Новости науки

Изучая эмиссии пучков высокой энергии из центра Млечного пути, группа астрономов из Колумбийского университета в США пришла к выводу, что там может находиться большое количество потухших или потухающих светил. Об этом сообщает РИА Новости со ссылкой на статью, опубликованную в журнале Nature.

Прибегнув к помощи рентгеновского телескопа NuSTAR и орбитального телескопа XMM-Newton, астрономы наблюдали за рентгеновским пятном восточнее сверхмассивной черной дыры Sgr A* («Стрелец А*), которая находится в центре нашей Галактики. В результате им удалось увидеть тысячи ярких точек, испускавших рентгеновское излучение.

В 2009 году астрономы обнаружили планетную системы у звезды HD 7924, которая находится на расстоянии всего 55 световых лет от Земли. Сначала ученые предполагали, что в окрестностях звезды располагается одна «суперземля» (экзопланета, масса которой превышает земную, но меньше, чем у Юпитера и Сатурна). Недавно выяснилось, что рядом с HD 7924 находятся еще две «суперземли».

Источник

Землетрясение магнитудой 7,9, сотрясшее Непал 25 апреля, не только унесло многие тысячи человеческих жизней, но и уменьшило высоту горы Эверест. 

Источник

Новосибирские ученые из Института физики полупроводников имени Ржанова разработали стандарт измерений для наноматериалов. Об этом сообщает "Интерфакс" со ссылкой на старшего научного сотрудника института Сергея Косолобова.

«Мы создали эталонный объект, его зарегистрировали в Государственном реестре средств измерений РФ, он используется, в частности, производителями силовых микроскопов. Это эталон высоты», — заявил Косолобов.

Ученый объяснил, что в условиях сверхвысокого вакуума им удалось получить поверхности размером от 10 до 300 микрон с предельной на данный момент гладкостью. Шероховатости на этих поверхностях равны «высоте» одного атома кремния. Высота одной атомной «ступени» всегда одинакова — 0,3 нанометра. Однако технологии позволяют построить шероховатости высотой от одной до нескольких сотен атомных ступеней.

«Если мы соберем 10 таких ступеней, мы получим стандарт высоты размером 3 нанометра и так далее. На данный момент в мире таких стандартов, меньших, чем 90-100 нанометров, нет», — отметил Косолобов. Он пояснил, что эталон очень важен для калибровки приборов.

Эталон был создан с помощью электронного микроскопа, значительно усовершенствованного сотрудниками института. Они встроили в прибор сверхвысоковакуумную камеру. Как объяснил Косолобов, камера позволяет исключить помехи, связанные с влиянием окружающей атмосферы на исследуемый образец поверхности, и изучать его на атомном уровне.

Источник

Физики из Германии впервые создали стабильную молекулу из трех атомов гелия, которые связаны друг с другом и удерживаются на невозможно далеком расстоянии друг от друга квантовыми силами, чье существование было предсказано советским физиком Виталием Ефимовым в 70 годах прошлого века.

Физики впервые создали стабильную экзотическую молекулу из трех атомов гелия, атомы в которой находятся на невозможно большом расстоянии благодаря связывающим их квантовым силам, чье существование было предсказано советским физиком в 70 годах прошлого века, говорится в статье, опубликованной в журнале  Science.

Советский ученый Виталий Ефимов еще в 1970-х годах предсказал возможность существования материи, находящейся в экзотическом "тримерном" состоянии. В состоянии Ефимова материя состоит из трех частиц, связанных между собой на квантовом уровне. Для того чтобы между ними возникла такая связь, нужно, чтобы они находились строго на определенном удалении друг от друга.

Когда дистанция между частицами увеличивается в 22,7 раза, состояние Ефимова возникает снова, а дальнейшее увеличение расстояния приводит к бесконечной череде состояний Ефимова. На протяжении последних 40 лет физики ожесточенно спорили, пытаясь подтвердить или опровергнуть выкладки Ефимова, и только в 2005 году австрийским исследователям удалось объединить три атома цезия в подобную структуру и доказать, что физика Ефимова существует.

Группа немецких и российских физиков под руководством Максима Куницкого из университета Гете во Франкфурте смогла собрать подобную тройную молекулу из атомов гелия, над созданием которой физики бились на протяжении более чем 38 лет.

Куницкому и его коллегам удалось получить гелиевые тримеры и отделить их от обычных "двойных" молекул этого газа при помощи сверхкоротких лазерных импульсов, которыми физики облучали атомы гелия.

Подобное облучение приведет к тому, что молекула гелия "взорвется", как выражаются физики, и распадется на индивидуальные ионы. Они разлетятся в стороны с определенной скоростью и в определенном направлении, по которым можно восстановить их оригинальное положение и выяснить, была ли уничтоженная молекула ефимовским тримером или обычным "двойным" гелием.

Используя этот прием, группа Куницкого смогла создать два типа трехатомных молекул в облаке атомов гелия, охлажденных до температур, близких к абсолютному нулю. В первой из них атомы были расположены на минимальном расстоянии друг от друга, которое, тем не менее, в 100 раз больше типичной химической связи между атомами, а во второй – на рекордно далеком.

Вопреки предсказаниям, "треугольник" молекулы второго типа не был равносторонним или равнобедренным – он был сильно вытянутым и один из трех атомов всегда находился дальше от двух других частиц, чем они — друг от друга. Такая молекула была нестабильной, хотя гелиевые "тройки" первого типа могли существовать бесконечно долго без внешнего вмешательства в их жизнь.

Как полагают авторы статьи, эту же технику "дрессировки атомов" можно использовать для создания и изучения иных видов ефимовских тримеров, состоящих из атомов других элементов. Дальнейшее их изучение, надеются ученые, поможет понять, какую роль такие квантовые молекулы могут играть в природе и в жизни Вселенной, и как их можно применить в промышленности и науке.

"Это первая стабильная ефимовская система, которая была когда-либо открыта. Подобные тримеры летали по лаборатории, внутри вакуумной камеры, не взаимодействуя с приборами и не нуждаясь во внешней поддержке. Максим создал ее в нашей маленькой лазерной лаборатории, и для этого не понадобились большие машины или ускорители", — заключает Райнхард Дернер (Reinhard Doerner), руководитель лаборатории и коллега Куницкого.

