Рус Eng
Новости науки
Большинство звезд в нашей галактике существуют в виде пар. Зачастую у более массивных звезд обычно имеются напарники. Эти звезды близнецы склонны, до определенной степени, соответствовать друг другу даже, когда это касается их масс, но это случается не всегда.
В стремлении обнаружить звездные пары несоответствующие друг другу, известные как двойные звезды с предельными соотношениями масс (ПСМ), астрономы открыли новый класс двойных звезд, т.е. одна звезда полностью сформирована, в то время как другая все еще находится в стадии становления.
Максвелл Мо, представитель Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики говорит, что они обнаружили эти двойные звезды именно в том периоде, когда одна из звезд еще не сформировалась.
Чем массивнее звезда, тем интенсивнее ее свечение. И этот факт затрудняет возможность определить двойные звезды с ПСМ, поскольку более тяжелая звезда затмевает своим свечением более легкую.
Для устранения этого эффекта Мо и его коллега Розана Дистефано осуществляли поиск систем с затмениями, в которых две звезды, при наблюдении с Земли, располагаются в линию и, таким образом, периодически проходят друг перед другом.
Когда менее яркая звезда затмевает более яркую, их объединенное свечение снижается в значительной степени. Эти звездные системы очень редкие, поскольку, при наблюдении с Земли, требуется их точное выравнивание в одну линию.
Исследовав тысячи систем с затмениями, астрономы определили 18 двойных звезд с ПСМ и эти системы расположены в соседней галактике под названием Большое Магелланово Облако.
Звезды в этих системах вращаются плотно вокруг друг друга с периодами от 3 до 9 дней. Более массивные звезды весят от 6 до 16 масс Солнца, в то время как менее массивные звезды весят от одного до двух масс Солнца.
Ключ к разгадке природы этих систем был найден в необычных особенностях, полученных данных. Менее яркая звезда проявляла фазы освещенности, подобные фазам Луны, по мере ее движения. Это указывает, что малая звезда отражает свет более яркой и более массивной звезды. Астрономы утверждают, что наличие этих фаз у более тусклой и менее массивной звезды обусловлено тем, что она не в полной мере развита как звезда.
Основываясь на результатах этого исследования, в молодых двойных звездах, более массивная звезда располагается на главной последовательности звезд, а менее массивный напарник нет.
Эти 18 систем были отобраны из миллионов звезд в Большом Магеллановом Облаке с помощью оптического гравитационно-линзового эксперимента.
Результаты последних исследований показывают, что так называемый видимый диапазон электромагнитного излучения можно расширить: оказывается, человек может в некоторых случаях видеть инфракрасный свет, несмотря на то, что он считается полностью невидимым для нашего глаза.
Серия экспериментов продемонстрировала, что
подобный эффект возникает в результате того, что два инфракрасных фотона одновременно попадают на один пигментный белок глаза. Из-за этого выделяется энергия, инициирующая химические изменения, которые позволяют нам увидеть первоначально невидимый свет.
Наука гласит, что
глаз человека способен разглядеть электромагнитные волны с длиной волны от400 нанометров (синий свет) до 720 нанометров (красный свет). Тем не менее, известны случаи, когда люди видели специфический инфракрасный лазерный свет с длиной волны более 1000 нанометров и интерпретировали его как белый, зелёный или другие цвета.

Рис. 1. Невидимый инфракрасный свет оказался доступен для восприятия человеческим глазом.
Кшиштоф Палчевский (Krzysztof Palczewski), фармаколог университета Кейс Вестерн Резерв, утверждает, что он видит свет с длиной волны около 1050 при низком уровне энергии лазера.
«Бывает, что такое излучение можно увидеть невооружённым глазом», — утверждает Палчевский в пресс-релизе. Вместе со своими коллегами фармаколог выступил в роли ведущего автора нового исследования.
Чтобы проверить, является ли чувствительность к инфракрасному свету уникальной для некоторых людей или же она встречается довольно часто, Палчевский решил провести эксперимент. Он пригласил в свою лабораторию 30 здоровых добровольцев, которым провёл сканирование сетчатки пучком света низкого уровня энергии. Длина волны света периодически изменялась. Когда длина волны была доведена до уровня инфракрасного излучения, участники поначалу не видели света, но затем стали сообщать о том, что видят пучок.
Длина волны на тот момент составляла более 1000 нанометров.
Это феноменальное явление оказалось присуще людям в целом, и Палчевский задался вопросом: как человек может видеть свет, который в принципе считается незримым?
Существует две возможные гипотезы, которые способны объяснить этот феномен.

Рис. 2. В ходе эксперимента ученые светили ИК-светом на кристаллы родопсина.
Первая из них предполагает, что
- свет с большой длиной волны попадает на коллагеновые волокна соединительной ткани глаза, тогда небольшое количество энергии излучения превращается в фотоны с длиной волны около половины длины волны первичного света. Это явление называется генерацией второй гармоники (ГВГ). Сетчатка затем детектирует этот видимый свет и заставляет мозг думать, что он пришел прямо из источника.
Вторая гипотеза гласит, что «инфракрасное зрение» является результатом явления, известного как двухфотонная изомеризация.
Молекулы фоторецепторов в глазу поглощают энергию отдельных фотонов в обычном видимом диапазоне. Это побуждает молекулы изменить свою форму и вызвать цепь событий, которая позволяет нам видеть незримое излучение. Но если два фотона, несущие каждый по половине энергии — и, следовательно, вдвое меньшую длину волны — попадают в глаз одновременно, то их энергии суммируются и, возможно, вызывают такую же изомеризацию, как и единичный «видимый» фотон.
Для проверки первой гипотезы Палчевский и его команда удалили коллаген из сетчатки глаза мыши и измерили реакцию животных на свет различных длин волн. Но сетчатка мыши среагировала на 1000-нанометровый лазерый так же, как и сетчатка человека с присутствующим коллагеном. Эти результаты позволили предположить, что генерация второй оптической гармоники в данном случае роли не играет.

