Новости науки

© Фото: Michael Koppitz / aei

МОСКВА, 12 дек – РИА Новости. Известный космолог Лоуренс Краусс заявил, что его заявление об открытии гравитационных волн на обсерватории LIGO получило "независимое подтверждение", о чем он сообщил в своем микроблоге в сети Twitter.

Гравитационные волны, согласно теории относительности Эйнштейна, испускает любая материя, движущаяся с ускорением. Чем выше ускорение и масса объекта, тем более заметными они будут. Потенциальные источники этих волн, в том числе пары нейтронных звезд, белых карликов и черных дыр, расположены так далеко от Земли, что исходящие от них волны почти невозможно зафиксировать.

В начале октября в Twitter начали расползаться слухи о том, что специалистам LIGO удалось найти первые намеки на то, что детектору удалось зафиксировать прохождение одной или нескольких гравитационных волн. Их источником был известный космолог Лоуренс Краусс, обладающий связями с участниками проекта.

Журнал Nature попытался связаться с пресс-службой LIGO, которая одновременно и не подтвердила, и не стала опровергать эти слухи, заявив, что их официальный ответ заключается в том, что они сейчас анализируют данные. Сегодня Краусс заявил, что его первоначальные догадки нашли независимое подтверждение, и повысил вероятность справедливости слухов с 10-15% до 60%.

По словам Краусса, имеющаяся у него на руках информация, полученная в диалогах с участниками проекта, исключает возможность того, что сигнал, пойманный гравитационной обсерваторией, был добавлен в данные LIGO искусственно для проверки бдительности ученых, как уже неоднократно поступало руководство проекта.

Их источником, как пишет чешский космолог Любош Мотль (Luboš Motl), является пара сближающихся черных дыр массой в 10 солнц. По словам ученого, LIGO мог зафиксировать не один, а два всплеска гравитационных волн, хотя пока не понятно, идет ли речь о двух разных столкновениях черных дыр или об одном и том же событии.

Габриела Гонсалес, официальный представитель коллаборации, отметила в беседе с британским изданием The Guardian, что пока у "LIGO нет никаких результатов", которыми они были бы готовы "поделиться с публикой", и добавила, что все серьезные открытия проходят сложную систему проверок и рецензирования перед их публикацией в научных журналах. Тем не менее она не стала опровергать заявления Краусса.

Как отметил Краусс, ситуация должна проясниться в два ближайших месяца. Если физики не выступят с громкими заявлениями и не опубликуют научных работ, то тогда эти слухи, по всей видимости, окажутся ложными.

Источник

США произвели первые 50 граммов плутония для космических миссий

Ученые смешали оксид нептуния с алюминием и спрессовали в гранулы. Затем гранулы облучили, в результате чего был получен нептуний-238, который быстро распался в плутоний-238.

Американские ученые произвели первые за 30 лет граммы плутония-238, необходимого в дальних космических полетах. Возобновив производство, они намерены уйти от зависимости от российских поставок.

 Физики-ядерщики из американской национальной лаборатории в Окридже заявили о выработке первой за последние 30 лет партии стратегически важного изотопа плутония-238. Этот изотоп известен тем, что является своего рода сердцем, согревающей начинкой многих космических миссий, которые в силу большого удаления от Солнца не могут питаться за счет солнечных батарей.

А потому без него невозможно осуществление длительных космических миссий в глубь Солнечной системы, которые в ближайшие годы намерены продолжать в NASA.

Окриджская национальная лаборатория — один из 17 исследовательских центров министерства энергетики США, созданных после Второй мировой войны для исследований в области энергетической и ядерной безопасности и фундаментальной науки.

Плутоний-238 — радиоактивный элемент, в процессе распада в уран-234, как и множество других радиоактивных изотопов, выделяет тепло. Это свойство и используют ученые, размещая так называемые РИТЭГи на его основе на борту многих космических аппаратов. РИТЭГ (радиоизотопный термоэлектрогенератор) — источник электроэнергии, который использует для ее выработки тепло, выделяемое радиоактивным изотопом. В отличие от промышленных ядерных реакторов РИТЭГи значительно компактнее (работают на основе Пельтье-эффекта), проще и не имеют движущихся частей, хотя и имеют невысокий КПД — всего несколько процентов.

Эти приборы требуются там, где годами и даже десятилетиями необходимо получать несколько сот ватт электроэнергии без ощутимого снижения мощности.

