование. Однако сейчас Киббл полон энтузиазма и надежд. Связывает он это с двумя работами по гравитационному линзирования.

Во-первых, это наблюдения случая необычного линзирования (Сажин и др. 2003). Одной из возможных интерпретаций как раз является космическая струна. Во-вторых, это наблюдения колебаний яркости у некоторых гравитационных линз (Schild et al. 2004).

Понятно, что автору идеи очень хочется увидеть наблюдательные подтверждения теории. Однако пока рано говорить, что космические струны открыты. Но возрождение интереса к этим объектам может привести к новым открытиям. например, в физике космических лучей сверхвысоких энергий.

astro-ph/0410103 Хамелеонная темная энергия (Chameleon Dark Energy)
Authors: Ph. Brax et al.
Comments: 5 pages, 2 figures. To appear in the proceedings of the "Phi in the Sky" conference, 8-10 July 2004, Porto, Portugual

Каемся, не уверены, что перевод названия адекватен. Однако статья привлекла наше внимание тем, что всего на пяти страницах доступно изложена концепция одного из типов темной энергии, идея которого была предложена совсем недавно.

Хамелеоны - скалярные поля. Название связано с тем, что масса поля зависит от окружения (как окраска хамелеона). Т.е. вклад хамелеонов в темную энергию изменяется с эволюцией вселенной. Кроме того, даже в данный момент времени масса хамелеона будет зависет от окружающего вещества (т.е., например, на Земле в лаборатории она будет не такой, как в космосе). И именно в этом видят притягательность модели.

диссертация astro-ph/0410115 Анизотропия космического микроволнового излучения: за стандартными параметрами (Cosmic Microwave Background Anisotropies: Beyond Standard Parameters)
Authors: Roberto Trotta
Comments: PhD thesis, 231 pages, 50+ low resolution figures to comply with arXiv restrictions. Higher resolution version available from http://mpej.unige.ch/~trotta/html/thesis.htm

Как обычно рекомендуем дисертацию в качестве подробного обстоятельного обзора.

astro-ph/0410132 Линзированные галактики на очень больших красных смещениях (Very High-Redshift Lensed Galaxies)
Authors: R. Pello et al.
Comments: 14 pages, 7 figures, Proceedings of IAU Symposium No. 225: The Impact of Gravitational Lensing on Cosmology, Y. Mellier and G. Meylan, Eds

В настоящее время существует проект, целью которого является обнаружение и исследование галактик на z>7 с помощью гравитационного линзирования. В этом случае скопления галактик используются как своеобразный телескоп: масса вещества скопления фокусирует свет, идущий от галактики, лежащей далеко за скоплением. В статье представлены первые полученные результаты.

Результаты сводятся к списку кандидатов. Выявление искаженных изображений далеких галактик на фоне скопления является очень трудной задачей, поэтому авторы подробно (насколько это возможно в материалах конференции) описывают методику отбора.

Самый интересный кандидат - A1835-1916, который, возможно, находится на z=10.

обзор astro-ph/0410173 Отслеживание космологической эволюции по скоплениям галактик (Tracing cosmic evolution with clusters of galaxies)
Authors: G. Mark Voit
Comments: 54 pages, 15 figures, Rev. Mod. Phys. (in press)

Большой хороший обзор по скоплениям галактик. В основном автор говорит о крупномасштабной структуре и связанных с нею аспектах эволюции Вселенной, а также об образовании первых звезд и галактик.

Отметим также второй свежий обзор: связанный со скоплениями галактик Magnetic Field in Clusters of Galaxies.

Выпуск 86. 20-30 сентября 2004

лекции astro-ph/0409426 Обзор космологии (An overview of Cosmology)
Authors: Julien Lesgourgues
Comments: Lecture notes for the Summer Students Programme of CERN (2002-2004). 62 pages, 30 figures. Very basic conceptual introduction to Cosmology, aimed at undergraduate students with no previous knowledge of General Relativity

Большой обзор по космологии, написанный на доступном уровне. Начинается все с самых азов и заканчивается квинтэссенцией и прочими новомодными моделями.

В пару хорошо прочесть еще один обзор.

лекции gr-qc/0409076 Космология: методы и наблюдения (Cosmology: Techniques and Observations)
Authors: Emilio Elizalde
Comments: 64 pages, 12 figures, lectures

Это опять-таки лекции для неспециалистов! Поэтому прочтение обоих обзоров вместе приветствуется. Правда, в этом обзоре уже содержатся некоторые технические (математические) сложности. Он написан для неспециалистов именно в космологии, но в остальном как раз подразумевается более чем хорошая физ-мат подготовка.

Выпуск 85. 13-19 сентября 2004

hep-ph/0409104 Поиск темной материи будущими космическими позитронными экспериментами (Searching for Dark Matter with Future Cosmic Positron Experiments)
Authors: Dan Hooper, Joseph Silk
Comments: 19 pages, 33 figures

Если в гало Галактики есть темная материя, то аннигиляция ее частиц будет давать позитронный поток. Это можно будет наблюдать с помощью космических экспериментов AMS-02 и PAMELA (PAMELA, кстати, создается с участием российских ученых, в частности из МИФИ, и прототип этого аппарата - NINA - уже успешно поработал).

Авторы обсуждают несколько конкретных кандидатов в темную материю и, соответственно, делают некоторые предсказания относительно возможного детектирования позитронного сигнала.

astro-ph/0409278 Космология со SKA (Cosmology with the Square Kilometre Array)
Authors: Chris Blake, Filipe Abdalla, Sarah Bridle, Steve Rawlings
Comments: 20 pages, 8 figures. To appear in "Science with the Square Kilometer Array", eds. C.Carilli and S.Rawlings, New Astronomy Reviews (Elsevier: Amsterdam)

Как ясно из названия, статья рассказывает о том, какие космологические задачи можно решать с помощью SKA. Основной упор делается на то, что всего за год SKA сможет сделать обзор доступной половины неба. Будут получены данные по нескольким миллиардам источников (!). Результаты измерений для миллиарда галактик на красном смещении z<1.5 позволит получить важнейшие данные об их скучивании, т.е. о свойствах крупномасштабной структуры.

Не выделяя в отдельную заметку отметим также статью Probing the Dark Ages with the Square Kilometer Array, посвященную близкой тематике.

обзор astro-ph/0409280 Тур по концепциям стандартной космологической модели (A Conceptual Tour About the Standard Cosmological Model)
Authors: Antonio L. Maroto, Juan Ramirez
Comments: 26 pages, 3 figures

С началом XXI века совпало превращение семейства близких Стандартных Космологических Моделей в одну гораздо более консолидированную. Это связано с верификацией данной модели на гораздо более точных астрономических данных. Авторы рассматривают связь базовых физических концепций с современными космологическими моделями. Основные темы? Затронутые в обзоре:

• ОТО и космологические константы;
• Космологический принцип и модель Фридмана-Робертсона-Уокера;
• Хаббловская диаграмма и темная энергия;
• Крупномасштабная структура и темная материя;
• Реликтовое излучение, первичный нуклеосинтез и инфляция.

astro-ph/0409297 Квадруполь микроволнового излучения вызванный поляризацией на скоплениях и филаментах (CMB Quadrupole induced polarisation from clusters and filaments)
Authors: Guo-Chin Liu, Antonio da Silva, Nabila Aghanim
Comments: 8 pages

Прохождение излучения через элементы крупномасштабной структуры (скопления галактик и филаменты) вызывает изменение структуры реликтового фона. Эти изменения охватывают все масштабы, вплоть до квадруполя. Кроме того, после Подобного рассеяния фоновое излучение оказывается поляризованным. Максимум поляризации будет приходиться на масштабы с l=560--20000.

astro-ph/0409380 Первые измерения поляризации реликтового излучения на малых угловых масштабах на CAPMAP (First measurements of the polarization of the cosmic microwave background radiation at small angular scales from CAPMAP)
Authors: D. Barkats et al.
Comments: 5 pages, 2 figures, submitted to ApJ

CAPMAP - Cosmic Anisotropy Polarization MAPper. Это наземный американский проект по измерению поляризации космического микроволнового фона. В статье представлены результаты первого сезона наблюдений. Пока есть сигнал лишь на уровне 2-3 стандартных отклонения, т.е. это еще не открытие.

Выпуск 84. 01-12 сентября 2004

обзор astro-ph/0409018 Первые космические структуры и их проявления (The First Cosmic Structures and their Effects)
Authors: Benedetta Ciardi, Andrea Ferrara
Comments: 96 pages, 25 figures, Space Science Reviews, in print. In this submission, several figures were compressed, resulting in a reduction in quality. A postscript file with the full figures is available at http://www.arcetri.astro.it/science/cosmology/

Обсуждаются достижения и проблемы в такой актуальной области современной астрофизики как образование первых структур.

С образованием первых объектов связано много загадок. Хотя мы знаем уже галактики на z=10, тем не менее мы так и не видим самые первые источники излучения. Современная теория считает, что это были массивные звезды, но хочется больше ясности... Мы знаем, что активность квазаров наверняка связана со сверхмассивными черными дырами, и мы видим квазары на красных смещениях 5-7. Однако, непонятно, как черные дыры успели набрать большую массу за столь малый отрезок космической эволюции...

Вопросов много. Многие из них обсуждаются в обзоре.

лекция astro-ph/0409042 Космологические фазовые переходы (Cosmological Phase Transitions)
Authors: Norbert Straumann
Comments: 54 pages, 9 figures, Invited lecture at the third Summer School on Condensed Matter Research, 7-14 August 2004, Zuoz, Switzerland

В лекции рассмотрены фазовые переходы, происходящие в ранней вселенной по мере ее расширения (и соответствующих падений температуры и плотности). Текст наполнен множеством формул, поэтому чтение будет совсем не легким ...

миниобзор astro-ph/0409100 Природа и эволюция космического магнетизма (The Origin and Evolution of Cosmic Magnetism)
Authors: B.M.Gaensler et al.
Comments: 11 pages, 7 embedded.

Магнетизм (электромагнетизм) - одно из четырех фундаментальных физических взаимодействий. Однако происхождение магнитных полей в звездах, галактиках и их скоплениях во многом остается открытой проблемой. Что породило начальные магнитные поля? Современные поля возникли из начальных через динамо-эффекты или действовали другие механизмы? На эти и другие вопросы пытается ответить автор данного обзора.

обзор astro-ph/0409131 Современный статус наблюдательной космологии (The current status of observational cosmology)
Authors: Jeremiah P. Ostriker and Tarun Souradeep
Comments: 13 pages, 3 figures

Мэтр астрофизики ХХ века Джереми Острайкер рассказывает о современном состоянии наблюдательной космологии. Рассматриваются изменения, произошедшие с началом "эпохи высокоточной космологии". Рассматриваются вопросы точности определения космологических параметров по наблюдениям анизотропии микроволнового фона и крупномасштабной структуры.

astro-ph/0409215 Открытие рентгеновского источника на большом z очень близко от ядра NGC 7319 (The Discovery of a High Redshift X-ray Emitting QSO Very Close to the Nucleus of NGC 7319)
Authors: P.Galianni et al.
Comments: 10 pages, 8 figures.

Яркий рентгеновский источник обнаружен с борта Chanda всего в 8" секундах от ядра сейфертовской галактики второго типа NGC 7319. Красное смещение источник (точнее его оптического коунтерпарта) составляет z=2.114, а его рентгеновская светимость, соответственно, L_x=1.5x10⁴⁰ эрг/с.

Выпуск 83. 01-31 августа 2004

astro-ph/0408188 VLT/UVES ограничения на космологическую переменность постоянной тонкой структуры (VLT/UVES constraints on the cosmological variability of the fine-structure constant)
Authors: S.A.Levshakov et al.
Comments: 13 pages, 6 figures, submitted to Astron. Astrophys

Наблюдения на телескопе VLN со спектрографом UVES линий железа FeII в спектре квазара Q1101-264 на z=1.839 дало ограничение на переменность постоянной тонкой структуры α: dα/α=(4.3+/-7.8)x10^-6. Наблюдения объекта HE0515-4414 на z=1.15 дало dα/α=(0.7+/-3.1)x10^-6. Эти наблюдения отвергают переменность α и не согласуются со значимым результатом, полученным на телескопе Keck/HIRES: dα/α=(-5.7+/-1.1)x10^-6.

гипотеза astro-ph/0408341 Ограничения на сильно взаимодействующую с веществом темную материю по аномальному прогреву Урана (Uranus' anomalously low excess heat constrains strongly interacting dark matter)
Authors: Saibal Mitra
Comments: 11 pages

Уран горячее, чем должен быть. Источник этого нагрева неизвестен. Если предположить, что он вызывается аннигилляцией (внутри Урана) частиц темной материи, то получится нижнее ограничение на сечение взаимодействия темной и обычной материи.

astro-ph/0408523 Первичный нуклеосинтез с новым временем жизни нейтрона (Big Bang Nucleosynthesis with a New Neutron Lifetime)
Authors: G. J. Mathews, T. Kajino, T. Shima
Comments: 4 pages, 1 figure, Submitted to Physical Review D

До последнего времени каноническим значением среднего временем жизни нейтрона считалась величина t_n=885.7+/-0.8 c. Однако последние эксперименты с ульрахолодными нейтронами, захваченными в гравитационную потенциальную яму, дают немного другой результат: t_n=872+/-1.5 c. Такое незначительное (~1%) изменение времени полураспада нейтрона может иметь существенные последствия для первичного нуклеосинтеза: дело в том, что отношение числа (свободных) нейтронов к числу протонов в момент нуклеосинтеза экспоненциально зависит от указанного параметра.

Насколько сильно меняются вырабатываемые количества ⁴He и ⁷Li и соответствует ли это наблюдениями, обсуждается в данной статье.

Выпуск 82. 01-31 июля 2004

миниобзор astro-ph/0407329 Параллельные миры и космология: философские заметки (Multiverses and Cosmology: Philosophical Issues)
Authors: W. R. Stoeger, G. F. R. Ellis, and U. Kirchner
Comments: 22 pages

Параллельные Вселенные интересуют не только фантастов, но и физиков (и астрономов). И хотя эти заметки названы "философскими", но рассматриваются в них вполне физические вопросы:

• причина тонкой подгонки космологических параметров;
• выбор миров из возможных случайных распределение;
• антропный принцип в параллельных мирах;
• сценарий образования параллельной Вселенной;
• и ряд других.

astro-ph/0407586 Антропные предсказания: случай космологической постоянной (Anthropic predictions: the case of the cosmological constant)
Authors: Alexander Vilenkin
Comments: 14 pages, 1 fugure. Contribution to "Universe or Multiverse", ed. by B.J. Carr, to be published by Cambridge University Press

Антропный принцип является очень популярным способом объяснения некоторых космологических парадоксов. Напомним суть. Если некоторые физические параметры могут принимать различные значения, однако лишь для некоторых из них возможно существование наблюдателей (т.е. нас с вами), то наблюдать мы с вами будем именно такую вселенную, где наше существование возможно.

За последние годы антропный принцип получил некоторое развитие, и в статье вы найдете более продвинутое антропное рассуждение на тему "почему космологическая постоянная именно такова". в следующей статье приводится конструктивная критика антропного принципа....

hep-th/0407213 Научные альтернативы антропному принципу (Scientific alternatives to the anthropic principle)
Authors: Lee Smolin
Comments: 43 pages, Contribution to "Universe or Multiverse", ed. by Bernard Carr et. al., to be published by Cambridge University Press. Some references and clarifications added

Критика антропного принципа, приводимая в данной статье, основывается на утверждении о том, что принцип не может дать никаких фальсифицируемых предсказания, а потому не может являться частью науки (очевидно в попперовском понимании этого слова). Статья весьма и весьма интересна. Однако заметим, что все-таки антропный принцип УЖЕ давал верные фальсифицируемые предсказания. Поэтому проблема в том как и в какой области принцип применяется.

обзор physics/0407078 Принцип Маха (Mach's Principle)
Authors: Herbert Lichtenegger and Bahram Mashhoon
Comments: 20 pages Subj-class: History of Physics; General Physics

В начале 20 века Мах предположил, что инерция любого тела вызвана его взаимодействием с удаленными телами Вселенной, а в пустом мире движение тел были бы безынерционными. Этот принцип плохо сочетается с Общей Теорией Относительности Эйнштейна, но по-прежнему вызывает интерес как у физиков, так и у философов.

В данном обзоре принцип Маха рассмотрен с точки зрения современной физики.

Выпуск 80. (01) - 12-20 июня 2004

обзор astro-ph/0406285 Прямые поиски небарионной темной материи: Обзор экспериментов (Direct Non-baryonic Dark Matter Search - An experimental Review)
Authors: S. Fiorucci
Comments: 9 pages, 3 figures, 2 tables

Частицы темной материи очень слабо взаимодействуют с обычным веществом, иначе бы их уже давно обнаружили и исследовали. До сих пор не ясно, какой именно сорт частиц (или сорта) образуют темное вещество и, соответственно, в какие специфические для данных сортов частиц реакции они могут вступать. Но все модели предсказывают, что "темные" частицы будут рассеиваться на обычном веществе (протонах, нейтронах, электронах и составленных из них ядрах и атомах). Еще одной сложностью поиска подобных частиц, является наличие почти изотропного и почти стационарного их фона, который надо выделить на фоне тепловых и прочих шумов детектора.

В целом ряде экспериментов (как законченных, так и планируемых) обнаружение темной материи было либо основной целью, либо побочной возможностью.

Таблица завершенных и продолжающихся экспериментов

А сам обзор очень интересный и понятный.

gr-qc/0406027 Космология с переменной скоростью света (A varying-c cosmology)
Authors: Hossein Shojaie, Mehrdad Farhoudi
Comments: 18 pages

Вот вполне научный пример построения альтернативной космологической теории, в которой скорость света меняется со временем (с возрастом Вселенной). Рекомендую прочитать эту статью всем, интересующимся гравитацией, как с ортодоксальных, так и с альтернативных позиций. Правда в этой статье достаточно сложная математика (как и в других статьях данного направления).

миниобзор astro-ph/0406320 Первичный нуклеосинтез для пешеходов (BBN For Pedestrians)
Authors: James P. Kneller, Gary Steigman
Comments: 10 pages, 15 figures, submitted to New Journal of Physics

Простейшая, стандартная модель первичного нуклеосинтеза (Big Bang Nucleosynthesis =BBN) предполагает наличие 3 сортов нейтрино и отсутствие существенной асимметрии электронных нейтрино. При таких предположениях в этой модели остается только один параметр: отношение числа барионов к числу фотонов η. Зная зависимость количества первичных нуклидов (D, ⁴He, ⁷Li, ³He) можно попытаться определить значение η. Но определить количества первичных нуклидов не просто: попадая в звезды некоторые из них они выгорают, а межзвездная среда (с первичными элементами) засоряется (ветром тех же звезд). В не стандартных BBN-моделях больше свободы и параметров. Все это рассматривается в обзоре, объем которого рассчитан на небольшую пешеходную прогулку.

Выпуск 78. 13-31 мая 2004

astro-ph/0405232 Зонд для сверхновых и ускорения: космический эксперимент по изучению природы темной энергии (Supernova / Acceleration Probe: A Satellite Experiment to Study the Nature of the Dark Energy)
Authors: SNAP Collaboration
Comments: 40 pages, 18 figures, submitted to PASP, http://snap.lbl.gov

Описывается проект SNAP: The Supernova / Acceleration Probe. Идея состоит в наблюдении большого числа далеких сверхновых первого типа (Ia) с помощью специализированного двухметрового космического телескопа. Проект должен отнаблюдать несколько тысяч на красных смещениях до 1.7. Эти данные позволят получить существенно более точные параметры темной энергии.

Обзор по темной энергии для неспециалистов можно найти в свежей работе А. Долгова Problems of vacuum energy and dark energy.

Выпуск 77. 01-12 мая 2004

astro-ph/0405115 Постоянная Хаббла по гравитационной линзе CLASS B0218+357 (The Hubble constant from gravitational lens CLASS B0218+357 using the Advanced Camera for Surveys)
Authors: T. York et al.
Comments: 15 pages, 7 figures, submitted to MNRAS

Идея о том, как определить постоянную Хаббла (H) по наблюдениям одной космологической гравитационной линзы, была высказана около 20 лет назад. Тогда это был новый независимый от имеющихся шкал расстояний метод определения данного космологического параметра. Кроме того предположения, требуемые для проведения подобного эксперимента, вносили достаточно малую погрешность в величину H. Сегодня постоянная Хаббла определена несколькими независимыми методами, в том числе и по ряду гравитационных линз.

В данной работе исследована линзированная система CLASS B0218+357, содержащая радиотихую галактику. Для получения H используется информация только о положении наблюдаемых изображений галактики относительно линзы, расстояние между двумя самыми яркими изображениями которой составляет 334 mas. Постоянная Хаббла, полученная по этой линзе, равна:

H=73+/-8 км/с/Мпк (на уровне значимости 68%)

Выпуск 76. 19-30 апреля 2004

astro-ph/0404350 Моделирование образования скоплений галактик (Simulating the Formation of Galaxy Clusters)
Authors: Daisuke Nagai, Andrey V. Kravtsov
Comments: 3 pages, 2 figures. Use iaus style. To appear in the proceedings of IAU Colloquium 195 - "Outskirts of galaxy clusters: intense life in the suburbs", Torino, Italy, March 12-16, 2004

Очень короткая заметка в трудах конференции. Мы выделяем ее потому, что уже в абстракте компактно и четко перечислены основные элементы и трудности в моделировании процесса формирования галактик и скоплений, а также возможные пути разрешения этих проблем.