Источник

Всматриваясь в центральную часть Млечного пути, космический телескоп НАСА Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) заметил таинственное свечение в высокоэнергетической рентгеновской области спектра, которое может оказаться «воем» мертвых звезд, «поедающих» своих звездных компаньонов.

В центре нашей галактики Млечный путь лежит огромное количество молодых и старых звезд, небольших черных дыр, а также других разновидностей звездных останков — расположенных вокруг сверхмассивной черной дыры, называемой Стрельцом А.

Космическая обсерватория NuSTAR, запущенная в космос в 2012 г. стала первым телескопом, способным получать снимки этого хаотичного региона космического пространства в высокоэнергетической части рентгеновского диапазона. На этих новых снимках представлена область диаметром около 40 световых лет вокруг сверхмассивной черной дыры. Астрономы были удивлены тем, что на этих изображениях обнаружился «фон» высокоэнергетического рентгеновского излучения.

Для объяснения этого явления астрономы предложили четыре теории, три из которых связаны с звездными останками. Согласно первым двум теориям, рентгеновское излучение может вызываться падением материи на белые карлики или черные дыры небольших масс. Третья теория говорит о том, что источниками рентгеновских лучей могут быть пульсары — сверхплотные быстровращающиеся звездные останки. Четвертая теория вообще не затрагивает звездные «трупы» и предполагает, что наблюдаемый рентгеновский «фон» создают космические лучи — потоки высокоэнергетических частиц, образующиеся при поглощении материи сверхмассивной центральной черной дырой галактики.

Источник

Ио, один из четырех спутников Юпитера, обнаруженных Галилео Галилеем в 1610 г., является наиболее геологически активным небесным телом Солнечной системы. Сотни зон с повышенной вулканической активностью усеивают поверхность Ио, покрытую в основном серой и её диоксидом.

Крупнейшая из этих вулканических форм рельефа носит название Локи по имени норвежского бога, часто ассоциируемого с огнем и хаосом, и представляет собой вулканическую впадину, называемую патерой, в которой плотная кора из лавы затвердевает на поверхности лавового озера и опускается на дно озера, что приводит к росту интенсивности теплового излучения, которое фиксируется наземными средствами наблюдения. Впадина вулкана Локи, диаметр которой составляет всего-навсего 200 километров, находится на расстоянии в 600 миллионов километров от Земли, а потому до настоящего времени её подробное наблюдение при помощи наземных оптических/ИК телескопов было невозможно осуществить.

Оснащенный двумя зеркалами, каждое из которых составляет 8,4 метра в поперечнике, расположенными на расстоянии в 6 метров друг от друга, телескоп Large Binocular Telescope, или LBT, позволяет получать снимки такого же высокого разрешения, какие давал бы телескоп с одним зеркалом диаметром 22,8 метра, благодаря комбинированию света посредством интерферометрии. Используя интерферометр Large Binocular Telescope Interferometer, or LBTI, этого телескопа, международная команда исследователей во главе с Элом Конрадом, ученым из обсерватории Large Binocular Telescope Observatory, или LBTO, смогла взглянуть на вулканическую впадину Патеру Локи и выявить детали, прежде неразличимые с Земли.

На представленном снимке изображение Патеры Локи, сделанное при помощи телескопа LBT (оранжевое), наложено на изображение этой вулканической впадины, полученное при историческом пролете мимо Юпитера КА «Вояджер».

Источник

Группа необычно крупных черных дыр может поглощать материю в больших количествах, чем ожидалось, согласно новому исследованию, проведенному с использованием рентгеновской обсерватории НАСА Chandra. Эти находки могут помочь астрономам понять, как самые крупные черные дыры могли расти столь стремительно в ранней Вселенной.

Астрономам уже довольно давно известно, что сверхмассивные черные дыры, лежащие в центрах галактик, могут поглощать гигантские количества газа и пыли, попадающих под воздействие мощной гравитации «космических обжор». В процессе падения на такие черные дыры, материя загорается настолько ярко, что её свечение становится заметным на расстоянии в несколько миллиардов световых лет. Астрономы называют такие интенсивно поглощающие материю черные дыры “квазарами”.

В новом исследовании ученые показали, что некоторые квазары куда более «прожорливы», чем предполагалось ранее.

«Даже по сравнению с остальными «обжорами», которыми являются все без исключения квазары, эти гигантские черные дыры поглощают материю чрезвычайно быстро — по крайней мере в 5-10 раз быстрее, чем типичные квазары», — сказал Бин Луо из Универнситета штата Пенсильвания, США, главный автор нового исследования.

Луо и его коллеги проанализировали данные, полученные при помощи обсерватории Chandra, по 51 квазару, находящемуся на расстояниях от 5 до 11,5 миллиарда световых лет от Земли. Эти квазары были выбраны по причине того, что они испускали менее интенсивное, чем в случае обычных квазаров, излучение в УФ и рентгеновском диапазонах спектра. Анализ полученных данных позволил астрономам сформулировать гипотезу, согласно которой наиболее «прожорливые» квазары светятся не ярче, а слабее, чем некоторые их менее активные собратья. Согласно этой гипотезе, вокруг поглощающих наибольшие количества материи черных дыр формируется структура из газа и пыли в форме тора, блокирующая часть света, излучаемого таким квазаром в радиальных направлениях.

Источник

Вчера беспилотный космический аппарат НАСА разбился о поверхность Меркурия. У межпланетной станции закончилось топливо, что стало причиной завершения 11-летней миссии. Об этом заявили в четверг представители американского космического агентства.

Космический аппарат MESSENGER стал первым космическим аппаратом, побывавшим на орбите Меркурия. Жизнь межпланетной станции прекратилась в четверг в 19:26 по Гринвичу (22:26 по МСК). Незадолго до своей кончины межпланетный зонд в последний раз обратился к общественности в Твиттере. 

«Я думаю, что пришло время попрощаться с моими друзьями и родными, а также командой исследовательской миссии. Совсем скоро меня ждет фатальная близкая встреча с Меркурием». 