Именно потому для порядка 30 миссий, отправленных в далекий космос, в качестве источника питания был выбран плутоний-238, имеющий период полураспада 88 лет. Это означает, что лишь через 88 лет теплоотдача куска плутония сократится вдвое, что делает изотоп идеальным для питания космических аппаратов. «К тому же он стабилен при высоких температурах, может производить достаточно тепла при небольшой массе и излучает мало радиации, которую легко экранировать, поэтому чувствительные к ней приборы и оборудование не облучаются», — считает Боб Уэм, глава проекта по воспроизводству изотопов в Окриджской лаборатории.

Плутоний-238 до сих пор теплится и дает энергию давно запущенным к окраинам Солнечной системы американским «Вояджерам», использовали его отправленный к Юпитеру зонд «Галилео» и изучающий в настоящее время Плутон аппарат «Новые горизонты». Если «Галилео» требовалось взять на борт 15 кг плутония, аппарат Cassini, изучающий в настоящее время систему Сатурна, имеет на борту 33 кг изотопа.

Технологией производства плутония-238 обладали лишь две страны — СССР и США.

В США со времен «холодной войны» его нарабатывали на заводе в Саванне-Ривер в Южной Каролине. «Эти реакторы были заглушены в 1988 году и с тех пор не имели возможности производить новые изотопы», — поясняет Уэм.

Единственной страной, производящей плутоний-238, оставалась Россия, и в 1992 году США подписали контракт с Москвой о поставке первых 10 кг изотопа для своих космических нужд. Всего в рамках этих контрактов из России в США было поставлено до 40 кг плутония.

Благодаря этим поставкам, к примеру, знаменитый американский

марсоход Curiosity в настоящее время бороздит просторы Марса, питаясь и согреваясь еще советским плутонием.

Однако несколько лет назад Россия прекратила поставки изотопа в США, и там всерьез озаботились пополнением запасов. По сути, под угрозой оказались запуски множества космических миссий, расписанных на годы вперед. В NASA не раскрывают объемы запасов плутония, известно лишь, что без поставок из России они близки к исчерпанию.

Крест на этом фотоснимке, сделанном зондом «Новые горизонты» НАСА указывает на область поверхности Плутона, в которой наблюдается необычная геологическая активность, напоминающая процессы, происходящие в «лавовых лампах».

Этот снимок, сделанный при помощи камеры Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) зонда и переданный на Землю 24 декабря, расширяет коллекцию видов поверхности Плутона в высочайшем разрешении видом самого центра Равнин Спутника, ледяных равнин образующих левую сторону знаменитого обширного светлого участка поверхности Плутона в форме сердца.

Равнины Спутника расположены ниже, чем большая часть окружающих их территорий, на несколько километров, однако эти равнины не совсем плоские. Их поверхность разделена на «ячейки» или «многоугольники» размерами от 16 до 40 километров, причем если смотреть на эти «ячейки» под большими углами к направлению на Солнце, то можно увидеть в их центрах и по периметрам возвышения, подобные тем, что наблюдаются в ударных кратерах, однако высота каждого из таких образований составляет не больше 100 метров относительно условного «дна кратера».

Ученые миссии «Новые горизонты» считают, что «ячеистая» структура образовалась в этой области поверхности Плутона из-за медленной тепловой конвекции льдов, состоящих преимущественно из азота. В «резервуарах» глубиной до нескольких километров твердый азот нагревается за счет внутреннего тепла Плутона и всплывает наверх гигантскими каплями, которые у поверхности застывают в твердые глыбы и начинают вновь медленно погружаться вниз, повторяя таким образом этот удивительный цикл.

Источник

Пространство между звездами не пустое – оно заполнено рассеянным веществом, масса которого составляет от 5 до 10 процентов массы галактики (не считая темную материю). Большая часть этого вещества представляет собой газ, преимущественно водород, однако в небольших концентрациях в нем также содержатся сложные углеродсодержащие молекулы. Происхождение этих веществ составляет одну из важных проблем современной астрофизики. В новом исследовании астрофизики Дэвид Маршалл и Хоссейн Садекпур из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, использовали суперкомпьютеры нового поколения (кластер суперкомпьютеров «Одиссей» Гарвардского университета) для моделирования процессов объединения отдельных атомов в сложные углеродсодержащие молекулы и кластеры.