Трудности связаны с правильным учетом охлаждения газа за счет излучения и нагрева газа за счет обратного влияния образующихся звезд. Для воспроизведения наблюдающихся свойств галактик необходим какой-то дополнительный механизм нагрева. Возможно, он связан с активностью галактического ядра.

gr-qc/0404066 Космология с переменной скоростью света и биметрическая гравитация: альтернатива стандартной инфляции (Variable Speed of Light Cosmology and Bimetric Gravity: An Alternative to Standard Inflation)
Authors: J. W. Moffat
Comments: 10 pages. Latex file. No figures. Talk given at the Coral Gables Conference on High Energy Physics and Cosmology, Fort Lauderdale, Florida, December 17-21, 2003

Подробно рассматривается одна из альтернатив инфляции. Данная модель основывается на весьма нестандартной физике. Разумеется, обсуждаются пути экспериментальной проверки правильности предложенной модели.

См. также вторую свежую статью этого автора, посвященную альтернативной теории гравитации: "Modified Gravitational Theory and Galaxy Rotation Curves" (gr-qc/0404076)

astro-ph/0404497 Антропные ограничения на энергию вакуума и массы нейтрино (Anthropic predictions for vacuum energy and neutrino masses)
Authors: Levon Pogosian, Alexander Vilenkin, Max Tegmark
Comments: 9 pages, 4 figures

Антропный принцип гласит: "существование во Вселенной такой сложной и хрупкой физической системы как человек, а также необходимых для его естественного возникновения условий, накладывает на свойства окружающего нас мира очень жесткие ограничения" (Формулировка наша).

Теперь вернемся к статье: в окружающем нас мире наблюдается хорошо развитая крупномасштабная структура (стенки/войды, (сверх)скопления галактик, просто галактики - в одной из которых мы и живем). Но развиваться такая структура могла только в мире, где плотность вещества превышала плотность темной энергии (Лямбда-члена). Рост крупномасштабной структуры практически остановился в последние несколько миллиардов лет, а в будущем он будет еще слабее.

Такой же эффект оказывает на рост структуры масса космологических нейтрино: если суммарная масса трех сортов нейтрино будет превышать 1-3 эВ, наблюдаемая крупномасштабная структура просто не возникнет.

А теперь посмотрим причем здесь антропный принцип: предположим, что плотность темной энергии (значение Лямбда-члена) и массы нейтрино меняются в различных частях Вселенной. [Здесь речь идет об очень удаленных частях Вселенной и об очень медленном изменении значения указанных величин в пространстве. На масштабах порядка горизонта нашего мира и даже на в несколько порядков бОльших, указанные параметры остаются постоянными.] Будем предполагать, что эти два параметра меняются случайным образом и независимо друг от друга. Какова вероятность получить то сочетание параметров, которое наблюдается в нашей локальной Вселенной?

Вот это можно подсчитать с помощь антропного принципа. Мы можем положить вероятность реализации определенного сочетания космологических параметров пропорциональной числу наблюдателей, присутствующих в областях вселенной с такими значениями параметров. Эту вероятность можно представить, как произведение трех сомножителей:

1. собственного объема данной части Вселенной (скорость расширения которой и, следовательно, объем зависят от величины Лямбда-члена и массы нейтрино);
2. количества галактик в единице объема (этот параметр зависит от скорости роста возмущений плотности);
3. числа наблюдателей в каждой галактике.

(Точнее здесь надо вычислять интеграл, так как галактики имеют различные массы.)

Последний из сомножителей авторы просто положили пропорциональным числу звезд в галактике, т.е. ее массе. (Таким образом они выбросили основную часть ограничений, которые можно вывести собственно из существования человека, но авторы не биологи, а астрофизики.) Первые же два члена можно вычислить теоретически, что и было сделано в статье.

Выводы: самое хорошее согласие с наблюдениями достигается при ненулевых массах нейтрино (2-9 эВ).

astro-ph/0404515 Взрывы сверхновых, 511 кэВ-ные фотоны, гамма-всплески и зеркальная материя (Supernova explosions, 511 keV photons, gamma ray bursts and mirror matter)
Authors: R. Foot and Z. K. Silagadze
Comments: about 9 pages

Некоторые современные теории элементарных частиц утверждают, что кроме нашего мира, в котором все тела состоят из известных нам фотонов, протонов, электронов и т.д. в этой же самой Вселенной может существовать еще один, такой же по разнообразию свойств мир, построенный из других частиц, которые называют "зеркальными" (отсюда "зеркальное вещества" и "зеркальная вселенная"). Набор зеркальных частиц и их взаимодействия между собой могут быть такими же (строго или приближенно) как в нашем мире или же могут совершенно от них отличаться. Основной особенностью зеркальных частиц является то, что с нормальным веществом они взаимодействуют либо только гравитационно, но это очень жесткое ограничение, после введения которого остается совсем мало интересной физики. Поэтому в последнее время при рассмотрении зеркальных теорий дополнительно предполагают наличие (слабого) смешивания обычных и зеркальных частиц. Это означает, что при некоторых условиях зеркальные нейтрино или (как в этой статье) фотоны могут превращаться в соответствующие обычные частицы и наоборот. Никакое другое взаимодействие между обычным и зеркальным веществом невозможно (т.е. мы его не можем даже напрямую увидеть).

Если зеркальное вещество во своим (внутренним) свойствам похоже на наше, то из него будут образовываться галактики (зеркальные), в них звезды, а массивные зеркальные звезды будут заканчивать свою эволюцию взрывами сверхновых (в зеркальном мире). Причем обычные и зеркальные галактики будут скорее всего совпадать (оба сорта вещества будут расположены в общей гравитационной потенциальной яме), а отдельные звезды - располагаются независимым образом.

При взрыве зеркальной сверхновой выделяется поток энергии, в основном в нейтрино и фотонах. Часть этих зеркальных фотонов может превратиться в обычные. А возникающая "на пустом месте" сверхмощная вспышка излучения может объяснить некоторые наблюдаемые в космосе интересные феномены.

Авторы статьи приводят три таких явления:

• "Великий Аннигиллятор" - источник позитронов в центре Галактики, наблюдаемый по аннигиляционной линии 511 кэВ;
• гамма-всплески и
• сверхновые.

А вообще статья очень простая и прозрачная.

опровержение astro-ph/0404536 Релятивистские эффекты в "кругах-на-небе" из-за движения Галактики (Relativistic Effects of our Galaxy's Motion on Circles-in-the-sky)
Authors: M.O.Calvao et al.
Comments: 6 pages, 6 figures

Очень красивая модель додекаэдральной Вселенной со сложной топологией (может быть слишком красивая, для того чтобы быть верной), предложенная для объяснения некоторых свойств анизотропии реликтового излучения, обнаруженных в эксперименте WMAP, предсказывает существование "кругов-на-небесной-сфере", в которых температура реликта ведет себя одинаковым образом.

Круги-на-небе с совпадающим поведением анизотропии реликта
(рисунок из работы astro-ph/9801212)

Эти круги искали, но не нашли (см. astro-ph/0310233). Однако идея слишком хороша, чтобы отказываться от нее так просто: в работе astro-ph/0403036 было сделано утверждение, что из-за движения Земли (и Солнца, и Галактики) относительно реликтового излучения (со скоростью примерно 1000 км/с) круги превращаются в эллипсы, из-за чего они и не были обнаружены.

⇒

Так вот: по-видимому, эта работа не верна. Более тщательное рассмотрение, проделанное в данной статье, показало, что форма кругов не изменится (они останутся правильными кругами), но зато от движения Галактики зависят их размеры и положения центров на небе.

То есть, не смотря на ошибку, общий вывод статьи astro-ph/0403036 не изменится: круги могли не найти из-за указанных искажений. И у гипотезы додекаэдральной Вселенной еще есть шанс выжить.

миниобзор astro-ph/0404546 Инфляция (Inflation)
Authors: Alan H. Guth
Comments: 22 pages, 4 figures

Небольшой обзор по инфляционной космологии. Его главная особенность в том, что он написан Аланом Гусом - одним из "отцов-основателей" Инфляции.

обзор hep-ph/0404239 Космологические нейтрино (Cosmological neutrinos)
Authors: Steen Hannestad
Comments: 21 pages, 4 figures

В обзоре рассмотрено современное состояние нейтринной космологии: от момента отсоединения нейтрино от вещества и существования стерильных нейтрино, до эффектов, проявляющихся в крупномасштабной структуре и реликтовом излучении. Особое внимание автор уделяет "измерению масс" нейтрино по космологическим данным.

Выпуск 74. 01-11 апреля 2004

astro-ph/0404067 Суперпозиция чернотельных спектров и дипольная анизотропия: Возможность калибровки экспериментов по измерению реликта (Superposition of blackbodies and the dipole anisotropy: A possibility to calibrate CMB experiments)
Authors: J. Chluba and R.A. Sunyaev
Comments: 20 pages, 11 figures, submitted to A&A

Идея этой статьи очень проста: излучение, представляющее собой сумму потоков от источников с чернотельными спектрами с разной температурой, само чернотельным не является. А мы наблюдаем реликтовое излучение из движущейся системы отсчета, в результате чего появляется дипольная анизотропия с амплитудой прядка 10^-3. Следовательно, в спектре реликтового излучения, наблюдаемого в широком поле зрения, будет искажено, типичные отклонения будут составлять несколько десятков нанокельвинов. Интересно, что данное искажение можно использовать для контроля взаимной калибровки разных частотных каналов в будущих экспериментах по измерению анизотропии реликта, для которых указанная чувствительность будет реальной.

hep-ph/0403248 Черные дыры как решение проблемы космологических монополей (A black hole solution to the cosmological monopole problem)
Authors: Dejan Stojkovic and Katherine Freese
Comments: references added

На ранних стадиях эволюции Вселенной в большом количестве должны были образовываться монополи (топологические дефекты скалярных полей). Этот вывод следует почти из всех моделей элементарных частиц. Но сегодня монополи не обнаружены. Куда же они подевались? Предложение авторов: их поглотили первичные черные дыры. Основную роль в очистке Вселенной от монополей должны были сыграть черные дыры с массами 10⁶-10⁹ г.

astro-ph/0404131 Наблюдение источников с z>7 на GTC (Observing z>7 sources with the GTC)
Authors: R.Pello уе al.
Comments: 5 pages, 4 figures

Около месяца тому назад в статье (astro-ph/0403025) было сообшено об открытии первой галактики с z=10 (см., например, статью на www.astronet.ru). Этот результат был получен на первом пробном этапе программы поиска линзированных объектов с z>7. В этой короткой статье дано гораздо более подробное описание данной программы поиска, ее теоретических основ, инструментов, на которых она проводится, и некоторых ее результатов.

Выпуск 73. 16-31 марта 2004

astro-ph/0403353 Являются ли низшие гармоники реликтового фона космологическими? (Is the low-l microwave background cosmic?)
Authors: Dominik J. Schwarz et al.
Comments: 4 pages, 3 figures;

В наших обзорах уже несколько раз упоминались статьи, рассматривавшие эту тему: диполь и квадруполь реликтового излучения имеют аномально низкую амплитуду. Автора данной статьи не могут объяснить их величину, но высказывают определенные сомнения:

• Диполь и квадруполь кореллируют друг с другом. Их взаимная ориентация не является случайной, т.к. их плоскости почти совпадают.
• Плоскости диполя и квадруполя почти ортогональны эклиптике.
• Не случайной (т.е. маловероятной) оказывается и их ориентация относительно диполя реликта (т.е. относительно направления движения Солнечной системы относительно поверхности последнего рассеяния).

Следа направо: квадруполь, октуполь и сумма трех первых гармоник. Пунктиром показана плоскость эклиптики.

Интересно.
(Интересно, взаимная ориентация направления движения Солнца во Вселенной и плоскости эклиптики, т.е. земной орбиты, тоже не случайны:?)

обзор astro-ph/0403392 Теория поляризации космического микроволнового фона (Theory of Cosmic Microwave Background Polarization)
Authors: Paolo Cabella and Marc Kamionkowski
Comments: 32 pages, 8 figures. Lectures given at the 2003 Villa Mondragone School of Gravitation and Cosmology:

За последние 2-3 года было сделано несколько попыток измерения поляризации реликтового излучения. Самая удачная - с борта WMAP, но даже ему не хватило для этого чувствительности. Серьезные измерения этого параметра начнутся с запуском "Планка". А теория уже есть, и она предсказывает достаточно много интересного.

astro-ph/0403543 Темное барионное гало не может состоять из старых белых карликов (Dark halo baryons not in ancient halo white dwarfs)
Authors: M. Creze et al.
Comments: 10 pages, 6 figures, 4 pages, submit to Astron. Astroph.

Результаты экспериментов MACHO (по микролинзированию) позволяют утверждать, что число гравитационных линз не может объяснить все количество невидимых барионов. Но это только вывод, а в статье подробно рассмотрено как он был получен.

!!! astro-ph/0403597 Гиперболическая вселенная с конической [рогоподобной] топологией и анизотропия реликта (Hyperbolic Universes with a Horned Topology and the CMB Anisotropy)
Authors: Ralf Aurich et ls.
Comments: 26 pages, 23 figures

Еще одна идея в которой полученные спутником WMAP данные по анизотропии реликта интерпретируются в рамках модели со сложной топологией. Только в этот раз топология оказалась конической, а кривизна Вселенной - о отрицательной. Очень интересно! (Рекомендуем прочитать и постараемся написать подробнее.)

Выпуск 72. 01-15 марта 2004

astro-ph/0403025 Наблюдение линзированной галактики на z=10.0 с помощью ISAAC/VLT (ISAAC/VLT observations of a lensed galaxy at z=10.0)
Authors: R. Pello et al.
Comments: 2004, A&A, Vol. 416, L35

Возможно обнаружена очень далекая галактика на красном смещении 10. Отметим, что все-таки результат нуждается в подтверждении. Более подробно можно прочесть здесь

astro-ph/0403036 Необнаруженные из-за движения системы отсчета круги-на-небе (Missing Lorenz-boosted Circles-in-the-sky)
Authors: Janna Levin
Comments: 4 pages, 7 figures

Некоторое время назад для объяснения наблюдений WMAP была высказана идея о там, что наша вселенная может иметь конечные размеры и обладать сложной и очень необычной (додекаэдральной) топологией (см. astro-ph/0310253 или, подробнее, на astronet.ru). Следствием этой гипотезы было существование на небе 6 пар кругов диаметром примерно 70^o, вдоль которых анизотропия реликта ведет себя одинаковым для каждой пары образом. Такие круги уже искали, но не нашли (astro-ph/0310233).

Авторы данной статьи показывают, что из-за движения наблюдателя относительно реликтового излучения (точнее относительно поверхности последнего рассеяния) круги оказываются искажены из-за эффекта Допплера и аберрации света. Для Земли это искажение составляет примерно 0.14^o, следовательно, методы выявления кругов, работающие с максимальным разрешением, доступным WMAP (или с еще более детальными картами), давали бы неверный результат.

У Вселенной со сложной топологией еще остается шанс выжить.

миниобзор astro-ph/0403047 Мультиверсные космологические модели (Multiverse cosmological models)
Authors: P.C.W. Davies
Comments: 15 pages, no figures, review paper

В последнее время на разных форумах от разных людей поступали вопросы так или иначе связанные с антропным принципом. Современные разработки этого подхода связаны с концепцией мультиверса. В данной статье дается короткий обзор этой проблематики.

обзор astro-ph/0403064 Введение в небарионную темную материю (Introduction to Non-Baryonic Dark Matter)
Authors: Paolo Gondolo (University of Utah)
Comments: 50 pages, 28 figures

Это обзорная лекция, прочитанная на школе NATO ASI, делится на две части. В первой из них обсуждается необходимость темной материи и представлены самые популярные на сегодня кандидаты на эту роль: нейтрино, аксионы, нейтралино, WIMPs и другие. Во второй части рассмотрены различные экспериментальные способы поиска тяжелых слабовзаимодействующих частиц (WIMPs=weakly interacting massive particles): прямое их детектирование (по механическому воздействию) и регистрация их распада.

astro-ph/0403193 Была ли Вселенная реионизована на z=10? (Was the Universe Reionized at Redshift 10?)
Authors: Abraham Loeb et al.
Comments: 12 pages, 1 figure, ApJ, submitted

Всего несколько дней, как вышла статья Pello et al. (astro-ph/0304025), в которой говорилось об открытии галактики на z=10, как появляется данная работа которой их этого обнаружения делают выводы.

А выводы таковы: поскольку красное смещение галактик измерено по спектральной линии, которая была отождествлена с Lα, то вещество на z=10 было уже ионизовано (реионизовано). В противном случае излучение в этой линии было бы полностью поглощено нейтральным водородом, лежащим на луче зрения.

Выпуск 71. 23-29 февраля 2004

astro-ph/0402491 Магнитные космические стенки (Magnetized cosmic walls)
Authors: G. Siemieniec-Ozieblo and A. Woszczyna
Comments: 7 pages, 3 figures included; A&A accepted

В этой статье речь идет не о доменных стенках, а об одномерных возмущениях плотности ("блинах Зельдовича"), которые возникают при нелинейном нарастании начальных возмущений плотности. Если в это начальное вещество было вморожено магнитное поле, то поле усиливается из-за сжатия вещества и возникают "магнитные космические стенки", о которых идет здесь речь.

astro-ph/0402512 Открытия сверхновых типа Ia на z>1 с помощью телескопа Хаббла (Type Ia Supernova Discoveries at z>1 From the Hubble Space Telescope: Evidence for Past Deceleration and Constraints on Dark Energy Evolution)
Authors: Adam G. Riess et al.
Comments: Accepted Astrophysical Journal, to Appear June 2004 72 pages, 17 Figures

По далеким сверхновым первого типа можно отслеживать темп расширения Вселенной. С помощью Космического телескопа удалось увидеть еще 16 сверхновых на красном смещении больше 1. Это большой шаг вперед. Из семи самых далеких сверхновых типа Ia шесть описано в данной работе.

Новые результаты согласуются с общепринятой плоской моделью, где 70 процентов плотности приходится на темную энергию. Важно, что удалось показать, что предложенные модели с эволюцией сверхновых или с поглощением за счет пыли можно теперь отбросить. Кроме того, можно наложить важные ограничения на параметры эволюции самой темной энергии.

Напомним, что сейчас для доказательства существования темной энергии в принципе можно и не привлекать данные по сверхновым, достаточно результатов по реликтовому излучению и по крупномасштабной структуре. Это важно, т.к. существовали серьезные сомнения в том, что исследования сверхновых не имеют каких-либо систематических неопределенностей. Однако новые данные, приведенные в этой статье, позволяют говорить о том, что неопределенности малы, и сверхновые являются важным и точным инструментом исследования Вселенной.

Данные наблюдения подтверждают принятую сегодня космологическую модель: теперь мы видим, что сейчас и на z=0.7 Вселенная расширяется ускоренно, а при z=1.2-1.5 - еще с замедлением.

astro-ph/0402658 Массовое линзирование на скоплении Abell 2218: ограничения на геометрию Вселенной (Multiple-Images in the Cluster Lens Abell 2218: Constraining the Geometry of the Universe?)
Authors: G. Soucail, J.P. Kneib, G. Golse
Comments: 5 pages, 3 figures, accepted in A∧A

Гравитационное линзирование еще один метод для определения космологических параметров. В богатом скоплении Abell 2218 наблюдается столь большое число событий гравитационного линзирования (на отдельных галактиках), что эти параметры можно определять только по ним. Параметры оказываются такими:

0 < &Omega_M < 0.30 (для плоской Вселенной)
или
0 < &Omega_M < 0.33 и w < -0.85 (для плоской Вселенной с квинтэссенцией).

Конечно, эти данные на противоречат независимым (и более точным) результатам WMAP.

Выпуск 70. 16-22 февраля 2004

миниобзор astro-ph/0402324 Космическая топология: краткий обзор (Cosmic Topology: a Brief Overview)
Authors: M.J. Reboucas, G.I. Gomero
Comments: Revtex4, 9 pages, 2 figures. Ivited talk delivered at "XIV National Meeting of the Brazilian Physical Society, section Particles and Fields, Caxambu - MG, Brazil, from September 30 to October 04, 2003

Вопрос о топологии Вселенной всегда был популярен. В последнее время некоторая активность наблюдалась в связи с данными спутника WMAP, а особенно в связи с работой Люмине и др.

В этой статье авторы дают краткий обзор проблематики и основных результатов. В качестве более популярного изложения можно прочесть статью на Астронете.

astro-ph/0402344 Могло ли что-то распадаться, испаряться или аннигилировать во время первичного нуклеосинтеза? (Did Something Decay, Evaporate, or Annihilate during Big Bang Nucleosynthesis?)
Authors: Karsten Jedamzik
Comments: 7 pages, 3 figures

Процессы типа распада адронов, испарения или аннигиляции реликтов предыдущих эпох (микроскопических первичных черных дыр или тяжелых частиц) происходящие во время первичного нуклеосинтеза могут существенно повлиять на его результаты, в частности на количество образующихся изотопов лития (⁶Li и ⁷Li). Детальному рассмотрению такого влияния (на основе численного моделирования процессов синтеза) и посвящена данная статья.

