Новости науки

Эта планетарная туманность называется PK 329-02.2 и находится в созвездии Наугольника Южного полушария звездного неба. Её также часто называют Мензел 2, или Mz 2, в честь астронома Дональда Мензела, открывшего эту туманность в 1922 г.

Когда звезды с массой, примерно равной массе Солнца, достигают последних стадий своего жизненного цикла, они сбрасывают внешние оболочки в космическое пространство, и превращаются в сверкающие газовые облака, называемые планетарными туманностями. Выбросы массы при «выгорании» звезды происходят неравномерно по различным направлениям и по времени, а потому планетарные туманности часто принимают замысловатые очертания. В случае туманности Мензел 2 наблюдается закручивающееся в некое подобие спирали голубое облако, проходящее ровно через две звезды, лежащие близ центра спирали. В 1999 г. астрономы открыли, что звезда, расположенная на снимке справа вверху, является на самом деле центральной звездой этой туманности, а звезда, находящаяся в левой нижней части снимка, по всей вероятности, представляет собой звезду-компаньона этой центральной звезды.

На протяжении тысяч лет ядро звезды будет продолжать оставаться внутри этого газового «кокона», а после этого в течение нескольких лет яркость газового «кокона» будет уменьшаться по мере того, как газ будет постепенно распределяться в окружающем его космическом пространстве. В изогнутой форме туманности Мензел 2 словно читается последнее прощание звезды с этим миром перед её бесповоротным превращением в белого карлика.

Источник

Обширные сети речных долин на поверхности Марса были, по всей вероятности, сформированы действием бегущей по поверхности планеты воды миллиарды лет назад, однако источник этой воды до сих пор оставался неизвестен. Теперь команда исследователей из Университета штата Пенсильвания, США, и НАСА при помощи климатических моделей показала, что источником воды на Марсе могло стать потепление, произошедшее в результате накопления в атмосфере планеты парниковых газов.

Предыдущие исследования, в которых проводился анализ числа кратеров на поверхности Красной планеты, поддерживают идею о потоках воды на поверхности раннего Марса, однако до сих пор остается неясно, каким образом произошло потепление на поверхности планеты, в результате которого вода перешла в жидкую форму, а также, насколько много воды на самом деле находилось в то время на поверхности Марса.

В 2014 г. группа Джеймса Кастинга, профессора им. Эвана Пью наук о Земле Университета штата Пенсильвания предложила климатическую модель, демонстрирующую, что разогрев Марса произошел, в первую очередь, благодаря плотной атмосфере из парниковых газов, главным образом диоксида углерода и водорода. В новом исследовании ученые сообщают, что при помощи фотохимической модели ими было определено, что в атмосфере раннего Марса находилось большое количество водорода. Настолько большое количество водорода могло быть обусловлено только наличием на Марсе вулканических потоков, необходимым условием для которых является наличие на планете тектоники плит, указывают ученые.

Хотя ученые из группы Кастинга считают, что на Марсе действительно имела место тектоника плит, их теория продолжает оставаться весьма спорной. В будущих работах исследователи планируют обосновать свою модель без привлечения в качестве объяснения высокого содержания водорода в атмосфере тектоники плит. Так, одно из таких возможных объяснений состоит в том, что водород выделялся в атмосферу медленнее, чем согласно текущим прогнозам.

Альтернативная гипотеза о причинах потепления на Марсе называется «гипотезой столкновений». Согласно этому предположению, разогрев поверхности Марса произошел при её интенсивной бомбардировке астероидами, в результате которой над поверхностью планеты образовалось облако паров. Последующая конденсация этого парового облака привела к выпадению обильных осадков, «вырезавших» на поверхности Марса сеть речных долин. Согласно мнению Кастинга, эта гипотеза несостоятельна по той причине, что количества воды, выпадающей в виде осадков при таком сценарии, оказываются явно недостаточными для образования настолько глубоких форм рельефа, как марсианские речные долины.

Исследование опубликовано в журнале Icarus.

Источник

Запутать свет, разделить его фотоны по разным каналам и распутать снова удалось российским ученым. Они надеются, что в будущем такие системы смогут использоваться для защиты информации.