Известно, что пыль в космическом пространстве может играть роль катализатора, на поверхности которого протекают химические реакции. Крохотные частицы пыли составляют примерно один процент от массы межзвездного вещества и содержат в основном силикаты с небольшими количествами углерода и/или других элементов. В своей работе исследователи смоделировали превращения, протекающие как в газовой фазе, так и на поверхности частиц космической пыли. При моделировании использовался диапазон температур от 100 до 3000 К (соответствующий диапазону температур в окрестностях звезд) и банк из 4128 атомов (включая как атомы вещества газовой фазы, так и атомы, формирующие поверхность частиц пыли).

Ученые нашли, что при низких температурах поверхность частиц пыли приводит к образованию более сложных молекул, по сравнению с газовой фазой, и что в целом температура поверхности катализатора является ключевым фактором, определяющим структуру молекул, в частности сложность геометрии молекул продуктов каталитической реакции. Это исследование содержит ценные новые выводы о формировании крупных углеродсодержащих молекул на поверхностях, состоящих из минеральных веществ с вкраплениями углерода. Например, один из таких выводов состоит в том, что, хотя длинные углеродные цепочки и разветвленные молекулы могут формироваться на поверхности частиц пыли, однако эти продукты не обладают достаточной энергией для того, чтобы оставаться адсорбированными этой поверхностью, и выбрасываются в космическое пространство. Однако при повышенных температурах, например при 1000 К, молекулы удерживаются на поверхности катализатора, формируя сложные кластерные структуры, наподобие фуллеренов.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Источник

  Американские ученые создали новый тип аккумуляторов, который защищен от перегрева и взрывов благодаря необычной нанопленке из частиц никеля, графена и полиэтилена.

МОСКВА, 11 янв – РИА Новости. Физики из Стэнфорда создали новый вид литий-ионных аккумуляторов, которые автоматически отключаются при достижении опасных температур, тем самым избегая взрыва при перегреве, и мгновенно включаются назад после охлаждения, говорится в статье, опубликованной в новом научном журнале Nature Energy.

"Многие из нас испробовали самые разные стратегии по борьбе с взрывами и пожарами, которые возникают из-за литий-ионных источников питания. Нам удалось создать первую батарейку, которую можно полностью и многократно отключать и затем "воскрешать", не ухудшая при этом ее свойства", — заявила Чженань Бао (Zhenan Bao) из Стэнфордского университета (США).

Бао и ее коллеги уже несколько лет работают над созданием нового поколения литий-ионных аккумуляторов, лишенных двух главных недостатков современных источников тока подобного рода – резкого снижения в емкости после нескольких сотен циклов заряда и разряда, а также склонности к взрывам и возгораниям при перегреве.

Как объясняют ученые, литий-ионные батареи взрываются из-за того, что при перегреве внутри них начинают возникать короткие замыкания, которые еще больше нагревают аккумулятор и испаряют электролит, превращая его в пузырьки горячего газа. Цепь подобных нагревов и коротких замыканий раскаляет недра батарейки до температур в тысячу градусов Цельсия, в результате чего газ в конечном итоге разрывает ее и происходит взрыв, выбрасывающий расплавленное содержимое аккумулятора наружу.

Группе Бао удалось найти способ остановить подобную "цепную реакцию", используя наработки, которые Стэнфордские ученые достигли совсем в другой области физики. Относительно недавно, как рассказывают исследователи, они создали необычные "градусники" из наночастиц никеля, вставленных в тонкий лист из пластика и графена.

Эти термометры работают необычным образом – в состоянии покоя частицы никеля касаются друг друга, что позволяет им проводить ток. Когда лист нагревается, пластик слабо, но расширяется, что ослабляет контакт между частицами металла и снижает их электропроводность. Это свойство Бао и ее коллеги использовали для того, чтобы мгновенно отключать батарейку при перегреве и так же быстро включать ее при снижении температуры.

Для этого ученые просто склеили подобный лист из пластика с поверхностью одного из электродов аккумулятора, что заставило его терять электропроводность в тот момент, когда температура превышала 70 градусов Цельсия. По словам Бао, температуру отключения можно гибко менять, подстраивая ее под нужды той или иной сферы применения.

Источник

В новом исследовании команда астрономов Слоуновского цифрового обзора неба во главе с Мелиссой Несс из Института астрономии Общества Макса Планка, Гейдельберг, Германия, создала первую в истории науки «карту роста» Млечного пути. Эта карта, отражающая возраст более 70000 звезд и охватывающая область пространства диаметром свыше 50000 световых лет, помогает нам проследить историю нашей галактики с самого её «младенчества» до сегодняшнего дня.

