Новости науки

Астрофизик Эндрю Кинг из Великобритании определил максимально возможную массу сверхмассивной черной дыры. Результаты своих исследований автор опубликовал на сайте arXiv.org, а кратко о них сообщает New Scientist.

Согласно оценке астрофизика, одиночная сверхмассивная черная дыра не может быть тяжелее 50 миллиардов солнц. Иметь большую массу она может только в результате прямого падения в нее звезд или столкновения с другими черными дырами.

В настоящее время обнаруженные кандидаты в сверхмассивные черные дыры не тяжелее 40 миллиардов солнц. Такие объекты, как правило, расположены в большинстве активных центров крупных галактик. Они, по мнению ученых, оказывают определяющее влияние на эволюцию крупных звездных систем.

В частности, в центрах Млечного Пути и Туманности Андромеды расположены сверхмассивные черные дыры, которые, по оценкам исследователей, примерно через четыре миллиарда лет сольются в одну.

В 1916 году немецкий математический физик Карл Шварцшильд нашел первое решение уравнений общей теории относительности. Оно описывает гравитационное поле, созданное центрально-симметричным распределением масс с нулевым электрическим зарядом.

Это решение содержало так называемый гравитационный радиус тела, определяющий размеры объекта со сферически-симметричным распределением материи, который не способны покинуть фотоны (движущиеся со скоростью света кванты электромагнитного поля).

Определенная таким образом шварцшильдова сфера тождественна понятию горизонта событий, а массивный ограниченный ею объект — черной дыре. Большинство черных дыр, между тем, являются вращающимися и имеют электрический заряд.

Источник

Команда исследователей, вдохновленная недавним открытием молекулярного кислорода (О2) на комете 67P/Чурюмова-Герасименко, сделанным при помощи космического аппарата Европейского космического агентства «Розетта», исследовала комету 1P/Галлея (известную как Комета Галлея) на предмет наличия следов этой важной молекулы. Результаты этого нового исследования, проведенного астрономами во главе с Мартином Рубиным из Бернского университета, Швейцария, демонстрируют, что молекулярный кислород также присутствует на комете 1P/Галлея, а следовательно, может присутствовать и на других кометах.

Ученые использовали данные, полученные при помощи масс-спектрометра Neutral Mass Spectrometer (NMS), установленного на борту зонда «Джотто», который прошел мимо кометы 1P/Галлея в 1986 г. Они обнаружили, что О2 является третьим по распространенности химическим соединением в составе вещества этого небесного тела.

Зонд «Джотто» приблизился к ядру кометы Галлея на расстояние 506 километров. Несмотря на повреждения, полученные в результате бомбардировки зонда частицами кометы, он собрал важные научные данные в течение своего непродолжительного пролета мимо кометы, занявшего в общей сложности лишь несколько минут. Этот близкий подход к комете позволил исследовать химический состав материи, извергаемой кометой. Полученные при пролете зонда результаты указывают на то, что основными веществами, испускаемыми в космос этой кометой, являются вода и монооксид углерода. Эти данные также показали наличие следов метана и других углеводородов, аммиака, а также железа и натрия. Теперь же Рубин и его команда сообщают об обнаружении значительных количеств молекулярного кислорода в составе вещества комы кометы.

Работа вышла в журнале Astrophysical Journal Letters.

Источник

Астрономы обнаружили то, что выглядит как крохотная звезда, в атмосфере которой бушует гигантская буря, при помощи данных, полученных космическими телескопами НАСА «Спитцер» и «Кеплер». Эта темная буря напоминает Большое красное пятно Юпитера: устойчивая, постоянно бушующая буря, размер которой превышает размер Земли.

«Эта звезда имеет примерно такой же размер, как Юпитер, а эта буря имеет примерно такой же размер, что и Большое красное пятно Юпитера, – сказал Джон Гизис из Делавэрского университета, США, главный автор нового исследования. – Мы знаем, что эта вновь обнаруженная буря продолжается уже по крайней мере в течение двух лет, а возможно, и дольше».

В то время как бури с облаками хорошо известны для планет, но для звезд они достоверно наблюдаются впервые. Эта исследуемая звезда, называемая W1906+40, принадлежит к классу относительно холодных звезд, называемых карликами спектрального типа L. Некоторые из представителей этого класса считаются звездами, так как в их недрах протекают ядерные реакции и генерируется свет, в то время как другие представители класса, называемые коричневыми карликами, представляют собой «неудавшиеся звезды», в недрах которых ядерных реакций не протекает.

Карлик спектрального класса L, изучаемый в этом исследовании, предположительно, является звездой, исходя из оценок его возраста (чем старше карлик спектрального класса L, тем более вероятно, что он является звездой). Его температура составляет примерно 2200 Кельвинов. При такой относительно невысокой температуре в атмосфере звезды могут формироваться облака, выяснили ученые.

Исследование вышло в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Физик-теоретик Джозеф Полчинский спрогнозировал год завершения создания квантовой теории гравитации. По мнению ученого, это произойдет в 2131 году на основе теории струн, которая в настоящее время признается подавляющим большинством физиков и математиков в качестве единственного кандидата на роль «теории всего». Свои соображения ученый изложил в препринте на сайте arXiv.org.