Выпуск 69. 08-15 февраля 2004

astro-ph/0402169 Существование старого квазара на z=3.91 и его приложение к космологии (The Existence of an Old Quasar at z=3.91 and its Implications for Lambda(t) Deflationary Cosmologies)
Authors: J. V. Cunha (UFRN) R. C. Santos (UFRN)
Comments: 8 pages, 2 figures, submitted to IJMPD

Определить возраст квазара прямым методом достаточно затруднительно. Поэтому их делят на молодые и старые по наблюдаемым линиям химических элементов: если в спектре квазара наблюдается Fe K скачок, а отношение числа атомов железа и кислорода Fe/O в 2-5 раз превышает Солнечное, то квазар считается "старым", поскольку окружающее его вещество заметно обогащено тяжелыми элементами, возникающими в ходе эволюции звезд. Молодые квазары и квазары с неизвестными возрастами (слишком слабые, чтобы произвести необходимые спектральные наблюдения) известны даже на z>6. А вот самый далекий старый квазар - APM 08279+5255 был недавно обнаружен на z=3.91. Из этого факта авторы дают ограничения на космологические параметры Вселенной (особенно сильные для экзотической модели с переменным во времени Lambda-членом), хотя сам факт открытия такого квазара, вероятно, более важен и интересен.

обзор hep-th/0402051 Обзор инфляции (Prospects of Inflation)
Authors: Andrei Linde
Comments: 23 pages, extended version of the talk at the Nobel Symposium "Cosmology and String Theory," August 2003

Разумеется, из года в год Андрей Линде делает обзорные доклады по инфляции, и, соответственно, появляются обзорные статьи. На наш взгляд, его обзоры - самые удачные. Дело даже не только и не столько в том, что это "инфляция из первых рук". Просто ему удалось выработать некоторый стиль, который позволяет относительно доступно рассказать о сложной идее.

Те, кто читал предыдущие обзору, могут обратить внимание только на "струнную" часть данной статьи. Всем прочим советуем внимательно прочесть статью целиком (возможно не один раз).

диссертация astro-ph/0402278 Фундаментальные аспекты расширения Вселенной и космические горизонты (Fundamental Aspects of the Expansion of the Universe and Cosmic Horizons)
Authors: Tamara M. Davis
Comments: Ph.D. thesis, 154 pages, 45 figures

Мы уже очень подробно писали о некоторых типичных заблуждениях, касающихся космических горизонтов. Писали как раз на основе работ Тамары Дэвис. И вот появилась ее диссертация, целиком посвященная этим вопросам. Там детально разобрано много важных примеров. Всем всячески ее рекомендуем.

Выпуск 68. 01-07 февраля 2004

миниобзор astro-ph/0402033 Прямая регистрация нейтралино (Wimp/Neutralino Direct Detection)
Authors: M. De Jesus
Comments: 9 pages, Latex, 12 figures., Review talk presented at the XXIst International Symposium on Lepton and Photon Interactions at High Energies, 11-16 August 2003, FNAL, Batavia, Illinois, USA

Мы неоднократно писали и будем писать о попытках лабораторной регистрации частиц темной материи (в качестве введения см. статью Мартина Риса ниже). В данном случае статья представляет собой короткий обзор по поиску нейтралино.

популярный миниобзор astro-ph/0402045 Темная материя: введение (Dark Matter: Introduction)
Authors: Martin J. Rees
Comments: 10 pages, 1 figure. Latex (Phil. Trans. R. Soc. Lond. A (2003) 361, 2427-2434)

Кроме того, что Мартин Рис - сэр, кроме того, что он является одним из самых цитируемых (или самым?) астрофизиков в мире, он еще и хороший популяризатор (посмотрите его книжки, например, на Amazon.com или еще какой-нибудь аналогичной системе). Соответственно, он умеет доступно и квалифицированно рассказывать об астрономии и физике. В данном случае - читайте рассказ о темной материи.

обзор astro-ph/0402065 Наблюдательная космология (Observational Cosmology)
Authors: R.H. Sanders
Comments: 35 pages, 13 figures, talk given at Second Aegean Summer School on the Early Universe

Очередной обзор по наблюдательной космологии. Его особенность состоит в критическом настрое автора, который выискивает возможные проблемы и систематические ошибки.

astro-ph/0402095 Построение трехмерной карты распределения темного вещества по данным о слабом линзировании в обзоре COMBO-17 (Mapping the 3-D dark matter with weak lensing in COMBO-17)
Authors: A.N. Taylor et al.
Comments:Submitted to MNRAS; 21 pages, 18 figures

Построено трехмерное (!) распределение массы для сверхскопления A901/2, находящегося на красном смещении z=0.16. Такой потрясающий результат достигнут благодаря изощренному анализу данных о слабом линзировании далеких источников на этом скоплении. Разумеется, основной вклад в массу дает темное вещество, а потому распределение массы по сути отражает распределение именно темной материи.

обзор astro-ph/0402129 Космологическая теория возмущений (Cosmological perturbation theory)
Authors: Ruth Durrer
Comments: my course at the Second Aegean Summerschool on the Early Universe, 39 pages

Лекции по теории космологических возмущений.

Если бы Вселенная изначально была строго однородной, то наблюдаемой структуры сейчас не существовало бы. Не было бы и нас с вами. Считается, что появление крупномасштабной структуры связано с малыми начальными возмущениями. Свойства этих возмущений можно изучать, например, по данным о микроволновом реликтовом фоне.

В лекциях описывается современная теория космологических возмущений. Изложение идет на очень высоком (т.е. сложном) уровне.

Выпуск 67. 26-31 января 2004

astro-ph/0401515 Исследование ньютоновской постоянной на больших масштабах (Probing Newton's Constant on Vast Scales: DGP Gravity, Cosmic Acceleration and Large Scale Structure)
Authors: Arthur Lue, Roman Scoccimarro, and Glenn D. Starkman
Comments: 20 pages, 3 figures

Существует интересная альтернатива "темной энергии", предложенная в работах Двали, Габабадзе и Поррати. Суть ее состоит в том, что, если мы живем на бране, то гравитоны могут "утекать" с нее в основной объем (bulk) - т.е. в дополнительные измерения. Это приводит к тому, что на больших (космологических) масштабах закон тяготения будет немножечко иным. Предсказания модели вполне конкретны, и их можно пытаться проверять. Например, по данным об образовании крупномасштабной структуры. Собственно этим и занялись авторы рассматриваемой статьи.

Они показывают, что если динамика расширения Вселенной объясняется таким "бегством" гравитонов, то имеется вообще говоря значимое, но не драматическое, расхождение с наблюдаемыми параметрами крупномасштабной структуры. Поскольку противоречие обнаруживается всего лишь на уровне двух стандартных отклонений, то необходима дальнейшая работа, в том числе и по уточнению предположений, сделанных авторами данной статьи.

диссертация astro-ph/0401517 Феноменологические аспекты космологий с доминирующей ролью темной энергии (Phenomenological aspects of dark energy dominated cosmologies)
Authors: Pier Stefano Corasaniti
Comments: PhD thesis, University of Sussex, 109 pages

Кроме самостоятельного интереса оригинальных результатов диссертация может быть полезна тем, кто хочет разобраться в современных данных о динамике расширения Вселенной и в их интерпретации.

обзор astro-ph/0401547 Введение в космологию (TASI Lectures: Introduction to Cosmology)
Authors: Mark Trodden, Sean M. Carroll
Comments: 82 pages, 12 figures, contributions to the TASI-02 and TASI-03 summer schools

В статье объединены три лекции, прочитанные на школе по физике элементарных частиц. Лекции рассчитаны как вводные, но для аспирантов по специальностям физика элементарных частиц и теория струн. Так что космология-то дается с азов, зато для тех, кто хорошо знает математику и физику.

популярный миниобзор astro-ph/0401579 Краткое изложение модели экпиротической/циклической Вселенной (A Briefing on the Ekpyrotic/Cyclic Universe)
Authors: Justin Khoury
Comments: 8 pages, 1 figure. Invited talk at the 6th RESCEU Symposium, Nov. 2003, Tokyo, Japan

Инфляционная модель на сегодняшний день является наиболее стандартной и общепринятой. Однако, ей есть несколько альтернатив. Одна из самых раскрученных - модель экпиротической/циклической Вселенной. И Сергей Павлюченко в своих обзорах, и мы неоднократно об этой модели упоминали. Здесь можно прочесть краткое изложение.

диссертация astro-ph/0401631 Вариации постоянной тонкой структуры в пространстве и времени (Variations of the Fine Structure Constant in Space and Time)
Authors: D.F. Mota
Comments: 158 pages, 39 figures; Ph.D. Thesis; DAMTP, University of Cambridge; (Ph.D. Advisor: John D. Barrow)

Во многих современных теориях "постоянные не являются постоянными". Такие известные константы как, постоянная Планка, скорость света, гравитационная постоянная могут изменяться, например в ходе космологической эволюции. Разумеется, изменения могут быть лишь ничтожными. Для попыток обнаружить изменения постоянной Планка и/или скорости света очень подходит известная постоянная тонкой структуры. Основная идея состоит в исследовании спектров далеких квазаров и сравнении их с лабораторными спектрами (у нас в стране этой тематикой активно занималась группа Варшаловича и Левшакова в Санкт-Петербурге).

В диссертации, как обычно, детально рассказывается о методах, истории и т.п. Дается много ссылок.

Выпуск 66. 19-26 января 2004

обзор astro-ph/0401341 Темная материя: ранние идеи (Dark Matter: Early Considerations)
Authors: J. Einasto
Comments: 18 pages LaTeX text, submitted for Proceedings of the NATO Summer Shool "Frontiers of the Universe" in Cargese 9 - 20 September 2003

Обзор истории исследований темной материи. На наш взгляд тема эта довольно интересная. Задумайтесь, открытие того, что вселенная на 90 процентов состоит из темного "нечто" - одно из самых поразительных за последние лет 30. А вот Нобелевку за это не дали и не дадут, потому как это результат коллективного труда разных ученых, использовавшихся разные методы и подходы. Безусловно, почитать про это очень интересно.

astro-ph/0401342 Скопления и сверхскопления в Слоановском обзоре и обзоре Las Campanas (Clusters and Superclusters in the Sloan and Las Campanas Surveys)
Authors: J. Einasto
Comments: 15 pages LaTeX text, 11 Postscript figures, submitted for Proceedings of the Tenth Marcel Grossmann Meeting, Rio de Janeiro, July 20 - 26, 2003

Еще одна статья Эйнасто. На этот раз оригинальная, а не обзорная. Описываются результаты по поиску скоплений и сверхскоплений в современных обзорах. Приводятся новые изображения крупномасштабной структуры Вселенной. Описываются особенности скоплений и сверхскоплений на разных красных смещениях, в разном окружении и в разных частях неба.

популярный миниобзор astro-ph/0401347 Вселенная - это странное место (The Universe is a Strange Place)
Authors: Frank Wilczek
Comments: 12 pages; Keynote talk at SpacePartII, Washington D.C., Dec. 2003; to be published in the Porceedings

Вильчек, будучи известным ученым (две статьи в первой сотне топсайтных работ по физике высоких энергий!), известен и как автор интересных коротких докладов/обзоров. Это один из них.

Статья посвящено современному состоянию, проблемам и перспективам фундаментальной теоретической физики и отчасти космологии.

популярный миниобзор astro-ph/0401424 Численные совпадения и "подгонка" в космологии (Numerical coincidences and 'tuning' in cosmology)
Authors: Martin J. Rees
Comments: 14 pages, 4 figures, published in "Fred Hoyle's Universe", ed C. Wickramasinghe et al. (Kluwer), pp 95-108 (2003)

Божий замысел, антропный принцип, случайное совпадение, отражение каких-то неизвестных законов природы, ....? В Природе много совпадений, объяснить которые сложно (на русском можно посмотреть книгу Геометрия, динамика, Вселенная, а также старую книгу Розенталя "Элементарные частицы и структура Вселенной" и его же обзоры в УФН). Мартин Рис рассуждает о некоторых из них (в том числе и в терминах мультиверса, статью о котором можно найти на Астронете).

Выпуск 65. 12-19 января 2004

astro-ph/0401193 Обсерватория поляризации неба (The Sky Polarization Observatory)
Authors: S. Cortiglioni et al.
Comments: 53 pages, 22 figures, accepted by NewA (in press)

SPOrt - The Sky Polarization Observatory (Обсерватория поляризации неба).
Мы неоднократно писали об этом проекте, т.к. в него вовлечены российские ученые и сам аппарат будет установлен на МКС.
Основное назначение эксперимента - изучение поляризации космического излучения (в первую очередь в приложении к исследованию реликтового фона). Наблюдения должны начаться в 2006 г. и продолжатся два года.
Авторы обсуждают современное состояние аппарата ("начинку" удалось существенно улучшить по-сравнению с первоначальным вариантом проекта). Кроме того, читатели найдут рассуждения о возможных результатах в свете последних достижений в изучении реликтового излучения.

популярный миниобзор astro-ph/0401213 Что мы знаем и чего мы не знаем о Вселенной (What We Know and What We Don't Know About the Universe)
Authors: Marcelo Gleiser
Comments: 5 pages, LaTeX. Keynote address at the International Workshop on Astronomy and Relativistc Astrophysics, October 12-16, Olinda, Brazil. To be published in the proceedings (Int. J. Mod. Phys. D)

Коротко и очень доступно изложены некоторые успехи и проблемы современной космологии. Желающие узнать больше, могут воспользоваться списком литературы, который рассчитан на широкую публику (правда, англоязычную).

Более техническое рассуждение о космологических параметрах можно найти в статье How many cosmological parameters? Кроме того, появилась интересная заметка о крупномасштабной структуре Complexity in cosmic structures.

astro-ph/0401249 Космологические параметры из анализа собственных мод Слоановского цифрового обзора красных смещений галактик (Cosmological Parameters from Eigenmode Analysis of Sloan Digital Sky Survey Galaxy Redshifts)
Authors: Adrian C. Pope et al., for the SDSS Collaboration
Comments: Submitted to ApJ

Космологические параметры можно с высокой точностью определять не только по анизотропии реликтового излучения, как было сделано год назад по данным WMAP, но и по распределению в пространстве галактик, только надо измерить достаточно большое их число, как в обзоре SDSS. Вот какими эти параметры получились:

Omega_m^.h = 0.264+/-0.043,
F_b = 0.286+/-0.065,
Sigma₈ = 0.966+/-0.048,
beta = 0.45+/-0.12.

Выпуск 64. 01-11 января 2004

обзор astro-ph/0401001 Техника наблюдений реликта и последние результаты (CMB Observational Techniques and Recent Results)
Authors: E. L. Wright
Comments: Write up of 3 lectures delivered at the NATO ASI on "Frontiers of the Universe: Cosmology 2003" in Cargese, Sep 2003. 29 pages Latex with 21 figures. Slides from the lectures are available through http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmolog.htm

Конспект трех лекций по наблюдениям микроволнового реликтового излучения.

Реликтовое излучение - один из главных источников информации в космологии. Как хорошо известно, сейчас на орбите функционирует американский спутник МАР. Через несколько лет будет запущен крупный европейский аппарат Планк. Кроме того, на Земле работает целая армия различных детекторов (включая установленные на аэростатах). Поэтому есть прогресс и в технике, и в обработке данных, ну и собственно в космологии.

Автор начинает с самых-самых азов, но надо отметить, что речь идет в основном о технике (радиоэлектронике и т.п.). Очень рекомендуем посмотреть цветные слайды по ссылке.

обзор astro-ph/0401091 Первичный нуклеосинтез для новой космологии: раскрытие неопределенностей и проверка согласованности (Primordial Nucleosynthesis for the New Cosmology: Determining Uncertainties and Examining Concordance)
Authors: Richard H. Cyburt
Comments: 54 pages, 20 figures, 5 tables

Первичный (в Большом Взрыве) нуклеосинтез и реликтовый фон (точнее его анизотропия) имеют долгую и сложную историю совместного существования в стандартной космологии. В ходе становления этой модели было достигнуто общее согласие между предсказываемыми и наблюдаемыми обилиями легких элементов. Однако, последние высокоточные измерения анизотропии реликтового излучения, в частности на спутнике WMAP, позволили независимо построить него существенно более точную модель.

Автор данного обзора рассматривает основные источники неопределенностей в моделях первичного нуклеосинтеза (ими оказываются неопределенности в лабораторных измерениях сечений ядерных реакций) и пытается частично восполнить их, воспользовавшись атомными данными и результатами измерений реликта.

Выпуск 63. 16-31 декабря 2003

astro-ph/0312533 Войды в двухградусном (2dF) обзоре галактических красных смещений (Voids in the 2dF Galaxy Redshift Survey)
Authors: Fiona Hoyle, Michael S. Vogeley
Comments: 36 pages, Submitted to ApJ

Войды - это гигантские пустоты, в которых фактически нет ярких галактик. Имеющиеся немногочисленные "звездные острова" обычно располагаются ближе к границам войдов, а центральные области совсем избегаются галактиками.

Авторы используют данные по 245,591 галактикам до красного смещения z порядка 0.2. Найдено 289 войдов с радиусом более 10-12 Мпк. Они составляют примерно 40 процентов объема Вселенной.

astro-ph/0312605 Образование структуры в зеркальной темной материи: реликтовое излучение и крупномасштабная структура (Structure Formation with Mirror Dark Matter: CMB and LSS)
Authors: Zurab Berezhiani et al.
Comments: 11 pages, 4 figures

Природа темной материи является одной из основных загадок современной астрофизики. Зеркальная темная материя - одна из реальных альтернатив. Во время одного из недавних докладов Зураба Бережиани я (С.П.) задавал ему вопрос о том, считали ли они образование крупномасштабной структуры в рамках своей модели зеркальной темной материи. Зураб ответил, что они работают над этим. И вот - статья.

Проведенный анализ позволяет наложить важные ограничения на параметры модели с зеркальным темным веществом.

Подробнее об этом направлении можно прочесть в кандидатской диссертации Паоло Чиарчелути.

обзор astro-ph/0312614 Магнитная Вселенная (The Magnetized Universe)
Authors: Massimo Giovannini
Comments: 146 pages, 14 included figures. Review article

Крупномасштабные (космологические) магнитные поля оказываются интересными астрофизикам, космологам и физикам элементарных частиц. В обзоре приведены наблюдательные о магнитных полях в масштабах галактик, их скоплений и сверхскоплений. Детально обсуждаются противоречия в этих данных и возможные пути из разрешения. Обращаю внимание на объем обзора: 146 страниц.

astro-ph/0312651 Сравнение программ космологического моделирования AMR и SPH (Comparing AMR and SPH Cosmological Simulations: I. Dark Matter & Adiabatic Simulations)
Authors: Brian W. O'Shea et al.
Comments: 35 pages, 18 figures. Submitted to the Astrophysical Journal

Численное моделирование - важнейший инструмент в космологических исследованиях. Существует много различных подходов к "созданию вселенной в пробирке". Соответственно, необходимо сравнивать разные подходы монополизм и отсутствие свободного компетентного обсуждения науке противопоказано).

Авторы (известнейшие специалисты в своей области) сравнивают два численных кода, основанных на разных методиках. Обсуждаются причины несколько различающихся результатов работы двух программ.

gr-qc/0312115 Проблема космологической постоянной (Cosmological Constant Problem)
Authors: J. W. Moffat
Comments: 8 pages. No figures. Latex file. Talk given at QFEXT03, University of Oklahoma, Norman, Oklahoma, September 15-19, 2003. To be published in the proceedings by Rinton Press

Дается короткий обзор современного состояния исследований космологической постоянной и стоящих перед учеными проблем. Предлагается возможный путь решения этих проблем. Кроме того предлагается космический эксперимент, призванный исследовать поведение энергии вакуума в гравитационном поле.

Выпуск 62. 01-15 декабря 2003

миниобзор astro-ph/0312154 Темная материя в галактиках: наблюдательный обзор (Dark Matter in Galaxies: Observational overview)
Authors: A. Bosma
Comments: 12 pages, 4 figures, includes style file, invited review at IAU Symposium 220, eds. S. Ryder, D.J. Pisano, M. Walker & K.C. Freeman, has 2 page appendix with historical notes

Согласно всем имеющимся на сегодняшний день данным во Вселенной присутствует значительное количество темного вещества. По всей видимости это некие элементарные частицы, проявляющие себя в первую очередь в гравитационном взаимодействии. В силу последнего обстоятельства темная материя важна для образования структуры во Вселенной.

Темная материя доминирует по массе в большинстве крупных галактик. По сути галактики погружены в гало темной материи. В обзоре автор последовательно и доступно описывает современные наблюдательные данные по свойствам темной материи в галактиках. Обсуждаются нерешенные проблемы. Дается исторический обзор.

Выпуск 61. 16-30 ноября 2003

astro-ph/0311342 Размеры самых длинных филаментов во Вселенной (The Size of the Longest Filaments in the Universe)
Authors: Somnath Bharadwaj et al.
Comments: 15 pages, 4 figures

Филаменты искались по обзору Las Campanas redshift survey (LCRS). Размер самых длинных из них составляет 50-80 мегапарсек. Более длинные структуры оказались статистически незначимыми.

astro-ph/0311364 Есть ли указания в данных по сверхновым на эволюцию темной энергии? (Is there Supernova Evidence for Dark Energy Metamorphosis ?)
Authors: Ujjaini Alam, Varun Sahni, Tarun Deep Saini, A. A. Starobinsky
Comments: 14 pages, 13 figures

Кратко суть: авторы полагают, что в данных по далеким сверхновым им удалось найти указание на изменение уравнения состояния темной энергии.

Обычно многие ставят знак равенства между "темной энергией" и "космологической постоянной". Строго же говоря, последнее подразумевает неизменность во времени. Если же авторы данной работы правы, то темная энегия изменяется с расширением Вселенной.

См. также работу Espana-Bonet et al. "Testing the running of the cosmological constant with Type Ia Supernovae at high z"(hep-ph/0311171).