Вскоре после этого в Твиттере на официальной странице @MESSENGER2011 был размещен снимок поверхности Меркурия, которую космический аппарат успел отправить на последних минутах своей жизни. 

Как ранее заявляли представители НАСА, окончание миссии аппарата не удастся зафиксировать с Земли, так как удар произойдет на той стороне Меркурия, которая общанена в противоположную сторону от Земли. Однако Американское космическое агентство подтвердило, что зонд действительно разбился о поверхность ближайшей к Солнцу планеты. 

«В четверг вечером миссия НАСА по планетарным исследованиям подошла к запланированному финалу. Межпланетная станция MESSENGER врезалась в поверхность Меркурия на скорости 8 750 миль в час (3,91 км в секунду). В результате столкновения на поверхности планеты образовался новый кратер», - говорится в заявлении НАСА.

Сам по себе космический корабль достигал лишь трех метров в длину. По словам представителей НАСА, диаметр вновь образованного кратера должен дастигать 16 метров.

Межпланетный зонд MESSENGER был запущен в 2004 году. Миссия достигла беспрецедентного успеха. 

«Однако с кончиной космического аппарата миссия MESSENGER не заканчивается. Мы переходим на новую ее стадию. Нам предстоит проанализировать захватывающие данные, содержащиеся в архиве. Так что еще не одна тайна Меркурия будет раскрыта!», - говорит Джон Грусфельд, исследователь НАСА.

Источник

Ученые обнаружили соленые подземные воды, залегающие под сухими долинами Антарктиды. Наличие воды в этих местах стало не единственным сюрпризом для ученых. Еще больше удивил тот факт, что воды являются обитаемыми. Сухие долины Антарктиды имеют геологические сходства с тем, что в прошлом представлял собой Марс. В виду этого данное открытие может дать ответы на вопросы о формах жизни, которые могли существовать на Красной планете. Оно также может направить ученых в их поисках жизни на других космических объектах. Открытие дает основания предположить, что жизнь может существовать на ледяных спутниках Юпитера и Сатурна. 

Сухие долины, расположенные к западу от пролива Мак-Мердо, оставляют массу загадок для ученых. Несмотря на то что современной науке известно многое о геологии и гидрологии поверхности Антарктиды, мы имеем лишь слабое представление о том, что происходит под ледниками и озерами. По крайней мере, так было до недавнего времени. Согласно результатам нового исследования, опубликованным в журнале «Nature Communications», под вечной мерзлотой скрываются водные потоки. Помимо этого, данные подземные воды являются средой обитания множества микроорганизмов. Воды богаты минералами, которые поддерживают жизнь ее жителей. Это могут быть микроорганизмы, которые производят энергию в результате химических реакций с железом и серой, например, сероредуцирующие бактерии.

Обнаруженные подземные воды являются очень солеными. В них содержится некоторое количество химических веществ из донных отложений, некогда залегавших на больших глубинах. 

По уровню содержания соли, хлорида натрия, обнаруженные воды напоминают океанические. 

Открытие было сделано с помощью специального электромагнитного датчика. Прикрепив его к вертолету, ученые смогли различать пролегающие между солесодержащими отложениями и льдом слои. 

Не исключено, что жидкая соленая вода, залегающая под толщей льда на других объектах Солнечной системы, таких как спутники Сатурна – Энцелад и Мимас, спутник Юпитера – Ганимед и даже спутник Нептуна – Тритон, может также являться средой обитания микроорганизмов. Толстые слои льда защищают воду от потенциально опасных космических лучей.

Источник

Команда астрономов, используя наземные телескопы, расположенные на Гавайях, в американских штатах Калифорния и Аризона, а также мощности автоматизированной системы поиска внесолнечных планет, открыли планетную систему вокруг звезды, расположенной всего-навсего в 54 световых годах от Солнечной системы. Все три планеты этой системы обращаются вокруг своей звезды по более узкой орбите, чем орбита Меркурия вокруг Солнца, совершая полный оборот вокруг своего светила всего лишь за 5, 15 и 24 дня соответственно.

Команда американских астрономов обнаружила эти планеты, используя измерения, выполненные при помощи телескопа Automated Planet Finder (APF) Telescope, расположенного в Ликской обсерватории, Калифорния, обсерватории Кека, Гавайи, и телескопа Automatic Photometric Telescope (APT), обсерватория Fairborn, Аризона.

Исследовательская команда обнаружила эти новые планеты, изучая колебания звезды HD 7924, вызванные гравитационным воздействием на неё со стороны движущихся по орбитам планет. Телескоп APF и научные инструменты обсерватории Кека отслеживали орбиты этих планет в течение многих лет, используя технику Допплера, которая позволила успешно обнаружить несколько сотен преимущественно крупных планет, обращающихся вокруг близлежащих звезд. Телескоп APT помог ученым произвести важные измерения яркости звезды HD 7924, подтверждающие открытие этих планет.

Новый научный инструмент APF позволяет ускорить процесс поиска новых планет. Благодаря этому инструменту планеты теперь могут быть открыты, а их орбиты прослежены значительно быстрее, чем прежде, поскольку APF представляет собой комплекс оборудования специального назначения, который в автоматическом режиме производит поиск новых планет в каждую ясную ночь. Чтобы обучить компьютер производить поиск планет без присмотра со стороны человека, команде ученых из Калифорнийского университета потребовалось несколько лет.

Источник

Как быстро после Большого взрыва могла появиться вода? Очевидно, не сразу, поскольку молекулы воды содержат кислород, а кислород мог сформироваться лишь внутри первых звезд. Затем этот кислород рассеялся по Вселенной и начал объединяться с водородом в значительных количествах. В новой теоретической работе утверждается, что, несмотря на эти сложности, водяные пары могли присутствовать во Вселенной в «карманах» пространства спустя всего лишь один миллиард лет после Большого взрыва в таких же количествах, как в настоящее время.

«Мы взглянули на химический состав молодых молекулярных облаков, в которых содержится в тысячу раз меньше кислорода, чем в нашем Солнце. К нашему удивлению, мы обнаружили, что в них может содержаться настолько же много паров воды, как в нашей собственной галактике», — говорит астрофизик Ави Лоэб из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США.