Сроки окончательной формулировки квантовой теории гравитации Полчинский определил, сопоставляя этапы и темпы развития физики в течение XX и начала XXI веков. Ученый рассмотрел эволюцию физики за последние 116 лет, и сопоставил достижение человечеством тех или иных масштабов энергий со временем этого события.

Ученый начал с 1899 года, когда немецкий физик Макс Планк ввел в рассмотрение длину, названную его именем, составленную из фундаментальных констант (постоянной Планка, гравитационной постоянной и скорости света в вакууме) и равную 10^-33 сантиметров. В настоящее время эта величина считается недостижимым для современных экспериментов масштабом, на котором действует теория струн.

Сегодня человечество в состоянии проводить эксперименты на масштабах длин 10^-17 сантиметров, отвечающих экспериментам на Большом адронном коллайдере, расположенном на границе Франции и Швейцарии и позволившим открыть бозон Хиггса. Этой точке на логарифмической шкале масштабов отвечает середина расстояния. Соответственно, до создания «теории всего» осталось столько же времени, сколько прошло с момента введения планковской длины в науку.

Теория струн, в случае своего успеха, позволит единообразно описать все четыре известных в настоящее время фундаментальных взаимодействия: электромагнитное, слабое, сильное и гравитационное. Первые три взаимодействия успешно описываются Стандартной моделью (СМ) физики частиц, а последнее — общей теорией относительности (ОТО). Объединить СМ и ОТО до сих пор не удается, а решение этой задачи заявлено одной из главной целей теории струн.

Полчинский из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре является лауреатом Fundamental Physics Prize, учрежденной российским предпринимателем Юрием Мильнером. Физик получил ее в 2013 году за исследование D-бран, которое «позволило по-новому взглянуть на теорию суперструн и квантовой гравитации и привело к открытию AdS/CFT-соответствия».

Источник

Японское космическое агентство сообщило в среду, что зонд «Акацуки» агентства успешно вышел на орбиту вокруг Венеры, после того как предыдущая попытка японцев достичь второй планеты от Солнца окончилась неудачей пять лет назад.

Этот успех ознаменовал собой первый в истории освоения космоса случай, когда японский космический аппарат вышел на орбиту другой планеты, согласно Японскому агентству аэрокосмических исследований (Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA).

«Зонд функционирует в штатном режиме, – сказал менеджер проекта Масато Накамура из JAXA на пресс-конференции. – Мы будет проводить настройку оборудования в течение первых трех месяцев. Затем, в апреле, будут проведены первые полномасштабные наблюдения».

«Акацуки», что переводится как «рассвет», был запущен в космос в 2010 г. Основной целью этой миссии, стоимость которой составляет 205 миллионов USD, являются наблюдения токсичной атмосферы и раскаленной до гигантской температуры поверхности Венеры.

Однако этот зонд в форме коробки не смог достичь точки, в которой действие гравитации этой планеты позволило бы ему остаться на орбите, и пролетел мимо Венеры. Это заставило японских инженеров предпринять вторую попытку вывести космический аппарат на орбиту вокруг Венеры.

Этот успешный выход японского космического аппарата на орбиту к Венере состоялся лишь спустя неделю после того как другой японский космический зонд «Хаябуса 2» прошел мимо Земли, используя гравитацию нашей планеты как «тетиву» направляющую его к далекому астероиду с миссией, целью которой является изучение происхождения Солнечной системы.

Источник

Необычная звезда KIC 8462852 приводила в недоумение астрономов загадочным снижением яркости, которое породило предположение о том, что вокруг звезды может находиться массивная космическая структура, построенная внеземной цивилизацией. Чтобы оценить вероятность такого развития событий, ученые произвели поиск коротких лазерных импульсов, идущих от этой далекой звезды, но ничего не обнаружили, сообщается в новой научной работе.

«Гипотеза о мегаструктурах, построенных внеземными цивилизациями вокруг звезды KIC 8462852, не подтвердилась, – сказал Дуглас Вакоч, президент SETI International и один из авторов нового исследования. – Мы не обнаружили присутствия в окрестностях этой звезды «продвинутой» цивилизации, осуществляющей намеренную передачу лазерных сигналов в направлении на Землю», объяснил он.

В течение шести ночей между 29 октября и 28 ноября 2015 г. ученые осуществляли поиск импульсов продолжительностью до одной миллиардной доли секунды при помощи 0,5-метрового телескопа-рефлектора Ньютона, установленного в Оптической обсерватории SETI в Бокете, Панама. Этот относительно небольшой телескоп использует уникальный метод обнаружения, обладающий повышенной чувствительностью к пульсирующим сигналам. Если бы гипотетическая внеземная цивилизация осуществляла намеренную передачу лазерных импульсов в оптическом диапазоне спектра в направлении на Землю, то эта обсерватория в Бокете смогла бы их обнаружить, при условии если продолжительность и интенсивность этих импульсов превышает предел обнаружения оборудования обсерватории.