«Ближе к центру нашей галактики мы видим старые звезды, которые формировались, когда галактика была молодой и небольшой по размерам. В дальних областях Млечного пути сосредоточились молодые звезды. Анализируя эту карту, мы делаем вывод, что наша галактика растет «наружу», – говорит Несс. – Чтобы это увидеть, нужна карта, охватывающая большую область пространства в границах нашей галактики – и именно такую карту мы представляем в этом новом исследовании».

Исследователи составили карту нашей галактики, наблюдая красные гиганты, яркие звезды, находящиеся на последних стадиях жизненного цикла. В своей работе команда использовала результаты наблюдений, проведенных в рамках обзора неба Apache Point Observatory Galaxy Evolution Experiment (APOGEE), совместно с результатами наблюдений, проведенных при помощи космического телескопа «Кеплер» НАСА. Объединив спектральные данные, полученные в результате проведения обзора APOGEE с данными, полученными при помощи космического телескопа «Кеплер», исследователи смогли рассчитать примерный возраст для каждой из 70000 наблюдаемых звезд.

Исследование было представлено на 227-м собрании Американского астрономического общества, проходившем в Киссими, штат Флорида.

Источник

Вы могли подумать, что астрономы без труда могут отличить черную дыру от белого карлика – однако, как выяснилось в результате проведения нового исследования, это не всегда так.

Астрономы, работающие в составе научного коллектива Слоуновского цифрового обзора неба, объявили на днях о результатах научного исследования, которое открывает истинную природу загадочного света, идущего из близлежащих галактик.

«Теперь мы знаем, что белые карлики, а не черные дыры объясняют результаты наблюдений, – сказал Франческо Белфиоре, главный автор исследования и аспирант Кембриджского университета, США. – Теперь, зная, что основными источниками этого излучения являются белые карлики, мы на один шаг приближаемся к пониманию процессов затухания звездообразования в галактиках».

В своем исследовании ученые проанализировали эмиссионные спектры света, испускаемого газом межзвездного пространства близлежащих галактик. Понимание истинной природы этого излучения до сих пор не было достигнуто, однако были сформулированы общие требования к источнику этого излучения: он должен иметь более высокую температуру, чем вновь формируемые звезды, однако его температура должна быть ниже, чем температура материи, падающей на центральную черную дыру. Основная гипотеза, объясняющая наличие в некоторых галактиках областей такого излучения, называемых Low-Ionization Nuclear Emission-line Regions, или LINERs, состояла в том, что газ внутри таких галактик подсвечивается слабо поглощающим материю ядром галактик. Однако при более подробном рассмотрении областей LINER более чем в 600 галактиках команда Белфиоре обнаружила, что источники этого загадочного свечения межзвездного газа в таких галактиках распределены по большой площади, а не сосредоточены лишь близ ядра галактики. Эти результаты заставили ученых пересмотреть устоявшиеся взгляды на природу излучения в LINER-областях галактик и выдвинуть новую гипотезу, согласно которой источниками слабого свечения газа в LINER-галактиках являются «звездные трупы» – белые карлики.

Исследование было представлено на 227-м собрании Американского астрономического общества, проходившем в Киссими, штат Флорида.

Источник

Астрофизик из США обнаружила нечто даже более редкое, чем галактику с двумя центральными черными дырами – галактику с «голодной» черной дырой.

На сегодняшний день ученым известны лишь 12 галактик, в центрах которых лежит сразу по две черных дыры, говорит автор нового исследования Джули Комерфорд из Колорадского университета в Боулдере, США. В центрах обычных галактик находятся одиночные черные дыры, массы которых составляют от 1 миллиона до 1 миллиарда солнечных масс.

Однако в этой вновь обнаруженной галактике, находящейся на расстоянии примерно 1 миллиард световых лет от нас, одна из двух черных дыр значительно менее крупная, чем вторая, и, по-видимому, испытывает нехватку звездного материала. Обычно черные дыры окружены звездами; эта черная дыра выглядит «голой».

Комерфорд считает, что «стройная» черная дыра потеряла массу при столкновении двух галактик, объединившихся в результате такого столкновения в одну галактику. Альтернативная гипотеза состоит в том, что эта черная дыра представляет собой редкий экземпляр черной дыры промежуточной массы, которая, вероятно, со временем превратится в сверхмассивного «монстра».

