Новости науки

© NASA

Изготовлен самый прочный материал в мире

Австрийские исследователи впервые наладили стабильное производство экзотической формы углерода — карбина, который в 40 раз превышает по прочности алмаз. Об этом они рассказали на страницах журнала Nature Materials.

Свойства карбина ученые рассчитали еще несколько лет назад и выяснили, что по прочности он превосходит все известные людям материалы. Однако производство его было сопряжено с серьезными трудностями: карбин представляет собой длинную цепочку атомов углерода. Фактически он разрушается прямо по мере изготовления.

Чтобы обойти эту проблему, физики из Венского университета положили один слой графена на другой и свернули их в своего рода «термос». Уже внутри этого защитного покрытия ученые синтезировали карбин — цепочку из 6400 атомов (предыдущий рекорд —100 атомов). Физики не только добились стабильной формы, но и выяснили, что электрические свойства карбина зависят от протяженности цепочки.

Однако остается непонятным, как извлечь карбин из графенового «термоса», не повредив его. Пока исследователям остается продолжать изучать новый материал, пользуясь относительной стабильностью его цепочек.

Карбин является одной из наименее изученных аллотропных модификаций углерода. Впервые о возможности его существования стало известно из работ советских химиков Коршака, Сладкова, Касаточкина и Кудрявцева. Исследование с описанием метода получения вещества было опубликовано в 1967 году в журнале «Доклады академии наук СССР» и получило широкую известность на родине. В 1982 году в Science результаты советских химиков были поставлены под сомнение: оказалось, что сигнал, приписываемый карбину, мог быть получен из-за примесей силикатов. В дальнейшем сигналы, соответствующие карбину, были обнаружены в межзвездном пространстве и в некоторых земных углеродных материалах.

Существование длинных молекул карбина до сих пор является спорным, однако короткие цепи (−C≡C−)_n (их называют полиинами) хорошо известны. В 2010 году с использованием специальных защитных групп было синтезировано соединение с 44 атомами углерода в такой цепи.

Источник

Международная команда астрономов недавно открыла две новые так называемые звезды класса Be (звезды, не являющиеся сверхгигантами, но относящиеся к спектральному классу B и имеющие соответствующие линии в спектрах испускания), находящиеся в открытом скоплении звезд NGC 6830, расположенном на расстоянии 5300 световых лет от Земли. Эти находки проливают новый свет на присутствие этого типа звезд в старых открытых скоплениях звезд, таких как NGC 6830.

Скопление NGC 6830 лежит в созвездии Лисичка и было открыто Уильямом Гершелем в 1784 г. Возраст этого скопления звезд составляет примерно 125 миллионов лет, и оно обладает довольно свободной структурой. Оно было выбрано в качестве объекта нового исследования, поскольку одна из известных звезд класса Be в этом скоплении является довольно яркой. Поэтому скопление звезд NGC 6830 хорошо подходит для наблюдений при помощи спектрографа Spectral Energy Distribution (SED) Machine, установленного на 60-дюймовом телескопе Паломарской обсерватории, США.

Команда исследователей во главе с По-Чи Ю из Национального центрального университета, Тайвань, использовала инструмент SED Machine для получения оптических спектров ярких объектов, находящихся в этом звездном скоплении. Эти наблюдения были проведены 1 мая 2014 г., за ними последовали также дополнительные наблюдения при помощи других телескопов.

Вдобавок к наблюдаемой прежде известной звезде класса Be в этом скоплении звезд, обозначенном как NGC 6830-2, ученые заметили две новые звезды класса Be, которые получили по каталогу названия NGC 6830-1 и NGC 6830-3.

Таким образом, это исследование обнаруживает, что в скоплении звезд NGC 6830 наблюдается трм звезды класса Be. Согласно исследователям пространственное распределение этих звезд может быть обусловлено постепенным разделением прежде "соседствующих" звезд под действием сил гравитации. Вкупе с опубликованными ранее научными работами эти новые находки позволили ученым предположить, что старые открытые звездные скопления, подобные скоплению звезд, изучавшемуся в этой работе, демонстрируют недостаток звезд класса Be.