Ученые из Российского квантового центра под руководством профессора Александра Львовского разработали метод восстановления квантовой запутанности и проверили его в эксперименте — это исследование значительно расширяет возможности квантовой связи и квантовой криптографии. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Nature Photonics. В коллектив авторов вошли также ученые из Московского физико-технического института (МФТИ) и Физического института Академии наук (ФИАН).

Феномен квантовой запутанности (или квантовой корреляции), при котором состояния двух или нескольких объектов — атомов, фотонов, ионов — оказываются связаны, является основой современных квантовых технологий. Это явление, в частности, играет важную роль в системах защищенной квантовой связи —

такие системы полностью исключают возможность незаметной «прослушки».

Однако запутанные состояния очень хрупки, они легко разрушаются при передаче из-за помех и оптических потерь. Кроме того, само создание запутанности — очень непростой процесс, он требует сложных экспериментальных установок. Поэтому возможности передачи квантовой информации сильно ограничены: существующие установки позволяют передать данные на расстояние не более 100 км. Многие научные группы сейчас ищут способы увеличить это предельное расстояние — без них возможности практического применения квантовых технологий крайне ограниченны.

Группа под руководством Львовского провела в лаборатории квантовой оптики в Российском квантовом центре серию экспериментов, в результате которых им удалось восстановить уровень квантовой корреляции между импульсами света в двух оптических волокнах, которая была почти полностью разрушена после прохождения через канал с 20-кратными оптическими потерями.

Эта искусственная преграда соответствовала уровню потерь в 65 км обычного оптоволоконного кабеля.

В качестве источника запутанных фотонов в эксперименте использовался нелинейный кристалл титанил-фосфата калия с периодической доменной структурой. Его «обстреливали» пикосекундными импульсами света, которые генерировал титаново-сапфировый лазер. В результате в кристалле рождались запутанные пары фотонов, которые ученые отправляли в два разных оптических канала. В одном из них свет подвергался 20-кратному ослаблению с помощью затемненного стекла, в результате чего уровень запутанности падал почти до нуля.

После этого физики подвергали этот канал особой процедуре усиления, восстанавливающей квантовые свойства света до близких тем, которые имели место до потерь. Эта процедура заключается в смешивании светового импульса в канале со «вспомогательным» одиночным фотоном на светоделительной пластине (частично пропускающем свет зеркале). На одном из выходов светоделителя ставился детектор одиночных фотонов.

Если этот детектор «щелкает», это означает, что фотон как вошел в светоделитель, так и вышел. Казалось бы, состояние второго входного импульса светоделителя — того самого, который составляет часть запутанного состояния, — не должно было измениться. Но в силу парадоксальных свойств квантовой интерференции это состояние меняется в сторону «усиления» его квантовых свойств.

Это явление, открытое Львовским и коллегами ещё в 2002 году, было названо ими квантовым катализом, потому что «вспомогательный» фотон, подобно химическому катализатору, сам в реакции не участвует, но меняет состояние света в другом канале.

«В то время это явление выглядело не более чем курьезным феноменом, каковых в квантовой физике множество. Теперь же оказалось, что оно имеет важное практическое применение — оно позволяет восстановить запутанность квантовых состояний света», — говорит Львовский.

По его словам, эта работа — шаг к созданию квантового повторителя — устройства, способного восстанавливать потери квантовой информации при передаче по оптоволоконным линиям связи. В перспективе это позволит создать глобальные системы передачи квантовых данных и снимет ограничения для квантовой криптографии.

«Конечно, за восстановление запутанности приходится платить — из миллиона слабо запутанных пар фотонов получается одна сильно запутанная. Но при этом уровень корреляции восстанавливается до первичного, и, хотя скорость передачи данных несколько снижается, мы можем получить устойчивую связь на значительно большем расстоянии», — говорит соавтор исследования Александр Уланов.

Источник

Российские ученые разработали метод восстановления квантовой запутанности и проверили его экспериментально. Работа физиков расширяет возможности квантовой связи и квантовой криптографии. Результаты своих исследований они опубликовали в журнале Nature Photonics, а кратко о них сообщается в пресс-релизе Российского квантового центра, поступившем в редакцию «Ленты.ру».