Комерфорд в своем исследовании использовала данные, полученные при помощи космического телескопа «Хаббл» и рентгеновской обсерватории «Чандра». Она открыла эту последнюю галактику с двумя черными дырами – четвертую на своем счету – в прошлом году. Обнаружение объекта-кандидата в черные дыры промежуточных масс стало для неё своего рода «дополнительным бонусом», сказала она репортерам.

Эта галактика получила систематическое название SDSS J1126+2944.

Исследование было представлено на ежегодном собрании Американского астрономического общества, проходившем на днях в Киссими, штат Флорида.

Источник

Титан, крупнейший спутник Сатурна, имеет на поверхности множество интересных геологических структур, которые могут оказаться эвапоритами. В то время как химические составы этих осадков, остающихся в результате испарения легких углеводородов из углеводородных озер на поверхности Титана, уже изучались ранее учеными, однако их структура до сих пор продолжает оставаться загадкой. Теперь международная команда астрономов представила новые модели структуры эвапоритов, обнаруженных на поверхности Титана.

Эти модели – разработанные командой ученых во главе с Даниэлем Кордье из Регионального университета Реймса, Франция – могут стать самыми важными инструментами при исследованиях геологических образований на поверхности Титана. Они подтверждают возможность существования центрального слоя отложений эвапоритов, обогащенного ацетиленом или бутаном. Расчеты указывают на то, что накопление плохо растворимых в углеводородах компонентов, таких как циановодород или аэрозоли, схожие с толинами, может играть ключевую роль в образовании этих эвапоритов.

Кроме того, модель предсказывает существование сложной структуры эвапоритов с химически различными «годовыми кольцами», образующимися при циклическом наполнении и высыхании углеводородного озера. Наконец в исследовании отмечается, что относительный недостаток эвапоритов в южном полушарии Титана связан с наличием в нем крупного озера Онтарио, аккумулирующего в себе почти все растворимые в легких углеводородах компоненты, из которых формируются эвапориты.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.

Источник

Ранняя Вселенная представляла собой хаотическое «нагромождение» из материи, которая начала сливаться в отдельные галактики лишь спустя сотни миллионов лет после Большого взрыва. Для того чтобы объединиться в массивные скопления, этим галактикам потребовалось ещё несколько миллиардов лет – так считают ученые.

Сегодня исследователи из Массачусетского технологического института, США, и их коллеги из других американских университетов обнаружили массивное, раскидистое и «бурлящее» скопление галактик, которое сформировалось лишь спустя 3,8 миллиарда лет после Большого взрыва. Расположенная на расстоянии 10 миллиардов световых лет от Земли и, возможно, включающая тысячи индивидуальных галактик, эта мегаструктура в 250 триллионов раз массивнее Солнца или в 1000 раз массивнее Млечного пути.

Это скопление галактик, получившее обозначение IDCS J1426.5+3508 (или IDCS 1426) является самым массивным скоплением галактик, которое существовало в первые 4 миллиарда лет после Большого взрыва, из известных ученым скоплений галактик. 

При наблюдениях скопления галактик IDCS 1426 ученые обнаружили яркий источник рентгеновского излучения, слегка смещенный от центра скопления, присутствие которого может свидетельствовать о том, что ядро скопления галактик могло быть смещено в сторону от центра несколько сотен тысяч лет назад в результате столкновения этого скопления галактик с другим массивным скоплением галактик, которое заставило газ в пределах скопления «плескаться», подобно вину в бокале, который внезапно толкнули.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Астрономы обнаруживают в нашей галактике десятки самых быстрых звезд, используя снимки, полученные при помощи космических телескопов НАСА «Спитцер» и Wide-field Infrared Survey Explorer, или WISE.

Когда некоторые высокоскоростные, массивные звезды несутся сквозь космическое пространство, их движение может сопровождаться накоплением вещества межзвездного пространства перед звездой, так же как это происходит в случае воды, уровень которой слегка повышается перед носом плывущей по воде лодки. Называемые ударными волнами, такие живописные космические образования в форме дуг помогают исследователям обнаруживать массивные высокоскоростные звезды, называемые «звездами-беглянками», или звездами Барнарда. Ударные волны довольно непросто наблюдать в оптическом диапазоне, однако они хорошо видны на снимках при наблюдениях в инфракрасной части спектра.