В ранней Вселенной находилось чрезвычайно мало химических элементов тяжелее водорода и гелия. Считается, что звезды первого поколения были массивными и короткоживущими. В этих звездах сформировались элементы, подобные кислороду, которые затем были рассеяны по Вселенной посредством звездных ветров и взрывов сверхновых. Это привело к появлению «островков» из газа, обогащенного тяжелыми элементами. Однако даже в веществе таких «островков» содержалось намного меньше кислорода, чем в газе Млечного пути в настоящее время.

Команда изучила химические реакции, которые могли привести к образованию воды в условиях, поддерживающихся в молекулярных облаках ранней Вселенной, то есть при наличии относительно небольших количеств кислорода. Исследователи обнаружили, что при температурах порядка 300 Кельвинов в газовой фазе могли формироваться значительные количества паров воды, несмотря на относительный недостаток одного из исходных реагентов.

«Такие температуры были вероятнее в то время, поскольку Вселенная была теплее, чем сегодня, и газ не мог эффективно охлаждаться», — объясняет главный автор исследования, доктор философии Шмуэль Бьяли из Тель-Авивского университета, Израиль.

Источник

Международная группа астрофизиков во главе с Майком Хадсоном из Университета Ватерлоо, Канада, создали трехмерную карту Вселенной, которая охватывает зону диаметром примерно в два миллиарда световых лет. Эта карта стала наиболее подробным изображением нашей космической «округи» на сегодняшний день.

Эта сферическая карта сверхскоплений галактик призвана углубить наше понимание распределения материи по Вселенной, а также наше понимание темной материи — представляющей собой одну из величайших загадок современной физики.

«Распределение галактик неоднородно, и в нем не наблюдается бросающейся в глаза закономерности. На кривой распределения имеются максимумы и минимумы, её график напоминает собой горную цепь. Именно такое распределение мы ожидали бы увидеть, если крупномасштабная структура зарождалась в ранней Вселенной в результате квантовых флуктуаций», — сказал Хадсон.

Голубые и белые области на карте соответствуют более плотному расположению галактик. Красная область изображает крупнейшее в нашей космической «округе» сверхскопление галактик, называемое скоплением Шепли. Неисследованные зоны представлены в темно-синем цвете.

Знание о местоположении и движении материи Вселенной поможет астрофизикам предсказывать расширение Вселенной и идентифицировать области космического пространства, богатые темной материей.

Ученые давно наблюдают, что разные галактики движутся во Вселенной с разными скоростями из-за того, что расширение нашего мира неоднородно. Эти различия астрономы связывают с так называемыми «пекулярными» скоростями галактик. Наша галактика Млечный путь и её сосед галактика Андромеда движутся со скоростью порядка 2 миллионов километров в час.

Прежние модели неудовлетворительно объясняли наблюдаемые пекулярные скорости. Хадсона и его команду интересует, в первую очередь, выяснение того, какие структуры Вселенной отвечают за наличие у галактик пекулярных скоростей.

Своей следующей научной задачей команда видит составление более детальной карты пекулярных скоростей галактик, которое планируется произвести совместно с австралийскими исследователями.

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

Источник

Команда ученых миссии Curiosity опубликовала в журнале Nature Geoscience интересное исследование о неустойчивой жидкой воде и водной активности в кратере Гейла на Марсе. Последний является объектом исследования марсохода НАСА Curiosity.

Группа ученых проанализировала относительную влажность и температуру воздуха, а также температуру почвы в кратере Гейла. Данные были получены от марсохода Curiosity. Исследование показало, что в ночное время на глубине 5 сантиметров под поверхностью скапливается влага, которая затем испаряется после восхода солнца. Таким образом, между атмосферой и почвой происходит активный водный обмен.

Команда объясняет, что для существования микроорганизмов температура и активность воды, вероятно, являются слишком низкими. Несмотря на то что потенциал для существования жидкой воды найден, жизнь на Марсе вряд ли будет обнаружена. Красная Планета является слишком сухой и холодной, а космическое излучение слишком мощным. Оно проникает как минимум на метр под поверхность Марса и убивает все живое, по крайней мере, если речь идет о привычных для нас формах жизни.

На поверхности Марса часто встречается соль хлорной кислоты. «Мы подразумеваем, что жидкие солевые растворы имеются в изобилии за пределами экваториальных районов, где атмосферная влажность выше и температура ниже», - говорит команда исследователей. 

В дополнительном исследовании, также опубликованном в журнале Nature Geoscience, ученые отмечают, что взаимодействие солей хлорных кислот с материалами, из которых созданы космические аппараты, может вызвать коррозию.

Колеса марсохода Curiosity были значительно повреждены именно в кратере Гейла. Как предполагают исследователи, эти повреждения могут быть сравнимы с коррозией алюминия при взаимодействии металла с различными солями. 

«Анионы хлорида и перхлората могли увеличить нагрузку на алюминиевые колеса марсохода Curiosity и привести к точечной коррозии», - заключают ученые.

Источник

Астрономы, используя телескоп Very Large Array (VLA) Национального научного фонда США, обнаружили давно разыскиваемое «недостающее звено», связывающее между собой взрывы сверхновых, сопровождающиеся гамма-всплесками, и те взрывы звезд, которые не сопровождаются этими мощными узконаправленными выбросами высокоэнергетического излучения. Ученые обнаружили, что звездный взрыв, наблюдаемый в 2012 г., имел большое число характеристик, указывающих на то, что это событие способно породить гамма-всплеск, однако в действительности выброса гамма-лучей до сих пор не произошло.

«Этот поразительный результат дает нам ключи к пониманию механизмов этих взрывов, — сказал Саян Чакраборти из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США. — Исследуемый нами объект заполняет пустующее место в морфологическом ряду между гамма-всплесками и другими сверхновыми этого типа, показывая, что при таких взрывах возможен широкий спектр различных вариантов развития событий».