Рис. 3. Авторы исследования и экспериментов Франс Винберг и Владимир Кифалов
Другое доказательство неверности первой гипотезы обнаружилось в ходе дополнителного опыта на мышах. Исследователи взяли кристаллы фоторецепторов белка родопсина у мышей и подвергли их воздействию инфракрасного излучения. Под светом с длиной волны в 1000 нанометров кристаллы изменили свой цвет с красного на жёлтый. Если бы ГВГ была причиной изменения цвета, то спектр света, излучаемый кристаллами родопсина, имел бы характерный отпечаток, но ничего подобного исследователи не увидели.
Учёные пока не имеют экспериментальных доказательств в пользу второй гипотезы, утверждающей, что инфракрасное зрение объясняется двухфотонной изомеризацией. Тем не менее, компьютерное моделирование показало, что именно такое объяснение является пока единственно верным.
Квантово-химические расчёты показали, что родопсин может поглотить два низкоэнергетических фотона.
При этом возбуждённое состояние двух фотонов в момент столкновения будет таким же, что и при попадании на белок глаза одного фотона видимого света. Те же расчёты также показали, что
двойная абсорбция должна достичь своего пика между 1000 и 1100 нанометрами, а это полностью согласуется с экспериментальными наблюдениями.
Результаты исследования группы Палчевского опубликованы в журнале PNAS.
Результаты этого исследования были опубликованы лабораторией реактивного движения НАСА на прошлой неделе. Установлено, что количество астероидов, которые могут быть исследованы людьми удвоилось с 2010 г. от известных 666 до 1346 шт.
Эта информация была получена от автоматизированной системы NHATS, которая расположена неподалеку от города Гринбелт, Мэриленд, США, и периодически обновляет базу данных о потенциально доступных астероидах для пилотируемых высадок на них. База данных этой системы доступна в онлайн режиме.
Ученые считают, что это является священным граалем для будущих космических полетов, и будет представлять хорошую основу для будущих пилотируемых миссий на Марс. Для исследования нескольких сотен астероидов, обнаруженных системой NHATS, потребуется затратить намного меньше энергии и времени, чем нежели добраться до Марса, и при этом чтобы достичь несколько дюжин из них потребуется еще меньше энергии, чем для достижения лунной орбиты.
В прошлом году было проведено испытание космического аппарата (КА) Orion при вхождении его в плотные слои атмосферы и это было шагом в этом направлении. В сентябре 2018 г будет проведено следующее испытание с запуском автоматического КА на ракете SLS. В соответствии с планом НАСА ожидается, что астронавты будут исследовать астероид из списка NHATS, который будет находиться около лунной орбиты в 2023 г.
Брент Барби, ученый из центр космических полетов имени Годдарда, спроектировал автоматизированную систему NHATS, которая рассчитывает не только траектории астероидов, но и подбирает доступные траектории миссий КА к ним, а также указывает даты потенциальных запусков будущих миссий.
Первыми открытыми системой NHATS астероидами, на которые возможны полеты были 1943 Антерос и 2011 MD. Именно астероид 2011 MD НАСА рассматривает как самый подходящий для исследования. Другой известный астероид из списка NHATS, на который планируется высадка, это 99942 Апофис, который пролетит мимо Земли в пятницу 13 апреля 2029 г.
Система NHATS необходима не только для создания базы данных, но и также дает возможность астрономам выполнить дополнительные наблюдения за околоземными астероидами и точно определить их орбиты. Согласно списка NHATS планируются две миссии для получения образцов с астероидов: Хаябуса-2, отправлена в 2014 г на астероид 1999 JU3 и достигнет его в июле 2018 г.; зонд OSIRIS-REx отправится в 2016 г на астероид (101955) Бенну достигент его в 2018 г.
Более 40 лет прошло с тех пор, как астронавты последней из миссий серии «Аполлон» возвратили на Землю образцы лунного грунта, и за этот период времени доставленные образцы подверглись в лабораториях нашей планеты самым тщательным и многосторонним исследованиям, когда-либо проводившимся для геологических коллекций. В новом исследовании команда ученых из Аризонского государственного университета (ASU) уточнила хронологию падений метеоритов на поверхность Луны, используя для этого новаторский подход, основанный на применении к исследованию лунных образцов технологии лазерной микропробы.
Образование ударных кратеров представляет собой довольно широко распространенный геологический процесс, оказывающий влияние на твердые поверхности планетных тел Солнечной системы. Испещренная кратерами поверхность Луны хранит информацию о бомбардировке метеоритами, которая происходила на протяжении большей части истории Солнечной системы. Составление точной хронологии столкновений космических тел с Луной вызывает серьезный научный интерес по причине того, что вместе с Луной в ранние периоды существования Солнечной системы бомбардировке астероидами и кометами подвергалась и наша планета, однако протекающие на поверхности Земли геологические процессы, такие как тектоника плит и эрозия, привели к уничтожению следов этой бомбардировки. Кроме того, определение возраста лунных кратеров может помочь ученым при датировке ударных кратеров, расположенных на поверхностях других тел внутренней части Солнечной системы.
Исследователи из ASU получили при помощи УФ-лазера микропробу образца лунного грунта и исследовали её при помощи высокочувствительного масс-спектрометра на содержание изотопа аргона-39. Содержание этого радиоактивного изотопа в природном аргоне, закономерно уменьшаясь с течением времени, может, однако, возрасти до близких к исходному значений в условиях, возникающих при плавлении содержащих аргон горных пород в результате падения метеорита. Поэтому исследование вещества лунного ударного кратера при помощи этого метода позволило ученым датировать не только падение метеорита, сформировавшее исходный кратер, но и последующие падения других метеоритов в уже сформированную воронку.
Исследователи опубликовали свои находки в журнале Science Advances.