В новом исследовании команда астрономов во главе с Уильямом Чиком из Вайомингского университета, США, использовала архивные данные, собранные телескопами «Спитцер» и WISE, для обнаружения новых ударных волн, включая далекие ударные волны, которые довольно тяжело обнаружить. Затем исследователи при помощи Инфракрасной обсерватории Вайомингского университета, расположенной близ Ларами, США, отследили траектории 80 из этих ударных волн-кандидатов и идентифицировали их возможные источники. Большинство из этих источников оказались массивными звездами.

Эти находки указывают на то, что большая часть наблюдаемых астрономами ударных волн образуется в результате движения сквозь нашу галактику высокоскоростных «звезд-беглянок», выброшенных гравитацией из родительских систем другими звездами. Однако в некоторых случаях дуговидные образования могут иметь другую природу, например представлять собой звездную пыль или молекулярные облака, в которых «рождаются» звезды. Для подтверждения обнаруженных ударных волн команда планирует провести дополнительные исследования.

Эти результаты были представлены на 227-м собрании Американского астрономического общества, проходившем в штате Флорида.

Источник

Трио ярких пульсирующих звезд, расположенных на окраинах Млечного пути, движется прочь от нашей галактики, и изучение этих звезд может помочь подтвердить метод обнаружения карликовых галактик, в которых доминирует темная материя, а также объяснить происхождение волн во внешней части диска нашей галактики.

Этот новый метод, призванный охарактеризовать темную материю, стал первым примером применения результатов научной деятельности по направлению, называемому «галактосейсмологией». Так же как сейсмологи анализируют сейсмические волны для получения информации о недрах Земли, Суканья Чакрабарти, адъюнкт-профессор Технологического института Рочестер, США, и её сотрудники анализируют волны в галактическом диске для составления карт внутренней структуры и определения масс галактик.

В новом исследовании команда Чакрабарти определила радиальные скорости трех переменных звезд типа Цефеид – «линеек» для измерения космических расстояний – которые составили примерно 720000 километров в час, в то время как для типичных звезд Млечного пути такие скорости составляют порядка 21000 километров в час. Это позволило ученым сделать вывод о принадлежности этих звезд к карликовой галактике-спутнику Млечного пути, в которой доминирует темная материя. 

Прогноз о существовании этой галактики был сделан Чаркабарти ещё в 2009 г. Изначально прогноз примерной массы этой карликовой галактики исследователи сделали на основании изучения параметров волн во внешнем газовом диске Млечного пути, наличие которых обусловлено присутствием этой галактики.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.

Источник

  Физики из Эдинбурга потенциально сделали большой шаг к созданию металлического водорода, мечты всех специалистов в области сверхпроводников, сжав водород до давления в 3,2 миллиона атмосфер при комнатной температуре.

МОСКВА, 7 янв – РИА Новости. Китайские и британские физики заявили об открытии нового агрегатного состояния водорода, сжатого до 3,2 миллиона атмосфер, которое по своим свойствам напоминает предсказанный в теории металлический водород – высокотемпературный сверхпроводник, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature/

Водород, простейшее вещество и первый элемент таблицы Менделеева, представляет собой бесцветный и горючий газ или жидкость, которая состоит из молекул из двух атомов водорода. В середине 30-х годов прошлого века физики предсказали, что водород, если сжать его до сверхвысоких давлений, перейдет в новую фазу, которая будет похожа по своим свойствам на металл.

В таком состоянии молекулы водорода перестанут существовать, а протоны потеряют свои электроны и объединятся в своеобразную кристаллическую решетку. В таком состоянии, как показывают расчеты и компьютерные модели, водород может обладать сверхпроводящими свойствами даже при комнатных или близких к ним температурах, а также рядом других интересных свойств.

Как рассказывают Евгений Григорянц из университета Эдинбурга (Шотландия) и его коллеги, проблема заключается в том, что все попытки сжать водород и превратить его в металл заканчивались неудачно. Ученым в лучшем случае удавалось достичь так называемой "фазы IV", в которой водород объединяется в своеобразные "листы" из шестигранников, сжав его до давления в 2,2 миллиона атмосфер.

В своей статье Григорянц и его коллеги рассказывают об открытия пятой фазы водорода, приближенной по своим свойствам к металлам, а не к полупроводникам, как "фаза IV", повысив давление до планки в 3,2 миллиона атмосфер и перейдя от абсолютного нуля к комнатной температуре.