В настоящее время основной причиной значительного снижения яркости звезды KIC 8462852 ученые называют облако обломков комет, движущихся вокруг звезды по эллиптической орбите со значительным эксцентриситетом.

Исследование вышло в журнале Astrophysical Journal Letters.

Источник

Астроном из Техасского университета, США, Натали Госнелл использовала космический телескоп НАСА «Хаббл», чтобы с его помощью лучше понять, почему эволюция некоторых звезд протекает не так, как ожидается. Эти так называемые «голубые отставшие звезды» выглядят более горячими и голубыми, чем им следовало бы при их возрасте – как будто некий загадочный фактор приводит к «омоложению» этих звезд.

Хотя голубые отставшие звезды были впервые идентифицированы 62 года назад, однако астрономы до сих пор не могут прийти к единому мнению относительно причины необычного вида этих звезд. Самая популярная из современных гипотез гласит, что это связано с перетеканием материи от стареющей звезды к меньшей по размерам звезде-компаньону. Эта меньшая по размерам звезда накапливает массу и становится более горячей и голубой, в то время как её стареющий компаньон сгорает, становясь белым карликом, «угольками», остающимися от звезды.

Чтобы проверить эту теорию, команда Госнелл провела исследование открытого звездного скопления NGC 188, которое насчитывает 21 голубую отставшую звезду. Оказалось, что у 7 из этих 21 звезды имелись компаньоны – белые карлики. Из оставшихся 14 голубых отставших звезд ещё семь звезд демонстрировали признаки так называемого трансфера массы между звездами, происходящего по иным схемам. Госнелл считает, что эти системы являются более старыми парами белый карлик-голубая отставшая звезда, и это указывает на то, что две трети исследованных ею и её командой голубых отставших звезд формируются по механизму, включающему трансфер массы.

Исследование вышло в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Ношение ювелирных украшений из золота, добытого в космосе, или потягивание из стакана «космической воды» может представляться нам картинкой лишь из очень отдаленного будущего, однако на самом деле и то, и другое вскоре могут стать реальностью, благодаря новому американскому закону, легализующему добычу полезных ископаемых в космосе.

Прежде всего, президент Барак Обама подписал в конце ноября законопроект, разрешающий коммерческую добычу минералов и других материалов, включая воду, с поверхностей астероидов и Луны.

Американский Акт о конкуренции среди частных космических перевозчиков (Commercial Space Launch Competitiveness Act) от 2015 г. говорит, что любые материалы, которые будут найдены американскими физическими лицами или компаниями на поверхностях астероидов и Луны, будут принадлежать этим лицам или компаниям.

И хотя этот акт противоречит принятой в настоящее время концепции открытости космоса для исследований любыми земными учеными, он закрепляет право инвесторов получать прибыль с вложенного в космические предприятия капитала, по крайней мере по законам США.

Первые миссии, ставящие целью космическую «геологоразведку», могут быть запущены уже в 2017 г, говорят представители частных компаний, планирующих работать в этой новой сфере бизнеса. Добыча минералов в космосе при этом начнется не раньше 2020 г.

Компания Deep Space Industries планирует отправку мини-спутников весом 25-32 килограмма к астероидам с целью оценки их перспективности для разработки. Фирма Planetary Resources, в свою очередь, уже идентифицировала несколько перспективных астероидов при помощи космических телескопов в прошлом году.

Согласно оценкам этих двух компаний эта новая «космическая золотая лихорадка» обойдется землянам примерно в 3 триллиона долларов в течение ближайших 10-15 лет.

Источник

Создана камера, которая может следить за объектом, находящимся вне поля ее видимости

Камера, способная в реальном времени отслеживать движение скрытого за стеной или другим препятствием объекта, была создана британскими физиками. Отдел науки «Газеты.Ru» разбирался, как работает такая система.

Системы светового обнаружения и определения дальности типа лидар широко используются в геодезии, исследованиях атмосферы, при создании систем активной безопасности автомобилей. Такие системы состоят из светового излучателя и чувствительного приемника. Направленный сигнал от источника отражается от объекта и детектируется приемником, в результате чего по времени отклика можно определить координаты интересующего объекта.

Однако такие хорошо известные системы

пригодны только для слежения за объектами, находящимися в поле зрения наблюдателя. В последнее время ученые работают над созданием систем, позволяющих детектировать скрытые препятствиями объекты.

Один из способов заглянуть за препятствие — использование рассеянного света. Чтобы лучше понять механизм его действия, можно представить следующую ситуацию: непосредственно перед наблюдателем располагается некое препятствие, за ним — объект, который необходимо обнаружить, а за объектом — стена. Наблюдатель направляет световой луч на стену, свет отражается от нее и рассеивается в области за препятствием, отражаясь в том числе и от интересующего нас объекта. Этот отраженный свет детектируется специальным устройством. Как показано в недавних исследованиях, с помощью такой системы можно не только определять наличие предмета вне зоны видимости, но и строить 3D-модели объектов. Однако такой метод требует длительного времени приема сигнала и не позволяет использовать его для слежения за объектами в реальном времени.