Известно, что обломки взорвавшихся сверхновых звезд являются очень горячими и ярко светятся в рентгеновском диапазоне. С помощью космической рентгеновской обсерватории “Чандра” получено новое изображение остатков сверхновой звезды, называемой G299.2-2.9, расположенной рядом с нашей галактикой, которая выглядит подобно красивому земному цветку.
G299 является остатком определенного класса сверхновых звезд типа 1А. Астрономы считают, что сверхновая звезда типа 1А образуется в результате термоядерного взрыва белой карликовой звезды, связанной со спутниковой звездой, и этот взрыв сопровождается слиянием элементов и высвобождением огромного количества энергии. Если звезда-спутник белого карлика является обычной солнце подобной звездой, то белый карлик может потерять устойчивость и взорваться по причине стягивания части материала со звезды-спутника. Или же, белый карлик может быть связан с другим белым карликом, и они могут объединиться и спровоцировать взрыв.
Несмотря на механизм, запускающий этот процесс, сверхновые звезды типа 1А известны как постоянные чрезвычайно яркие звезды. Ученые используют эти объекты в качестве космических указателей расстояния, что позволяет точно определить степень удаленности галактик, а также определять интенсивность расширения Вселенной.
Тем не менее, астрономы открыли, что взрывы некоторых сверхновых звезд типа 1А могут быть не симметричными. G299 может быть примером такого рода «нетипичной» сверхновой звезды типа 1А. Исследователи также обнаружили, что поверхность, образованная из обломков взорвавшейся звезды, расширяется неодинаково в разных направлениях.
На этой новой фотографии, красный, зеленый и голубой свечения представляют рентгеновские излучения медленной, средней и высокой энергий, соответственно. Рентгеновские лучи средней энергии обусловлены излучением железа, а высокоэнергетические рентгеновские лучи испускают кремний и сера.
Выполняя подробный анализ рентгеновского излучения, исследователи обнаружили несколько случаев четко выраженной асимметрии в G299. Например, соотношение между количествами железа и кремния больше в той части остатков, которая расположена выше центра, по сравнению с нижней. Различие это визуально заметно: в верхней части более интенсивный зеленый цвет, в то время как в нижней части голубой. Установлено, что обломки в результате расширения немного вытянулись вправо. Именно в этой области, соотношение железо/кремний почти то же самое, что и в нижней части.
Кроме G299, астрономы обнаружили еще подобные ей разнообразные красивые космические цветы.
Источник
Две группы астрономов из Гейдельберга, Германия, независимо друг от друга открыли планету редкого типа. Небесное тело под названием Kepler-432b представляет собой одну из наиболее плотных и массивных планет из известных на сегодняшний день. Обе исследовательские группы, одну из которых возглавляет Маурицио Ортиз из Астрономического центра Гейдельбергского университета, а вторую — Симона Цицери из Института астрономии Макса Планка, Гейдельберг, сообщили, что открытая ими планета тяжелее Юпитера примерно в шесть раз, однако примерно равна ему в поперечнике. Форма и размер орбиты планеты, обращающейся вокруг звезды-гиганта, также довольно необычны для планет этого типа. Менее чем через 200 миллионов лет красный гигант, вероятнее всего, поглотит обреченную планету.
«Большинство известных планет, обращающихся вокруг гигантских звезд, лежат на широких круговых орбитах. Kepler-432b с её вытянутой орбитой очень небольшого диаметра явно выпадает из этого ряда», — говорит доктор Давид Гандольфи из Обсерватории Хайдельберг-Кёнигштуль, являющейся частью Центра Астрономии университета Гейдельберга. Доктор Гандольфи является членом исследовательской группы, открывшей планету Kepler-432b. Он объясняет, что звезда, вокруг которой обращается эта планета, уже израсходовала все запасы термоядерного топлива в своем ядре и теперь постепенно расширяется. Её радиус в настоящее время составляет уже четыре радиуса нашего Солнца, а в будущем звезда будет становиться ещё больше.
Из-за существенного эксцентриситета орбиты расстояние планеты Kepler-432b от материнской звезды периодически изменяется, что приводит к гигантскому различию между температурами, устанавливающимися на поверхности планеты при прохождении планетой соответственно апоцентра и перицентра своей орбиты. Продолжительность года на планете Kepler-432b составляет лишь 52 земных суток. «Зимой температура на поверхности планеты составляет примерно 500 градусов Цельсия, а летом может вырасти почти в два раза», — утверждает астроном доктор Сабина Рефферт из Государственной обсерватории Кёнигштуля.
Обе исследовательские группы для проведения наблюдений использовали 2,2-метровый телескоп, расположенный в Обсерватории Калар-Альто, Испания. Группа из Государственной обсерватории Кёнигштуля использовала также Северный оптический телескоп, расположенный в обсерватории Роке де лос Мучачос на острове Пальма (Канарские острова, Испания).
Оба исследования были опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Специалисты Европейского космического агентства опубликовали все полученные на сегодняшний день данные от миссии «Planck», в рамках которой аппарат фиксировал распределение горячего газа, пыли и магнитных полей, наряду с реликтовым излучением. Всю эту информацию учёные смешали вместе и, оставив информацию только о нашей галактике, получили очень красочное её представление. За этой работой Планк провёл более четырёх лет и сумел полностью изучить излучение, которое дошло до нас с рождения Вселенной, называемое космическим микроволновым фоном (cosmic microwave background, cmb).
«Планк может видеть очень древний свет, тот, который идёт к нам с рождения Вселенной, может наблюдать газ и пыль в нашей собственной галактике, и в значительной степени изучает то, что находится в промежутке между этими двумя эпохами. И видеть он это может напрямую, а может посредством влияния современных источников на старое излучение», — Чарльз Лоуренс, руководитель проекта «Planck» в Лаборатории реактивного движения.