Исследование опубликовано онлайн и доступно на arxiv.org.

Источник

В нашей галактике впервые обнаружена сверхскоростная двойная звезда

Команда астрономов из Университета Эрлангена — Нюрнберга, Германия, во главе с Питером Неметом открыла двойную звезду, движущуюся со скоростью, близкой к скорости ухода из Млечного пути. Известны примерно два десятка так называемых сверхскоростных звезд, скорость которых позволяет им покинуть нашу галактику. Однако все они представляют собой одиночные звезды, в то время как PB3877 является первой обнаруженной астрономами двойной звездой, движущейся с такой колоссальной скоростью. Кроме того, эти новые результаты бросают вызов широко распространенной модели, согласно которой сверхскоростные звезды получают ускорение от сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре нашей галактики.

Команда, в сотрудничестве с учеными из Калифорнийского технологического института, США, показала, что эта двойная звездная система не может происходить из центра Галактики, и что науке не известен ни один механизм, который объяснял бы ускорение широкой звездной пары до настолько высоких скоростей без её разрыва. Поэтому исследователи выдвинули предположение, согласно которому в нашей галактике должно присутствовать больше темной материи, способной удерживать эту двойную систему связанной, чем предполагалось ранее. Альтернативный сценарий состоит в том, что двойная звезда PB3877 может оказаться "пришельцем" из другой галактики и может в дальнейшем покинуть или не покинуть пределы Млечного пути.

Звезда PB3877 была изначально открыта как одиночная горячая и компактная сверхскоростная звезда в ходе Слоуновского цифрового обзора неба в 2011 г. Новые спектроскопические наблюдения, проведенные при помощи 10-метрового телескопа Кека №2, расположенного в обсерватории им. Кека на горе Мауна-Кеа, Гавайи, и 8,2-метрового Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, Чили, к удивлению исследователей, выявили наличие полос в спектрах поглощения, отвечающих второй компоненте системы - более холодной звезде-компаньону.

Поверхность горячей компактной звезды нагрета до температуры, в пять раз превышающей температуру поверхности Солнца, в то время как аналогичная температура для звезды-компаньона на тысячу градусов ниже температуры на поверхности нашего светила. Двойная система находится на расстоянии 18000 световых лет от нас. Масса горячей компактной звезды составляет лишь половину от массы Солнца, а масса звезды-компаньона равна примерно 0,7 массы нашей звезды.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.

Источник

12 апреля данные, полученные в ходе осуществления Breakthrough Listen — проекта по поиску внеземных цивилизаций, запущенного в январе 2016 года, были выложены в открытый доступ. Ознакомиться с ними можно на сайте Breakthrough Initiatives.

Наблюдения, сделанные в рамках проекта, включают в себя информацию о большинстве звезд, находящихся на расстоянии 16 световых лет от Земли (в этот список входит, например, 51 Пегаса, первая звезда главной последовательности, у которой была обнаружена экзопланета), а также некоторых звезд, расположенных на расстоянии до 160 световых лет от Земли. Сюда включены и близлежащие солнцеподобные звезды, и двойные системы звезд.

Звезды, расположенные на расстоянии до 16 световых лет от Земли, которые могут быть исследованы только со стороны Южного полушария (например, альфа Центавра), будут исследоваться в конце 2016 года телескопом «Паркс».

«Breakthrough Listen официально запущен и сканирует небо в поисках разумной жизни, — комментирует Юрий Мильнер. — Это результат огромных усилий, ставший возможным благодаря нашим огромным научным и технологическим успехам, мы наблюдали за ними еще с самых первых дней подобных попыток. Теперь мы присоединяемся к нашим коллегам и просим людей со всего мира ознакомиться с собранными нами данными и исследовать Вселенную вместе с нами».