В качестве источника запутанных фотонов в эксперименте использовался нелинейный кристалл титанил-фосфата калия с периодической доменной структурой. На него подавались пикосекундные импульсы света, которые генерировал титаново-сапфировый лазер. В результате в кристалле рождались запутанные пары фотонов, которые ученые отправляли в два разных оптических канала.

В одном из них свет подвергался 20-кратному ослаблению с помощью затемненного стекла, в результате чего уровень запутанности падал почти до нуля. Это соответствует уровню потерь в 65 километрах обычного оптоволоконного кабеля. После этого физики подвергали этот канал особой процедуре усиления, восстанавливающей квантовые свойства света до тех, которые имели место до потерь.

Эта процедура заключается в смешивании светового импульса в канале со «вспомогательным» одиночным фотоном на светоделительной пластине (частично пропускающем свет зеркале). На одном из выходов светоделителя ставился детектор одиночных фотонов. Если этот детектор «щелкает», это означает, что фотон как вошел в делитель, так и вышел. При этом в силу квантовой интерференции состояние второго входного импульса светоделителя меняется в сторону «усиления» его квантовых свойств.

Обнаруженное явление ученые назвали квантовым катализом, потому что «вспомогательный» фотон, подобно химическому катализатору, сам в реакции не участвует, но меняет состояние света в другом канале. Работа российских ученых может найти применение в создании квантового повторителя — устройства, способного восстанавливать потери квантовой информации при передаче по оптоволоконным линиям связи.

Источник

Если вы ещё не имеете привычки заводить каждое утро будильник на, скажем, 5:45 – то сейчас самое время эту привычку приобрести. В течение следующих трех недель вы станете счастливыми свидетелями настоящего шоу, которое устроят на вечернем восточном небе три яркие планеты: Юпитер, Марс и Венера. Кроме того, к ним присоединится наблюдаемый на небе, как правило, с трудом Меркурий.

На самом деле в ближайшие дни Юпитер на небе встретится «тет-а-тет» с двумя своими планетами-компаньонами. В пятницу 17 октября Юпитер и Марс будут разделены на небосводе угловым расстоянием не более чем 0,5 градуса. Между 22 и 29 октября нас ждёт «встреча на высшем уровне» трех планет… именуемая «трио», так как угловое расстояние между любыми двумя из этих трех планет не превысит 5 градусов. Теснее всего планеты сойдутся на небе 26 октября, в то же самое утро Юпитер близко подойдет к Венере на небе; эта пара сформирует так называемую «двойную планету».

А где же будет в это время Меркурий, спросите вы? Объясняем.

Меркурий будет вставать на небе раньше Солнца в течение всего этого месяца, и все это время он будет оставаться легко доступным для обнаружения. Вам нужно всего-навсего взглянуть чуть ниже и левее этих трех утренних планет над восточным горизонтом в предрассветные сумерки, примерно за 30-45 минут до рассвета в поисках яркой оранжево-желтой «звезды».

В целом, календарь самых примечательных появлений Меркурия на ночном небе в октябре таков:

1) 11 октября примерно за полчаса до захода Солнца на восточном горизонте вы увидите тонкую серповидную Луну, а над ней, менее чем в 1,5 градусах будет находиться Меркурий;

2) 16 октября элонгация (угловое расстояние между Солнцем и планетой при наблюдении с Земли) Меркурия достигнет своего максимального значения в 18 градусов. Звездная величина Меркурия при этом составит -0,6 – это будет самое эффектное утреннее появление Меркурия в 2015 г.;

3) К 30 октября звездная величина Меркурия достигнет -1 – планета станет на небе ярче любой звезды, за исключением Сириуса.

Теперь вы готовы «поймать» в окуляр своего телескопа неуловимый Меркурий. Ясного неба и удачных наблюдений!

Источник

Запасы воды, обнаруженные на поверхности Луны, были доставлены туда в результате падений астероидов, а не комет, как предполагалось ранее. Используя компьютерное моделирование, ученые из Московского физико-технического института и Института динамики геосфер РАН открыли, что крупный астероид может доставить к поверхности Луны больше воды, чем все вместе взятые кометы, бомбардирующие поверхность естественного спутника Земли в течение одного миллиарда лет.