миниобзор! astro-ph/0311435 Нерешенные проблемы в космологии (Open Problems in Cosmology)
Authors: P. J. E. Peebles
Comments: Contribution to TAUP 2003, Seattle, September, 2003; five pages

Полупопулярное короткое эссе на тему стоящих перед космологией проблем. Пиблс выделяет шесть пунктов, работа над которыми, по его мнению, может привести к существенному продвижению в нашем понимании того, как устроена Вселенная:
1. Изучение гравитации.
2. Наблюдательные данные по космологической постоянной.
3. Физика космологической постоянной.
4. Анализ некоторых "совпадений".
5. Физика темной материи.
6. Физика очень ранней Вселенной

На самом деле стоит прочитать статью, чтобы понять, что стоит за этими пятью пунктами (наш перевод здесь не очень удачен, т.к. не отражает всех поставленных в каждом пункте проблем).

astro-ph/0311495 Ускоренное расширение Вселенной или смешивание аксионов и фотонов (Cosmic acceleration vs axion-photon mixing)
Authors: Bruce A. Bassett
Comments: 4 pages, 5 colour figures

Очень простая и красивая идея: мы наблюдаем далекие сверхновые типа Ia и видим, что они несколько слабее, чем должны были бы быть во Вселенной расширяющейся согласно моделям Фридмана. И мы делаем вывод, что Вселенная расширяется ускоренно. Но снижение светимости может быть связано с тем, что часть фотонов по пути к нам превратились в другие частицы - аксионы. (Примерно такое же явление приводило к недостатку нейтрино от Солнца на Земле и закончилось открытием смешивания различных сортов нейтрино.) Строгим доказательством смешивания может стать обнаружение систематической разницы между фотометрическими расстояниями (определяемыми по светимости далеких объектов) и угловыми расстояниями (определяемыми по угловому диаметру далекого объекта).

[Замечание: Вероятно эта красивая идея все-таки не верна, поскольку ускорение расширения Вселенной независимо подтверждается и по чито космологическим данным.]

обзор astro-ph/0311518 Моделирование межгалактической среды (Simulations of the Intergalactic Medium)
Authors: Romeel Dav\'e
Comments: 15 pages, Invited review for IAU 216 "Maps of the Cosmos"

Хороший богато проиллюстрированный обзор по межгалактической среде. Много исторических отступлений и феноменологии, что конечно же облегчает чтение и понимание.

В последние годы появляются новые интересные экспериментальные данные по межгалактической среде и ее эволюции, а это теснейшим образом связано с образованием структур во Вселенной, с появлением первых звезд и квазаров ... Т.е. с самыми "горячими" темами в современной внегалактической астрономии. Поэтому такие обзоры сейчас более чем актуальны.

обзор astro-ph/0311575 Моделирование крупномасштабной структуры в новом тысячелетии (Simulations of Large-Scale Structure in the New Millennium)
Authors: Yasushi Suto
Comments: 15 pages, Invited review for IAU symposium 216 "Maps of the Cosmos"

Напомним, что данные по крупномасштабной структуре - это один из четырех китов, на которых покоится современная наблюдательная космология. С теоретической точки зрения структура исследуется методом численного моделирования. Автор обсуждает пути развития этого направления в ближайшие годы. Важным здесь оказывается не только и не столько увеличение мощности компьютеров, а новые наблюдательные данные, которые позволяют точнее задавать начальные условия.

Выпуск 60. 01-15 ноября 2003

astro-ph/0311072 Согласованность космических потоков на масштабах 100 Мпк/h (The Consistency of Cosmic Flows on 100 Mpc/h Scales)
Authors: Michael J. Hudson
Comments: 6 pages, 1 figure

По объединенным данным последних обзоров пекулярных скоростей галактик (SMAC, SC, EFAR и др.) восстановлена структура крупномасштабных движений, на расстояниях до 100 Мпк (на этом расстоянии средняя скорость движения галактик составляет 350+/-80 км/с). Полученная картина показана внизу. Получившаяся структура удовлетворяет предсказаниям современной CDM космологической модели.

astro-ph/0311261 Построение изображений эффекта Сюняева-Зельдовича прибором ACBAR на телескопе Viper (Imaging the Sunyaev Zel'dovich Effect using ACBAR on Viper)
Authors: A.K.Romer et al.
Comments: 9 pages, 5 figures

Крупные скопления галактик окружает очень горячий газ, его температура определяется условием равновесия в мощном гравитационном поле скопления. Часть фотонов реликтового излучения, проходя сквозь такие облака, рассеиваются на энергичных электронах и перемещаются из микроволновой области в рентгеновскую. А результате в радиодиапазоне вокруг скопления будет наблюдаться недостаток микроволновых фотонов, т.е. понижение температуры реликтового излучения. Это и есть эффект Сюряева-Зельдовича.

Построением микроволновых карт скоплений галактик в течение 2001 и 2002 годов занимался установленный на южном полюсе телескоп Viper (с помощью массива болометров ACBAR). Карты двух скоплений показаны ниже, эффект Сюняева-Зельдовича виден "невооруженным глазом".

Карты скоплений 1E0657-56 и Abell S1063 на частоте 150 ГГц. Изменение температуры реликтового излучения приведено в микрокельвинах.
Карты яркого рентгеновского скопления 1E0657-67 (z=0.299) на частотах 150, 210 и 275 ГГц.

Последняя карта взята из еще одной работы того же научного коллектива:
(astro-ph/0311263) P.Gomez et al.
Наблюдения эффекта Сюняева-Зельдовича на массивных скоплениях галактик (Sunyaev-Zeldovich Observations of Massive Clusters of Galaxies)

astro-ph/0311269 Распределения пиков эффекта Сюняева-Зельдовича в наблюдательных обзорах (Reconstructing the Peak Distribution in the Sunyaev-Zeldovich Effect Surveys)
Authors: Jounghun Lee, Naoki Yoshida
Comments: 13 pages, 4 figures, submitted to ApJ Letters

Что такое эффект Сюняева-Зельдовича модно прочесть в предыдущей заметке. А здесь показана картина, открывшаяся астрономам в после проведения ряда радио обзоров.

На нижней картинке изображено поведение микроволнового фона, на верхней - реальная картина, наблюдаемая при высоком разрешении. Их разность, т.е. практически все детали на верхнем изображении, проявление эффекта Сюняева-Зельдовича на далеких скоплениях галактик.

обзор astro-ph/0311292 Космическое возрождение: первые источники света (Cosmic Renaissance: The First Sources of Light)
Authors: Volker Bromm
Comments: 16 pages, 7 figures, invited review, to appear in PASP, Feb. 2004

Отличный обзор, посвященный первым звездам и квазарам.

Первые (очень массивные - более чем в 100 раз тяжелее Солнца) звезды образуются на красных смещениях z=20-30. Первые квазары появляются чуть позже - на z=10. Именно таковы выводы, получаемые из численного моделирования. Они находятся в разумном согласии с данными наблюдений. Однако, последних пока недостаточно. Сейчас планируется несколько наземных и космических проектов, которые смогут "пролить свет на первый свет".

В обзоре речь идет в основном о моделировании рождения первых звезд. "На пальцах" описаны основные процессы и параметры. С этой точки зрения обзор очень удачный, на наш взгляд. Квазарам уделено значительно меньше места, но основные проблемы кратко описаны.

Более 100 ссылок помогут читателю найти необходимую дополнительную информацию.

Выпуск 59. 19-31 октября 2003

astro-ph/0310476 Горячий и теплый межгалактический газ в направлении 3C 120? (A warm hot intergalactic medium towards 3C 120?)
Authors: B. McKernan et al.
Comments: 4 pages, uses emulateapj.cls, ApJL (accepted)

Около половины барионов во Вселенной должны находится в теплом или горячем газе в межгалактическом пространстве. Обнаружить это вещество очень нелегко. Оно должно проявлять себя в виде деталей в спектрах далеких галактик. Авторы этой работы изучали рентгеновский спектр сейфертовской галактики, полученный на Чандре.

Исследователи в самом деле обнаружили сильную спектральную деталь, которую они связывают с теплым/горячим межгалактическим газом. Это наблюдение подтверждает расчеты, согласно которым существуют волокна такого газа. Химический состав это вещества может заметно отличаться от солнечного.

обзор astro-ph/0310571 Карта Вселенной (A Map of the Universe)
Authors: J. Richard Gott III et al.
Comments: Additional material accessible on the web at: http://www.astro.princeton.edu/~mjuric/universe/

Вот так! Ни больше, ни меньше. Карта простирается от окрестностей нашей планеты до космического реликтового излучения (по сути имеется ввиду "поверхность последнего рассеяния", само-то излучение есть и вокруг нас) и включает в себя новые данные (пояс Койпера, SDSS etc.).

Читайте об этом отдельную АНКУ.

миниобзор astro-ph/0310572 Альтернативы темной материи (?) (Alternatives to Dark Matter (?))
Authors: Anthony Aguirre
Comments: 10 pages, to appear in the proceedings of the IAU Symposium 220 "Dark matter in galaxies", eds. S. Ryder, D.J. Pisano, M. Walker and K. Freeman

Автор рассматривает различные проверяемые альтернативы темной материи в галактиках и скоплениях галактик. Показано, что многие из них могут быть благополучно отброшены. Особое внимание уделено MOND-MODified Newtonian Dynamics.

обзор astro-ph/0310642 Измерение нашей вселенной по данным обзоров красных смещений (Measuring our universe from galaxy redshift surveys)
Authors: Ofer Lahav, Yasushi Suto
Comments: 79 pages, 29 figures, invited review article submitted to Living Reviews in Relativity, http://relativity.livingreviews.org

Большие обзоры красных смещений галактик - важное достижение современной наблюдательной астрономии. В частности, это важный инструмент современной космологии. Именно о этом, а также о развитии данного направления исследований, и рассказывается в обзоре.

миниобзор astro-ph/0310707 Прямые поиски темной материи (Direct Dark Matter Searches)
Authors: Wolfgang Seidel
Comments: 7 pages, Proceedings Physics in Collision, Zeuthen, Germany, 2003

Очень короткий обзор по попыткам непосредственной (лабораторной) регистрации частиц темной материи. По сути сам обзор занимает менее 5 страниц, где перечислены основные типы детекторов и приведены примеры действующих (или уже отработавших) установок.

astro-ph/0310723 Космологические параметры согласно SDSS и WMAP (Cosmological parameters from SDSS and WMAP)
Authors: M. Tegmark et al.
Comments: SDSS data and ppt figures available at http://www.hep.upenn.edu/~max/sdsspars.html

Мы много раз писали об определении космологических параметров по данным последних экспериментов, включая Слоановский цифровой обзор неба (SDSS) и спутник WMAP, изучающий реликтовый фон. Тегмарк и соавторы из команд SDSS и WMAP представляют по-видимому наиболее полное на сегодняшний день исследование.

Не будем вдаваться в детали - они приведены в статье (а также в сопутствующих работах, о которых чуть ниже). Приведем результаты:
постоянная Хаббла: 70 км/с/Мпк
плотность вещества: 0.3
масса нейтрино: <0.6 эВ.

Авторы детально описывают параметры, модели, которые они используют и т.п., сопровождая это понятными иллюстрациями.

В отдельной статье "The 3D power spectrum of galaxies from the SDSS" описываются результаты Слоановского обзора по исследованию крупномасштабной структуры на базе измерений 205,443 галактик. Опять же внимательно исследуются возможные источники ошибок и неопределенностей. Это большая статья, содержащая 40 рисунков. один из которых мы приводим.

На рисунке приведено распределение >67000 галактик вблизи экваториальной плоскости. Цвет кодирует абсолютную звездную величину.

Упомянем здесь же статью Бонда и др. "Cosmic microwave background snapshots: pre-WMAP and post-WMAP". В ней, как ясно из названия, речь идет о наблюдениях микроволнового (реликтового) фона до и после WMAP. По сути это обзор. Авторы также выводят основные космологические параметры.

Возможно, не лишне упомянтуь и работу "Morphology of Mock SDSS Catalogues", в которой данные SDSS используются для изучения сверхскоплений.

Важным объединяющим моментом всех этих работ является создание согласованной космологической картины (см. также АНКУ "Карта Вселенной").

astro-ph/0310788 Результаты Archeops (Archeops results)
Authors: J.-Ch. Hamilton, A. Beno\^{\i}t and the Archeops Collaboration
Comments: 8 pages, 6 figures, to appear in C.R. Physique

Описаны результаты последнего полета балонного эксперимента Archeops по измерению микроволнового излучения. Кроме, естественно, космологических результатов, описаны и другие. Особый интерес представляет подробная карта диффузного субмиллиметрового излучения в плоскости нашей Галактики (напомним, что при построении полной карты реликтового фона приходится вычитать вклад Галактики, а это совсем непростое дело).

Карта Галактики на волне 353 ГГц.

hep-ph/0310304 Согласованные уравнения для космологии Рандалл-Сандрам: тест для инфляции в мире бран (Consistency equations in Randall-Sundrum cosmology: a test for braneworld inflation)
Authors: Gianluca Calcagni
Comments: 13 pages, to be published in JCAP

Если вы придумали "сумасшедшую" схему мироустройства, то вам сразу надо задуматься над возможностью проверки вашей теории. Причем важно не только, чтобы ваша теория объясняла все то, что и другие. Важно найти критический тест: что смогло бы разделить проявления разных структур. В этой работе автор рассматривает один из вариантов бранного мира Рандалл-Сандрам. Показано, как будущие эксперименты смогут различить живем ли мы в соответствующем мире бран или нет.

Всем!Всем!Всем! astro-ph/0310808 Путаница с расширением: частое непонимание космологических горизонтов и сверхсветовое расширение Вселенной (Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe)
Authors: Tamara M. Davis, Charles H. Lineweaver
Comments: To appear in Publications of the Astronomical Society of Australia, 26 pages (preprint format), 6 figures

Очень интересная и важная статья! Она содержит "педагогический" разбор широко распространенных заблуждений относительно расширения Вселенной.

Расширение Вселенной - явление настолько необычное и странное, что тут легко запутаться. Короткий вопрос коллег показал, что в головах астрофизиков и правда существует путаница, описанная в статье. В первую очередь речь идет о вопросе: "Можно ли наблюдать галактики, удаляющиеся от нас быстрее скорости света?" Правильный ответ - "да". Надо покаятся, что и мы внесли вклад в распространение заблуждений. Успокаивает лишь приведенный в статье список, где перечислены наиболее "громкие" ссылки (включая книги и статьи Дэвиса, Лиддла и др.), где также говорится о принципиальной невозможности наблюдения галактик, чья скорость удаления от нас (связанная с расширением Вселенной) певышает скорость света.

Очень советуем прочесть и разобраться!

полупопулярно astro-ph/0310911 Взаимосвязи между Большим и Малым (Connections Between Big and Small)
Authors: John Ellis
Comments: Opening Lecture at the 31st SLAC Summer Institute, July 2003: PSN L01, 19 pages latex, 9 eps figures, uses ssi.sty (included)

Это вводная лекция, которая призвана достаточно популярно обрисовать взаимосвязи между физикой микромира и космологией. На самом деле, это скорее обзор по космологии, где особое внимание уделено проблемам, которые могут иметь отношение к микромиру (темная энергия, космические лучи сверхвысоких энергий и т.п.).

См. также вторую статью Эллиса "Cosmic Connections".

Выпуск 58. 01-17 октября 2003

astro-ph/0310048 Хаббловский поток на очень малых расстояниях: компьютерное моделирование динамической истории (The very local Hubble flow: computer simulations of dynamical history)
Authors: A.D.Chernin et al.
Comments: 10 pages, 4 figures, accepted in A&A

Хаббл подтвердил свой закон разбегания галактик по наблюдениям близких объектов местной группы галактик (r<3 Мпк). Позже, когда были измерены расстояния и красные смещения гораздо более далеких галактик, выяснилось, что это подтверждение было случайным: пекулярные скорости близких к нам галактик намного превышают скорости систематического Хаббловского удаления. Таким образом, обнаруженная Хабблом зависимость на малых расстояния отражает не общее расширение Вселенной, а структуру местного потока галактик.

В данной работе проведено моделировании движений галактик местной группы и показано, что в прошлом "постоянная Хаббла"определенная по этим галактикам была бы существенно больше ее истинного значения.

Отношение скорости к расстоянию ("постоянная Хаббла") для некоторых галактик местной группы в прошлом

миниобзор astro-ph/0310133 Физика нейтрино и космология (Neutrino physics from cosmology)
Authors: Steen Hannestad (Univ. Southern Denmark)
Comments: 15 pages, 5 figures

Космологические наблюдения последних нескольких лет (в первую очередь продолжающийся эксперимент WMAP) дают серьезные ограничения на параметры нейтрино: в первую очередь на число легких нейтрино и на их массы (в зависимости от числа).

astro-ph/0310253 Додекаэдральная топология Вселенной, как объяснение температурных корреляций реликтового фона на больших угловых масштабах (Dodecahedral space topology as an explanation for weak wide-angle temperature correlations in the cosmic microwave background)
Authors: J.-P. Luminet et al.
Comments: 10 pages, 4 figures, Nature 425, p. 593, 2003

Крайне интересная статья: наша Вселенная может иметь нетривиальную топологию. В этом случае одни и те же ее области мы наблюдаем в нескольких местах на небе, что и объясняет крупномасштабные корреляции температуры реликтового фона. Но об этом надо писать гораздо подробнее.

А вот эта статья утверждает, что большинство топологически нетривиальных моделей может быть отброшено, по крайней мере для топологических шкал меньших 24 Гпк.
astro-ph/0310233 Neil J. Cornish et al. Ограничения на топологию Вселенной (Constraining the Topology of the Universe)

astro-ph/0310267 Космологическая эволюция масс черных дыр в квазарах (The cosmological evolution of quasar black-hole masses)
Authors: R.J.McLure, J.S. Dunlop
Comments: 15 pages, 10 figures, submitted to MNRAS

По данным Слоановского цифрового обзора неба получены вириальные оценки масс черных дыр более чем в 12000(!) квазаров с 0.1<z<2.1. Эти массы лежат в интервале от 10⁷M_o до 3x10⁹M_o, т.е. не превышают массы самых больших черных дыр, наблюдаемых в центрах галактик. Более того, болометрическая светимость квазаров не превосходит эддингтоновский предел, соответствующий оценкам масс находящихся в них черных дыр.

Отдельное исследование выборки квазаров с 1.9<z<2.1 показало, что большинство черных дыр с M>3x10⁸M_o существовало уже тогда.

Распределение 1069 квазаров c 1.9<z<2.1 по абсолютной звездной величине. Черная гистограмма показывает аналогичное распределение подмножества квазаров, чья масса превышает указанный на рисунке порог.

astro-ph/0310283 Первые области HII во Вселенной (The First HII Region in the Universe)
Authors: Daniel Whalen et al.
Comments: 9 pages, 8 figures, submitted to ApJ

Первыми (после рекомбинации вещества во Вселенной) мощными источниками ультрафиолетового излучения стали массивные звезды Первого Поколения. Вокруг таких звезд образовывались ионизационные фронты, отделявшие область вещества ионизованного звездой от окружающей нейтральной среды. По мере удаления фронта от звезды режим его движения изменялся. Расчеты проделанные авторами показывают, что примерно 95% ультрафиолетового излучения покидали окрестности звезд.

astro-ph/0310338 Неожиданно большие флуктуации в статистике образования галактик на больших красных смещениях (Unusually Large Fluctuations in the Statistics of Galaxy Formation at High Redshift)
Authors: Rennan Barkana et al.
Comments: 8 ApJ pages, 4 figures, submitted to ApJ

Как показано в данной статье, такие вехи в истории образования галактик, как рождение первых звезд или полная реионизация межгалактической среды, происходят в разные моменты времени в разных областях Вселенной. Этот разброс объясняется тем, что в некоторых из этих областей галактик больше, а в некоторых меньше. И он почти на порядок величины превышает получавшиеся ранее оценки, согласно которым повторная ионизация должна была проходить быстро.

Подобный разброс момента полной ионизации вещества в различных точках Вселенной может объяснить некоторые свойства карликовых галактик, но одновременно вызывает много новых вопросов.

Выпуск 57. 22-30 сентября

astro-ph/0309796 Распределение сверхновых типа Ia по красным смещениям: ограничения на прародителей сверхновых и на историю звездообразования (The Redshift Distribution of Type-Ia Supernovae: Constraints on Progenitors and Cosmic Star Formation History)
Authors: Avishay Gal-Yam and Dan Maoz
Comments: 9 pages, 7 figures, MNRAS, accepted

Проекты поиска далеких сверхновых ведутся уже несколько лет, зарегистрировано несколько десятков таких событий (0.3<z<1) - теперь можно приступить к статистической обработке всего множества зарегистрированных явлений.

В данной работе был выполнен следующий анализ - для различных эмпирических законов звездообразования во Вселенной (показанных на рисунке) была оценена задержка между образованием звезды, из которой возникла сверхновая, и моментом взрыва. Даже в общем случае этот интервал оказывается довольно велик: порядка или более 1 млрд.лет, для закона звездообразования Мадау получается оценка >1.7 млрд.лет (на 95% уровне значимости), для закона Ланцетта в котором звездообразование на больших z существенно выше - >2.5 млрд.лет.

Эмпирические законы звездообразования во Вселенной: (слева) закон Мадау - максимальный темп звездообразования приходится на z=1.5-2; (в центре) закон Ланцетта - темп звездообразования растет с z, до z~2 - быстро, затем - медленнее; (справа) закон Кови-Стейделя с постоянным темпом звездообразования при z>2.