Ранее сообщалось, что российский бизнесмен Юрий Мильнер и физик Стивен Хокинг 12 апреля в Нью-Йорке объявили о старте проекта Breakthrough Starshot, цель которого — запуск космического аппарата к звездам со скоростью 160 млн км/ч.

Источник

Оксид железа Fe3O4

Фото: Rob Lavinsky / iRocks.com

Fe4O5 не проявляет свойства сегнетоэлектрика. Магнетит относится к классу так называемых мультиферроиков — материалов, в которых одновременно наблюдается два вида упорядочения — магнитное и электрическое. Если эти упорядочения связаны между собой, то, воздействуя магнитным полем на материал, можно менять его электрическую поляризацию, и наоборот — менять его намагниченность, воздействуя электрическим полем.

«В этом случае, — говорит Артем Абакумов, — у нас возникает бифункциональный материал, который интересен не только с точки зрения фундаментальной физики или химии твердого тела, но и с точки зрения практического применения. Его можно использовать в качестве датчиков, например сенсоров магнитного поля. Проблема лишь в том, что, как правило, связь магнитного и электрического порядка очень слаба и проявляет себя при низкой температуре».

Источник

Юрий Алексеевич Гагарин

Тот день, 12 апреля 1961 года, помнят во всем мире. С 2011 года по резолюции ООН он отмечается как Международный день полета человека в космос. В СССР 12 апреля был установлен как День космонавтики с 1962 года, в России эта традиция сохраняется. С 1968-го его отмечают еще и как Всемирный день авиации и космонавтики.

День космонавтики отмечается с тех пор, как ровно 55 лет назад космонавт из Советского Союза Юрий Гагарин осуществил полет продолжительностью 108 минут в корабле-спутнике "Восток-1" вокруг Земли. "Восток-1" стартовал в 9:07 по Москве 12 апреля 1961 года с помощью ракеты-носителя "Восток" со стартовой площадки космодрома Байконур, находящегося в степях Казахстана.

Об опасностях, которыми сопровождался эксперимент, и героизме, проявленном первым космонавтом, свидетельствуют факты, вошедшие в историческую хронику. Известно, например, что для перехода на ручное управление кораблем, Гагарин должен был сначала вскрыть конверт с кодом для разблокировки панели управления. Так было задумано для того, чтобы избежать неконтролируемых реакций человеческой психики в условиях космического полета. О том, как поведет себя человек в таких условиях, науке ничего не было известно.

В процессе старта отказала система радиоуправления, в результате двигатели третьей ступени не были отключены вовремя, и корабль оказался на сто километров выше расчетной точки, когда вышел на орбиту. После входа в атмосферу металл обшивки корабля расплавился так, что начал струйками стекать по стеклам иллюминаторов. При этом раздавался треск самой кабины. При катапультировании Гагарин едва не задохнулся из-за несвоевременного открытия клапана скафандра после отсоединения воздуховода, а парашют почему-то открылся вместе с запасным, что могло послужить причиной скручивания строп.

 

Новость о полете человека в космос распространилась 12 апреля 1961 года по всему земному шару, но информационные агентства не знали, как ее опубликовать. Средства связи тех времен не располагали современными возможностями, а почта могла идти в другие страны месяцами. У ведущих новостных изданий в тот момент не было даже фотографий советского космонавта. Поэтому на многих обложках с известием об этом историческом событии стоят даты с опозданием в несколько дней.

 

Источник

По словам Евгения Миркина, генерального конструктора РКК "Энергия", летом начнется строительство корабля "Федерация", первый запуск которого планируется на 2021 г.

Разработка технической документации должна завершиться в июне, после чего будет заключен контракт на изготовление агрегатов и узлов корабля, а также на разработку программного обеспечения.

Основным предназначением космического корабля "Федерация", который разрабатывается в РКК "Энергия", является доставка грузов и людей к Луне. Также он послужит для доставки на околоземные орбитальные станции.