Эти новые данные стали доступны широкой публике 5 февраля 2015 года и теперь включают в себя наблюдения, полученные во время всей миссии. Команда учёных, занятых в ней, говорит, что эта информация уже помогла совершенствовать то, что мы знаем о Вселенной, позволяя точнее измерить состояние всего вещества, включая тёмную материю, и как оно сумело объединиться в группы и создать различные космические объекты. К тому же, с помощью этих исследований были подвергнуты тестированию различные ключевые свойства Вселенной, а её параметры измерены с большей точностью.
И вот, одно наше представление о Вселенной уже точно изменилось, благодаря опубликованным материалам. К нему относится тот отрезок времени, во время которого космическое пространство оставалось в темноте во время его младенчества. Предварительные анализ данных Планка показывает, что эта эпоха, известная как «Тёмные века», которая имела место до того, как появились первые звёзды и другие подобные объекты, продлилась больше на сто миллионов лет или даже сверх того. Так, в рамках миссии было установлено, что «Тёмные века» закончились спустя 550 миллионов лет после Большого взрыва, который создал нашу Вселенную. Это существенно позже предыдущих оценок, которые укладывались в предел от 300 до 400 миллионов лет. Учёные продолжают исследовать этот вопрос, чтобы подтвердить его открытие. Данные Планка также подтверждают идею того, что таинственная сила, известная как тёмная энергия, действует в противовес силе тяжести, заставляя Вселенную постоянно расширяться с ускорением. Некоторые учёные утверждают, что тёмная энергия вообще не существует. Вместо этого они говорят, что всё, что мы знаем о силе гравитации из обрисованных процессов Общей Теории Относительности Эйнштейна, требуется переработать. В их теориях вводится понятие отрицательной гравитации, которая действует на больших расстояниях и избавляет нас от необходимости вводить тёмную энергию.
«До сих пор теория Эйнштейна выдерживала все нападки. В связи с этим, гипотеза тёмной энергии тоже держит удар, но мы думаем, что это ещё не конец», — Мартин Уайт, член команды миссии Планка из Калифорнийского университета.
К тому же, был составлен новый каталог Планка, который содержит теперь большее 1500 изображений галактических скоплений, наблюдаемых всюду во Вселенной. На сегодняшний день этот каталог не имеет равных себе в изучении галактик таким образом. Данные этого каталога сохранены в базе Европейского космического агентства и в Центре обработки инфракрасных данных НАСА в Калифорнийском технологическом институте. Сохранение этой информации очень важно, потому что эти группы галактик являются своеобразными маяками, которые указывают на состояние огромных космических нитей (филаментов). Новый анализ Планка показал, что у более чем 400 групп галактик требуется пересмотреть массу, которая обычно лежит в пределах от 100 до 1000 масс Млечного пути. Во время своих попыток измерения массы учёные наблюдали эффект искривления микроволнового света, находящегося на заднем плане относительно изучаемого скопления галактик. Далее, результат был аппроксимирован на сотни других групп. Естественно, при таких измерениях существует большая погрешность, но на сегодняшний день такое исследование является огромным шагом вперёд в лучшем понимании тёмной материи и тёмной энергии.
Но как такая информация о состоянии нашей Вселенной, о её прошлом и о её настоящем, может быть получена из данных Планка? Космическая обсерватория, так же как и её предшественники, изучала древний свет, который двигался миллиарды лет прежде, чем достигнуть наших приборов. Этот свет, космический микроволновый фон, возник спустя 370000 лет после Большого взрыва, в течение времени, когда наша Вселенная охладилась настолько, что движению света больше не препятствовали заряженные частицы и он мог свободно перемещаться. Как раз этот момент времени, когда материя стала скапливаться вокруг гравитационных центров, создавая первые семена галактик, мы видим вокруг нас, благодаря картам, составленным Планком. Анализируя эти протогалактические «глыбы» учёные могут изучить то, какие процессы в ещё молодой Вселенной, спустя мгновения после её рождения, заставили материю собираться в группы. К тому же, исследователи могут понять то, как древний свет изменился за время своего долгого путешествия.
«Космическое микроволновое фоновое освещение — путешественник из далёкого прошлого, который может нам рассказать всю историю нашей Вселенной», — заключает Лоуренс.
Большой проблемой для учёных миссии является отсеивание в длинных волнах подпись древнего космического излучения от света нашего Млечного пути. Дело в том, что большая часть нашей галактики испускает свет в тех же самых длинах волн, создавая шум во время обзора реликтового излучения. Но то, что является проблемой для одних, является своеобразным сокровищем для других. Исследователи хорошенько потрудились, и сумели составить красочное излучение Млечного пути в длинных волнах, отфильтровав из сигнала информацию от космического микроволнового фона. Это изображение показано ниже.
Этот замечательный портрет Млечного пути получила обсерватория «Планк», он содержит в себе информацию о распределении газа, заряженных частиц и некоторых видах космической пыли. Это изображение является сложением данных от наблюдений в микроволновых и миллиметровых диапазонах световой волны, которые существенно длиннее того света, который может увидеть человеческий глаз. Это удивительное изображение было получено не специально, а в результате вычета его информации из данных реликтового излучения. В результате было получено это красочное представление Млечного пути.
На опубликованном выше изображении различные цвета представляют различные типы материи и типы излучения. Красный цвет показывает пыль, которая испускает свет в результате сильного нагрева. Этот цвет преобладает на снимке. Жёлтый цвет показывает скопления моноокиси углерода, которые сконцентрированы вдоль плоскости Млечного пути в самых плотных облаках газа и пыли, которые производят большое количество новых звёзд. Синий цвет показывает синхротронное излучение, которое возникает, когда релятивистские электроны, выброшенные в космос из сверхновых или других сильных феноменов, попадают в магнитные поля. Зелёный цвет показывает излучение, возникающее при свободно-свободном переходе. Оно происходит от столкновения электронов и протонов друг с другом, которые замедляются, но продолжают своё первоначальное движение. Термин свободно-свободный переход исходит из того факта, что частицы начинают и заканчивают движение каждая сама по себе, а не связанно. Это излучение является подписью горячего, ионизированного газа около массивных звёзд.