Еще одна статья тех же авторов на близкую тему:

astro-ph/0309797 Частота вспышек сверхновых типа Ia в скоплениях галактик при z<1: приложение к происхождению сверхновых и источникам железа в скоплениях (The Type-Ia Supernova Rate in z < 1 Galaxy Clusters: Implications for Progenitors and the Source of Cluster Iron)

Выпуск 56. 13-20 сентября 2003

astro-ph/0309330 Экспериментальные аспект зеркальной темной материи (Experimental implications of mirror matter-type dark matter)
Authors: R. Foot
Comments: 12 pages

Мы неоднократно писали о работах Фута и компании, и вот, по словам автора, дается педагогический обзор соответствующих проблем.

astro-ph/0309368 Новые ограничения на Omega_M, Omega_Lambda и w по независимому набору одиннадцати сверхновых на больших красных смещениях, наблюдавшихся на Хаббловском телескопе (New Constraints on Omega_M, Omega_Lambda, and w from an Independent Set of Eleven High-Redshift Supernovae Observed with HST)
Authors: R.A.Knop et al.
Comments: 52 pages, 14 figures, 31 tables, accepted in ApJ

Для одиннадцати сверхновых на красных смещениях z=0.36-0.86 с помощью камеры широкого поля WFPC-2 Хаббловского телескопа были получены очень точные кривые блеска. Данные по этой группе сверхновых были обработаны независимо и они подтверждают полученные ранее (по другим далеким сверхновым) данные об ускоренном расширении Вселенной. А будучи объединены с более ранними данными проекта "Космология по Сверхновым" (Supernova Cosmology Project) эти результаты дают следующие оценки космологических параметров:

(Первая пара +/- представляет собой статистическую погрешность,
второе число - систематическая ошибка с отождествленными источниками.)

Новая выборка имеет гораздо более точные цвета и позволяет существенно точнее учитывать поглощение света в галактиках, где происходили вспышки Сверхновых.

Более подробные данные и рисунки с высоким разрешением к данной работе можно найти на сайте http://supernova.lbl.gov.

обзор astro-ph/0309414 MAXIMA: Баллонный эксперимент по измерению анизотропии реликтового излучения (MAXIMA: A Balloon-Borne Cosmic Microwave Background Anisotropy Experiment)
Authors: B.Rabii et al.
Comments: 22 pages, 22 figures, 13 tables. Submitted to ApJ.

MAXIMA (Millimeter wave Anisotropy eXperiment IMaging Array) - баллонный эксперимент по измерению анизотропии микроволнового фона на частотах 150, 240 и 410 ГГц с угловыми разрешениями от 10' до 5^o. Комбинированная чувствительность 16 болометров MAXIMA составляет примерно 40 микроК/с^1/2. В 1999 году было произведено два запуска аппарата (в северном полушарии), общая длительность наблюдений в которых составила 8.5 часов. За это время была сделана микроволновая карта примерно 300 кв.град неба.

MAXIMA, а также ряд других баллонных и наземных экспериментов (BOOMERANG, QMASK, DASI) предвосхитили результаты космического эксперимента WMAP (а по измерениям с высоким разрешением превосходят их до сих пор).

В данном обзоре приведено систематическое описание и изложение результатов эксперимента MAXIMA.

Блок приемников (болометров) MAXIMA.

Дополнительная информация, карты, построенные MAXIMA, спектр мощности анизотропии доступны на сайте проекта http://cosmology.berkeley.edu/maxima/.

См. также статью "Archeops: an instrument for present and future cosmology" (astro-ph/0309349), посвященную другому проекту.

Выпуск 55. 01-12 сентября 2003

astro-ph/0309320 Шкала однородности Вселенной по данным WMAP (Scale of Homogeneity of the Universe from WMAP)
Authors: Patricia G. Castro et al.
Comments: 3 pages, 1 figure. Submitted to Phys. Rev. D. Brief Report

Довольно давно Грищук и Зельдович написали работу о том, как неоднородность Вселенной на масштабах много больших размеров ее нынешнего горизонта сказывается на анизотропии реликтового излучения. Этот эффект связан с тем, что по мере увеличения размера горизонта (из-за расширения Вселенной) в него проникают возмущения плотности с масштабами, которые раньше не могли наблюдаться и, таким образом, Вселенная "немного чувствует" то, что расположено за ее пределами. Неоднородность на сверхкрупных масштабах сказывается на амплитуде квадруполя (самой низшей гармоники) реликтового микроволнового фона.

Если же теперь взять спектр анизотропии реликта, построенный по наблюдениям WMAP, то можно получить нижний предел масштаба загоризонтной неоднородности распределения вещества во Вселенной. Эта оценка оказывается в 3927 большей размеров нынешнего горизонта (при уровне значимости равном 95%). [Прим.: Отметим, что амплитуды трех наинизших гармоник анизотропии реликтового фона считаются аномально низкими настолько, что для объяснения этих фактов пытаются привлекать "новую физику". Из-за этого, возможно, будут возникать проблемы с непосредственным применением результата Грищука и Зельдовича.]

astro-ph/0309326 Развитие Вселенной и новая космология (Development of the Universe and New Cosmology)
Authors: A.S. Sakharov, H. Hofer
Comments: 9 pages; The German translation of this mini review can be uploaded from here
Journal-ref: Bulletin ETH Zurich, 290 (2003) 42

Небольшая популярная по сути статья. Очень легкая для чтения. Поэтому рекомендуем.

Выпуск 54 23-31 августа 2003

популярный обзор! astro-ph/0308418 Измеряя и стараясь понять Вселенную (Measuring and Understanding the Universe)
Authors: Wendy L. Freedman & Michael S. Turner
Comments: 39 pages, 11 figures, 1 table, accepted for publication in Review Modern Physics Colloquia

Из-за применения новых технологий в наблюдениях в наблюдательной космологии началась новая эпоха, одна из самых успешных в ее истории. В общем это еще один достаточно интересный и не слишком сложный обзор. В виду ясности изложения крайне рекомендуем его неспециалистам.

Для более подготовленных читателей упомянем свежайший обзор WMAPing the Universe: Supersymmetry, Dark Matter, Dark Energy, Proton Decay and Collider Physics. В этой объемной работе авторы обсуждают ограничения на суперсимметричные модели, даваемые новыми космологическими наблюдениями, в первую очередь полученными на спутнике WMAP.

astro-ph/0308407 Проявления первых звезд в анизотропии инфракрасного фона (First Star Signature in Infrared Background Anisotropies)
Authors: A.Cooray et al.
Comments: 13 pages, 7 figures

Сенсация начала 2003 года - данные по анизотропии реликта, полученные WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) - показали нам, что вещество во Вселенной было повторно ионизовано при z~20 (породив равную 0.17+/-0.04 оптическую толщу по Томпсоновскому рассеянию). Существенную роль в реионизации должны были сыграть звезды первого поколения (популяции III). Но часть излучения этих звезд должна дойти до нас напрямую (в ослабленном и покрасневшем виде). Эти источники должны породить специфическую анизотропию в фоновом инфракрасном излучении на угловых масштабах порядка десятков минут. При "удачном стечении обстоятельств" анизотропия инфракрасного излучения от звезд популяции III (z~10-20) на угловых гармониках l~1000 будет превышать анизотропию от близких галактик (z~1) и может быть зарегистрирована современными приборами.

Вклад различных источников в спектр мощности инфракрасного фона: сплошные синие линии - звезды популяции III (оптимистическая (A) и пессимистическая (B) оценки), красные сплошные линии - фон галактик на различных красных смещениях, пунктирные линии - чувствительности различных приборов и спутников.

Выпуск 53. 10-22 августа 2003

hep-th/0308055 К вопросу об инфляции в струнной теории (Towards Inflation in String Theory)
Authors: Shamit Kachru et al.
Comments: 41 pages

Инфляция пока не имеет прямых наблюдательных подтверждений, но косвенных уже достаточно много, чтобы относиться к этой теории более чем серьезно. Теория струн выглядит очень привлекательно с теоретической точки зрения. Возможно, что ее развитие приведет к созданию некоторой общей теории, которая сможет собрать воедино кусочки современной картины мира. Поэтому есть основания надеяться, что в струнной теории должна появляться инфляция. На эту тему есть множество работ. В своей статье группа авторов, включающая Ренату Каллош и Андрея Линде, детально рассматривает эту проблему.

Основной вывод не очень оптимистичен: обычно недоучитываются некоторые детали, которые оказываются критичными. Поэтому пока рано говорить о том, что в теории струн естественным образом возникает инфляция, требуется некоторая подгонка параметров. Но авторы выражают надежду, что это не непреодолимая трудность, и пока подгонка не выглядит слишком натянутой.

Выпуск 52. 01-09 августа 2003

gr-qc/0307112 Пробуждающаяся Вселенная (The Emergent Universe: An Explicit Construction)
Authors: George F.R. Ellis, Jeff Murugan, Christos G. Tsagas
Comments: 10 pages, 6 eps figures

Перевод названия не вполне дословен, однако хорошо передает суть. Авторы развивают свою модель, в которой Вселенная как бы пробуждается из метастабильного т.н. эйнштейновского состояния, после чего следует инфляция и далее обычный стандартный сценарий.

Собственно, в стандартном сценарии все более-менее хорошо до инфляции (даже, можно сказать, до инфляции включительно). Но что было до? Привлекательной выглядит идея тем или иным способом избежать сингулярности. В рамках многих моделей на уровне теорем доказана неизбежность сингулярности, но есть и другие варианты. В частности, если вселенная закрыта, то сингулярности можно избежать. Современные измерения дают параметр плотности 1.02+/-0.02. С одной стороны это сильный аргумент в пользу плоской модели, и не зря она наиболее популярна. С другой стороны такой результат позволяет "протащить" как открытую, так и закрытую модель. Последнюю возможность и исследуют авторы.

Выпуск 51. 21-31 июля 2003

обзор astro-ph/0307477 Космология ранней Вселенной и фундаментальная физика (Early Cosmology and Fundamental Physics)
Authors: Hector De Vega
Comments: 14 pages. Based on Lectures at the 9th. Chalonge School in Astrofundamental Physics, Palermo, September 2002, NATO ASI. To appear in the Proceedings, N. S'anchez and Yu. Parijskij editors, Kluwer

Лекция может служить введением в проблемы эволюции Вселенной на самых ранних этапах ее существования и в фундаментальные физические процессы, действующие в это период: физику элементарных частиц, теорию великого объединения и общую теорию относительности. Особый упор в данном обзоре сделан на инфляцию и квантовые инфлатонные поля. Рассмотрены также вопросы интерпретации анизотропии реликтового излучения и будущие перспективы теории, в первую очередь "в свете" темной материи и теории струн.

обзор astro-ph/0307403 Поиск темной материи (Dark Matter search)
Authors: R. Bernabei et al.
Comments: 77 pages, 32 figures
Journal-ref: Riv. N. Cim. 26 n.1 (2003) 1-73

Ищут, но так и не могут найти частицу какую-то МэВ тридцати ...

Большой детальный обзор о лабораторных поисках темной материи, в первую очередь на установке DAMA в подземной лаборатории Гран Сассо (Италия). Хотя в общем-то мало кто сомневается в существовании темной материи, но пока ее "не потрогают руками", окончательной ясности не будет.

миниобзор astro-ph/0307396 Мрачная эпоха Вселенной (The Dark Age of the Universe)
Authors: Jordi Miralda-Escude
Comments: Review article, also available at http://www.astronomy.ohio-state.edu/~jordi/
Journal-ref: Science, 300, 1904

Мрачная эпоха - это время от z=1000 (красное смещение реликтового фона) до момента появления первых звезд (и, возможно, квазаров). Т.к. в эту эпоху не было ярких источников, то мы очень мало знаем о ней. Напоминаем, что статьи для Science пишутся на достаточно популярном уровне, а потому у всех есть шанс узнать из этой работы кое-что новое о времени, когда звезды еще не зажглись.

обзор astro-ph/0307387 Образование топологических дефектов в ранней Вселенной (Defect formation in the early Universe)
Authors: A. Rajantie
Comments: 26 pages, 10 figures

Топологические дефекты - очень простые объекты. Если в природе существует поле, потенциал которого (зависимость энергии от амплитуды) имеет вид "бутылочного донышка" или "мексиканской шляпы", с локальным максимумом в центре, окруженным кольцевым минимумом,

Типичный потенциал поля, приводящий
к образованию топологических дефектов.

то может произойти следующее: пока температура Вселенной (т.е. средняя энергия всех частиц) велика по сравнению с центральным максимумом, среднее значение поля равно нулю (из-за симметричной формы потенциала). По мере остывания частицы начинают чувствовать максимум и, в конце концов, должны оказаться в одной из точек кольцевого минимума. В достаточно удаленных друг от друга причинно-независимых частях Вселенной поле "падает" в разные точки кольца, в результате чего естественно возникают ситуации, подобные показанные на рисунке: вокруг топологического дефекта направление вектора поля пробегает все возможные значения, а в самом дефекте поле "не знает куда ему падать".

Образование топологического дефекта - космической струны -
при фазовом переходе и структура поля вокруг него.

Существование подобных полей предсказывается многими моделями элементарных частиц. Подобные дефекты возникают не только в ранней Вселенной, но и при различных фазовых переходах.

astro-ph/0307335 Физические указания на существование темной энергии (Physical Evidence for Dark Energy)
Authors: R. Scranton et al.
Comments: Submitted to Phys. Rev. Letters (6 pages)

В настоящее время различные независимые данные наблюдений указывают на то, что наша Вселенная "плоская". С использованием данного результата, обрабатывая и комбинируя данные слоановского цифрового обзора неба (SDSS) и спутника WMAP, авторы получают новые аргументы в пользу существования темной энергии.

Выпуск 50. 8-18 июля 2003

обзор astro-ph/0307115 Поиск темной материи (Searching for dark matter)
Authors: M. Roncadelli
Comments: 27 pages Proceeding of the Conference "Neutrino Telescopes" (Venice, March, 2003)

В обзоре описываются основные наблюдательные факты, свидетельствующие в пользу существования темной материи. Автор пытался излагать в достаточно доступной, но строгой форме ("педагогической" по его определению). Видимо, это ему удалось.

обзор astro-ph/0307244 Первичный нуклеосинтез - тест для первых 20 минут жизни Вселенной (Big Bang Nucleosynthesis: Probing the First 20 Minutes)
Authors: Gary Steigman (OSU)
Comments: 27 pages, 15 figures. To appear in Carnegie Observatories Astrophysics Series, Vol. 2: Measuring and Modeling the Universe, ed. W.L.Freedman

В свое время Стивен Вайнберг написал знаменитую популярную книжку "Первые три минуты" (она переводилась и на русский язык, а недавно была переиздана). Этот обзор написан более строгим языком, поэтому все аспекты эволюции Вселенной в него не вместились, места хватило только на первичный синтез элементов (правда обзор еще охватывает в семь раз больший интервал времени).

Как и сколько синтезируется дейтерия, гелия-3 и -4, лития-7? Как эти величины связаны с космологическими параметрами? Какие ограничения на их основе можно сделать? На сколько надежно? - Вот основные вопросы, рассматриваемые в данном обзоре.

astro-ph/0307282 Значимость самых крупномасштабных флуктуаций реликта по данным WMAP (The significance of the largest scale CMB fluctuations in WMAP
Authors: Angelica de Oliveira-Costa et al.
Comments: 12 pages, 5 figs

Эта статья частично перекликается с препринтом astro-ph/0306431, аннотация которого была опубликована в 48-м выпуске нашего обозрения.

Поведение самых низких мультиполей анизотропии реликтового излучения необычно. В данной статье подмечены три интересные особенности:

1. Квадруполь реликтового излучения ниже ожидаемого из теории. Случайное отклонение такой величины имеет вероятность реализации 1/20.
2. Октуполь тоже мал. Вероятность случайно реализации октуполя 1/20 (совпадение вероятностей, действительно, чисто случайно).
3. Наблюдается очень близкое расположение осей квадруполя и октуполя, вероятность случайной реализации которой 1/60.

Перемножая три приведенные числа находим, что наблюдаемые параметры двух низших гармоник анизотропии космического микроволнового излучения могли оказаться такими как наблюдается случайно только в одном случае из 24000.

Однако наблюдаемые свойства получают естественное объяснение в модели Вселенной с более сложной - тороидальной - топологией с радиусом свертки равным примерно половине радиуса горизонта.

Карта анизотропии реликтового излучения по данным WMAP (вверху),
ее квадруполь (в середине) и октуполь (внизу).

Дополнительные сведения можно найти на сайте авторов http://www.hep.upenn.edu/~angelica/topology.html.

astro-ph/0307285 Может ли модифицированная гравитация объяснить ускорение расширения вселенной? (Can modified gravity explain accelerated cosmic expansion?)
Authors: A.D. Dolgov, M. Kawasaki
Comments: 4 pages, no figure

Недавно мы писали о попытках объяснить ускоренное расширение Вселенной с помощью модифицированной гравитации. В данной короткой заметке авторы показывают, что это очень непросто. Более того, их заключение состоит в том, что требуемые параметры противоречат многим хорошо установленным фактам.

Выпуск 49. 01-07 июля 2003

astro-ph/0307071 Настоящее и будущее темной энергии (Dark Energy Present and Future)
Author: Paul H. Frampton
Comments: 9 pages latex. Talk at Fourth Tropical Workshop, Cairns, Australia, June 2003

Без всяких объяснений просто цитирую автора:

Мы рассмотрели космологические данные (анизотропию реликта, сверхновые типа Ia и крупномасштабную структуру) и пришли к выводу, что в рамках простой линейном модели уравнения состояния темной энергии нашу Вселенную ожидает один из трех возможных вариантов будущего:

1. бесконечное расширение в конечный момент времени не ранее 7 млрд. лет от сегодняшнего дня [подробнее см. "Большой разрыв"];
2. бесконечное ускоренное расширение Вселенной при доминировании темной энергии;
3. диссипация темной энергии в будущем, после чего Вселенная будет бесконечно расширяться по фридмановскому закону a(t)~t^2/3.

C выводами автора можно спорить или сомневаться в их точности, но столь "разнообразное" будущее говорит о том, сколь еще велики неопределенности в данной области науки.

astro-ph/0307034 Размежевание между модифицированной гравитацией и темной энергией (Differentiating between Modified Gravity and Dark Energy)
Authors: Arthur Lue, Roman Scoccimarro, Glenn Starkman
Comments: 15 pages revtex. 1 figure

Авторы критически рассматривают идею о том, что ускоренное расширение Вселенной может быть связано не с темной энергией, а с модифицированной гравитацией. Интересное заключение, к которому они приходят, состоит в том, что в случае модифицированной гравитации (объясняющей наблюдаемое ускорение) будут заметные эффекты на масштабах существенно меньших Хаббловского (вплоть до Солнечной системы). Кроме того, рост космологических возмущений плотности в случае модифицированной гравитации будет более медленным. Наблюдения самого ближайшего будущего (данные по космологическим сверхновым и крупномасштабной структуре - для возмущений, две миссии к Меркурию - для Солнечной системы) дадут или очень серьезные (убийственные?) ограничения на модифицированную гравитацию как объяснение ускорения расширения Вселенной, или же дадут "положительный эффект" - т.е. будут зарегистрированы предсказанные МГ эффекты.

astro-ph/0307017 Наблюдательные ограничения на хаотическую инфляцию в "мире на бране" (Observational constraints on braneworld chaotic inflation)
Authors: Andrew R Liddle, Anthony J Smith
Comments: 5 pages RevTeX4 file with three figures incorporated

Очень часто космологию ранней Вселенной представляют как какую-то смесь математики и философии (плюс немножко религии по вкусу). Примерно так оно и было лет эдак .... (авторы обзора тогда еще не родились). Сейчас все большее и большее значение приобретают наблюдения. Модели надо проверять! Именно этим и занимаются авторы данной статьи. Конкретно, речь идет о проверке хаотической инфляции в модели Рандалл-Сандрам (отметим, что фактически идея, использованная Рандалл и Сандрамом, была ранее предложена Мерабом Гогберашвили, см. об этом также в обзоре Рубакова (2001)).

фото Лизы Рандалл оказалось найти гораздо проще, чем фото Рамана Сандрама, наверное нам понятно почему...

Авторы проводят сравнения предсказаний теории для разных параметров с данными WMAP и 2dF (об этом обзоре мы писали в прошлом выпуске). Результаты говорят о том, что параметры квадратичного потенциала могут быть сильно ограничены уже существующими данными. По сути авторы хотят сказать, что в простом варианте такая теория уже начинает противоречить наблюдениям. Чувствуется, что с запуском спутника Планк теоретикам станет еще сложнее...

Выпуск 48. 23-30 июня 2003

astro-ph/0306581 2dF Обзор галактических красных смещений: окончательные данные (The 2dF Galaxy Redshift Survey: Final Data Release)
Authors: Matthew Colless et al.
Comments: accompanies the 2dFGRS Final Data Release, available from 30 June 2003 at http://www.mso.anu.edu.au/2dFGRS/

Общим местом стало рассуждение о том, что в последние 10-20 лет в космологии имеет место наблюдательный бум: многочисленные (наземные, баллоные и космические) эксперименты по наблюдению реликтового излучения, наблюдения объектов на больших красных смещениях, изучение крупномасштабной структуры ... Одним из важных проектов самого последнего времени является 2dF (что означает "двухградусное поле") обзор красных смещений. В ходе работы проекта получены красные смещения для 221414 источников (в основном это, разумеется, галактики). В статье представлены окончательные результаты проекта (см. также Астрономические картинки дня от 14 июня 2000, и 4 сентября 2001).