Этот объект, носящий название Сверхновой 2012ap (SN 2012ap) представляет собой так называемую «сверхновую с коллапсом ядра». Этот тип взрыва имеет место тогда, когда термоядерные реакции, происходящие в центральной части очень массивной звезды, не могут более обеспечивать звезду энергией, достаточной для уравновешивания гравитации её внешних частей. Тогда звезда «схлопывается» в сверхплотную нейтронную звезду или черную дыру. Остатки материала выбрасываются в космос при взрыве сверхновой.

В большинстве случаев такого типа при взрыве сверхновой формируется почти сферический «пузырь» из материала, который расширяется со скоростью, существенно меньшей скорости света. В этом случае гамма-всплесков не наблюдается.

Однако иногда из звездной материи формируется небольшой, короткоживущий диск, который окружает вновь образовавшуюся нейтронную звезду или черную дыру. Этот аккреционный диск порождает джеты материи, которые испускаются из полюсов диска со скоростями, близкими к скорости света. Такую комбинацию вращающегося диска и джетов ученые называют «двигателем» (engine) сверхновой, и этот тип взрывов порождает гамма-всплески.

В новом исследовании, тем не менее, показано, что не все сверхновые, имеющие «двигатель», могут производить гамма-всплески. Частицы джетов, испускаемых сверхновой-объектом исследования, поначалу двигались со скоростями, близкими к скорости света, но затем быстро замедлились.

Исследование появилось в журнале The Astrophysical Journal.

Источник

Физикам впервые удалось получить трехмерное видео, показывающее процесс дифференциации живых клеток. Они также построили математическую модель, которая объясняет, каким образом изменение формы группы клеток стимулирует это явление. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Кембриджского университета.

Ученые при помощи флюоресцентной микроскопии наблюдали за процессом гаструляции (точнее, его разновидностью — инвагинацией) у водорослей рода Вольвокс (Volvox). Исследование этих зеленых водорослей привлекло внимание специалистов, прежде всего, тем, что Volvox являются колониальными организмами, которые при существовании в пределах колонии проявляют высокую степень специализации. Как полагают многие ученые, первые многоклеточные организмы получили свое развитие именно от колониальных форм одноклеточной жизни.

Инвагинация у вольвокс похожа на этот же процесс у эмбрионов животных. У последних он происходит, когда внешний слой зародыша через специальное отверстие начинает втягиваться внутрь. Именно такой процесс удалось заснять ученым. У группы клеток вольвокс выворачивание начинается с образования двух полушарий, после чего одно из них начинает втягиваться в другое. Этот процесс длится в течение примерно часа, после чего группа принимает свою прежнюю форму.

Что происходит с российской наукой, как догнать лидеров в области науки, почему важно знать английский и сотрудничать с иностранными коллегами, «Газете.Ru» рассказал Олег Уткин — глава подразделения IP & Science в России и СНГ компании Thomson Reuters.

— Какие сильные стороны у российской науки?

— Сильные стороны связаны с традиционными областями, которые активно развивались на протяжении многих десятков лет. Это прежде всего математика, физика и химия. В последние годы к списку добавилась биология, и мы очень этому рады. Можно также отметить наши сильные позиции в астрономии и ряде наук о Земле, например метеорологии и океанологии. Но все-таки сильные стороны по-прежнему связаны с фундаментальной наукой. В то же время результаты прикладных исследований, за исключением ряда специфических направлений, которые относятся к обороноспособности страны и атомной энергетике, не столь выдающиеся.

Сильные стороны широко освещены. Этому способствует Российская академия наук, а в последние годы и российские университеты.

— Активизировались ли какие-то направления в последние годы?

— В последние годы активизируются медико-биологические науки. Прежде всего это связано с государственной политикой по развитию отрасли. Например, с программой-2020 по развитию фарминдустрии.

А мы готовы смотреть на те тенденции, которые исходят из самой науки и возникают благодаря органичному развитию тех или иных направлений, нежели фактору внешней поддержки. В связи с этим нам стоит быть более открытыми к интернационализации российской науки, а также к проведению большего числа международных и межрегиональных исследований.

Как ни странно, структура науки, которая нам досталась в наследство, построена так, что очень много исследований замкнуто в рамках отдельных региональных отделений Академии наук — Уральского, Дальневосточного, Сибирского. И даже между ними достаточно мало взаимодействия.

— Какие проблемы у российской науки имеются?

— По-моему, это тема для обсуждения на уровне Министерства образования и науки. Как писал Крылов, пироги должен печь пирожник, а сапоги тачать сапожник.

Глава подразделения IP & Science в России и СНГ компании Thomson Reuters Олег Уткин

— Если говорить о Web of Science, то какие страны лидируют и можно ли сравнить с ними Россию?

— Это очень комплексный вопрос.

Если говорить о большем числе публикаций, по-прежнему лидируют страны, где английский язык является родным, прежде всего США. Традиционно очень активно растет Китай. Также мы наблюдаем активный рост научных публикаций из стран Латинской Америки и некоторых стран Азии, например Турции и Ирана.

Однако практика публикаций по различным областям науки такова, что больше всего публикуется журналов в области медико-биологических исследований, меньше — в области общественных и гуманитарных наук.

Имеются особенности, касающиеся, например, активности даже не стран в целом, а отдельных университетов. Опять же в России действует программа повышения международной конкурентоспособности «5-100», благодаря чему развитие пятнадцати российских университетов идет опережающими темпами.

О лидерстве стран не принято говорить сейчас в Европе и Северной Америке. Поэтому, в Европе особенно, наука вышла за рамки отдельной страны. Возьмите хотя бы проект Большого адронного коллайдера. Финансирование идет все меньше из области национальных бюджетов, все больше из области международных организаций и совместных международных проектов нескольких стран.

— Можно ли сказать, что российские исследователи стали чаще прибегать к английскому языку? Что делать с переводными журналами?

— Если смотреть представленность переводных журналов из России и Китая в Web of Science, то количество сопоставимо. И там, и там порядка 200 журналов.

— А по импакт-факторам?

— По импакт-факторам они тоже близки. И там, и там импакт-факторы невысокие. То есть российские переводные журналы находятся, как правило, в третьем-четвертом квартиле. Но точно так же это касается переводных китайских журналов.

Если смотреть общее количество публикаций из России и Китая, то в России эта цифра составляет в лучшем случае от 30 тыс. до 40 тыс. в год. В случае Китая это на порядок больше — 300–400 тыс. публикаций в год.