В результате этого повышения водород перешел в новое состояние, которое характеризуется резким ослаблением так называемого эффекта Рамана – необычной манеры поляризации света, возникающей в результате его взаимодействия с молекулами изучаемого вещества и его рассеивания на них. Это означает, как надеются физики, что в "фазе V" водород почти полностью перешел из молекулярного в металлическое состояние.

Как подчеркивают Григорянц и его коллеги "фаза V" может не являться металлическим водородом, хотя она и близка к ней по своей структуре и свойствам. В ближайшее время авторы статьи планируют продолжить эксперименты, детально изучив свойства этой агрегатной формы водорода, а также попытаются сжать новые образцы вещества до еще более высоких давлений.

Источник

Шаровые скопления звезд уникальны почти во всех отношениях. Они плотно упакованы – внутри таких скоплений сфера диаметром всего лишь 100 световых лет может содержать до одного миллиона звезд. Все они очень древние – их возраст близок к возрасту самого Млечного пути. Кроме того, согласно новому исследованию они могут идеально подходить для «продвинутых» цивилизаций, освоивших космические путешествия.

«Шаровое звездное скопление может оказаться наилучшим местом в нашей галактике для развития разумной жизни», – говорит главный автор нового исследования Розанне ДиСтефано из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США.

В своем исследовании ДиСтефано и его коллеги показывают, что в отличие от планет размером с Юпитер, которые предпочтительно расположены в системах более молодых звезд, богатых «металлами» (элементами тяжелее гелия), планеты размером с Землю не демонстрируют такого предпочтения, а следовательно, могут лежать на орбитах вокруг бедных «металлами» древних звезд шарового скопления. Кроме того, потенциально обитаемая планета, расположенная на орбите вокруг одной из звезд шарового скопления, будет защищена от гравитационного воздействия других звезд, отмечают авторы исследования. Дело в том, что в основном шаровые звездные скопления наполняют «звезды-долгожители» – красные карлики. Обитаемая зона в планетных системах красных карликов расположена близко к звезде, следовательно, гипотетической приближающейся звезде придется подойти очень близко к первой звезде, чтобы дестабилизировать её планетную систему – что маловероятно, в сравнении со сценарием дестабилизации соседними звездами планетных систем, в которых планеты лежат на более широких орбитах.

Результаты исследования были озвучены ДиСтефано на пресс-конференции собрания Американского астрономического общества вчера, 6 января.

Источник

Все, что вам понадобится для наблюдения близлежащей черной дыры – телескоп с 20-сантиметровым объективом.

Международная команда исследователей сообщает, что активность черных дыр можно наблюдать в оптическом диапазоне во время мощных вспышек, а также указывает, что мерцающий свет, испускаемый газами, заполняющими пространство вокруг черной дыры, напрямую указывает на присутствие черной дыры. В новом исследовании астрономы отмечают, что оптическое – а не только рентгеновское – излучение предоставляет надежные свидетельства активности черной дыры.

Раз в несколько десятилетий двойные звездные системы, включающие черную дыру, могут испытывать мощные вспышки, обусловленные падением большого количества материи, «потерянной» звездой-компаньоном, на черную дыру. V404 Лебедя, одна из ближайших к нам двойных систем, включающих черную дыру, «проснулась» после 26 лет «спячки», испытав 15 июня 2015 г. такую вспышку. В своей работе астрономы во главе с Марико Кимура, студентом магистратуры Киотского университета, Япония, в ходе наблюдений этой системы получили беспрецедентные данные, демонстрирующие повторяющиеся спектральные фрагменты в оптическом диапазоне, помимо аналогичных фрагментов в рентгеновском диапазоне. Как отмечают ученые, появление этих характерных спектральных фрагментов в оптическом диапазоне связано с переизлучением рентгеновских лучей, поглощенных материей, находящейся в окрестностях черной дыры, в более низкоэнергетическом диапазоне.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник

Космический телескоп НАСА Nuclear Spectroscopic Telescope Array, или NuSTAR, получил лучшее на сегодняшний день изображение в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне части ближайшей к нам галактики Андромеда. При помощи этого космического телескопа учеными наблюдались 40 «рентгеновских двойных звезд» – мощных источников рентгеновского излучения, состоящих из черной дыры или нейтронной звезды, которые «поедают» звезду-компаньона.