обзор hep-ph/0306200 Космология на рубеже веков (Cosmology at the Turn of Centuries)
Authors: A.D. Dolgov
Comments: 20 pages, Invited talk presented at the International Conference I.Ya. Pomeranchuk and Physics at the Turn of Centuries, January 24-28, 2003, Moscow, Russia

Обзор современной космологии для физиков. Кратко затронуты все основные проблемы: как решенные, так и нерешенные. Темная материя, синтез элементов, динамика расширения и т.д. Несмотря на то, что обзор написан для физиков, никаких сложных формул там нет. Поэтому статью можно рекомендовать всем, кто следит за развитием науки о Вселенной.

astro-ph/0306486 Космология сверхновых и постоянная тонкой структуры (Supernova Cosmology and Fine Structure Constant)
Authors: Takeshi Chiba, Kazunori Kohri
Comments: 6 станиц, без рисунков.

Статьи на тему об изменении фундаментальных констант со временем регулярно появляются среди препринтов astro-ph, gr-qc и в некоторых других разделах arXiv.org. Чаще других в последние несколько лет обсуждается вопрос о переменности (или постоянстве) постоянной тонкой структуры . Этот интерес вызван появлением нового метода обнаружения такой переменности - через измерение отношения длин волн дублетов некоторых спектральных линий. Этот метод был предложен и впервые применен группой астрофизиков из Санкт-Петербургского Физико-Технического Института, а затем получил широкое распространение.

Однако измерение спектров далеких квазаров не единственный способ следить за изменением со временем. Оказывается светимость сверхновых типа Ia в максимуме уменьшается при увеличении . Планируемый сейчас космический эксперимент SNAP, который должен обнаружить и измерить светимость большого числа космологических сверхновых, сможет определить изменение постоянной тонкой структуры с точностью порядка 10^-2. (Правда по квазарам постоянство этой величины проверено с точностью лучше 10^-4:).

Смотрите также препринт astro-ph/0306483, который посвящен измерению переменности постоянной тонкой структуры спектральным способом на десятиметровом телескопе Кек.

миниобзор! astro-ph/0306443 Магнитные поля в космологии (Magnetic fields in cosmology)
Authors: A.D. Dolgov
Comments: 14 pages; talk presented at 17th Rencontre de Physique de la Vallee d'Aoste on Results and Perspectives in Particle Physics, March 9-15, 2003

Небольшой обзор по магнитным полям на больших масштабах. Основная проблема в этой области: откуда взялись первичные магнитные поля? Мы знаем, как можно усилить поле (придуманы разные динамо-механизмы). Но надо, чтобы было что усиливать. Собственно, статья посвящена различным механизмам генерации первичного поля. Для нефизиков читать будет непросто, зато для физиков будет интересно.

astro-ph/0306431 Статистическая достоверность определения низших мультиполей реликтового фона (The Statistical Significance of the Low CMB Mulitipoles)
Authors: G. Efstathiou (University of Cambridge)
Comments: 6 pages, Latex, 3 figs, submitted to MNRAS

Впервые анизотропия реликтового излучения была измерена примерно 10 лет назад в экспериментах COBE и Реликт. Оба этих эксперимента проводили наблюдения всего неба, т.е. позволили определить самые низшие мультиполи (диполь, квадруполь и т.д.). Многочисленные последующие эксперименты проводили измерения на небольших участках неба, и низшие гармоники были для них недоступны. Следующей миссией, которая смогла померить низшие мультиполи, стал лучший на сегодняшний день эксперимент WMAP (мы много о нем писали в последние полгода).

Неожиданным результатом WMAP оказалось очень малая амплитуда нескольких самых низких мультиполей, т.е. Вселенная, которую мы видим, в наиболее крупных масштабах (несколько меньше или сравнимых размером горизонта ~10²⁸ см, но не превышающих его!) оказалась гораздо однороднее, чем мы могли ожидать.

Следует заметить, что наиболее низкие мультиполи, соответствующие самым большим угловым масштабам на небе, имеют наименьшую статистическую значимость. Это утверждение достаточно просто объяснить - для самых низких гармоник на небе можно выделить всего несколько независимых площадок соответствующего углового размера, в этом случае флуктуация сигнала в одной из них может заметно повлиять на значение амплитуды для данного мультиполя в целом.

Вопрос о том выходят ли результаты WMAP за пределы достоверности современных моделей или нет - интенсивно обсуждается в последние месяцы. Данная работа Эфстафио - одна из них. Его заключение - для объяснения амплитуды низших мультиполей привлекать новую физику не требуется.

Теоретические спектры амплитуды анизотропии реликтового излучения и данные WMAP. В статье обсуждается поведение трех самых левых точек.

Однако его оппоненты с этим не согласны - см., например, работу Кесдена и др. (astro-ph/0306597) в которой они приходят к противоположным выводам.

Выпуск 47. 16-21 июня 2003

миниобзор! astro-ph/0306402 Новое о темной материи (New Light on Dark Matter)
Authors: Jeremiah P. Ostriker, Paul J. Steinhardt
Comments: 18 pages, 5 figures

Безусловно, лучшие популярные статьи пишутся крупными авторитетными учеными, имеющими опыт и талант популяризаторства. Острайкер и Штейнхард безусловно относятся к их числу. Данная статья (без опознавательных знаков) представляет собой популярный обзор, посвященный темной материи. Авторы начинают с самого начала, с азов, продвигаясь постепенно к основной теме статьи:"как по данным о галактиках можно получить важную информацию о свойствах темной материи".

astro-ph/0306304 Затухание тензорных мод в космологии (Damping of Tensor Modes in Cosmology)
Authors: Steven Weinberg (Theory Group, Physics Department, University of Texas at Austin)
Comments: 7pages, Latex, no special macros Report-no: UTTG-02-03

(Стивен Вайнберг - классик современной космологии. Его книга "Гравитация и космология" долгие годы была лучшим учебником по космологии (она очень хороша и сегодня, но только в отношении классических разделов этой науки), а его брошюра "Первые три минуты" была научно-популярным бестселлером.)

Окружающий нас мир неоднороден в малых (по космологическим меркам) масштабам. Причина этого в том, что в далеком прошлом во Вселенной существовали небольшие возмущения. (Эти возмущения существовали "всегда" они восходят к квантовым флуктуациям на момент Большого взрыва.) Возмущения могли быть трех принципиально различных типов: плотности вещества (адиабатические), скоростей частиц (вихревые) и гравитационного потенциала (тензорные гравитационные волны). По мере расширения Мира вихревые возмущения убывают быстрее всего и на сегодняшний день не должны давать сколь-нибудь заметных проявлений (например в анизотропии реликтового излучения). Наблюдения этому теоретическому утверждению не противоречат. Адиабатические и тензорные моды должны присутствовать и сегодня. Согласно теории адиабатические моды существуют на любых угловых масштабах, а гравитационные волны (тензорные моды) только на достаточно крупных. Отношение вкладов адиабатических и тензорных мод на низких мультиполях важный и интересный космологический параметр.

В данной заметке выведена аналитическая формулы для затухания тензорных мод в мире заполненном, свободными нейтрино. Получен ряд интересных соотношений.

новейшая история! astro-ph/0306275 Инфляция и космологические возмущения (Inflation and Cosmological Perturbations)
Authors: Alan H. Guth
Comments: 23 pages, 7 figures; to be published in "The Future of Theoretical Physics and Cosmology," eds: G.W. Gibbons, E.P.S. Shellard, and S.J. Rankin

Всем советуем прочитать эту статью. По сути это отредактированная стенограмма доклада на конференции, посвященной 60-летию Стивена Хокинга. Стиль изложения замечательный: с шутками и лирическими отступлениями. Гус, будучи одним из основателей теории инфляции, детально и интересно рассказывает об истории этих событий, происходивших около 20 лет назад. Можно непосредственно ощутить многие особенности работы "на линии фронта".

Вторая часть статьи посвящена новой работе Борде, Виленкина и Гуса, в которой они показали, что по крайней мере наиболее простые модели инфляции, будучи "вечными" в будущем, все-таки требуют "начала" в прошлом.

Некоторая часть работы, как следует из названия, посвящена первичным возмущениям (эта была проблема первой теории, предложенной Гусом, в дальнейших работах - прежде всего статьях Линде - эта проблема была решена). Т.о. более "продвинутым" читателям может быть интересно прочесть свежую оригинальную работу "Cosmological Perturbations in a Big Crunch/Big Bang Space-time", посвященную проблеме космологических возмущений.

Выпуск 46. 1-15 июня 2003

astro-ph/0306003 Разделение E и B (Separating E from B)
Authors: Emory F. Bunn
Comments: 10 pages. To be published in the proceedings of "The Cosmic Microwave Background and its Polarization", New Astronomy Reviews

Изучение собственно температурных флуктуаций реликтового излучения за последнее десятилетие продвинулось очень далеко. Конечно, дальнейшее повышение точности таких экспериментов принесет еще много интересного, но качественно новой информации космологи ожидают от наблюдений поляризации микроволнового фона. В распределении поляризации по небу можно выделить ортогональные моды (E и B). Первая из них (E) связана с начальными адиабатическими возмущениями плотности, а вторая (B) - с гравитационными волнами. Однако, при проведении процедуры разделения мод могут возникнуть сложности. Одна из них обсуждается в данной статье: если распределение поляризации измерено не на всем небе, а только на каком-то его участке (это типичная ситуация для большинства экспериментов по измерению флуктуаций реликта), то E и B моды не удается разделить "чисто". В этом случае более слабая B-мода может оказаться очень сильно искаженной.

Распределение E-моды поляризации
в горячем пятне реликтового излучения

astro-ph/0306032 Результаты Археопса по реликтовому излучению (Archeops' results on the Cosmic Microwave Backgroun)
Authors: S. Henrot-Versill\'e (on behalf of the Archeops collaboration)
Comments: 6 pages, Proceeding of the Moriond ElectroWeak 2003 conference

Короткое описание основных результатов работы баллонного эксперимента Археопс (Archeops). Статья начинается с короткого введения, посвященного реликтовому излучению. Затем описывается сам эксперимент. Это охлаждаемые гелием приборы, аналогичные тем, что будут установлены на спутнике Planck. Вторая половина статьи посвящена результатам наблюдений. Археопс получил спектр мощности реликтового фона от l порядка 10 до l порядка 300. Т.е. хорошо прописался первый пик, что находится в прекрасном согласии с данными других экспериментов. Основной задачей было прописывание спектра от 10 до 100, чтобы связать данные COBE на малых l с данными множества наземных и баллонных экспериментов на l больше 100.

astro-ph/0306040 Определение постоянной Хаббла по временной задержке в гравитационных линзах (The Hubble Constant from Gravitational Lens Time Delays)
Authors: C.S. Kochanek, P.L. Schechter
Comments: 21 pages, to appear in Measuring and Modeling the Universe (Carnegie Observatories Astrophysics Series, Vol. 2), ed. W.L. Freedman

Как определить постоянную Хаббла? Для этого надо разделить скорость с которой далекая галактика удаляется от нас на расстояние до нее. Скорость измеряется просто и точно - по красному смещению спектральных линий. Процедура определения расстояния гораздо сложнее. Классическая шкала расстояний состоит из многих частей - расстояния до самых близких звезд, затем до более далеких и ярких, потом до самых ярких, таких как цефеиды и Сверхновые, которые можно обнаружить в других галактиках. Но каждый шаг вносит свою погрешность, в результате чего ошибка в расстоянии до удаленной галактики может оказать достаточно большой.

Гравитационное линзирование на галактиках и их скоплениях позволяет измерять расстояние до источника излучения минуя промежуточные шаги. Для этого необходимо измерить разницу времен прихода сигнала от разных изображений источника. Для этого, конечно, необходимо, чтобы линзируемый объект был переменным. Идея подобных измерений была предложена давно, с момента открытия первых гравлинз интерес к ней не исчезает. В настоящее время временная задержка измерена уже для 10 гравитационных линз.

Временная задержка не единственная величина, необходимая для получения расстояния или постоянной Хаббла, еще необходимо знать распределение вещества в гравитационной линзе (или задать какую-то ее модель). Разница оказывается довольно сильна - при изотермическом распределении вещества (которое соответствует плоским кривым вращения галактик) авторы дынной статьи получили значение постоянной Хаббла H₀=48+/-3 км/c/Мпк, а для более концентрированных к центру галактик с гало из темной материи при постоянном отношении масса/светимость - значение H₀=71+/-3 км/c/Мпк. (Оба значения получены по одной и той же выборке линз.) Второе из указанных значений H₀ совпадает с полученными другими способами, первое - существенно ниже.

Смотри также статью Кумпанса astro-ph/0306216.

обзор astro-ph/0306106 Прямые измерения крупных слившихся галактик на z < 3 (A Direct Measurement of Major Galaxy Mergers at z < 3)
Authors: C.J.Conselice, M.A.Bershady, M.Dickinson, C.Papovich
Comments:42 pages with 17 figures, Accepted to Astron. Journal

Долгое время в вопросе о ходе формирования галактик друг с другом конкурировали две теории: теория фрагментации утверждала, что сначала газ (вещество) собиралось очень крупные облака (из-за плоской формы из назвали "блинами"), эти облака затем из-за гравитационной неустойчивости распадались на части из которых и образовывались галактики. Причем крупные галактики в среднем появлялись быстрее и раньше, чем мелкие. Теория иерархического скучивания описывала противоположное направление эволюции - от мелких газовых облачков (которых наблюдаются в Лайман-альфа-лесе) - к карликовым галактикам, а от них - к крупным массивным спиралям.

Наблюдения с Хаббловского телескопа нашли подтверждение второй теории, на красных смещениях z~3 иерархическая "сборка" галактик из мелких частей наблюдается напрямую.

миниобзор astro-ph/0306124 Статус поисков суперсимметричной темной материи (Status of the Search for Supersymmetric Dark Matter)
Authors: David B. Cline
Comments: 10 pages, 8 figures, invited talk at the SUGRA 20 Meeting, Boston, MA 2003

Короткий обзор без формул, но с множеством картинок про то, как в лабораториях ищут частицы темной материи, какими они могут быть, и что такое, в частности, суперсимметричная темная материя. Занимательной информации в статье немного. В основном "шершавым языком плаката" рассказывается о конкретных экспериментах (как работающих, так и планирующихся) и об их результатах (результат, как известно, нулевой, есть только верхние пределы. Однако, деятельность эта абсолютно необходимая, т.к. пока частицы темной материи "не поймают за бороду и не засунут в пробирку", мы не сможем быть окончательно убеждены в правильности многих космологических теорий).

См. также следующую статью, посвященную той же тематике.

миниобзор astro-ph/0306134 Текущее состояние и перспективы прямой регистрации темной материи (Status and Perspectives of Direct Dark Matter Searches)
Authors: Gabriel Chardin
Comments: 9 pages, 3 figures

Скорее всего частицы, составляющие темную материю, будут достаточно (или очень) массивными и слабо взаимодействующими с обычным веществом. (С этим утверждением согласно большинство космологов и астрофизиков.) Для класса этих частиц была даже придумана специальная аббревиатура, отражающая их феноменологические свойства, WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles - Слабо Взаимодействующие Массивные Частицы). До сих пор не открытые суперсимметричные партнеры обычных частиц, которым посвящен данный обзор, вполне подходят на это роль.

Такие частицы можно искать "косвенным" образом - по реакциям в которые они вступают (для каждого типа WIMPs будут характерны свои реакции) или "прямым" методом - по механическому воздействию этих тяжелых частиц на детектор.

Сравнение прямых и непрямых методов регистрации, результаты проводимых экспериментов и перспективы будущих - вот основная тема обзора.

миниобзор gr-qc/0306023 Изменяющиеся константы (Varying Constants)
Authors: Thibault Damour
Comments: 15 pages; talk given at the 10th international workshop on "Neutrino Telescopes", 11-14 March 2003 (Venice, Italy)

В последнее время проблема изменения констант (в первую очередь постоянной тонкой структуры) привлекает все большее внимание теоретиков. Связано это, по всей видимости, с неподтвержденным результатом о наличии вариации постоянной тонкой структуры с космологическим красным смещением. В данной работе дается небольшой обзор теоретических моделей (в основном струнных), в которых "постоянные непостоянны". Обсуждаются планируемые эксперименты по проверке этих сценариев.

лекция hep-th/0306071 Лекции по теории космологических возмущений (Lectures on the Theory of Cosmological Perturbations)
Authors: Robert H. Brandenberger (Brown University)
Comments: 41 pages, 3 figures

Теория космологических возмущений наиболее точный количественный аппарат, который в последнее время все шире применяется для оценки различных космологических параметров и проверки различных моделей.

В этой лекции дан обзор классической (Ньютоновской) теории неустойчивостей, развитие космологических неустойчивостей в ОТО, связь с начальными условиями на инфляционной стадии и с квантовыми возмущениями на субпланковских масштабах.

Выпуск 45. 26-31 мая 2003

astro-ph/0305562 Космология сверху вниз (Cosmology from the Top Down)
Authors: Stephen Hawking
Comments: 5 apges, PDF only, Talk presented at Davis Inflation Meeting, 2003 (astro-ph/0304225)

Короткий доклад Стивена Хокинга, посвященный разным подходам к изучению Вселенной. Стандартные подходы (инфляция, т.н. "pre-big-bang" etc.) Хокинг называет "bottom up" - снизу вверх. История Вселенной рассматривается от некоторого начального состояния до наших дней, и проблема сводится в заданию таких начальных условий, чтобы получить то, что мы видим (и что существовало бы и без нас). Этому он противопоставляет подход "сверху вниз" ("top down").

Подход Хокинга основан на утверждении, что "рождение Вселенной" (чтобы под этим не подразумевалось) было квантовым событием, а значит у Вселенной нет одной истории. С некоторой вероятностью (амплитудой) все возможно. Поэтому для описания эволюции Вселенной следует использовать фейнмановский интеграл по траекториям (в некотором смысле это тесно связано с одним из вариантов мультиверсов). Т.е. надо брать современное состояние и идти назад, смотреть, что могло вносить вклад в то, что мы видим. Кроме того, Хокинг надеется, что такой подход позволит вообще уйти от вопроса о начальных условиях, т.к. их вклад в наблюдаемую картину будет просто несущественным.

Повторимся, это лишь пятистраничный доклад без формул, без ссылок и т.д. Не будучи непосредственно профессионально вовлеченными в эту деятельность, мы затрудняемся дать более обширный (критический?) комментарий. Надеемся, что в недалеком будущем сможем написать об этом подробнее...

обзор astro-ph/0305528 Инфляция и миры бран (Inflation and Braneworlds)
Authors: James E. Lidsey
Comments: 24 pages, 2 figures

Всего несколько лет назад космологи стояли перед неприятной дилеммой - бранные модели, очень притягательные по целому ряду теоретических соображений, не позволяли воспроизвести стадию инфляционного расширения, необходимость которой вытекала из наблюдений. Потом были найдены модели в которых инфляция возникает. Одна из них - модель бран Рэндалл-Сандрам типа II (Randall-Sundrum type II braneworld) - которой и посвящен данный обзор.

astro-ph/0305498 За Лайман-альфа: ограничения и проверки согласованности с помощью Лайман-бета леса (Beyond Lyman-alpha: Constraints and Consistency Tests from the Lyman-beta Forest)
Authors: Mark Dijkstra, Adam Lidz, Lam Hui
Comments: 7 pages, 4 figures, submitted to ApJ

Линия Лайман-бета имеет меньшую длину волны, чем Лайман-альфа. А потому в наблюдаемых спектрах она соответствует объектам на бОльших красных смещениях. Кроме того, из-за бОльшего сечения взаимодействия Лайман-альфа с больших красных смещений просто "замывается", так что и с этой точки зрения Лайман-бета дает лучшую информацию о межгалактической среде на больших z. В статье авторы обсуждают, как можно использовать этот простой факт для получения информации о распределении вещества во Вселенной. Одним из важных пунктов является независимая проверка предсказаний, сделанных на основе моделей Лайман-альфа леса, по наблюдениям Лайман-бета.

миниобзор astro-ph/0305474 Космология с Лайман-альфа лесом (Cosmology with the Ly-a forest)
Authors: Martin White
Comments: 4 pages, Talk presented at Davis Inflation Meeting, 2003

С одной стороны, Лайман-альфа лес - мощнейший иснструмент современной космологии. С другой - про него мало знает широкая публика. Это досадно, тем более, что идея-то очень простая. Изучая спектры далеких галактик и квазаров, мы видим множество спектральных линий, непринадлежащих данному внегалактическому объекты, а набранные "по дороге". Луч света "просвечивает" Вселенную на своем пути, и каждая галактика, облако водорода и т.д. оставляет свой след в спектре. Особенно четко видны линии Лайман-альфа. Это мощная водородная линия. Водорода много, а потому именно этот "отпечаток" оказывается наиболее заметным. Т.о., получив один хороший спектр далекого объекта, вы получаете информацию о распределении вещества на луче зрения (конечно же, можно определить красное смещение каждой "попутной" линии в спектре).

В этой короткой заметке автор обсуждает два возможных применения Лайман-альфа леса в космологии. Первое связано с поведением барионов на красных смещения больше единицы. Второе - с ультрафиолетовым фоном, который связан с источниками на больших красных смещениях.

Однако, будучи самой сильной, Лайман-альфа не является единственной линией. О Лайман-бета см. статью astro-ph/0305498 ниже.

Выпуск 44. 17-23 мая 2003

astro-ph/0305292 Определяя мультиверсы (Defining Multiverses)
Authors: G.F.R. Ellis, U. Kirchner, W.R. Stoeger
Comments: 28 pages, 2 figures

О различных вариантах "параллельных" вселенных сейчас пишут довольно много. Однако, безусловно, тема эта более чем полуфилософская - никаких наблюдений по сути дела нет. Но надо как-то пытаться двигаться вперед, что и делают авторы. Они пытаются начать с определений (по возможности на математическом языке), которые позволили бы рассуждать о мультиверсах (и вообще об ансамблях вселенных) не к терминах философских категорий. Хотя, конечно, не избегают они и философских дискуссий.