Простая арифметика показывает, что эти публикации не могут физически «уместиться» в существующие рамки переводных журналов. Это говорит о том, что китайские авторы активно публикуются в журналах, изначально не издающихся на китайском языке, международных, или, скажем так, англоязычных. И я думаю, что с точки зрения интернационализации российской науки, за которую мы очень ратуем, и с точки зрения видимости публикаций это правильная тенденция.

Рано или поздно мы тоже на эту дорогу встанем. Единственное, что нас пока сдерживает, — это некая традиционность авторов. Вообще ученые довольно консервативны и им достаточно знать и уметь хорошо публиковаться в привычных журналах, нежели изучать подачу публикации в электронном виде, общаться с редакторами на английском языке. Нужно выходить из этой комфортной зоны и пытаться освоить новые горизонты, новые журналы. И я понимаю, что это чисто технически порой бывает непросто.

Главная цель состоит в том, чтобы донести результаты российских публикаций до международного сообщества, которое бы их оценило и восприняло.

— Как же соблюсти баланс между наукой академической и наукой университетской?

— Академии наук существовали на территории практически всего бывшего СССР, а сейчас эту традицию пытаются изменить. В частности, такие страны, как Грузия и Казахстан, встали на этот путь еще раньше России, начав с реформы национальных академий.

Реформы привели к разным последствиям. Где-то, как в Казахстане, получше, где-то похуже. У нас реформы пока на этапе, который не позволяет их качественно оценить с точки зрения результатов. Я думаю, что во многом, конечно, традиционно был взят курс на дореволюционную ситуацию и ситуацию, которая была и существует в разных странах мира, когда университетская наука не отделялась от академической.

В ряде российских регионов это до сих пор так. Например, если мы возьмем пример Сибирского отделения Академии наук, Академгородка и Новосибирского государственного университета: одна из причин, почему НГУ так заметно продвигается сейчас в рейтингах, заключается в том, что студенты слушают лекции преподавателей, которые приходят к ним из близлежащих научных институтов.

С нашей точки зрения, университеты прежде всего имеют потенциал в виде новых ученых, которые не могут быть взяты откуда-то извне, кроме как из студенческой, аспирантской среды. К сожалению, средний возраст наших академиков весьма преклонный. На развитие университетской науки и нацелена задача ликвидировать этот разрыв поколений.

— А какова ситуация с рейтингами университетов?

— Методов оценки и сравнения может быть много, и каждый из них имеет право на существование. Сейчас традиционно мы работаем с несколькими международными и национальными рейтингами. И я могу сказать, что все они имеют свою специфику — включают в себя элемент той или иной оценки публикаций и цитирования этих публикаций.

Помимо этих факторов имеются и другие, такие как академическая репутация, известность того или иного университета. И в том, и в другом случае, к сожалению, наши университеты пока не достигли того уровня, чтобы в этих рейтингах лидировать.

Мы считаем, что проект «5-100» — это очень значимый проект, мы его всячески готовы поддерживать, и информационно, и технически, с точки зрения сбора и подачи данных для проектного офиса.

Мы поддерживаем ряд наших университетов с точки зрения информации и через наши ресурсы, которыми они пользуются.

Кроме того, мы готовим отдельные, кастомизированные решения и отчеты. В частности, один из таких проектов — Уральский федеральный университет. Сейчас мы готовимся работать в том же ключе с рядом других организаций.

— Как обстоит ситуация с цитируемостью российских ученых?

— Сохраняется ситуация стабильного роста, который начался несколько лет назад, на рубеже 10-х годов XXI века. Я думаю, что это объективный показатель, потому что наука у нас стала все более и более заметна.

С другой стороны, есть целый ряд обстоятельств, связанных с международной конкурентоспособностью.

Для того чтобы быть на том же уровне, уже нужно не идти, а бежать.

Этому процессу придается ускорение, я уже называл Китай и другие страны Юго-Восточной Азии. И сейчас на этот путь активно встают государства Ближнего Востока, которые традиционно воспринимались всем миром как поставщики нефти и газа. Сейчас они работают над тем, что будет после нефтегазовой эры.

Согласно указу президента России, доля российских публикаций должна достигнуть по базе данных Web Science 2,44%. Сейчас мы подошли вплотную к уровню 2%. Но для того, чтобы нам штурмовать 2,44%, нужно в год увеличение количества публикаций примерно в полтора-два раза. С учетом того, что количество глобальных публикаций продолжит расти.

— Какие приоритетные области и сферы для Web of Science для России?

— Web of Science — это фонарь, который подсвечивает прошлое, потому что он фиксирует уже состоявшиеся публикации или те, которые выйдут в ближайшее время.

Чтобы делать некий форсайт, нужно смотреть в будущее. И конечно, чтобы это сделать, к возможностям Web of Science нужно добавить другие, например данные о патентах. Нужно смотреть более глубоко по технологическим трендам, которые формируются сейчас, и тем технологическим платформам, которые возникнут в ближайшем будущем. Такая работа ведется на государственном уровне.

В вопросе о цитируемости есть положительные тенденции, и она в целом растет. Но есть и довольно сложные вопросы. Дело в том, что спрос рождает предложение. Мы видим, что в ряде стран, в том числе и в России, практикуется некая упрощенная схема публикаций, когда люди готовы пойти на поводу у мошенников, которые предлагают им под вывеской солидных международных журналов некую финансовую схему, когда человек платит деньги за публикацию и считает, что его статья попала в какую-то хорошую международную базу данных, где ее начнут читать и цитировать. Это, к сожалению, не так.

Более того, эти так называемые хищнические журналы расцветают пышным цветом и бороться с ними сложно. Это, если хотите, прямое следствие роста популярности наукометрии и библиометрии в мире. Такое есть в Китае. А еще на территории бывшего СССР, например в Казахстане.

— Как с этим бороться?

— Бороться очень сложно: закроешь один журнал — появляются следующие. Скорее нужно вести мониторинг журналов и национальных рейтингов.

— Речь о российском индексе цитирования?