Многочисленные подтверждения фактов наличия на поверхности Луны залежей водяного льда заставили ученых размышлять о природе этого феномена. Сначала исследователи считали, что вода на поверхности Луны находится в основном в форме льда внутри кратеров, находящихся в приполярных областях Луны, так как внутри этих кратеров расположены зоны, находящиеся в постоянной тени – так называемые «холодные ловушки». Однако дальнейшие исследования показали, что карта расположения «холодных ловушек» на поверхности Луны не соответствует карте расположения залежей воды. Тогда возникла версия, согласно которой вода находится в областях поверхности Луны, интенсивно облучаемых солнечными лучами, под слоем грунта, препятствующим испарению. Кроме того, ученые предположили, что вода может образоваться в результате взаимодействия атомов водорода солнечного ветра с кислородом. Также исследователи не исключали, что вода может находиться на поверхности Луны в связанном состоянии, то есть в форме гидратированных минералов.

В новом исследовании Владимир Светцов и Валерий Шувалов из МФТИ при помощи разработанного ими алгоритма «СОВА» смоделировали падения на поверхность Луны различных небесных тел, начиная от комет и заканчивая астероидами, и выяснили, что источником воды на Луне являются именно астероиды, так как при падениях комет почти вся вода уходит в космическое пространство в результате испарения, в то время как в астероидах вода заключена в основном в гидратированных минералах, откуда она испаряется лишь при относительно высоких температурах. Поэтому при температурах, развиваемых во время космического столкновения астероида с поверхностью Луны, часть воды остается в составе твердой фазы, то есть внутри ударного кратера, объясняются исследователи.

Работа вышла в журнале Planetary and Space Science.

Источник

Физики из Германии раскрыли секрет формирования природных шестиугольных колонн Дороги гигантов на северо-востоке Ирландии и Башни Дьявола в штате Вайоминг в США. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Science News.

Башня Дьявола представляет собой природный памятник вулканического происхождения высотой более 1,5 тысячи метров (от уровня моря). Дорога гигантов также имеет вулканическое происхождение. Оба объекта в основном представляют собой совокупность базальтовых колонн, имеющих, как правило, шестиугольную форму.

В своей работе немецкие ученые смоделировали условия остывания вулканической лавы и показали, каким образом колонны в США и Ирландии приняли свою форму. Для этого ученые проследили за динамикой остывания лавы и возникновением и распространением трещин в остывающей материи.

Физики рассчитали энергию, необходимую для равномерного распределения лавы, и показали, что на начальных стадиях ее охлаждения на ее поверхности образуются трещины, приводящие к формированию прямоугольных колонн (такие до сих пор можно обнаружить в Дороге гигантов и Башне Дьявола).

Однако дальнейшее охлаждение лавы сопровождается распространением трещин от ее поверхности в глубину. При этом с энергетической точки зрения трещинам удобнее образовываться под углами не 90 градусов друг к другу (как в прямоугольных колоннах), а под углами 120 градусов (как в шестиугольных колоннах).

Коллективный рост трещин и приводит к тому, что колонны превращаются из прямоугольных в шестиугольные. В дальнейшем лава застывает, деформации пород приостанавливаются, и природные образования в Дороге гигантов и Башне дьявола принимают свою современную форму.

Источник

На поверхности древнего Марса в течение продолжительного времени существовали озера, сообщается в новом исследовании. Это повышает шансы на то, что миллиарды лет назад на планете могла существовать жизнь.

Группа пресноводных озер, расположенных внутри марсианского кратера Гейл, диаметр которого составляет 154 километра, вероятно, существовали на протяжении нескольких сотен тысяч лет непрерывно, и, возможно, даже дольше, согласно новому исследованию, базирующемуся на наблюдениях, выполненных при помощи ровера НАСА Curiosity. При этом отдельные водоемы из обнаруженной группы могли пересыхать полностью и вновь наполняться водой за указанный промежуток времени – но вся система озер внутри кратера Гейл существовала довольно долго, отмечают исследователи.

«Даже если озеро пересохло, под ним остаются грунтовые воды, – сказал главный автор исследования Джон Гротцингер из Калифорнийского технологического института в Пасадене, США. – Если на Марсе когда-то была жизнь, то эта водная среда могла стать идеальным местом для микробов. И эти условия существовали на планете, по всей вероятности, миллионы, если не десятки миллионов лет».