На настоящий момент наиболее проработанным и частично подтвержденным наблюдениями сценарием является хаотическая инфляция, предложенная Андреем Линде, и развиваемая им и другими космологами. Именно эти работы и послужили отправной точкой для автором статьи. Пересказывать эту работу тяжело, потому советуем прочесть.

astro-ph/0305310 Темная материя в шахте Боулби (Dark Matter at Boulby Mine)
Authors: R. Luscher (for the Boulby Dark Matter Collaboration)
Comments: 6 pages, 5 figures

На прошлой неделе мы писали о Джоне Бартоне, физике-экспериментаторе, много работавшем на различных подземных установках. Один из последних проектов, с которым он был связан - это эксперимент по поиску частиц темной материи (WIMPs) в глубокой шахте Боулби (Boulby).

Возможно, что загадка темной материи является сейчас наиболее важной (из четко поставленных) в астрофизике, да и вообще в естественных науках (исключая, возможно фундаментальные проблемы в биологии). Никакого сомнения в существовании темной материи по сути дела нет, но что за частицы ее составляют неясно. А потому очень хочется поймать за бороду и посадить в пробирку несколько экземпляров. В связи с этим в мире ведется довольно много подземных экспериментов разного размера и стоимости, на разном оборудовании, по разным методикам, основным или побочным продуктом которых является регистрация слабовзаимодействующих частиц.

В Боулби ведется два эксперимента. Первый основан на сцинциляциях в жидком ксеноне. Сейчас готовятся к запуску новых версий этого эксперимента. Второй содержит кубометр CS₂ при низком давлении. Идея состоит в наблюдении суточных (звездные сутки) вариаций направлений отдачи при рассеянии частиц на ядрах (nuclear recoil).

Пока, как и в других экспериментах, получены только верхние пределы. Но, может быть, однажды ...

astro-ph/0305353 Поиск длинных комических струн по эффектам гравитационного линзирования (Searching for a Long Cosmic String Through the Gravitational Lensing Effect)
Authors: Y.Shirasaki et al.
Comments: Submitted to 28th ICRC (Tsukuba, Japan), 4 pages, 3 figures

По мере охлаждения Вселенной на очень ранних этапах её эволюции (при энергиях вблизи 10²² эВ) некоторые скалярные поля при фазовых переходах могут образовывать очень необычные конструкции - так называемые топологические дефекты - двумерные "доменные стенки", линейные "космические струны" и точечные "монополи" (не путать с магнитными монополями). Поперечные размеры этих объектов чрезвычайно малы. Для астрофизики наиболее интересными из них являются космические струны.

Одним из наиболее наглядных и легко обнаружимых проявлений космических струн является гравитационное линзирование. Оно очень сильно отличается от линзирования на компактных объектах (звёздах, галактиках и скоплениях). При линзировании на комических струнах возникают два расположенных рядом изображения линзируемого объекта без каких-либо заметных искажений формы.

Объект SLC1 (astro-ph/0302547)

До сих пор исследование космических струн было либо чисто теоретическим, либо косвенным (например, их вклад в анизотропию реликтового излучения). Но недавно появился первый кандидат в объекты линзированные космическими струнами - объект SLC-1 - посмотрите на его изображение справа.

Конечно, сразу возрос интерес к поиску таких объектов, и вот перед вами данная статья. Как искать линзированные объекты? На каких красных смещениях? Какими инструментами пользоваться? Вот некоторые из вопросов, рассматриваемых в данной статье.

Типичная геометрия линзирования
на космической струне

astro-ph/0305393 Структура войдов (The structure of voids)
Authors: Stefan Gottloeber et al.
Comments: 12 pages, 10 figures (paper with high resolution figure 2 available at http://www.aip.de/People/SGottloeber/papers/void_struc.ps.gz (8.5 Mb)), MNRAS

Как известно Вселенная на больших масштабах состоит из волокон и пустот (войдов). Это достаточно хорошо видно по распределению галактик и их скоплений, т.е. "светящегося вещества". Размеры войдов составляют порядка 20-30 Мпк. Что находится в них? Для разрешения этого вопроса нужно применять численное моделирование (см. также "горячую тему" прошлой недели).

Авторы строят компьютерную модель войда методом многи тел (N-body). Оказывается (см. рисунок), что войд похож на "Вселенную в миниатюре". Там темная материя распределена опять таки в виде структуры с волокнами и войдами! Разница только в том, что все массы (массы гало темной материи) на четыре порядка меньше. Собственно, поэтому-то мы и не видим там галактик.

hep-th/0305181 Проверка существования Мира Бран с помощью двойного пульсара (Testing braneworlds with the binary pulsar)
Authors: Ruth Durrer and Philippe Kocian
Comments: 4 pages no figures

Сегодня у физиков-теоретиков большой интерес вызывают теории в которых наше пространство-время имеет число размерностей большее четырех. Для введения дополнительных измерений есть целый ряд теоретических предпосылок. Одна из таких теорий предполагает, что существует только одно дополнительное замкнутое измерение. В такой модели наш Мир расположен на 4-мерной гиперповерхности (бране), причем все обычные частицы и взаимодействия привязаны к бране и только гравитация распространяется во всем пространстве. [Скорее всего данная теория не имеет отношения к физической реальности, но из-за наличия только одного дополнительного измерения ее очень удобно исследовать.]

Авторы данной статьи рассмотрели вопрос излучения гравитационных волн двойной системой в бранной модели. В ней также удается получить квадрупольную формулу, подобную выведенной Эйнштейном для ОТО, но из-за наличия в 5-мерном мире дополнительной степени свободы в этой формуле возникают некоторые изменения. Различия в излучаемом потоке гравитационных волн оказываются заметными и, для наиболее хорошо изученного двойного пульсара PSR 1913+16, составляют около 20%. Поток гравитационного излучения от данного пульсара (по эволюции его орбиты) измерен сегодня с точностью примерно 0.5%, т.е. наблюдения двойного пульсара позволяют закрыть целый класс теорий.

gr-qc/0305069 Начальные условия для Вселенной (Initial Conditions for a Universe)
Authors: Martin Bojowald
Comments: 7 pages, this essay was awarded First Prize in the Gravity Research Foundation Essay Contest 2003

Как ясно из заглавия, речь идет о начальных условиях для Вселенной. Если рассматривать классическую космологию, то наличие сингулярности ставит непреодолимые препятствия на пути постановки "настоящих" начальных условия (а не условий, соответствующих некоторому моменту времени t после "начала"). Одной из первых серьезных попыток решить эту проблему было уравнение Уиллера-ДеВитта, которое является динамическим законом для волновой функции Вселенной (в некотором смысле это расширение уравнения Фридмана).

В этой же работе Мартин Боджовалд использует более современный подход. основанный на петлевой квантовой гравитации. Идея состоит в дискретности пространства, что приводит не к дифференциальному, а к разностному уравнению, описывающему поведение волновой функции вблизи "начала" ("начало" соответствует n=0). Для больших n уравнение переходит в уравнение Уиллера-ДеВитта. Автор показывает, что проблема сингулярности исчезает при таком подходе. Соответственно демонстрируется связь между динамическим законом расширения Вселенной, начальными условиями, дискретностью пространства и проблемой сингулярности. Конечно же, это не окончательный ответ. Это некоторое интересное "теоретическое наблюдение". Однако, разобраться в этом весьма и весьма интересно.

gr-qc/0305081 Об энтропии вакуума и космологической постоянной (On the vacuum entropy and the cosmological constant)
Authors: Saulo Carneiro
Comments: 6 pages, This essay received an "honorable mention" in the 2003 Essay Competition of the Gravity Research Foundation

Одна из важных проблем, связывающих космологию с физикой частиц - проблема величины космологической постоянной. Удивительное дело: она маленькая, но не нулевая.

Автор эссе приводит интересное наблюдение, связывающее космологическую постоянную с энтропией Вселенной. Идея состоит в использовании голографического принципа.

Рассчитаем энтропию Вселенной. Что у нас есть? Вещество. Его мало - 10⁸⁰ баринов. Фотонов в миллиард раз больше. Но и этого мало. Еще что-то добавляют реликтовые нейтрино, темное вещество. Тем не менее, из "обычных предметов" основной вклад вносят сверхмассивные черные дыры - 10¹⁰¹. Сверхмассивные важнее, т.к. энтропия черной дыры пропорциональна площади горизонта, а радиус - массе. И все равно, этого мало. Что у нас еще осталось - космологическая постоянная. Посмотрим на энтропию вакуума, и сравним ее потом с голографическим пределом. При расчете энтропии вакуума мы сталкиваемся с проблемой - она бесконечна, если мы учитываем все нулевые флуктуации (zero-point fluctuations). Поэтому требуется ввести т.н. ультрафиолетовое обрезание на каком-то масштабе длин (или, что то же самое, масс). Возьмем масштаб квантовой хромодинамики (QCD). Оказывается, что полученная энтропия прекрасно согласуется с голографическим пределом. Да еще попутно мы получаем простое уравнение, придуманное 35 лет назад Я.Б. Зельдовичем, которые, правда, использовал другой масштаб (ну так и дело-то давно происходило).

Т.о. автор демонстрирует интересную связь между энтропией вакуума, голографическим принципом и величиной космологической постоянной. Опять же, как и в комментарии к первому эссе, подчеркнем, что это именно "интересное наблюдение". Совершенно неясно, какая физика за этим лежит. Но без таких наблюдений этого никогда не понять.

Выпуск 43. 12-16 мая 2003

astro-ph/0305254 Вид спектра мощности реликтового излучения (The shape of the CMB power spectrum)
Authors: C. J. Odman
Comments: 7 pages, to appear in New Astronomy Reviews, Proceedings of the CMBNET Meeting, 20-21 February 2003, Oxford, UK

Угловой спектр мощности реликтового излучения дает массу информации об очень ранней Вселенной (вплоть до инфляции). Очень важно понять, как отличаются данные разных экспериментов. Для этого можно использовать такую процедуру: взять и профитировать данные вместе и по отдельности какой-то понятной моделью, например, набором гауссиан. Именно это и проделывают Carolina Odman и ее соавторы для данных WMAP и еще семи экспериментов.

Нет сомнений, что все эксперименты видят по-крайней мере три пика. Относительная высота второго и третьего пика определяется не очень хорошо. Ясно, что между WMAP и Planck будет много наземных и балонных экспериментов, а потому исследования, позволяющие выявить систематику в этих данных представляют большой интерес.

astro-ph/0305224 Нелинейное гравитационное скучивание в космологиях со скалярными полями (Non-linear gravitational clustering in scalar field cosmologies)
Authors: S. Matarrese, M. Pietroni, C. Schimd
Comments: 6 pages

Согласно современной картине сейчас в нашей вселенной доминирует темная энергия. Однако, ее природа неизвестна. Авторы рассматривают различные модели т.н. "квинтэссенции" в приложении к формированию крупномасштабной структуры. Важный момент: темная энергия в принципе может "связываться" с веществом не только гравитационно. По-крайней мере существующие пределы (особенно для темного вещества, природа которого тоже неизвестна) не очень строгие. Авторы как раз рассматривают такую экзотику, как существенное "связывание" (т.е. взаимодействие) темной энергии и темного вещества. Т.о. массы частиц темного вещества оказываются зависимыми от скалярного поля (темной энергии). Предложен термин VAMPS - Varying Mass Particles. Флуктуации темной энергии при некоторых дополнительных условиях могут играть важную роль в формировании структуры.

Скорее всего, природа устроена проще, но читать про всю эту экзотику очень интересно.

astro-ph/0305211 Будущая эволюция структуры в ускоряющейся вселенной (Future Evolution of Structure in an Accelerating Universe)
Authors: Michael T. Busha et al.
Comments: 12 pages, 6 figures. Submitted to ApJ

Сейчас Вселенная расширяется с ускорением. Что с ней будет в будущем? Какие структуры сохраняться? Ответ зависит от уравнения состояния темной энергии. Могут быть достаточно террористически-экзотические сценарии наподобие "Большого разрыва". М. Буша и др. рассматривают поведение структур (скоплений и групп галактик и т.п.) в случае обычной космологической постоянной (в дополнении также кратко рассмотрена квинтэссенция). Что получается? Например, наша Местная группа "оторвется" от скопления галактик в Деве. Но само скопление и сама Местная групаа не разлетятся на мелкие кусочки. Сохраняться пары галактик. Если в межгалактическом пространстве летает пара звезд, то и она сохранится, если расстояние между ними меньше нескольких десятков парсек. В общем, будет не очень страшно! Звездное небо, видимое глазом изменится только за счет звездной эволюции. Что мы потеряем, так это снимки, подобные "Глубокому полю Хаббла". Так что любуйтесь, пока не поздно. Через какие-нибудь 200 миллиардов лет такого уже не увидишь.

astro-ph/0305203 Функция распределения вероятности для света во Вселенной: результаты гидродинамического моделирования (The Probability Distribution Function of Light in the Universe: Results from Hydrodynamic Simulations)
Authors: Jeremiah P. Ostriker et al.
Comments:18 pages including 5 figures, submitted to ApJ

На масштабах менее примерно 100 Мпк вещество распределено во Вселенной неравномерно: есть т.н. войды (пустоты) и филаменты (волокна). Видим мы "видимое" вещество, а основную долю (по массе) составляет темная материя. Поэтому переход от наблюдаемого распределения "света" (т.е. видимых галактик, скоплений и т.д.) к распределению массы не является тривиальной задачей.

Авторы проводят гидродинамическое моделирование и аккуратный статистический анализ полученных данных. Основным результатом является улучшения согласия с данными WMAP (сделаны поправки порядка 20-30 процентов). Показано, что в войдах (пустотах), занимающих примерно 85 процентов объема вселенной, находится порядка 20 процентов массы.

astro-ph/0305191 Обзор XMM-LSS I. Научные предпосылки, структура и первые результаты (The XMM-LSS survey I. Scientific motivations, design and first results)
Authors: M. Pierre et al.
astro-ph/0305192 Обзор XMM-LSS II. Первые скопления галактик на больших красных смещениях: прорелаксировавшие и коллапсирующие системы (The XMM-LSS Survey II. First high redshift galaxy clusters: relaxed and collapsing systems)
Authors: I. Valtchanov et al.
Comments: Submitted to A&A

XMM-LSS - это обзор крупномасштабной структуры (LSS), проведенный на спутнике XMM-Ньютон. Как известно, крупномасштабная структура хорошо прописывается скоплениями галактик, а они, в свою очередь, являются источниками рентгеновского излучения (светит в основном горячий газ).

Традиционно таким большим проектам посвящено несколько статей, в которых последовательно рассматриваются научные цели и структура проекта, основные собственные результаты, корреляции с другими подобными проектами (например, в других спектральных диапазонах) и т.д.

Целью было улучшить с количественной стороны данные, полученные ранее спутником ROSAT. Обзор покрывает 64 квадратных градуса, что дает около 800 скоплений до красного смещения примерно 1. Первая статья содержит как раз основные данные о проекте и первых результатах.

Разумеется, в ходе обзора открываются новые скопления, которые затем исследуются более детально. Этому посвящена вторая статья.

В статьях приводится много цветных иллюстраций. Посмотреть их можно здесь и здесь.

обзор astro-ph/0305179 Инфляция и космический микроволновой фон (Inflation and the Cosmic Microwave Background)
Authors: Charles H. Lineweaver (School of Physics, University of New South Wales, Sydney, Australia)
Comments: 34 pages, 13 figures. A version with full resolution images is available at http://bat.phys.unsw.edu.au/~charley/download/canberra/canberra.tar.gz

Замечательный обзор основ инфляционной космологии для студента-старшекурсника. (То что обзор столь удачный - не удивительно - он послужил основой [или наоборот?] для серии лекций на одной из летних школ.) Если вы хотите понять, чем инфляционная космология отличается от "обычной", какие свойства нашей Вселенной естественно вытекают из существования инфляционной стадии в ее эволюции и, наконец, как все эти свойства проявляются в неоднородностях реликтового излучения, то этот обзор для вас. (Формул много - все таки сегодня космология это раздел физики - но все они к месту.)

Иллюстрация к возникновению допплеровских пиков в спектре мощности угловых флуктуаций реликтового излучения

И закончу тем, с чего этот обзор начинается, с эпиграфа:

"История космологии показывает, что каждое поколение исследователей уверено, что им наконец удалось открыть истинную природу Вселенной".

Выпуск 42. 1-9 мая 2003

Космологические проекты и обзоры

Последние годы имеют важную особенность: благодаря развитию техники стали возможными крупные обзорные проекты. Многие из них имеют своей целью определение тех или иных космологических параметров.

На этой неделе появились оригинальные и обзорные статьи по нескольким таким экспериментам. Это Слоановский обзор неба (SDSS: astro-ph/0305041), двухградусный обзор красных смещений (2dfGRS: astro-ph/0305051), команда по поиску сверхновых на больших z (HZT: astro-ph/0305008). В основном в этих статьях речь идет об определении тех или иных космологических параметров. В случаях SDSS и 2dfGRS это в основном свойства крупномасштабной структуры, в случае HZT - динамика расширения Вселенной.

Еще одна работа посвящена перспективе обнаружения (или закрытия) космических струн методом гравитационного линзирования в эпоху массовых обзоров неба. В принципе идею космических струн почти было похоронили, но оказалось, что пока во Вселенной есть место и таким странных образованиям. Их активно привлекают для объяснения некоторых непонятных явлений (например, космических лучей сверхвысоких энергий). Относительно недавно появилась работа, где авторы приводят любопытный пример гравитационной линзы. Одной из интерпретаций данного наблюдения является космическая струна. В astro-ph/0305006 рассматриваются преспективы обнаружения подобных случаев линзирования в данных современных и будущих больших обзоров неба.

astro-ph/0305001 Корреляция космического микроволнового излучения с крупномасштабной структурой (A correlation of the cosmic microwave sky with large scale structure)
Authors: Stephen Boughn and Robert Crittenden
Comments: 8 pages, 3 postscript figures

Простой и достаточно неожиданный результат. Авторы сравнили карту реликтового излучения, построенную спутником WMAP, с двумя индикаторами крупномасштабной структуры - с картой рентгеновского фона, построенной спутником HEAO-1 (не понятно почему авторы взяли такие старые данные - спутник летал в 1977-79 гг. - а после этого было сделано уже несколько более чувствительных обзоров), и с количеством радиогалактик, полученным по обзору NVSS. В обоих случаях обнаружена положительная корреляция, в первом - на уровне 2.5-3\sigma, во втором - на уровне 2-2.5\sigma. Эти корреляции обнаружены в обоих полушариях, они меняются, но не исчезают при удалении с карт Галактики и точечных источников (т.е. корреляция вызвана не ими).

Вывод: некоторая часть флуктуаций реликтового излучения образуется на малых красных смещениях (z~1). Первое предложенное объяснение - эффект Сакса-Вольфа - различное время прихода к нам лучей двигавшихся в более слабом и более сильном гравитационных полях.

astro-ph/0305008 Космологические результаты по сверхновым на больших z (Cosmological Results from High-z Supernovae)
Authors: John L. Tonry et al.
Comments: 50 pages, AAS LateX, 15 figures, 15 tables. Accepted for publication by Astrophysical Journal

Как известно, впечатляющие результаты по изучению динамики расширения Вселенной были получены практически одновременно и независимо двумя группами (HZT-High-Z supernova search Team: Garnavich, Schmidt et al. и Supernova Cosmology Project: Perlmutter et al.). Обе группы использовали сверхновые типа Ia в качестве стандартных свечей, но методика во многом отличалась (и, естественно, использовались разные сверхновые). В этой статье представлены новые результаты группы HZT по сверхновым на красных смещениях порядка 1. Открыто 8 сверхновых на z=0.3-1.2.

Собственно, подтверждены ранние результаты. Единственным важным пунктом является то, что похоже Большой разрыв нам не грозит: данные свидетельствуют в пользу темной энергии с параметром уравнения состояния вблизи -1.

Неспециалистам советуем прочесть хотя бы введение.

миниобзор astro-ph/0305037 Некоторые размышления о квантовой теории в пространстве де Ситтера (Some Thoughts on the Quantum Theory of de Sitter Space)
Authors: T. Banks
Comments: Talk presented at Davis Inflation Meeting, 2003 {astro-ph/0304225}

Краткое изложение двух лекций по поводу довольно популярной в современной теорфизике аналогии между пространством де Ситтера и конформной теорией поля (AdS/CFT, обзор см. здесь. Вообще hep-th выдает около 300 ссылок на "AdS/CFT", и это всего за несколько лет!). По-русски об AdS/CFT см. раздел 5 в обзоре Маршакова в УФН (2002 сентябрь). Приведем небольшой отрывок оттуда:
"... одни и те же эффекты можно сформулировать как на языке открытых струн, или теории Янга-Миллса, так и на языке теории замкнутых струн, или гравитации. В данном разделе мы попытаемся обсудить некоторые следствия этой дуальности, обычно объединяемые на современном жаргоне термином "АдС/КТП-соответствие". Широко известный частный случай этого явления - дуальность между N=4 суперсимметричной четырехмерной конформной теорией Янга-Миллса (конформной теорией поля - КТП) и гравитацией в пятимерном пространстве анти-де Ситтера (АдС). Наиболее интересным физическим эффектом, который можно попытаться понять глубже в рамках АдС/КПТ-соответствия, является предложенная Поляковым параллель между двумя самыми важными проблемами в современной теоретической физике - конфайнментом или удержанием кварков в неабелевой калибровочной теории и невылетанием материи за горизонт черной дыры."