Любой гражданин Российской Федерации мог стать участником конкурса на подбор названия для этого космического корабля. Таким образом в результате всероссийского конкурса ему было подобрано имя "Федерация".

Кораблем будет управлять экипаж в составе до 4 человек, а в автономном режиме он сможет летать до 30 суток. "Федерация" общей массой в 14,4 тонны, а при подлете к Луне - в 19 тонн, на орбиту будет выводиться при помощи ракеты-носителя "Ангара-А5В". Возвращаемый аппарат будет иметь массу 9 тонн.

Источник

Астрофизики из Бирмингемского университета, Англия, используя данные, полученные при помощи космического телескопа НАСА "Кеплер", открыли новый класс внесолнечных планет, атмосферы которых были "сдуты" родительскими звездами.

Согласно этому исследованию планеты с газовыми атмосферами, лежащие очень близко к родительским звездам, подвергаются бомбардировке высокоэнергетическими лучами. Близость этих планет к звезде приводит к тому, что планеты лишаются своих атмосфер в результате мощного нагрева лучами светила. Это интенсивное "сдувание" внешних газовых оболочек планеты наблюдается в том случае, если планета имеет каменистое ядро и газовую атмосферу.

В своей работе исследователи использовали метод астросейсмологии для характеристики звезд и планет с беспрецедентной точностью. Астросейсмология использует естественные резонансы звезд для раскрытия их свойств и внутренней структуры.

Результаты этого исследования имеют большое значение для понимания эволюции звездных систем, подобных нашей Солнечной системе, и входящих в их состав планет с течением времени, а также ключевой роли родительской звезды в этом процессе.

Доктор Гай Девис из Школы физики и астрономии Бирмингемского университета, один из авторов нового исследования, сказал: "Эти планеты словно находятся рядом с сушилкой для волос, включенной на максимальную мощность. Ранее уже не раз выдвигались теоретические предположения о том, что с таких планет может быть "сдута" их атмосфера. Теперь у нас есть наблюдательные подтверждения этого предположения, отгоняющие прочь сомнения в справедливости теории".

В дальнейшем ученые планируют открыть и охарактеризовать намного больше систем такого типа, используя спутники нового поколения, включая миссию НАСА TESS, которая будет запущена в следующем году.

Исследование вышло в журнале Nature Communications; главный автор М.С. Лундквист из Орхусского университета, Дания.

Источник

Космический телескоп НАСА "Кеплер" попал в беду - находясь очень, очень далеко от дома.

Этот телескоп, который осуществляет поиски обитаемых планет в далеких областях космоса, перешел в аварийный режим, находясь на расстоянии 120 миллионов километров от нашей планеты, заставляя инженеров на Земле срочно искать возможные пути выхода из этой опасной ситуации.

Инженеры миссии обнаружили, что космический телескоп неисправен, во время последнего контакта связи с аппаратом, состоявшегося в четверг. Находясь в аварийном режиме, "Кеплер" сжигает повышенное количество топлива, "бросая все силы" на восстановление после сбоя.

"Аварийный режим характеризуется минимальной операционной активностью и повышенным расходом горючего", сообщает НАСА.

Ремонт телескопа, находящегося на столь большом расстоянии от нашей планеты, представляет значительную трудность. Сигналы, посылаемые телескопу "Кеплер" с нашей планеты, достигают его не сразу, что замедляет управление спутником при помощи команд с Земли.

"Даже при том, что сигналы представляют собой электромагнитные волны, которые движутся со скоростью света, тем не менее они идут до космического аппарата и обратно целых 13 минут", указывает НАСА в этом же сообщении.

"Охотник за планетами", космический телескоп НАСА "Кеплер", запущенный в 2009 г., завершил свою основную миссию в 2012 г., открыв примерно 5000 внесолнечных планет-кандидатов. Более одной тысячи из этих планет-кандидатов уже были подтверждены как планеты по информации, предоставленной НАСА. Два года назад началась дополнительная миссия телескопа "Кеплер". В рамках этой миссии "Кеплер" продолжает поиск экзопланет, а также производит поиск молодых звезд и других астрономических объектов.