Ровер Curiosity ранее обнаружил близ места своей посадки на Красную планету свидетельства существования системы из озер и питающих их потоков внутри кратера Гейл примерно 3,5 миллиарда лет назад. В новом исследовании Гротцингер с коллегами приводят дальнейшую характеристику этой системы и оценивают продолжительность её существования. Ученые проанализировали фотографии, сделанные роботом Curiosity близ места его посадки на поверхности Марса, а также на протяжении всего 8-километрового пути вездехода к горе Шарп, возвышающейся на 5,5 километра в центральной части кратера Гейл.

На снимках наблюдаются многочисленные свидетельства существования рек, речных дельт и озер внутри марсианского кратера, предположительно, сформировавшегося в результате мощного космического столкновения примерно 3,8 миллиарда лет назад. Потоки воды стекали с северных стенок кратера в его чашу, где находились озера. Максимальная глубина этих озер могла достигать нескольких десятков метров, считают ученые. Источником пресной воды, поставляемой в кратер, мог быть, предположительно, расположенный к северу от кратера Гейл обширный водный океан, испарения из которого конденсировались близ северного края кратера. Эта версия хорошо согласуется с повышенной концентрацией отложений осадочных пород в северной части кратера, поясняют исследователи.

Исследование было опубликовано в журнале Science.

Источник

"Если быть честным, то мы пытались изучить совершенно иной феномен. У нас постоянно появлялись некие помехи при замерах, которые, как мы выяснили через некоторое время, порождались одной из флуоресцентных ламп, имевшихся в лаборатории. Сначала мы были рады, что избавились от помех, а потом мы внезапно осознали, что наши лампы делали то, чего наши коллеги безуспешно пытались добиться долгое время", — заявил Эндрю Йейтс (Andrew Yeats) из университета Чикаго (США).

Йейтс и его коллеги экспериментировали с так называемыми топологическими изоляторами – относительно новым классом материалов, которые проводят электрический ток только на поверхности, а внутри остаются диэлектриками-изоляторами. Подобные вещества привлекают физиков тем, что электроны в этом поверхностном слое ведут себя чрезвычайно стабильно, что позволяет использовать их в качестве сверхнадежного "хранилища" информации в квантовых компьютерах.

Проблема заключается в том, что все попытки "скрестить" топологические изоляторы и традиционные полупроводниковые технологии, применяемые в IT, завершились неудачно – ученым не удавалось создать транзисторы и прочие "кирпичики" компьютера на базе пленок из таких веществ, не разрушая их квантовых свойств.

Группе Йейтса, благодаря счастливой случайности, удалось понять, как можно превратить подобный изолятор в транзистор, не прикасаясь к нему к нему руками или инструментами, буквальным образом "рисуя" его при помощи луча света.

Как показали "опыты" с лампой дневного света, электроны в молекулах титаната стронция, составляющего основу топологического изолятора, с которым экспериментировали авторы статьи, реагируют на ультрафиолетовое излучение с определенной длиной волны, которое вырабатывали эти флуоресцентные светильники.

Это позволяет очень точно и гибко "настраивать" энергию, которой обладают электроны, и менять их свойства таким образом, что на поверхности топологического изолятора будут возникать так называемые p-n переходы – зоны с разной проводимостью, составляющие основу всех современных транзисторов.

Подобные транзисторы, как объясняют Йейтс и его коллеги, продолжают существовать на топологическом изоляторе даже после выключения лампы, что позволяет использовать их в практических целях. Вдобавок к этому, все "рисунки" на поверхности пленки можно легко удалить, осветив ее красным светом. Как надеются ученые, столь большая гибкость и удобство для экспериментов ускорят разработку квантовых компьютеров на базе таких пленок и транзисторов.

Источник

Каковы свойства вакуума, абсолютной пустоты? До сих пор физики считали, невозможным прямое определение характеристик нижнего энергетического уровня, или основного квантового состояния, пустого пространства. Теперь команда физиков под руководством проф. Альфреда Лейтенсорфера из Констанцского университета, Германия, смогла осуществить именно это.