Эти результаты в конечном счете помогут исследователям лучше понять роль рентгеновских двойных звезд в эволюции нашей Вселенной. Согласно астрономам эти высокоэнергетические объекты могут играть ключевую роль в процессах нагрева газа межгалактического пространства, из которого формировались первые галактики Вселенной.

«Андромеда является единственной крупной спиральной галактикой, в которой мы можем наблюдать индивидуальные рентгеновские двойные звезды в условиях, подобных условиям, поддерживающимся в нашей галактике Млечный путь, – сказал Даниэль Вик из Центра космических полетов Годдарда НАСА, США, представивший эти результаты на 227-м собрании Американского астрономического общества, которое проходило в Киссимми, штат Флорида. – Впоследствии мы сможем при помощи этой информации глубже понять аналогичные процессы, протекающие в более удаленных от нас галактиках».

В настоящее время Вик и его коллеги обрабатывают данные, полученные космическим телескопом NuSTAR, пытаясь выяснить соотношение между числами рентгеновских двойных звезд, в которых основными компонентами являются соответственно черная дыра или нейтронная звезда. Такая оценка позволит установить примерную мощность энергии, выделяемую этими источниками, которая идет на нагрев газа межгалактического пространства.

Источник

Международная группа астрономов во главе с исследователями из Сиднейского университета, Австралия, открыла, что мощные магнитные поля характерны для большой части звезд, а не являются редкостью среди них, как считалось ранее – это открытие существенно меняет наше понимание процессов эволюции звезд.

Используя данные, полученные при помощи космического телескопа НАСА «Кеплер», команда обнаружила, что звезды с массами, лишь слегка превышающими массу Солнца, обладают внутренними магнитными полями, напряженность которых превышает напряженность магнитного поля Земли в несколько миллионов раз.

«Это просто удивительно, мы совершенно не ожидали такого поворота событий», – сказал главный автор исследования адъюнкт-профессор Сиднейского университета Деннис Стелло.

«Так как раньше считалось, что лишь не более 5 процентов звезд обладают мощными магнитными полями, то существующие модели эволюции звезд не учитывают влияние такого важного компонента системы звезды, как её магнитное поле – сказал профессор Стелло. – Раньше мы считали, что такие поля попросту не оказывают значительного влияния на процессы эволюции звезд. Теперь наши новые результаты требуют пересмотра этих представлений».

Благодаря новой технике наблюдений, называемой астросейсмологией, ученые могут «заглянуть» в недра звезды и установить присутствие или отсутствие внутри звезды мощного магнитного поля, поглощающего колебания вещества звезды, наблюдаемые на её поверхности.

«Сейчас пусть за дело берутся теоретики, задача которых состоит в том, чтобы отыскать причину наличия мощных магнитных полей у столь большого числа звезд», – заключает профессор Стелло.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник

HAT-P-26b представляет собой экзопланету размером с Нептун, расположенную на расстоянии примерно 437 световых лет от Земли, которая движется по орбите вокруг родительской звезды HAT-P-26 с орбитальным периодом 4,23 суток. Эта планета обладает довольно низкой гравитацией у поверхности, что хорошо подходит для изучения её атмосферы. Однако мы до сих пор знаем совсем немного о газовом слое, окружающем эту далекую планету. Команда астрономов во главе с Кевином Б. Стивенсоном из Чикагского университета, США, хочет изменить такое положение дел, представляя в опубликованной на днях научной работе новые сведения об атмосфере этого небесного тела и свои взгляды на устройство этой газовой оболочки.

Стивенсон и его коллеги наблюдали планету HAT-P-26b при помощи инструмента Low Dispersion Survey Spectrograph 3C (LDSS-3C), расположенного в обсерватории Лас-Кампанас, Чили, и космического телескопа НАСА «Спитцер».

В ходе исследования Стивенсон и его команда обнаружили присутствие воды и пониженные концентрации калия в атмосфере планеты HAT-P-26b. Они также обнаружили, что в газовом слое планеты могут отсутствовать облака; атмосфера может характеризоваться высокой металличностью. Однако ученые не исключают также возможность того, что атмосфера этой планеты характеризуется металличностью, близкой к таковой для Солнца. Для того чтобы однозначно определиться в пользу одной из этих версий, требуются дополнительные исследования, указывают ученые.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.

Источник