Источник

Госкорпорация "Роскосмос" поделилась планами об отделении трех модулей от МКС в том случае, если станция завершит свою миссию в 2024 году. Эти модули планируется использовать в дальнейшем как основу для российской орбитальной станции. Отделение модулей собираются произвести при помощи грузового космического корабля "Прогресс".

Новая станция во избежание повреждения МКС и отделенных модулей будет уведена от них на безопасное расстояние. После отделения модулей высота орбиты МКС сначала будет постепенно снижаться, а затем Международная космическая станция будет затоплена.

Будущей основой новой орбитальной станции станут по задумке ЦНИИмаш лабораторный модуль, который планируется запустить в 2017 году, узловой модуль, запуск которого в планах на 2018 год и научно-энергетический, стыковка с МКС которого произойдет в 2019 году.

Многофункциональный лабораторный модуль, который появится на борту МКС в 2017 году, обеспечит российский сегмент станции универсальной лабораторией для исследований и научных экспериментов. Модуль оснастят манипулятором ERA европейской сборки для работ в открытом космосе, а также он будет иметь малую шлюзовую камеру.

Узловой модуль позволит осуществить стыковку с российским сегментом МКС еще четырех модулей, а также отделение российских модулей в случае прекращения работы станции. Основной задачей научно-энергетического модуля будет обеспечение полной энергетической независимости российского сегмента от американского.

Процесс сведения Международной космической станции с орбиты будет продолжаться в течение года при помощи специальных мощных грузовых кораблей, после чего она будет затоплена в водах Тихого океана.

Источник

Астрофизики из Бернского университета, Швейцария, построили модель эволюции гипотетической планеты, расположенной на далеких окраинах Солнечной системы. Согласно оценкам авторов работы этот объект на сегодняшний день имеет радиус в 3,7 радиуса Земли и температуры на поверхности порядка минус 226 градусов Цельсия.

В своей работе команда ученых, специалистов по математическому моделированию, во главе с Кристофом Мордасини, профессором Бернского университета, делает попытку наложить ограничения на свойства гипотетической девятой планеты Солнечной системы, необходимость существования которой была недавно математически обоснована Константином Батыгиным и Майком Брауном из Калифорнийского технологического института, США. В своей работе швейцарские исследователи приходят к выводу, что эта планета имеет массу порядка 10 масс Земли и радиус порядка 3,7 земного радиуса. Температура на её поверхности составляет около минус 226 градусов по Цельсию, или 47 Кельвинов.

Мощность тепловых потоков, идущих из ядра планеты, превышает мощность солнечной энергии, поглощаемой ею, примерно в 1000 раз, указывают авторы статьи. Это означает, что планета должна оказаться более яркой в инфракрасной области спектра, чем в видимом свете.

Исследователи также проверили, объясняют ли их результаты тот факт, что Планета 9 до сих пор не была обнаружена при помощи телескопов. Они рассчитали яркость меньших и больших, по сравнению с ней, планет, лежащих на разных орбитах. Исследователи пришли к выводу, что в результате проведения обзоров неба в прошлом существовал лишь небольшой шанс обнаружить объект массой 20 земных масс и менее, особенно если этот объект находился в максимально удаленной от Солнца точке своей орбиты. Однако спутник НАСА Wide-field Infrared Survey Explorer мог заметить планету массой 50 масс Земли и более. Это позволяет наложить соответствующие ограничения на массу планеты.

Согласно исследователям будущие телескопы, такие как Large Synoptic Survey Telescope, строительство которого идет в настоящее время близ Сьерро-Тололо в Чили, или специальные обзоры неба помогут обнаружить Девятую планету или исключить возможность её существования.

Исследование вышло в журнале Astronomy & Astrophysics.