В новой работе исследователи продемонстрировали первые прямые наблюдения так называемых флуктуаций вакуума, используя короткие световые импульсы и производя высокоточные оптические измерения. Продолжительность используемых световых импульсов была взята заведомо меньше половины периода световых колебаний для света выбранного спектрального диапазона. Согласно принципам квантовой физики эти осцилляции происходят даже в полной темноте, когда интенсивность световых и радио- волн приближается к нулю.

Экспериментальная установка для измерения электрических полей с очень высоким временным разрешением и чувствительностью сделала возможным это прямое измерение квантовых флуктуаций, несмотря на все высказывавшиеся ранее утверждения о невозможности таких измерений. Современные оптические технологии и сверхкороткие импульсные лазерные системы с очень высокой стабильностью обеспечили необходимую для этого исследования точность. Временное разрешение, достигнутое в этой работе, лежит в фемтосекундном (10^-15 с) диапазоне. В этом случае чувствительность ограничена лишь принципами квантовой физики.

Исследование готовится к публикации в Science.

Источник

Выстраиваться в ряд небесные светила начали еще прошлой ночью, 8 октября. Луна начала визуально сближаться с указанными планетами. Однако апогей этого достаточно редкого небесного действа еще впереди — 10 октября за пару часов до восхода солнца парад светил достигнет максимальной яркости, и за планетами можно будет наблюдать невооруженным глазом. В Москве, согласно данным специалистов столичного планетария, наилучшее время для обзора начнется в субботу в 5:40.

На Плутоне обнаружены «голубые небеса» и участки поверхности, богатые водяным льдом, согласно свежим данным, полученным от беспилотного зонда НАСА «Новые горизонты», совершившего исторический пролет мимо карликовой планеты в июле.

Вместе с этим шокирующим заявлением НАСА представило публике снимок, сделанный при помощи камеры аппарата «Новые горизонты», на котором виднеется слой синей дымки, окружающей Плутон.

На Земле голубой цвет неба обусловлен тем, что солнечный свет рассеивается на крохотных частицах молекулярного азота.

«На Плутоне частицы больше по размерам, хотя они все равно крохотные, и называются толинами», – сказал член научной группы Карл Хоуит из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, США.

Кроме того, НАСА сообщило, что вторым по важности открытием, связанным с Плутоном, являются полученные от зонда «Новые горизонты» на днях сведения, указывающие на наличие на поверхности карликовой планеты многочисленных небольших участков, где обнажаются залежи водяного льда. Используя спектральный инструмент для определения химического состава вещества поверхности Плутона, исследователи смогли составить карту мест на поверхности карликовой планеты, в которых встречаются спектральные признаки, указывающие на наличие водяного льда. Эта карта демонстрирует, что водяным льдом покрыты лишь отдельные участки поверхности Плутона, в то время как на большей части поверхности карликовой планеты доминируют льды из других, более летучих соединений.



14 июля зонд НАСА «Новые горизонты», оснащенный небольшим ядерным реактором, совершил первый в истории освоения космоса пролет мимо Плутона. Аппарат продолжит передавать данные на Землю вплоть до конца следующего года.

Источник

Королевская академия наук Швеции решила наградить Нобелевским призом по физике за 2015 г. Такааки Кадзита, сотрудника эксперимента Super-Kamiokande и Токийского университета, Япония, совместно с Артуром Б. МакДональдом из Нейтринной обсерватории в Сандбери и Университета Куинс, Канада, «за открытие нейтринных осцилляций, показывающих наличие у этих частиц массы».

Нобелевский приз по физике за 2015 г. отмечает выдающуюся роль Такааки Кадзита и Артура Б. МакДональда в постановке экспериментов, продемонстрировавших, что нейтрино меняют свою идентичность. Такие метаморфозы требуют, чтобы нейтрино обладали массой. Открытие изменило наше понимание внутреннего устройства материи и может сыграть ключевую роль в формировании современного взгляда на устройство Вселенной.

На пороге этого тысячелетия Такааки Кадзита представил открытие, в котором сообщается, что нейтрино, образующиеся в атмосфере, изменяют свою принадлежность между двумя типами на пути к детектору нейтрино под названием Super-Kamiokande, расположенному в Японии.