Похожий подход к решению задачи был недавно предложен в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics. Однако в этом случае требуется размещать источник света со стороны объекта за препятствием, что не всегда возможно и может затруднить практическое применение.

Недавно было предложено еще одно решение, которое наиболее перспективно с точки зрения практического применения. Группа британских физиков под руководством Женевьевы Гарьепи и Даниэля Фассио из Университета имени Хэриота и Уатта создала систему, определяющую местоположение и траекторию движения находящегося за углом объекта с точностью около 1 см. Статья об этом была опубликована в журнале Nature Photonics.

Созданная учеными система состоит из двух основных элементов: лазера и камеры на основе однофотонного лавинного диода. Такая камера обладает высокой чувствительностью (способна регистрировать одиночные фотоны) и быстродействием. В качестве рассеивателя света ученые предложили использовать поверхность пола.

По одну сторону от угла стены располагался объект — фигурка человека из пенопласта высотой 30 см. По другую сторону — камера и источник излучения (лазер).

Лазерный луч направлялся на пол напротив угла стены. Рассеянный свет лазера отражался от фигурки и оказывался в области видимости камеры. Анализируя отраженный свет и время отклика ученые рассчитывали координаты объекта.

Предложенный способ позволяет определять местоположение скрытого за препятствием объекта в реальном времени, если объект находится на расстоянии 1 м от камеры. Система не требует никакого дополнительного оборудования, кроме наличия пола для рассеяния света лазера. Впрочем, тип поверхности, от которой отражается свет, играет определенную роль: использование черного картона увеличивает время детектирования сигнала в пять раз по сравнению с белым картоном. Однако, как утверждают ученые, система вполне пригодна для использования в реальных условиях.

«Мы уже работаем с обыкновенными поверхностями — бетонными полами и стенами — и при этом не замечаем никакой существенной разницы. С другими поверхностями, например песком, мы пока не работали, но я думаю, что система тоже сработает», — рассказал «Газете.Ru» Даниэль Фассио.

Среднее время детектирования составляет около трех секунд. Уже сейчас система пригодна для слежения в реальном времени за человеком, движущимся со скоростью несколько километров в час. По словам Даниэля Фассио, такая камера поможет в ситуациях, когда важно заглянуть за препятствие, но нет возможности проникнуть туда напрямую: так, устройство может применяться при создании систем активной безопасности автомобилей (она позволит контролировать движение скрытого за углом объекта — другого автомобиля или пешехода — и сообщать об этом водителю для предотвращения столкновения). Камера позволит спасателям и пожарным находить людей в помещениях, доступ в которые затруднен, а также сможет помочь при освобождении заложников — спасатели смогут понять на расстоянии, сколько людей находится в помещении.

Источник

Космический аппарат НАСА «Новые горизонты» недавно сделал самые подробные на сегодняшний день снимки далекого объекта пояса Койпера – демонстрируя свои возможности наблюдать многочисленные космические объекты такого рода, которые будут реализованы в течение нескольких следующих лет, в том случае если НАСА одобрит расширенную миссию зонда по исследованию объектов пояса Койпера.

В этой короткой анимации, состоящей из четырех кадров, сделанных при помощи камеры Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) 2 ноября с интервалом в 1 час, можно видеть древнее небесное тело диаметром 150 километров, носящее официальное имя 1994 JR1, которое несется по небу на фоне звезд. В то время, когда были сделаны эти снимки, астероид 1994 JR1 находился на расстоянии 5,3 миллиарда километров от Солнца, но при этом лишь в 280 миллионах километров от зонда «Новые горизонты». Таким образом, этот зонд установил новый рекорд, запечатлев с самого близкого на сегодняшний день расстояния небольшой объект пояса Койпера, «третьей зоны» Солнечной системы, простирающейся за пределами орбит внутренних, каменистых планет и внешних планет, ледяных газовых гигантов.

Ученые миссии планируют использовать снимки, подобные этим, чтобы изучить большое число объектов пояса Койпера, в том случае если будет одобрена расширенная миссия. Зонд «Новые горизонты» прошел мимо системы Плутона 14 июля, проведя самые подробные наблюдения Плутона и его семейства спутников. Этот космический аппарат в настоящее время лежит на курсе к другому объекту пояса Койпера, 2014 MU69, максимальное сближение с которым ожидается 1 января 2019 г.

Источник

© Фото: Columbia Engineering/Trevor Finney and Jared Roseman

Американские инженеры впервые смогли объединить в одном чипе элементы биологических систем и кремниевую микроэлектронику, что позволит в ближайшем будущем имплантировать наноэлектронику в живые клетки, и активно "заимствовать" элементы биологических систем для их интеграции в электронные гаджеты.

МОСКВА, 7 дек – РИА Новости. Биоинженеры и специалисты в микроэлектронике создали первый в мире микрочип, источником питания для которого служат молекулы АТФ – универсальной клеточной "энерговалюты", что позволяет создавать настоящие "живые" кремниевые электронные приборы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Объединив биоэлектронное  устройство с классической кремниевой технологией, мы сможем создавать системы, которые невозможно реализовать лишь при помощи одного из них. Мы рады тому, что теперь мы сможем научить чипы собирать энергию или даже распознавать молекулы. Иными словами, чип сможет "нюхать" и "пробовать на вкус", — заявил Кен Шепард (Ken Shepard) из университета Колумбии в Нью-Йорке (США).