Источник

Комета, которую изучает аппарат "Розетта", изменяла цвет и яркость прямо "на глазах" у орбитального аппарата Европейского космического агентства, по мере того как Солнце испаряло более старую поверхность, обнажая свежий материал.

Инструмент Visible and InfraRed Thermal Imaging Spectrometer, VIRTIS, зонда "Розетта" начал регистрировать эти изменения в освещенных Солнцем областях поверхности кометы 67P/Чурюмова-Герасименко - в основном в северном полушарии и областях близ экватора - в первые месяцы после прибытия космического аппарата к комете, состоявшегося в августе 2014 г.

В новом исследовании, проведенном группой ученых под руководством Жанрико Филакчионе, сообщается о результатах этих наблюдений, проводившихся до ноября 2014 г., когда зонд "Розетта" сближался с кометой, снижая высоту над ядром кометы со 100 до 10 километров. В то же самое время сама комета приближалась к Солнцу, двигаясь по своей орбите, с расстояния примерно 542 миллиона километров до расстояния почти 438 миллионов километров.

Инструмент VIRTIS отслеживал изменения света, отраженного от поверхности кометы, в широких диапазонах длин волн видимой и инфракрасной частей спектра, используя эти изменения как маркеры более тонких изменений, происходящих в составе вещества внешнего слоя кометы.

В среднем при приближении кометы к Солнцу её яркость возросла примерно на 34 процента. В области Имхотеп яркость поверхности кометы выросла с 6,4 процента до 9,7 процента за более чем три месяца, в течение которых проводились наблюдения.

"В целом тренд состоит в том, что при испарении внешней оболочки кометы увеличивается количество водяного льда на её поверхности, благодаря чему мы наблюдаем изменения в спектрах света, отраженного от поверхности кометы", - пояснил Филакчионе.

Исследование вышло в журнале Icarus.

Источник

Две новые работы, опубликованные в журнале Nature на этой неделе, стали неоспоримым доказательством того, что осколки сверхновых достигали нашей планеты, согласно астрофизику Адриану Мелотту из Канзасского университета, США.

Мелотт предлагает свой взгляд на эти исследования в письме, озаглавленном "Сверхновые в наших космических окрестностях" ("Supernovae in the neighborhood") и также опубликованном на этой неделе в Nature.

Одна из этих работ, выполненная авторским коллективом под руководством Антона Уоллнера, подтверждает наличие на дне океанов древних слоев горных пород, богатых изотопом железа-60, источником которого, по-видимому, является сверхновая, взорвавшаяся на расстоянии 325 световых лет от Земли. Во второй работе, проделанной командой под руководством Дейтера Брейцвердта, оцениваются периоды взрывов этих сверхновых, причем выделяются два различных события: одно, произошедшее в период от 1,7 до 3,2 миллиона лет назад, и второе, имевшее место от 6,5 до 8,7 миллиона лет назад.

"Это исследование, по сути, доказывает, что определенные события могли иметь место в не столь отдаленном прошлом, ­ сказал Мелотт, профессор физики и астрономии Канзасского университета. ­ Коллеги прояснили два основных момента: когда и как далеко от Земли произошли два этих события. Имея на руках эти данные, мы можем рассчитать влияние, которое эти события способны оказать на нашу планету. Затем мы проанализируем события из истории нашей планеты и установим связь между эффектами этих сверхновых и определенными событиями геологической истории нашей планеты".

Мелотт сказал, что оба этих космических события произошли за границами "смертельной зоны", простирающейся примерно на 30 световых лет от нашей планеты, однако они могли иметь другие последствия ­ включая влияние на эволюцию человека как биологического вида.

Крупный коллоквиум, посвященный этой проблеме, планируется учеными на ближайшее время. Бесплатная публичная лекция, читаемая Брайаном Филдсом из Иллинойского университета состоится в 19:30 по местному времени в Woodruff Auditorium, Kansas Union, США.

Источник