Тем временем, канадская исследовательская группа под руководством Артура Б. МакДональда оказалась способна продемонстрировать, что нейтрино, идущие от Солнца, не исчезают по пути к Земле. Вместо этого они превращаются в нейтрино другого типа, перед тем как достигнуть Нейтринной обсерватории в Сабдери.

Долго не дававшая покоя физикам загадка, связанная с нейтрино, наконец-то была разрешена. Загадка состояла в том, что количество нейтрино, измеряемое расположенными на поверхности Земли детекторами, составляло лишь не более одной третьей от количества этих частиц, рассчитанного в соответствии с теорией. Теперь эти два эксперимента показали, что «пропавшие» нейтрино попросту «сменили идентичность».

Из этого открытия вытекает важное следствие, состоящее в том, что нейтрино – которые долгое время считались безмассовыми частицами – на самом деле, имеют небольшую массу.

Для физики частиц это открытие стало историческим. Широко используемая в ней Стандартная модель, описывающая внутреннее устройство материи, оставалась невероятно успешной, выдерживая все экспериментальные проверки в течение более чем 20 лет. Однако, так как эта модель требует, чтобы нейтрино было безмассовой частицей, то эти новые наблюдения с очевидностью показали, что Стандартная модель не может претендовать на роль завершенной теории, полностью описывающей все фундаментальные составляющие нашей Вселенной.

Источник

Китайские ученые разработали мышиный плащ-невидимку. Это устройство скрывает теплокровных животных от хищников с термолокаторами, и при некоторой модернизации оно сможет защитить солдат от обнаружения с помощью тепловизоров. Открытие представлено в журнале Advanced Optical Materials, а коротко о нем сообщает New Scientist.

Физики из Чжэцзянского университета (Ханчжоу) смоделировали ситуации охоты змеи на мышь. Через видоискатель тепловизионной камеры они наблюдали за игрушечной мышью, нагретой до температуры 35 градусов по Цельсию. Фальшивого грызуна поместили в полость внутри напоминающей гармошку структуры из германия. Это устройство направляло инфракрасное излучение от объекта вокруг полости, а затем снова «выпрямляло» волны, создавая для камеры иллюзию того, что они прошли сквозь объект.

Плащ-невидимку испытали, закрыв им нижнюю часть туловища игрушечной мыши. В результате камера увидела только голову, которая как будто парила в воздухе, поясняют ученые. Новое устройство работает даже при меняющейся от 30 до 45 градусов температуре среды вокруг игрушки.

Китайское изобретение является первым тепловизионным плащом-невидимкой. Обычно создатели таких устройств обращаются к радио-, микроволновому излучению и постоянному току из-за технических сложностей: чем меньше длина волны излучения, тем меньше должен быть средний размер деталей. Работа с видимым светом требует создания метаматериалов (веществ, чьи свойства зависят прежде всего от структуры, а не от химического состава) с нанометровым размером деталей. Сейчас лучше всего исследованы плащи-невидимки, работающие в микроволновом диапазоне. Их научились делать мягкими и микроскопическими.

Источник

Используя снимки, сделанные при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА «Хаббл» и Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, астрономы открыли никогда прежде не наблюдаемые структуры внутри пылевого диска, окружающего близлежащую звезду. Эти быстро движущиеся волнистые образования в диске звезды AU Микроскопа не похожи ни на один прежде наблюдаемый, или даже предсказываемый наукой космический объект. Происхождение и природа этих образований представляет собой новую тайну для астрономов.

В 2014 г. астрономы, используя новые возможности получения высококонтрастных снимков, открывшиеся при установке нового инструмента под названием SPHERE на Очень большой телескоп, обнаружили при помощи этого инструмента пять необычных образований в форме дуг в газопылевом диске молодой звезды AU Микроскопа. Начав работу над разгадкой природы этих таинственных образований, исследователи во главе с Антони Бокалетти из Парижской обсерватории, Франция, обратили свое внимание на снимки, сделанные «Хабблом» в 2010 и 2011 гг., и не только подтвердили наличие загадочных структур на этих архивных фото, но и обнаружили, что эти образования перемещаются с огромной скоростью – до 40000 километров в час – в направлении от звезды.