Как отмечает Шепард, биологические системы и электроника фундаментально противоположны друг другу в том, как передается информация – в компьютерах и прочих электронных гаджетов ее носителями выступают электроны, а в живых организмах – ионы и особые мембраны, управляющие их потоками.

Авторы статьи "научили" их общению друг с другом, создав особую жировую мембрану, которая преобразует энергию, заключенную в молекулах аденозинтрифосфата (АТФ), главного переносчика энергии в клетках всех организмов, в электрический ток, который может считать микросхема.

Благодаря этому, подобная "гибридная" микросхема, находящаяся в среде, богатой АТФ, сможет использовать ее молекулы для снабжения себя электричеством. Вдобавок к этому, мембрану можно модифицировать таким образом, что она будет поглощать молекулы АТФ только в присутствии определенных других веществ, что позволит микросхеме определять, что в окружающей среде присутствуют токсины, или к примеру, раковые клетки.

"Сейчас для поиска бомб в аэропортах нам нужны особые собаки, но в будущем мы сможем позаимствовать у них только ту часть – молекулы, которые распознают запах взрывчатки – для создания электронных аналогов носа собаки. Благодаря этой технологии нам не нужна вся клетка или животное – мы можем взять только то, что нам нужно", — заключает Шепард.

Источник

Эта звезда является самой яркой в инфракрасном диапазоне в Северном небе, однако аспирант из Сиднейского университета, Австралия, обнаружил, что астрономы неверно интерпретировали облака пыли, находящиеся в окрестностях знаменитой звезды, лежащей на расстоянии 450 световых лет от Земли.

Эта звезда, известная как CW Льва или IRC+10216, была бы второй по величине звездой в небе, если бы наши глаза могли видеть в ИК-диапазоне. Снимки космических окрестностей этой звезды, опубликованные недавно, демонстрируют эволюцию этой звезды на протяжении более чем восьми лет, при этом ни одно из прежде замеченных учеными ярких пятен не содержит в себе самой звезды, которая, как считается теперь, погребена под толстым слоем собственной пыли.

Аспирант Сиднейского университета Пол Стюарт реконструировал снимки, сделанные с 2000 по 2008 гг. – которые, скорее, напоминают меняющие очертания чернильные пятна – включая снимки высокого углового разрешения покрытия звезды кольцами Сатурна, наблюдаемого при помощи космического аппарата «Кассини».

Астрофизик профессор Питер Татхилл, являющийся научным руководителем Стюарта, в прошлом месяце совместно с американскими коллегами опубликовал первые снимки «новорожденной» планеты. Профессор Татхилл сказал, что эти новые снимки позволили установить, что облака и струи раскаленной пыли, выбрасываемые красным гигантом, вводили в заблуждение несколько поколений астрономов, воспринимавших эти образования в качестве ключевых структурных элементов системы.

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

Источник

Представьте две расположенные близко друг к другу экзопланеты, движущиеся по орбитам вокруг одной и той же далекой звезды, каждая из которых населена представителями собственной, возникшей именно на этой планете, цивилизации. Тогда эти две цивилизации станут или хорошими соседями, или непримиримыми врагами. Такая ситуация представляет собой расхожий сюжет из научной фантастики, но может ли она произойти в действительности?

На новое исследование ученых вдохновило недавнее открытие планет «Кеплер 36b» и «Кеплер 36c», движущихся по орбитам вокруг одной и той же звезды «Кеплер 36». Размеры орбит этих планет различаются между собой всего лишь на 10 процентов, что делает их близкими соседями. Внутренняя планета совершает семь оборотов по орбите за то время, пока внешняя планета проходит шесть полных орбит (орбитальный резонанс типа 7:6).

В своем исследовании ученые сначала проанализировали влияние близких прохождений планет рядом друг с другом на наклон оси каждой из планет и не выявили серьезных изменений наклонов осей, которые могли бы существенно повлиять на возможную обитаемость планеты.

Вторым этапом этого исследования стала проверка предположения о возможном распространении микробной жизни, зародившейся на одной планете, на другую планету посредством космического путешествия внутри астероидов. Ученые выяснили, что для планет, орбиты которых находятся в резонансах типов 7:6, 6:5, 4:3 и 3:2, такой перенос – называемый литопанспермией – возможен.

Однако могла ли жизнь, занесенная в форме микробов на другую планету, эволюционировать в цивилизацию, технологический уровень которой соизмерим с технологическим уровнем другой цивилизации, зародившейся на планете, являющейся изначальным источником этих микробов? Скорее всего, ответ – нет. Временное «окно» между появлением разумного человека и эволюцией его до «покорителя космоса», которое мы наблюдаем на примере Земли, слишком мало по космическим меркам, и поэтому одна из этих гипотетических цивилизаций, эволюционировавшая раньше другой, быстрее освоит соседнюю планету, не дав развиться её коренным обитателям.