На этой иллюстрации показаны все данные, из которых составлен главный снимок области вокруг Млечного пути. Верхнее левое изображение показывает светящуюся пыль в виде оттенков красного цвета, которая распространена всюду в нашей галактике. Сама температура пыли для нас холодная, но намного выше температур космического пространства, она равна примерно 20 градусов Кельвина. Вернее правое изображение жёлтого цвета показывает скопления моноокиси углерода вдоль плоскости галактики. Это излучение производят в большом количестве новые звёзды. Нижняя левая иллюстрация показывает распределение частиц свободно-свободного перехода, а синхротронное излучение показано снизу справа.

Эта иллюстрация содержит самую важную информацию всей миссии обсерватории «Планк». На эту карту нанесено распределение материи, находящейся между Землёй и краем видимой Вселенной. Области с большим количеством материи показаны светлее, чем те, в которых материи меньше. Серые области — участки, в которых свет Млечного пути настолько яркий, что он блокируют всю поступающую информацию. Этот снимок был опубликован 5 февраля 2015 года, для сравнение справа представлена та же карта, полученная Планком в 2013 году.
Это изображение показывает распределение пыли в Млечном путы по данным от миссии «Планк». Информация, представленная здесь в виде оттенков красного цвета показывает фактическую температуру пыли, а также поляризованный свет. Информация представлена на частоте 353 ГГц, что соответствует длине волны в 0.85 миллиметров. Это намного больше, чем может увидеть человеческий глаз. Источник: ESA/NASA/JPL-Caltech
Когда свет отражается от частиц или даже различных поверхностей, он становится поляризованным. Это означает, что его электрические поля, обычно сориентированные во всех направлениях, становятся сонаправленными. Планк обладает специальными датчиками, которые могут зафиксировать поляризацию. Большая часть такого света приходит из частиц пыли в пределах нашей галактики, но есть и очень маленькая часть, которая приходит со времён рассвета Вселенной, за миллиарды световых лет от нас. Этот древний поляризованный свет содержит в себе подсказки о рождении космического пространства и о её периоде роста, называемом инфляцией.
Исследователи с помощью Планка и других телескопов просеивают свет, чтобы изолировать этот слабый поляризованный сигнал. В частности, они ищут специальный компонент света, под названием B-мода, который, как предполагается, возник в самые первые моменты жизни Вселенной. Одна из самых больших проблем — отделение B-моды от того света, который исходит из самого Млечного пути. Показанное выше изображение как раз и иллюстрирует, что наша галактика производит огромное количество поляризованного света, из-за присутствия которого сложно найти древнее излучение.
Астрономы при поддержке национального научного фонда и сети радиотелескопов (СРТ), расположенных в штате Нью-Мексико, США, обнаружили удивительно сильную активность в галактике J1430+1339, и их открытие позволяет исследовать катастрофическое влияние сверхмассивных черных дыр на галактики, в которых они расположены.
Крис Харрисон, автор этого исследования, из Центра внегалактической астрономии при университете Дарема, Англия, утверждает, что сверхмассивная черная дыра интенсивно нагревает и разрушает окружающий её газ, что в итоге превращает галактику активно образующую звезды, в галактику лишенную газа и не способную создавать звезды.
Существуют два основных типа галактик: спиральные, содержащие большое количество газа и активно создающие звезды, и эллиптические, обедненные газом и с очень маленькой скоростью создания звезд. Предполагается, что мощные газовые струи и ветра, образующиеся под влиянием сверхмассивных черных дыр, уносят или разрушают материал, необходимый для дальнейшего образования звезд.
На основании многолетних наблюдений астрономы доказали, что этот процесс протекает в галактиках чрезвычайно ярких в радиодиапазоне. У этих редких галактик имеются мощные струи, выбрасываемые около черных дыр. Харрисон говорит, чтобы выяснить механизм образования всех галактик во Вселенной, необходимо узнать протекают ли те же самые процессы в менее далеких галактиках.
В качестве одной из частей своего исследования, Харрисон и его коллеги использовали СРТ для изучения галактики J1430+1339, известную как «Чайная чашка». Эта галактика располагается на расстоянии около 1,1 млрд световых лет от Земли. «Чайная чашка» была обнаружена в соответствии с характеристиками типичных галактик с центральной черной дырой, которая активно перерабатывает имеющийся материал. Последующие наблюдения, проведенные телескопом Хаббл, также подтверждают, что «Чайная чашка» имеет внешний вид эллиптической галактики, но при этом окружена газом. Астрономы считают, что J1430+1339 находится в процессе перехода из звездоформирующей галактики.
Наблюдения СРТ показали, что эта галактика имеет «пузыри» отходящие от ядра, а также более маленькие структуры похожие на струи. Обнаружено, что в этих струе-подобных структурах газ ускоряется до 1 000 км/с.
В настоящее время Харрисон и его сотрудники провели наблюдения более чем за восемью объектами с помощью СРТ и анализируют данные, чтобы установить наличие похожих характеристик.
На этой неделе международная команда астрономов сообщила об обнаружении первой системы из нескольких звезд, наблюдаемой на ранних стадиях процесса её формирования. Эти находки подтверждают предсказания, сделанные на основе модели формирования двойных и тройных звездных систем астрофизиком из Массачусетского университета, Амхерст, Стеллой Оффнер.
Изучение причин и механизмов образования множественных звездных систем имеет большое значение для понимания процессов формирования звезд и планет, а также других важных космических процессов. Исследователи из группы Оффнер указывают, что число звезд в звездной системе определяется уже на самых ранних этапах процесса формирования звезд, однако протекающие в этот период процессы, имеющие важное значение, как правило, скрыты от наблюдения плотными облаками газа и пыли.