— Да, вы правы. В мире потребность в таких национальных индексах цитирования растет. Это попытка оценить публикации на различных языках, а не только преимущественно на английском.

Первый наш проект был связан с китайским индексом цитирования. Затем были латиноамериканский и корейский индексы. Сейчас разрабатывается российский. А в планах — арабский, турецкий и ряд других.

— Вас не пугает ситуация с «мусорными» журналами?

— Она существует мало где в мире, но на территории бывшего СССР это очень типичная проблема. И наш путь ее решения — это проведение политики отбора качественных журналов и ориентация авторов на публикации именно в этих журналах.

Пока была поставлена задача создать индекс с тысячей журналов. Может быть, их будет меньше.

Эти журналы будут индексированы на платформе Web of Science. При этом отдельно будут считаться ссылки на русскую и английскую версии одной и той же статьи. И эти вещи будут уже точно соотнесены друг с другом. В общем, это такое массовое продвижение информации о российских научных исследованиях в мире.

— Какие наукометрические инструменты существуют?

— Существует два типа таких инструментов. Инструменты библиометрические — это применение того или иного раздела математики к публикациям. В частности, импакт-факторы, или подсчет цитирования, — это один из таких инструментов. И экспертные — это когда люди дают журналам оценку, базируясь на собственном опыте, на собственных знаниях.

Наш рецепт — это сочетание одного с другим. То есть это максимальный учет существующих фактов и объективных данных, которые можно почерпнуть из международных баз данных, сопоставимых, создаваемых на протяжении последних там десятилетий на одних и тех принципах, и экспертные оценки, которые могут проанализировать эти фактические цифровые результаты. Цифры сами не говорят, чтобы они заговорили, это должны быть люди, которые на них смотрят и оценивают.

— Но тот же импакт-фактор — это далеко не абсолют...

— Да, недостатки есть. Однако наука не стоит на месте, сейчас другие показатели, другие коэффициенты рассчитываются. И это хорошо. Но если задаться вопросом, а может ли быть создан идеальный коэффициент, который бы содержал в себе возможности оценки всех отраслей, всех аспектов науки, не содержал в себе никаких ошибок, никаких негативных сторон, конечно же, нет, скорее всего, нет.

— Какие проекты Thomson Reuters реализует в России?

— У подразделения IP&S Thomson Reuters есть множество проектов, которыми мы гордимся, — это карта российской науки, поддержка доступа к Web of Science на уровне консорциума университетов и научно-исследовательских организаций, который структурирован министерством, и партнером нашим выступает Государственная публичная научно-техническая библиотека России. У нас очень успешный проект с Уральским федеральным университетом и Уральским отделением Академии наук, который мы были бы рады, скажем так, мультиплицировать по другим регионам.

Есть у нас и проект, связанный с созданием российской полки журналов на Web of Science — индекса цитирования российских журналов.

У нас активно развивается сотрудничество и по новым наукометрическим решениям, и по решениям управления научными исследованиями. Недавно мы подписали соглашение о сотрудничестве, которое предполагает внедрение в национальном исследовательском технологическом университете МИСиС системы электронного управления научными исследованиями, которое предполагает, что на всех этапах, от принятия решения о получении того или иного гранта и документов для получения гранта до публикации работ, подготовленных по итогам проведения исследований, полученных по этому гранту, процесс автоматизирован. Это позволяет избежать ручной работы, многих ошибок, неточностей и задержек по времени.

Сейчас активно работаем с другими университетами в Санкт-Петербурге, Томске и других городах, с тем чтобы этот опыт использовать не только в Москве.

— Проекты носят исключительно коммерческий характер?

— Да, мы коммерческая компания, но делаем очень многое для поддержки наших пользователей либо бесплатно, либо с платой для пользователей, но за деньги компании.

Главным результатом является то, что последние шесть-семь лет работы мы создали солидную клиентскую базу в России и странах СНГ. Мы хотели бы развиваться в направлении представления более новых сервисов и решений информационных для наших пользователей. В частности, пример МИСиСа — это одно из таких решений.

Другие решения связаны с созданием отчетов под заказ конкретных организаций. Как пример, в УрФУ.

Кроме того, мы готовы просто поддержать создание наукометрических лабораторий и заниматься поставкой данных, которыми эти лаборатории могли бы пользоваться и уже сами решать, что они могут с ними сделать.

Источник

Первые звезды во Вселенной появились спустя несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва, завершая своим появлением космологический период, известный как «темная эпоха» — когда атомы водорода и гелия уже сформировались, однако ничто ещё не светилось в оптическом диапазоне. В настоящее время канадские исследователи рассчитали, на что походили эти древние объекты: ученые обнаружили, что эти первые звезды могли собираться в необычайно яркие скопления, которые временами могли сравниться по светимости с сотней миллионов Солнц.

Александр Де Соуза и Шантану Басу, оба ученых из Университета западного Онтарио, Канада, рассчитали при помощи компьютерной модели изменения светимости звезд при их формировании в результате гравитационного коллапса газового диска. Оказалось, что эволюция звезд на ранних этапах носит довольно хаотичный характер — в ходе формирования звезды образуются сгустки материи, которые начинают двигаться по спирали к центру диска, создавая гигантские вспышки, светимость которых почти в 100 раз превышает среднюю светимость такого звездного скопления. Эти первые звезды достигали своей максимальной яркости, находясь на стадии протозвезды, то есть продолжая формироваться и поглощать материю из окружающего пространства.

В небольшом скоплении, состоящем из 10-20 протозвезд, постоянные вспышки приводили к тому, что большую часть времени яркость скопления была существенно повышена. Согласно построенной учеными модели, временами светимость скопления из 16 протозвезд могла возрастать до 1000 раз, достигая суммарного значения в 100 миллионов светимостей Солнца.

Свет от этих далеких звезд шел до нашей планеты по Вселенной в течение почти 13 миллиардов лет, поэтому для наблюдателя на Земле он выглядит как очень слабый и смещенный в ИК-область спектра за счет расширения Вселенной световой сигнал. Это затрудняет наблюдения таких звезд, однако ожидается, что космический телескоп нового поколения «Джеймс Вебб» сможет различать если не индивидуальные звезды такого рода, то по крайней мере образуемые ими яркие звездные скопления.