Работа вышла в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Астрономы открыли большое количество «новорожденных» галактик с очень высоким уровнем звездообразования, находящихся на расстоянии 11,5 миллиарда световых лет от нас, при помощи решетки радиотелескопов Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Эти молодые галактики, по-видимому, находятся на переплетении гигантских нитей «паутины» из темной материи.

Существующие теории формирования галактик предсказывают, что галактики с таким интенсивным звездообразованием формируются в специальных условиях, при высокой концентрации темной материи. Однако до настоящего времени у ученых не было возможности определить местонахождения галактик с высоким уровнем звездообразования, чтобы эффективно проверить справедливость этого прогноза. Частично эта проблема обусловлена тем, что такие галактики обычно окутаны толстым слоем пыли, который затрудняет их наблюдения в видимом свете. Эти окутанные пылью галактики активно излучают в субмиллиметровом диапазоне, но обычные радиотелескопы, как правило, оказываются не в силах определить местонахождения индивидуальных галактик.

Поэтому для поисков таких галактик с высоким уровнем звездообразования команда ученых во главе с Хидеки Умехата, сотрудником Европейской южной обсерватории, Германия, использовала один из мощнейших в мире радиотелескопов – обсерваторию ALMA. Сравнив результаты своих наблюдений области неба под названием SSA22 в радиодиапазоне с результатами ранних наблюдений этой же области неба при помощи телескопа «Субару» в видимом свете, исследователи нашли, что эти молодые галактики находятся на пересечении «нитей» из темной материи. Эти находки являются аргументом в пользу гипотезы о формировании галактик с высоким уровнем звездообразования в областях пространства с повышенной концентрацией темной материи.

Работа вышла в журнале Astrophysical Journal Letters.

Источник

Космический аппарат НАСА «Новые горизонты» передал на Землю первые снимки в серии из самых резких изображений Плутона, полученных в результате пролета зонда мимо карликовой планеты, состоявшегося в июле.

Каждую неделю зонд «Новые горизонты» размером с пианино передает на Землю хранящиеся в его памяти данные, полученные в результате пролета мимо системы Плутона, который состоялся 14 июля этого года. Эти последние снимки являются частью серии снимков, сделанных зондом «Новые горизонты» во время максимального сближения с Плутоном, и их разрешение составляет примерно 77-85 метров на пиксель – что позволяет рассматривать формы рельефа размером меньше одного городского квартала на поверхности Плутона. На этих новых снимках зонд «Новые горизонты» запечатлел широкий спектр различных типов местности, включая усеянные кратерами, гористые и обледеневшие территории. Снимки были сделаны при помощи телескопического устройства получения изображений Long Range Reconnaissance Imager (LORRI), установленного на борту этого зонда НАСА, примерно через 15 минут после ближайшего подхода к карликовой планете – с расстояния 17000 километров.

На первом снимке (см. выше) представлена гористая граница ледяных равнин Спутника – ученые считают, что эти горы, расположенные слева на снимке, так же как и ледяные плиты равнин Спутника, могут состоять изо льда.

Второй новый снимок от зонда «Новые горизонты» дает возможность взглянуть на неровную, изобилующую кратерами равнинную местность. Этот снимок с поразительно высоким разрешением позволяет увидеть внутренние стенки кратеров, демонстрирующие отчетливую слоистую структуру.



На последнем новом снимке от зонда НАСА видно, как эрозия и дислокации горных пород привели к формированию на этом участке ледяной поверхности Плутона топографии пустоши.



Кроме того, НАСА представило новое видео, составленное из самых четких снимков Плутона, полученных в результате июльского пролета зонда мимо этого ледяного мира.

 

Источник

© Scullion, Wedemeyer-Böhm et al.(2012) / NASA

Физики и астрономы смогли раскрыть секрет того, как рождаются пучки частиц высокой энергии при появлении вспышек на Солнце, наблюдая за светилом при помощи радиотелескопа VLA.

МОСКВА, 5 дек – РИА Новости. Ученые впервые проследили за процессом в недрах Солнца, который отвечает за разгон электронов и других частиц до околосветовых скоростей при формировании вспышек на поверхности нашего светила, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

"Мы считали, что определенные типы ударных волн, порождаемые вспышками на Солнце, могут быть причиной разгона этих частиц, но у нас не было никаких данных наблюдений, которые подтверждали бы эту гипотезу. Теперь, благодаря грубой мощи обновленного VLA, у нас есть все свидетельства в пользу "ударного" ускорения частиц", — заявил Бин Чен (Bin Chen) из Гарвардского университета (США).

Чен и его коллеги пришли к такому выводу, проследив за одной из слабых по мощности вспышек на Солнце, которая произошла на поверхности светила 3 марта 2012 года и сопровождалась так называемым "быстрым" корональным выбросом массы.

Благодаря обновлению VLA, ученые смогли проследить за тем, как менялась ситуация на поверхности и в недрах Солнца каждые 50 миллисекунд, что позволило им "поймать" те пучки радиоволн, которые рождались во время разгона электронов до значений, приближающихся к скорости света.