Наблюдения, проведенные в рамках этого нового исследования, позволят объяснить, почему некоторые из уплотнений газового облака, из которых формируются звезды, превращаются в одиночные звезды, а другие — в двойные или множественные звездные системы, утверждает Оффнер. Более половины звезд нашей Вселенной входят в состав систем, содержащих две или более звезд, включая также нашего ближайшего звездного соседа — систему Альфы Центавра. Однако астрономы до сих пор не знают точно, какие начальные условия определяют количество звезд во вновь образующейся звездной системе. Результаты, опубликованные на этой неделе, способствуют углублению понимания учеными этих условий в тех случаях, когда множественные звезды системы разделены между собой очень большими расстояниями.
Объектом исследования стала звездная система, находящаяся в созвездии Персея, которая наблюдалась при помощи радиотелескопов Very Large Array (VLA), штат Нью-Мексико, и Green Bank Telescope (GBT), Западная Вирджиния. На новых снимках высокого разрешения видна полоса газа, в которой выделились четыре уплотнения. Согласно оценкам ученых, из этих уплотнений через 40000 лет должны сформироваться звезды, которые вместе образуют четверную звездную систему. Менее чем через один миллион лет с момента образования такой системы из неё будет вытолкнута одна из составляющих её звезд, и дальнейшее существование звездной системы во Вселенной будет продолжаться в «тройном составе».
В заключение астрономы отметили, что наше Солнце, судя по всему, образовалось из газопылевого облака, имеющего не вытянутую форму, как в случае объектов данного исследования, а более правильную, близкую к сферической форму, а потому вряд ли когда-то имело каких бы то ни было «звездных компаньонов».
Публикация результатов исследования вышла в журнале Nature.

«Асимметричная» сверхновая является источником гиперзвуковых звезд
Проводились наблюдения за гиперзвуковыми звездами, движущимися в нашей галактике на чрезвычайно больших скоростях порядка 700 км/с, но механизмы, которые вызывают такие явления, до сих пор обсуждаются.
Астроном Томас М. Таурис доказывает, что взрывы асимметричных сверхновых могут выбрасывать легковесные солнце подобные звезды из галактики на скоростях вплоть до 1280 км/с. Он говорит, что этот механизм может быть применен для большинства обнаруженных карликовых гиперзвуковых звезд G и K спектральных классов.
Было предложено несколько механизмов, выступающих в качестве источников, позволяющих звездам достигать гиперзвуковых скоростей, и эти гипотезы могут варьироваться в зависимости от типа звезд. Упрощенное краткое изложение гипотезы Тауриса начинается с того, что очень массивная звезда, находящаяся в двойной звездной системе в итоге подвергается взрыву посредством схлопывания ядра суперновой. Близкое соседство с двойной системой других звезд отчасти гарантирует им чрезвычайно огромную орбитальную скорость. Двойная звездная система раскалывается посредством взрыва суперновой, и эта система, во-первых, становится асимметричной, а, во-вторых, это создает условия для появления нейтронной звезды. Остатки сверхновых участвуют в формировании нейтронной звезды или потенциально более необычных объектов, т.е. черных дыр.
При этом, Таурис заметил, что вышеупомянутая двойная звездная система не может быть использована в качестве объяснения наблюдаемых скоростей у тяжеловесных гиперзвуковых звезд, называемых В-звездами. Наличие у этих звезд гиперзвуковых скоростей связывают с механизмом выбрасывания в результате двойного взаимодействия со сверхмассивной черной дырой, расположенной в центре Млечного Пути. Другие астрономы предполагают, что взаимодействия между сложными звездами, расположенными около центров звездных скоплений, порождают определенных кандидатов с гиперзвуковыми скоростями.
Имеются несколько потенциальных компактных объектов (нейтронные звезды) которые имеют чрезвычайно большие скорости такие, как B2011+38, B2224+65, IGR J11014-6103, и B1508+55. Последняя, возможно, имеет скорость около 1100 км/с. Тем не менее, Таурис отметил, что окончательная идентификация гиперзвуковой звезды, которая была выброшена из двойной системы в результате взрыва сверхновой, не обнаружена, хотя кандидат существует (HD 271791) и сейчас обсуждается.
Подсчет числа солнечных пятен на протяжении продолжительных временных интервалов позволяет ученым оценить активность нашей звезды за тот или иной период, однако, как оказалось, два широко используемых исследователями всего мира индекса солнечных вспышек расходились в оценке активности Солнца за периоды времени вплоть до 1885 г. В настоящее время международная исследовательская группа попыталась согласовать между собой исторические результаты наблюдений Солнца и неожиданно для себя выяснила, что современная активность нашей звезды очень близка к её активности в другие исторические периоды, например в Эпоху Просвещения.
Ученые производят подсчет солнечных пятен при помощи небольших телескопов, начиная с 1610 г. Результаты таких наблюдений позволили установить, что активность нашего светила возрастает каждые 11 лет в соответствии с ростом числа темных и холодных, по сравнению с окружающей их поверхностью звезды, пятен. Чем больше на Солнце появляется пятен, тем ярче светятся регионы солнечной поверхности вокруг этих пятен и тем ярче становится наша звезда в целом.
Изменения солнечной активности не исчерпываются одним лишь 11-летним циклом. Распространено мнение, что в XX веке — который эксперты называют «современным максимумом» солнечной активности — пики светимости Солнца в целом были более интенсивными, чем в другие исторические периоды. Однако в новой научной работе команда исследователей во главе с Хосе М. Вакуэро, Испания, критически пересмотрев исторические результаты наблюдений нашей звезды на протяжении последних 400 лет, указывает, что высокая активность Солнца имела место также и в другие периоды мировой истории, например в 18 веке, когда уровень активности звезды был примерно такой же, как и в наши дни.
Тщательный анализ исторических результатов наблюдений Солнца позволил исследователям исправить некорректные данные, приводимые в двух известных указателях солнечных пятен, один из которых составлен швейцарским астрономом в 1849 г. и носит название «International Sunspot Number», или указатель Вольфа, а второй — «Group Sunspot Number» — создан двумя американскими астрономами в 1998 г.
Исследование было опубликовано в журнале Space Science Reviews.