Команда пока не может с уверенностью сказать, что является причиной этих таинственных «волн» вокруг звезды. Однако исследователям уже удалось рассмотреть и исключить несколько явлений, которые могли быть привлечены в качестве объяснения наблюдаемого феномена. Так, ученые исключили сценарий со столкновением двух массивных и редких объектов типа астероида, в результате которого образуются огромные количества пыли и спиральные волны, обусловленные гравитационными нестабильностями системы.



Однако другие рассмотренные исследователями идеи выглядят более вероятными. Так, одно из предложенных объяснений состоит в том, что звезда AU Микроскопа, характеризуемая высокой активностью, разразилась мощной вспышкой, в результате которой с близлежащей планеты было «сорвано» большое количество материи, удаляющейся теперь прочь от звезды с большой скоростью.

Публикация увидела свет в журнале Nature.

Источник

Камера High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), установленная на борту марсианского орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, часто делает снимки песочных дюн Красной планеты с целью их подробного изучения. Эти снимки дают информацию об эрозии и перемещениях материала поверхности планеты, о режимах ветров и погоде и даже о пылинках грунта и размерах этих пылинок. Однако, если рассмотреть эти снимки повнимательнее, то на них также хорошо видны нижележащие слои поверхности, над которыми возвышаются эти дюны.

В промежутках между дюнами обнаруживается прочная и в значительной степени подвергшаяся растрескиванию поверхность. Этот трещиноватый участок поверхности планеты устойчив к ветровой эрозии и представляет собой материнскую породу, которая к настоящему времени растрескалась под влиянием напряжений изгиба и изменений температуры, таких как, например, охлаждение.

Согласно альтернативной версии эта поверхность может быть слоем осадочных пород, который однажды был влажным и растрескался при усыхании, подобно гигантской корке засохшей грязи. В любом случае, относительно небольшие и нерезко очерченные разломы, покрывшись сверху темным песком, стали отчетливо различимы, и теперь мы можем оценить расположение этих особенностей марсианского рельефа и получить больше информации о сформировавших их процессах.

Источник

Галактические скопления представляют собой самые крупные структуры во Вселенной – они представляют собой огромные конгломераты, состоящие из галактик, раскаленного газа и темной материи.

Близ центров скоплений галактик формирование звезд идет, как правило, довольно медленно. Обычно в центре скопления лежит одна гигантская галактика, формирование звезд в которой происходит значительно медленнее, чем в большинстве других известных галактик – включая нашу галактику Млечный путь. Внутри этой центральной галактики лежит сверхмассивная черная дыра массой примерно в тысячу масс центральной черной дыры Млечного пути. При отсутствии нагрева со стороны выбросов, производимых черной дырой, гигантские количества горячего газа, обнаруживаемые в этой центральной галактике, должны остывать, позволяя звездам формироваться с высокой скоростью. Предполагается, что эта центральная черная дыра исполняет роль термостата, предотвращая стремительное охлаждение окружающего её газа и затрудняя формирование звезд.

Однако новые научные данные позволяют видеть, что скопление галактик SPT-CLJ2344-4243, названное скоплением галактик Феникс, не подчиняется этой закономерности. Ещё в 2012 г. ученые объявили, что скопление галактик Феникс производит звезды с самой высокой для скопления галактик скоростью и является самым мощным источником рентгеновского излучения среди известных скоплений галактик.

Новые наблюдения этого скопления галактик, выполненные при помощи космических телескопов НАСА «Чандра» и «Хаббл», а также телескопа наземного базирования Clay-Magellan, расположенного в Чили, выявили любопытные подробности, касающиеся внутреннего устройства этого скопления. Ученые обнаружили массивные «нити» из газа и пыли длиной до 330000 световых лет, а также открыли крупные «полости» в рентгеновском фоне, внутри которых уровень излучения в этом диапазоне существенно ниже, чем в прилегающих к ним областям пространства. Также в ходе анализа данных наблюдений было обнаружено необычное свойство центральной черной дыры скопления, состоящее в том, что её поведение носит промежуточный характер между поведением центральной черной дыры квазара – самого яркого типа галактик во Вселенной – и радиогалактики.

Результаты анализа опубликованы в журнале The Astrophysical Journal; главный автор исследования Майкл МакДональд.

Источник