Как объясняют ученые, вспышки на Солнце возникают в тех случаях, когда линии магнитного поля, проходящие через пятна на поверхности Солнца, внезапно разрываются и начиняют пересоединяться, и энергия магнитного поля, заключенная в короне, верхнем слое атмосферы светила, начинает перетекать в его недра.

Этот процесс сопровождается выделением огромного количества энергии, что разогревает плазму светила на десятки миллионов градусов, а также заставляет ее расширяться и двигаться в стороны и вглубь недр, где она сталкивается с более холодными скоплениями материи Солнца.

Столкновение этих горячих и холодных потоков плазмы, как считали теоретики, должно порождать ударные волны, разгоняющие электроны и другие частицы, присутствующие в атмосфере Солнца, до околосветовых скоростей.

Группе Чена удалось проследить за этими столкновениями и подтвердить то, что именно они порождали те радиоимпульсы, которые испускают разогнанные электроны. С другой стороны, судя по тому, что радиоизлучение не прекращалось даже тогда, когда ударных волн в области вспышки не было, в этом процессе могут быть задействованы и другие механизмы.

"Вспышки, подобные знаменитому событию Каррингтона 1859 года, несут за собой реальную угрозу человечеству из-за той роли, которую электроника и другие уязвимые технологии играют в нашей жизни. Их сложно предсказывать, и исследования, подобные нашему, могут помочь нам лучше понимать те фундаментальные процессы, которые порождают такие вспышки", — заключает Дэйл Гэри (Dale Gary), другой автор статьи из Технологического института Нью-Джерси в Нью-Арке (США).

Источник

Команда астрономов из Аргентинской национальной обсерватории объявила об обнаружении новой, очень молодой звезды-гиганта, богатой литием, которая получила обозначение KIC 9821622. Используя данные, полученные при помощи спектрографа высокого разрешения GRACES, установленного на телескопе «Джемини Север», Гавайи, ученые смогли определить содержания 23 химических элементов в этой звезде, а также рассчитать её массу, радиус и возраст.

Согласно этим находкам KIC 9821622 представляет собой богатую литием звезду-гигант средней массы (примерно 1,64 солнечных массы), расположенную на ветви красных гигантов на диаграмме Герцшпрунга-Рассела и лежащую на расстоянии примерно 5300 световых лет от Земли. Такие богатые литием звезды являются очень редкими; по оценкам, лишь 1-2 процента от общего числа всех наблюдаемых звезд-гигантов имеют в своем составе не меньшее количество лития, чем KIC 9821622.

Кроме обнаружения того факта, что звезда KIC 9821622 богата литием, ученые открыли также, что звезда содержит относительно большие количества углерода, азота и кислорода. Они также смогли рассчитать по спектрам звезды ряд её важных физических параметров, таких как эффективная температура, гравитация на поверхности звезды, металличность, скорость микротурбулентных движений её вещества.

Обычно литий в звездах разрушается вскоре после формирования звезды в результате протекания ядерных реакций. Для объяснения аномально высокого содержания лития в веществе звезды KIC 9821622 ученые предлагают версию, согласно которой источником лития для этой звезды стала поглощенная ею планета или коричневый карлик. Для проверки своей гипотезы ученые планируют в ближайшем будущем провести наблюдения этой звезды в среднем ИК и субмиллиметровом диапазонах.

Исследование появилось в журнале Astronomy & Astrophysics; главный автор работы Э. Жофре.

Источник

© Фото: Reidar Hahn/Fermilab

Физики из США попытались обнаружить следы того, что Вселенная является плоской двумерной голограммой, чего им, однако, не удалось сделать. А это свидетельствует о трехмерной природе мироздания.

МОСКВА, 4 дек – РИА Новости. Детектор-"голограф", созданный учеными из лаборатории Ферми, не смог найти следов того, что наша Вселенная является плоской голограммой, внутри которой мы предположительно живем, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.

"Нам не удалось найти корреляций, которые бы указывали на новую физику и голографический шум. Но для меня наше самое большое достижение заключается в том, что теперь у нас есть методика для наблюдений за тканью пространства-времени на таком уровне", — заявил Крэйг Хоган (Craig Hogan) из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США).

Сегодня физики, космологи и астрономы активно дискутируют о том, является ли наша Вселенная настоящим трехмерным объектом или же плоской голограммой. Впервые о такой возможности заговорил нидерландский физик Герард 'т Хоофт, изложивший в 1993 году так называемый голографический принцип, объясняющий устройство Вселенной или черных дыр.

Этот принцип гласит, что и Вселенные, и черные дыры можно представить в виде гигантской двумерной голограммы, на поверхности которой "записана" информация об искривлении пространства-времени внутри них. Благодаря этой информации мы видим не плоские объекты, а своеобразную трехмерную сферу пустоты. На базе этого принципа другой известный ученый, американский физик Хуан Малдасена разработал в 1997 году теорию и набор уравнений, описывающих поведение голографической черной дыры или Вселенной.