Марсианский ровер НАСА «пробует на вкус» ещё один «кусочек» марсианской горы.
Ровер Curiosity космического агентства прибыл к горе Шарп, расположенной в кратере Гейл, примерно пять месяцев тому назад и, начиная с того времени, робот весом в 1 тонну успешно получил при помощи бурения два образца пород этой высокой горы, согласно НАСА. Второй образец, полученный из камня под названием Мохаве 2, демонстрирует более высокую кислотность, по сравнению с образцом, полученным несколькими месяцами ранее из другого марсианского камня, находящегося в том же регионе планеты.
Согласно данным предварительного анализа, Мохаве 2 содержит значительные количества ярозита — «окисленного минерала, содержащего железо и серу и формирующегося обычно в кислотных условиях», сообщили представители НАСА. Горные породы, из которых был получен этот «кислый» образец, могли быть сформированы с участием воды, протекавшей в древности по поверхности Красной планеты, согласно информации, предоставленной космическим агентством.
Как тот камень, из которого в области планеты под названием Confidence Hills был получен первый образец, так и камень Мохаве 2 принадлежат к одному выходу пласта горной породы на поверхность, получившему название Pahrump Hills. В настоящее время менеджеры проекта Curiosity считают, что гора Шарп — высотой чуть ниже африканской горы Килиманджаро — сформировалась в результате накопления осадков из нескольких озер, которые в древние периоды марсианской истории периодически то пересыхали, то вновь наполнялись водой.
«Открытым пока остается вопрос о том, была ли эта более «кислая» вода, следы былого присутствия которой мы обнаружили, проанализировав образец Мохаве 2, частью тех условий среды, в которых начиналось формирование горы в результате первичной седиментации, или же «кислая» жидкость просочилась к этому месту впоследствии», заявили представители НАСА.
Марсианский ровер Curiosity бороздит поверхность Красной планеты с момента своего прибытия на неё, состоявшегося в 2012 г. В течение примерно двух первых лет, проведенных на поверхности Марса, ровер добирался до горы Шарп, являющейся основной целью его миссии. За время своего нахождения на Красной планете ровер получил значительное количество образцов её вещества.
Новое исследование предоставляет свидетельства присутствия темной материи во внутренней части Млечного пути, в которую входит и наша с вами Солнечная система вместе с её галактическими окрестностями. Исследование показало, что нашу планетную систему окружают обширные массы темной материи, протянувшиеся также в направлении центра галактики. Эти результаты имеют фундаментальное значение для понимания природы темной материи, говорят исследователи.
Присутствие темной материи во внешних частях Млечного пути на данный момент твердо установлено. Однако за всю историю астрономической науки установить присутствие темной материи во внутренних частях нашей галактики так и не удалось. Это связано, в первую очередь, с трудностью измерений скоростей вращения газа и звезд с требуемой точностью из точки нашего расположения в галактике Млечный путь.
«В нашем новом исследовании мы впервые получили прямое подтверждение наблюдениями факта присутствия темной материи во внутренней части Млечного пути. По результатам произведенных измерений мы составили наиболее полную на сегодняшний день карту скоростей движения газа и звезд Млечного пути и сравнили измеренные скорости вращения изучаемых объектов со скоростями их вращения, прогнозируемыми, исходя из предположения о существовании лишь взаимодействующей со светом материи в нашей галактике. Наблюдаемое вращение нельзя объяснить иным способом, кроме как предположив, что галактическое пространство вокруг нашей Солнечной системы, а также между ней и центром нашей галактики заполнено темной материей», — говорит Мигель Пато, сотрудник кафедры физики Стокгольмского университета.
Темная материя распространена во Вселенной примерно в пять раз шире, чем нормальная материя, состоящая из атомов. Присутствие темной материи в составе галактик было надежно установлено в 1970-е гг. при помощи различных техник, включая измерение скорости вращения газа и звезд, дающее возможность эффективно «взвесить» содержащую их галактику и определить её общую массу.
Статья по результатам исследования вышла в журнале Nature.
Галактика Млечного Пути состоит не только из звезд, и это доказывают новые карты о нашей галактике, которые охватили все разнообразие ее составных частей: газ, пыль, частицы и магнитные поля в поразительных подробностях.
Новые карты галактики «Млечный Путь» основаны на наблюдениях, проведенных Европейским космическим агентством (ЕКА) с помощью космической обсерватории «Планк», оснащенной оборудованием для сбора микроволнового излучения. Ученые из ЕКА представили «Млечный Путь» в четырех индивидуальных цветовых сигналах, при совмещении которых образуется мозаика, придающая гипнотический вид нашей галактике. Миссия спутника Планка заключалась в сборе информации о самом раннем свечении во Вселенной.
Обсерватория Планка может определить первоначальное свечение с момента рождения Вселенной, а также свечение газа и пыли в нашей галактике и почти всё в этих промежутках, либо прямым, либо косвенным способами, сказал Чарльз Лоуренс, ученый, задействованный в этом проекте, из лаборатории реактивного движения НАСА расположенной в Пасадена, Калифорния.
Спутник Планка был сконструирован для определения микроволнового излучения, что позволило с его помощью регистрировать, так называемое, космическое микроволновое фоновое излучение (КМФИ), которое также является светом, оставшимся после Большого Взрыва. Исследования КМФИ с помощью обсерватории Планка позволят ученым ответить на вопросы о самых первых днях жизни Вселенной, когда зарождались первые звезды.
Одно из новых изображений Млечного Пути, представленное сообществом Планка, дает общую картину из четырех отдельных изображений нашей галактики. Красное (верхнее левое изображение) показывает, что это излучение испускается пылью по всей нашей галактике. При этом установлено, что хотя это и теплое свечение, тем не менее, сама пыль чрезвычайно холодная, примерно, минус 251ºС.