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

Источник

Исследователи смогли сымитировать у человека ощущение собственной невидимости. Оказалось, что невидимое тело снижает тревожность и меняет социальное восприятие.

Возможность стать невидимым тысячелетиями волновала писателей и философов. В романе Герберта Уэллса «Человек-невидимка» герой придумал способ стать незаметным для окружающих. И хотя для него эти эксперименты обернулись несчастьем, у современных физиков дела обстоят значительно лучше.

В 2013 году в журнале Nature были опубликованы исследования, рассказывающие, как

китайские специалисты в области геометрической оптики и материаловедения сделали невидимыми рыб и даже кошек.

Нейронауке известно достаточно много иллюзий, связанных с восприятием и человеческого тела. Одна из наиболее любопытных была обнаружена еще в 1998 году в эксперименте с резиновой рукой. Ученые сажали испытуемого за стол и просили спрятать одну руку, а вторую положить рядом с искусственной моделью. После этого экспериментатор в течение нескольких минут водил кисточкой по резиновой конечности, и через некоторое время у испытуемого появлялось ощущение, что резиновая рука принадлежит ему.

Классическая иллюзия с резиновым муляжом вдохновила группу ученых из Швеции, и они решили доказать, что дело вовсе не в руке.

Было обнаружено, что иллюзия возникает тогда, когда зрительные и тактильные сигналы синхронны и согласованны.

В новой версии эксперимента перед испытуемыми уже не лежала резиновая модель, экспериментатор по другую сторону стола одновременно касался одной кисточкой спрятанной руки, а другой гладил воздух так, словно это была рука. Удивительно, что спустя две минуты испытуемые сообщали, что чувствуют невидимую руку.

Эффектом руки-невидимки, однако, ученые также не ограничились и решили создать иллюзию невидимого тела. Для этого была разработана целая серия остроумных экспериментов, о которой и рассказывается в свежем номере журнала Nature Communications.

На первом этапе испытуемого просили смотреть вниз перед собой и одевали на него специальные очки виртуальной реальности, которые были соединены с видеокамерой. Таким образом участник эксперимента видел пустоту вместо собственного тела. При этом остальная окружающая обстановка оставалась неизменной.

Экспериментатор одновременно касался одной кисточкой живота испытуемого, а второй — пространства перед ним, создавая впечатление, что гладит невидимое тело.

Добровольцы не знали, что их касаются, зато на дисплее они видели, как кисточка повторяла контуры тела-невидимки. Через несколько минут многие отмечали, что начинали воспринимать его как свое собственное тело. Если к невидимке подносили нож, то у испытуемых повышалось потоотделение и отмечалась активация нейронов, отвечающих за обнаружение угрозы и предвосхищение боли.

И хотя на самом деле человеку ничто не угрожало, его организм вел себя так, словно готовился к нападению.

Ученых интересовало не только, как можно «обмануть» человеческое восприятие», но и вопрос, насколько изменится социальное познание, если стать невидимым. В повседневной жизни публичные выступления и общение с незнакомыми людьми часто приводят к стрессу. То же самое происходит и в виртуальной реальности.

В последней серии экспериментов испытуемые также надевали виртуальные очки и заходили в комнату, где, как их предупреждали, было много незнакомых людей. В действительности комната была пустой, но сквозь подключенные к камере очки человек видел строго и недоверчиво поглядывающих на него незнакомцев. Потенциальная ситуация стресса, в которой оказывался участник эксперимента, заставляла его чувствовать напряжение и тревогу, что на физиологическом уровне проявлялось, например, в увеличении частоты сердечных сокращений и повышенном потоотделении.

Однако если испытуемый думал, что его тело никто не видит, то даже при нахождении в центре внимания перед толпой чужих людей он значительно снижал социальную тревожность.

Об этом свидетельствовали как физиологические показатели, так и самоотчет участников.

Результаты, полученные шведскими нейрофизиологами, не только раскрывают новые возможности человеческого восприятия, но также могут быть использованы в протезировании, при лечении и реабилитации страдающих параличом или фантомными болями. Возможно, скоро физики и специалисты в области нейронаук объединят свои усилия и создадут одежду, которая даст человеку возможность стать невидимым. Неизвестно, к каким морально-этическим осложнениям приведет такое изобретение. Но оно уж точно поставит крест на боязни публичных выступлений.

Источник

Исследователи, изучающие богатые железом камни, расположенные близ геотермальных источников в Национальном парке Йеллоустон, собрали ценные сведения о том, как органические вещества могут сохраняться в условиях, аналогичных богатому железом грунту Красной планеты. Авторы исследования считают, что их находки увеличивают шансы обнаружения следов жизни на Марсе.

В большинстве исследований предполагается, что органический материал должен сохраняться в богатых кремнеземом горных породах — являющихся основным источником крохотных, микроскопических фрагментов ископаемых остатков на Земле. Однако некоторые исследователи в последнее время обращают свое внимание на богатые железом горные породы, которые также могут содержать указания на существование биологической жизни. В новом исследовании, объектом которого стали богатые железом минералы геотермальных источников Йеллоустона, ученые показали, что железо может либо активно препятствовать окислению органических веществ, либо реагировать с ними так, что полученные химические соединения будут сохраняться продолжительное время. Эти находки ставят под сомнение результаты предыдущих исследований, согласно которым соседство с богатыми железом горными породами приводит к разрушению органического материала через его окисление.

«Многие бактерии «поедают» органические соединения, в особенности определенные виды липидов, и разрушают таким образом большую часть разновидностей органических веществ ещё до того, как у них появится шанс сохраниться в толще горных пород, — сказала Мэри Паренто, исследователь из Института поисков внеземного разума (SETI). — Железо может быстро «законсервировать» органику и не дать бактериям «съесть» её — что-то похожее можно наблюдать, если взять и зацементировать обычный сендвич».

В ходе исследования учеными были обнаружены в богатом железом материале, взятом из активных геотермальных источников Йеллоустона, хорошо сохранившиеся молекулы липидов под названием 2-метилгопаны, относящиеся к цианобактериям.
Источник