лекции astro-ph/0305038 Физика частиц и космология (Particle Physics and Cosmology)
Authors: John Ellis
Comments: 58 pages, 23 figures, Lectures at the Australian National University Summer School on the New Cosmology, January 2003

Джону Эллису принадлежит великое множество лекций, докладов и обзоров с таким названием. Так что рука у него набита.
Здесь собрано пять лекций. Первая посвящена введению, там разбираются основы космологии Большого взрыва и рассматривается Стандартная модель в физике частиц. Вторая лекция посвящена нейтрино. Третья - суперсимметрии. Затем следует инфляция, которой отведена четвертая лекция. Наконец, последняя лекция посвящена физике за пределами Стандартной модели.

astro-ph/0305051 Космологические результаты из двухградусного обзора красных смещений галактик (Cosmological results from the 2dF Galaxy Redshift Survey)
Authors: Matthew Colless
Comments: 11 pages, to appear in Carnegie Observatories Astrophysics Series, Vol.2: Measuring and Modeling the Universe, ed. W.L. Freedman (Cambridge: Cambridge University Press); full-colour, full-resolution version at http://www.mso.anu.edu.au/2dFGRS/Public/Publications

В ходе обзора построена трехмерная карта распределения 221 тысячи галактик до красных смещений 0.3. На данном масштабе это самая полная карта на сегодняшний день. z=0.3 это уже немало, а потому можно детально изучать крупномасштабную структуру Вселенной.

В начале статьи авторы кратко описывают сам эксперимент. Затем дается изложение результатов по крупномасштабной структуре, и наконец в заключение обсуждаются совокупные данные 2dFGRS и спутника WMAP. Напомним, что когда команда WMAP дает таблицу космологических параметров "в эпоху после WMAP", то речь идет именно о результатах совместных с 2dFGRS, т.к. только по измерению космологического реликтовго излучения многие параметры можно получить лишь с большой долей неопределенности.

Данные 2dFGRS хорошо укладываются в стандартную на сегодняшний день картину с постоянной Хаббла порядка 70 км/с/Мпк, холодной темной материей, составляющей 0.3 от полной плотности, и 0.7 от полной плотности находится в темной энергии. Полная плотность примерно равна критической (т.е. Вселенная плоская).

Получены также новые данные по скучиванию галактик разных типов. Эти результаты еще будут сравниваться с детальным численным моделированием образования галактик, их групп и скоплений.

astro-ph/0305063 Вводный обзор современной космологии (Introductory Overview of Modern Cosmology)
Authors: Burin Gumjudpai
Comments: 28 pages, 7 figures. Lecture notes: The Second Tah Poe School on Cosmology "Modern Cosmology" (TPCosmo II), 17-25 April 2003, Naresuan University, Phitsanulok, Thailand

Очень популярное изложение самых основ космологии, однако, содержаться многие важные простые уравнения. Автор отталкивается от книги Гаррисона "Космология" (ссылка на ее второе издание стоит в списке литературы за номером 1). Если отбросить некоторые излишние попытки дать наглядную интерпретацию (что целиком пришло из книги Гаррисона), то обзор хороший. Он как подойдет студентов, возможно, для преподавателей астрономии. Это именно что "вводный обзор". Потом следует обратиться к более серьезным источникам. Лишний раз хотим предпуредить, что многие иллюстрации, включенные для наглядности, слегка искажают реальность (если мы правильно ее себе представляем, конечно). Поэтому многие слова из обзора не стоит воспринимать как догму.

astro-ph/0305071 Определение формы Вселенной по дискретным источникам (Determining the shape of the Universe using discrete sources)
Authors: G.I. Gomero
Comments: 11 pages, no figures

Данная работа основана на высказанном еще в 1997 году предположении, что скопления галактик RXJ 1347.5-1145 и CL 09104+4109 могут быть изображениями скопления Coma в созвездии Волос Вероники, порожденными сложной топологией нашей Вселенной.

Поскольку пространственная геометрия нашей Вселенной близка к плоской (т.е. почти Эвклидова), то существует только шесть вариантов ее топологии. (Для этого надо взять фигуру которой можно "без зазоров" заполнить Эвклидово пространство и определенным образом склеить ее грани.) Наличие одной тройки изображений не позволяет выдрать како-либо из шести вариантов, однако если бы нашлись еще две тройки объектов, то это можно было бы сделать.

Эта работа перекликается с короткой заметкой "Охота за призраками" и препринтом astro-ph/0304290.

обзор gr-qc/0305019 Избранные вопросы физики на планковском масштабе (Selected topics in Planck-scale physics)
Authors: Y. Jack Ng
Comments: 30 pages, 1 figure; invited Brief Review to appear in Mod. Phys. Lett. A

Очень хороший и понятный обзор. Автор детально рассматривает как теорию, так и наблюдения. Речь идет все о той же "пространственно-временной пене, способах ее описания и попытках и проектах, связанных с наблюдением.

Статья представляет прекрасный пример описания "физики на пределе". Автор аккуратно приводит все основные формулы. Обсуждает наиболее популярные идеи. Разбирает некоторые астрономические эксперименты, призванные дать ограничения (или проверить) некоторые теории на планковском масштабе. Рекомендуем прочесть, причем прочесть два раза! Все-таки материал не простой. И по-крайней мере - прочтите эпиграф...

обзор astro-ph/0305102 Расстояния по RR Lyrae: теория и наблюдения (RR Lyrae Distance Scale: Theory and Observations)
Authors: Giuseppe Bono
Comments: Invited Review, 21 pages, 7 figures, To be published in "Stellar Candles", ed. W. Gieren & D. Alloin, Lecture Notes in Physics

Еще один обзор по измерению расстояний во внегалактической астрономии по переменным типа RR Лиры. Упоминаем о нем в связи с важность рассматриваемого вопроса и полнотой обзора.

astro-ph/0305126 Нужны ли нам звезды, чтобы реионизовать Вселенную на больших красных смещениях? Ранняя реионизация распадающимися тяжелыми стерильными нейтрино (Do We Need Stars to Reionize the Universe at High Redshifts? Early Reionization by Decaying Heavy Sterile Neutrinos)
Authors:Steen H. Hansen, Zolt\'an Haiman
Comments:5 pages, 1 figure

Спутник WMAP дал достаточно серьезные свидетельства в пользу достаточно ранней реионизации Вселенной (на красных смещениях больше 10). Стандартный сценарий включает в себя реионизацию излучением первых звезд и квазаров. Но, конечно же, есть и альтернативы. В данной статье авторы разбирают достаточно популярный сценарий, где реионизация происходит из-за выделения энергии при распаде тяжелых частиц. Конкретно - речь идет о массиных стерильных нейтрино.

Предлагается двухстадийная ионизация. На первом этапе работают нейтрино, и только потом, на более скромных z подключаются первые звезды.

Основная проблема заключается в том, что никто таких нейтрино пока не видел. Но, как говорится, если есть возможность - надо ее изучить.

обзор astro-ph/0305131 Первичные магнитные поля после космологических фазовых переходов (Primordial magnetic fields from cosmological phase transitions)
Authors: D. Boyanovsky, H. J. de Vega, M. Simionato
Comments:LaTex, 36 pages, 3 .eps figures, to appear in the Proceedings of the 9th. International School of Astrophysics aniel Chalonge', N. Sanchez and Y. N. Parijskij Editors, NATO ASI Series, Kluwer Publ

Одной из важных (важнейших) проблем в астрофизике является происхождение первичных магнитных полей. Существует несколько подходов к ее решению. Один из них используют авторы данной работы - это генерация поля за счет фазовых переходов на радиационно-доминированной стадии.

Статья сложная несмотря на большой объем (и, следовательно, подробные разъяснения). Это лекции, прочитанные на школе Daniel Chalonge. Уровень рассчитан на достаточно сильных аспирантов, работающих в близких областях.

Выпуск 41. 25-30 апреля 2003

лекция hep-ph/0304257 Вводный обзор по космической инфляции (Introductory review of cosmic inflation)
Authors: Shinji Tsujikawa
Comments: 25 pages, 5 eps figures, lecture notes given at The Second Tah Poe School on Cosmology "Modern Cosmology", Naresuan University, Phitsanulok, Thailand, April 17 -25, 2003

миниобзор hep-ph/0304264 Инфляция, крупномасштабная структура и физика частиц (Inflation, Large Scale Structure and Particle Physics)
Authors: S. F. King
Comments: Invited talk at 9th International Symposium on Particles, Strings and Cosmology (PASCOS 03), Mumbai (Bombay) India, 3-8 Jan 2003. 12 pages, 8 figs, style files included

Завершаем мы наш первомайский выпуск двумя обзорами, посвященными инфляционной космологии. Пожалуй вместе эти две работы дают достаточно полное представление о современной теории инфляции (хотя по-прежнему, лучшей простой обзорной статьей является, на наш взгляд, работа hep-th/0107176). Читать эти две работы можно в любом порядке, хотя введение во второй немного более популярное. Нам остается присоединиться к надеждам авторов, что через несколько лет (после получения данных со спутника Планк и других экспериментов) теория инфляции получит еще более весомую наблюдательную поддержку.

hep-ph/0304260 Зеркальная темная материя и крупномасштабная структура (Mirror dark matter and large scale structure)
Authors: A. Yu. Ignatiev, R. R. Volkas
Comments: 17 pages, 4 figures

Одна из самых больших загадок в астрономии - природа темной материи. Выдвинуто множество гипотез. Одна из них - зеркальная темная материя. Свое название она получила по причине того, что частицы, ее составляющие, являются т.н. зеркальными партнерами обычных частиц. Т.е. они возникают (в теории) при введении особого вида симметрии. Такие частицы очень похожи на наши обычные, но взаимодействуют с ними (т.е. "с нами") только гравитационно.

Гипотеза хороша. Но мы "слишком много знаем". Надо проверять множество разных следствий гипотезы. Одно из них вот какого свойства. Образование крупномасштабной структуры самым непосредственным образом связано с темной материей. И разумеется, разные виды темной материи "скучиваются" по-разному. Можно ли подобрать такие реалистичные параметры зеркальных частиц, чтобы воспроизвести наблюдаемую крупномасштабную структуру? В этой работе авторы рассматривают данный вопрос.

Авторы рассмотрели детально только линейный режим роста возмущений. На этом этапе все получается неплохо: развитие структуры очень похоже на поведение обычной холодной темной материи. Что будет на нелинейном режиме (когда собственно начинают формироваться галактики, звезды и т.д.) - не ясно. Важно, что дело идет. Рассматриваются существенные детали сценария. Может мы и правда живем во Вселенной, состоящей в основном из зеркального вещества?

astro-ph/0304536 Антропные предсказания для масс нейтрино (Anthropic predictions for neutrino masses)
Authors: Max Tegmark, Alexander Vilenkin
Comments: 4 pages. Color figs and links at http://www.hep.upenn.edu/~max/anthroneutrino.html

Антропный принцип (в слабой формулировке) сейчас очень популярен. Грубо говоря, суть его сводится к тому, что если бы Вселенная была другой, то нас бы тут не было. Современные теории допускают существование множества миров с разными фундаментальными постоянными. Поэтому наше существование именно в такой Вселенной не выглядит невероятным. В этой статье авторы применяют антропный подход к объяснению масс нейтрино, точнее к объяснению вклада нейтрино в полную массу Вселенной.

Аргумент (без деталей) выглядит так. Нейтрино составляют т.н. горячую темную материю. Если ее доля (по массе) велика, то галактики формируются медленнее, и вообще их получается меньше. Меньше галактик- меньше наблюдателей. Значит, вероятность родиться во Вселенной с большой массой нейтрино (и соответственно большой долей горячей темной материи) мала. Увидеть же массу нейтрино совсем вблизи нуля маловероятно просто потому что, как говорят, мал объем данной области параметров. Поэтому наиболее вероятно увидеть Вселенную с массой нейтрино близкой к пределу, когда горячая темная материя начинает существенно подавлять формирование галактик. Что и требовалось доказать.

Выпуск 40. 20-25 апреля 2003

обзор astro-ph/0304427 Внегалактическая шкала расстояний (The Extragalactic Distance Scale)
Authors: Joseph B. Jensen et al.
Comments: 18 pages, 1 figure

За последние 10 лет точность измерения "далеких" расстояний во Вселенной существенно возросла. Например, постоянную Хаббла (H₀) мы сегодня измеряем с точностью 10%. Основной причиной такого роста точности стало обнаружение достаточно большого числа Цефеид (очень ярких пульсирующих переменных звезд, период пульсаций и светимость которых связаны строгой зависимостью) в соседних галактиках. По этим же звездам удалось откалибровать вторичные индикаторы расстояний, используемые на бОльших расстояниях, что также улучшило точность измерений. Рост точности привел к тому, что теперь нам удается обнаруживать неоднородности в локальном Хаббловском потоке и отклонения от линейной зависимости скорость-расстояние на больших красных смещениях (так было открыто, что наша Вселенная расширяется ускоренно). Интересно, какая точность будет достигнута и какие эффекты обнаружатся еще лет через десять?

astro-ph/0304392 Обзор глубокого северного поля Чандры: каталог точечных источников (The Chandra Deep Field-North Survey. XIII. 2 Ms Point-Source Catalogs)
Authors: D.M. Alexander et al.
Comments:AJ in press (August 2003), 54 pages, 25 figures, 16 tables, includes emulateapj5.sty. Version with full-resolution embedded figures (38 pages) is available from http://www.astro.psu.edu/users/niel/hdf/hdf-chandra.html Source lists, images, and other products are also available from this www site

"Глубокое поле Чандры" - это крошечный участок неба, который наблюдался спутником в течение 2 миллионов секунд- это примерно месяц! Поэтому там видны очень слабые источники. Площадка выбиралась не случайным образом. Это поле (вообще их два - северное и южное), расположенное далеко от плоскости Галактики (это уменьшает поглощение, и делает поле не столь "захламленным" галактическими источниками). Кроме того, выбрана та же площадка, что наблюдалась Космическим телескопом. Северная площадка (о которой и идет речь в статье) расположена в созвездии Большой Медведицы.

С одной стороны - статья довольно техническая- это каталог. С другой - там много хороших объяснений: как что делается.

"Глубокое поле" Чандры.

astro-ph/0304388 Ионизирующая эффективность Первых Звезд (The Ionizing Efficiency of the First Stars)
Authors: Aparna Venkatesan, James W. Truran
Comments: Submitted to ApJLetters; 5 pages, 1 figure

Некоторое время назад, в этом году были опубликованы результаты первого года наблюдений реликтового излучения, проведенных с борта WMAP. Одной из измеренных величин была оптическая толща то томпсоновскому рассеянию окружающей нас ионизованной части Вселенной. Эта толща составляет 0.17+/-0.04, что больше, чем считалось ранее. Из этой величины практически однозначно находится количество ионизующих водород ультрафиолетовых фотонов, которые привели Вселенную в наблюдаемое состояние. Другой параметр - начало реионизации (z~15-20) тоже оказался отличным от ожидаемого (предполагалось z~6).

Звезды Первого Поколения (они же звезды Популяции III) считались одним из возможных источников реионизации вещества. Сколько звезд и каких масс должно было родиться в первой волне звездообразования, чтобы ионизовать вещество и одновременно обеспечить наблюдаемое обилие тяжелых элементов в Лайман-альфа облаках (~0.003 от Солнечного)? Какая была начальная функция масс у этих звезд? Нужны ли дополнительные источники излучения? Вот основные вопросы рассматриваемые в этой короткой статье.

миниобзор astro-ph/0304369 Десять главных проблем в космологии (Ten Major Challenges in Cosmology)
Authors: Reuven Opher
Comments: 11 pages, invited talk at Xth Brazilian School of Cosmology and Gravitation, Rio de Janeiro, July 29 - Aug. 9, 2002

Автор выделяет 10 главных, по его мнению, нерешенных вопросов в современной космологии и дает краткие обсуждения каждого из них. Перечислим эти проблемы:
Какова геометрия и топология Вселенной?
Какие яркие стандартные свечи мы можем использовать в космологии?
Каково происхождение первичных магнитных полей?
Какие физические процессы и явления связаны с магнитными полями в ранней Вселенной?
Какие еще методы (кроме сверхновых Ia, реликтового излучения, крупномасштабной структуры и скоплений галактик) можно использовать для определения космологических параметров?
Существуют ли первичные гравитационные волны?
Имеют ли космические лучи сверхвысоких энергий космологическое происхождение?
Какова природа темной материи и темной энергии?
Когда, где и как образовались первые объекты во Вселенной?
Живем ли мы в пространстве с более чем 4 измерениями?

Кроме обсуждения этого списка автор приводит восемь "колонн", на которых стоит современная космология. В общем статья довольно интересная, особенно она будет полезна для преподавателей.

Выпуск 39. 12-18 апреля 2003

astro-ph/0304290 Призраки Млечного пути: поиски топологии в новых каталогах квазаров (Ghosts of the Milky Way: a search for topology in new quasar catalogues)
Authors: S.J. Weatherley et al.
Comments: MNRAS Letters, Accepted, 5 pages, 3 figures

Можно измерять разные космологические параметры, и многие мы уже достаточно хорошо знаем. Но вот какова топология Вселенной? Безусловно, она не имеет форму чемодана, однако...

В некоторых топологиях могут возникать т.н. "призраки": свет галактики успевает обойти Вселенную и вернуться с другой стороны - вы видите свой затылок! Помните, как Йон Тихий поймал сигнал, отправленный Поповым? У Лема это происходило из-за движения быстрее света, но в нашем случае в этом нет необходимости. Двигаться вообще не надо: сигнал сам вернется. Например, если Млечный Путь был когда-то квазаром (точнее сказать, если в центре нашей Галактики был квазар), то можно искать его изображений.

Все это происходит в компактных многосвязных пространствах. Внутри горизонта может быть несколько копий Вселенной. Идея довольно безумная, но пока незакрытая. Искать "призраков" - пары похожих квазаров в противоположных точках неба (квазары выбирают за их большую светимость) - пытались давно. В данной статье представлена новая попытка. Обнаружено несколько кандидатов, но их число не превосходит статистически вероятное число подобных случайных пар квазаров. Кроме того, неопределенности пекулярного движения нашей Галактики создают дополнительные трудности в поиске нужных пар.

astro-ph/0304250 Хаббловский поток (The Hubble flow: Why does the cosmological expansion preserve its kinematical identity from a few Mpc distance to the observed horizon?)
Authors: I.D. Karachentsev et al.
Comments: 20 pages + 7 figures (gif, jpg)

Статья интересна в двух отношениях. Во-первых, она содержит хороший обзор наблюдательных данных (с пояснениями) на тему "куда мы движемся?" Рассмотрены разнообразные движения, в которых мы участвуем вместе с Солнцем, Галактикой, близкими галактиками и т.д. Во-вторых, обсуждается интересный факт. Если взять популярные на сегодняшний день данные, то окажется, что вакуум доминирует в динамике расширения Вселенной уже начиная с масштабов порядка 2 Мпк от нас! Поэтому не удивительно, что Хаббловский поток плещется у самого нашего порога (см. рисунок): расширение можно проследить до довольно близких галактик.

Выпуск 38. 01-11 апреля 2003

hep-ph/0304029 Новые пределы на большие дополнительные измерения по нейтронным звездам и сверхновым (Supernova and neutron-star limits on large extra dimensions reexamined)
Authors: S.Hannestad, G.G.Raffelt
Commets: 10 pages, revtex4 format

Введение дополнительных пространственных измерений, столь популярное в современной физике, естественно влияет на многие процессы. В том числе и на взрывы сверхновых. Суть в том, что сверхновая может излучать часть своей энергии в виде частиц, которые могут жить и в других измерениях - КК-гравитонов (КК-Калуца-Клейн). Наблюдения нейтринного сигнала от СН1987А дает сильные ограничения на такое излучение (мы знаем полную энергию взрыва, знаем сколько пошло в нейтрино и т.д., значит, можем ограничить "невидимую" часть энергопотерь).

Кроме того, даже через значительное время после взрыва образовавшаяся нейтронная звезда должна бы излучать жесткие фотоны из-за находящихся в ней КК-гравитонов. Приборы EGRET не видят такой особенности. Так что мы опять же можем ограничить дополнительные размерности.

В этой статье авторы более детально, чем это было сделано раньше, расмматривают подобные пределы в зависимости от числа и параметров дополнительных измерений.

обзор! astro-ph/0304131 Первые нелинейные структуры и история реионозации Вселенной (The First Nonlinear Structures and the Reionization History of the Universe)
Authors: Zoltan Haiman
Commets: 19 pages, 2 figures. Invited review to appear in "Carnegie Observatories Astrophysics Series, Vol. 1: Coevolution of Black Holes and Galaxies," ed. L. C. Ho (Cambridge: Cambridge Univ. Press). Includes Appendix with summary of WMAP implications for reionization

Как мне кажется, в "русскоязычной" популярной литературе недостаточно освещен вопрос о современном взгляде на формирование первых структур во Вселенной. Причина довольно проста: популярная литература существует на полулюбительксом уровне, и среди этих полулюбителей нет людей, занимающихся этим вопросом (а вот, например, звездообразование, нейтронные звезды, двойные системы, гамма-всплески как раз очень хорошо описаны)

В последние годы появляется большое количество новых данных по т.н. "мрачным временам" (dark ages) - эпохе формирования первых звезд и галактик. Это одна из самых горячих тем. Об этом и обзор.

Там мало формул и много данных наблюдений. Едичнственное, что может мешать чтению - терминология. Но тут ничего не поделаешь. Так что, если вы хотите заполнить пробел в своем образовании - то вот подходящий момент.