В 2009 году Хоган и несколько его единомышленников из лаборатории Ферми в Чикаго (США) придумали способ, как можно проверить выкладки 'т Хоофта и Малдасены на практике.

Как заметил калифорнийский физик, если голографический принцип справедлив, то тогда трехмерные координаты произвольных точек в пространстве будет невозможно точно измерить из-за неопределенностей, задаваемых законом квантовой механики, подобным принципу неопределенности Гейзенберга. Из-за этого координаты любой точки в 3D-пространстве будут "дрожать" и колебаться на очень высоких частотах – в несколько мегагерц и более.

Этот эффект можно заметить, поставив рядом друг с другом два одинаковых сверхточных интерферометра, которые будут измерять то расстояние, которое луч будет проходить при движении от лазера к детектору фотонов с точностью до атома.

Если Вселенная является голограммой, то тогда замеряемые интерферометрами разбросы в значениях координат и длин будут связаны друг с другом, что можно будет обнаружить в данных наблюдений. Если же мы живем в реальном трехмерном мире, то эти флуктуации не будут наблюдаться.

В этом отношении "голограф" очень похож на то, как работают современные детекторы гравитационных волн, также использующие интерферометры для поиска искажений в структуре пространства-времени, но на гораздо более низких частотах – в десятки и сотни герц.

Руководствуясь этой идеей, ученые потратили около 2,5 миллиона долларов США на создание подобной машины, путь луча в которой составляет внушительные 38 метров. Первые опыты, проведенные при помощи этого "голодетектора", не смогли зафиксировать подобных корреляций, что означает, по мнению Хогана, что мы вряд ли живем внутри голограммы.

Сам ученый признает, что подобные замеры не исключают того, что голографическая природа Вселенной может прятаться в других уголках мироздания, к примеру, в угле наклона объектов материального мира по отношению друг к другу. Другие физики, опрошенные журналом Science, сомневаются в том, что голодетектор вообще работает, и выражают сомнения в том, что теоретические выкладки Хогана, объясняющие его функционирование, являются верными с точки зрения науки.

Источник

Большинство людей считают черные дыры чем-то вроде гигантских пылесосов, поглощающих все, что к ним приближается. Однако сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик, больше похожи на космические двигатели, превращающие энергию падающей на них материи в мощные потоки излучения, иной раз превосходящие по суммарной светимости все окружающие их звезды. Если черная дыра обращается вокруг своей оси, то она может генерировать мощные джеты, имеющие в обхвате несколько тысяч световых лет и способные изменять формы целых галактик. Энергию для этих «двигателей» черных дыр, предположительно, дают магнитные поля. Впервые астрономы обнаружили магнитные поля, расположенные близ самой границы горизонта событий черной дыры, лежащей в центре нашей галактики Млечный путь.

«Понимание структуры этих магнитных полей является критически важным. Никому до сих пор не удавалось наблюдать магнитные поля близ горизонта событий черной дыры», – сказал главный автор нового исследования Майкл Джонсон из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра.

Это открытие стало возможным, благодаря мощностям телескопа Event Horizon Telescope (EHT) – глобальной решетки радиотелескопов, соединенных между собой и формирующих один гигантский телескоп с диаметром «объектива», равным диаметру Земли. Так как телескопы с большими по размерам объективами способны обеспечивать более высокое разрешение при наблюдениях, то телескоп EHT после завершения всех модификаций будет способен различать на небе структуры размером всего лишь 15 угловых микросекунд. Такое высокое разрешение требуется для наблюдений горизонтов событий черных дыр, которые имеют крохотные угловые размеры на небе.

Исследование вышло в журнале Science.

Источник

Команда астрофизиков под руководством доктора Каллиопи Дасира открыла быстрые потоки молекулярного и атомарного газов, появление которых связано со взаимодействием между джетом сверхмассивной черной дыры и межзвездными облаками в близлежащей галактике IC5063. Эти потоки обнаружены в четырех отдельных областях пространства близ этого джета, на расстояниях, достигающих 3000 световых лет от черной дыры. Это открытие указывает на то, что черные дыры могут оказывать влияние на эволюцию галактик, увеличивая степень турбулизации газа и подавляя формирование новых звезд в крупных масштабах.

Эти астрофизики проанализировали спектральные данные, полученные в ближнем инфракрасном диапазоне при помощи «Очень большого телескопа» Европейской южной обсерватории и обнаружили потоки «ветра», начинающиеся в четырех отдельных областях пространства близ джета. Появление этих ветров связано с влиянием джета на плотные облака газа или прохождением ударных волн через эти плотные газовые облака. Эти газовые потоки несут молекулярный водород и ионы железа со скоростями (в обоих направлениях вдоль линии наблюдения) от 600 до 1200 километров в секунду относительно двигающегося в обычном режиме газа.

Кроме того, для газа в составе этих потоков, наблюдались более высокие температуры. Совместно рост температуры и скорости газового потока приводит к снижению скорости звездообразования на протяжении довольно большой области пространства, соответствующей одной пятой части всего молекулярного газового диска галактики IC5063.

Исследование появилось в журнале Astrophysical Journal.

Источник