Желтое свечение (верхнее правое) указывает на газ - моно оксид углерода, который концентрируется в областях зарождения новых звезд. Тем временем, синее свечение (нижнее правое) показывает, что свет, образуется при захвате заряженных частиц магнитным полем Млечного Пути и направляемых в поток. Частицы в этом потоке ускоряются до скоростей близких к скорости света и начинают светиться. Зеленое (нижнее левое) показывает, что свет, создан свободными частицами, которые проносятся очень быстро мимо друг друга без полного столкновения. Свечение такого рода обычно связано с горячим, ионизированным газом, находящимся около массивных звезд.
Астрономы, используя оборудование Европейской Южной Обсерватории (ESO), а также телескопы, расположенные на Канарских островах, идентифицировали две неожиданно массивные звезды, лежащие в центре планетарной туманности Henize 2-428. По мере своего обращения друг относительно друга звезды медленно сближаются, и когда они сольются в единое целое — что произойдет примерно через 700 миллионов лет — образовавшаяся звезда будет располагать достаточным количеством материала, чтобы вспыхнуть как сверхновая.
Команда астрономов во главе с Мигелем Сантадером-Гарсиа (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares, Испания; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC), Мадрид, Испания) открыла тесную пару из двух белых карликов — крохотных и очень плотных звездных остатков — общей массой в 1,8 массы Солнца. Эта пара стала наиболее массивной среди пар такого типа, обнаруженных на сегодняшний день, а кроме того, в будущем, когда звезды сольются в единый астрономический объект, это запустит бурную термоядерную реакцию, ведущую к формированию сверхновой типа Ia.
Команда ученых, обнаружившая эту массивную звездную пару, изначально пыталась в своем исследовании решить астрономическую проблему несколько иного рода. Астрономы хотели понять, каковы механизмы образования некоторыми звездами в конце их жизненного цикла планетарных туманностей причудливых, ассиметричных форм. Одним из изучаемых исследователями объектов была необычная планетарная туманность, известная как Henize 2-428.
«Когда мы рассмотрели центральную звезду этой состоящей из двух неравных долей туманности в телескоп Very Large Telescope ESO, мы увидели там не одну, а целых две звезды», — говорит соавтор научной работы Генри Боффин из ESO.
Это свидетельствует в пользу гипотезы, согласно которой двойные центральные звезды могут объяснить странные формы некоторых планетарных туманностей, однако самый интересный вывод из описываемой работы кроется даже не в этом.
Астрономы обнаружили, что масса каждой из звезд пары лишь немногим меньше массы Солнца и что эти звезды обращаются относительно друг друга с орбитальным периодом в 4 часа. Они находятся достаточно близко друг к другу, чтобы, в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна, продолжать сближение по спирали, излучая гравитационные волны, и наконец, превратиться в единую звезду примерно через 700 миллионов лет.
Образованная в результате этого процесса звезда будет настолько массивной, что ничто не помешает ей коллапсировать и взорваться как сверхновой. Таким образом, пара звезд Henize 2-428 стала первым подтверждением теоретического положения о том, что сверхновые типа Ia могут образовываться в результате слияния двух отдельных белых карликов.
Работа была опубликована онлайн 9 февраля в журнале Nature.
Обнаруженное через толстый слой галактической пыли скопление молодых пульсирующих звезд, расположенных в направлении к периферии Млечного пути, может указывать на местонахождение прежде не наблюдаемой карликовой галактики, в которой преобладает темная материя.
Команда исследователей, возглавляемая Суканья Чакрабарти из Рочестерского технологического института, США, проанализировала данные, полученные в ИК-области спектра обзором неба VISTA Европейской Южной Обсерватории, и обнаружила четыре молодые звезды, лежащие на расстоянии примерно в 300000 световых лет от нас. Эти звезды представляют собой переменные типа цефеид, которые используются астрономами в качестве «стандартных свечей», для измерения расстояний в нашей Вселенной. Согласно Чакрабарти, открытые ей и её командой цефеиды являются самыми далекими объектами такого рода, обнаруженными близко к плоскости Млечного пути.
Эти звезды, судя по всему, входят в состав карликовой галактики, существование которой Чакрабарти предсказала ещё в 2009 г., основываясь на результатах проведенного ею анализа возмущений во внешней части диска Млечного пути. Результаты предыдущего исследования, проведенного Чакрабарти, указали на существование карликовой галактики, в которой преобладает темная материя. Излучение, идущее от обнаруженных ныне цефеид, позволило ученому рассчитать точные расстояния и проверить практикой свои прогнозы.
«Эти молодые звезды указывают на существование предсказанной нами галактики, — сказала Чакрабарти. — Они не могут быть частью Млечного пути, поскольку граница диска нашей галактики пролегает на отметке примерно в 48000 световых лет от её центра. Наше предсказание было довольно трудно проверить, поскольку галактическая пыль диска Млечного пути препятствует оптическим наблюдениям, но мы всё-таки решили эту проблему и при помощи телескопа Vista, работающего в ИК-диапазоне спектра, «сорвали вуаль» с этой темной галактики.

Зонд LRO открыл избыточные количества водорода на южных склонах лунных кратеров
Космическое путешествие — трудное и дорогое предприятие. Так, стоимость запуска одной бутылки воды на Луну оценивается в многие тысячи долларов. Недавнее открытие на поверхности Луны содержащих водород молекул — среди которых могут быть и молекулы воды — воодушевило будущих исследователей естественного спутника нашей планеты, поскольку, при условии, если обнаруженные залежи воды будут достаточно обширными, эти находки открывают возможность разрабатывать такие месторождения прямо на месте, избавляя, таким образом, космические экспедиции от необходимости получать воду с Земли. Добытая на Луне вода может использоваться для питья или же быть расщеплена на составляющие её элементы — водород и кислород — употребляемые для получения ценных видов продукции, жизненно важных для будущих космических путешествий, таких как ракетное топливо и воздух для дыхания.
Последние наблюдения, проведенные орбитальным лунным зондом НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), показали, что обогащенные водородом горные породы чаще встречаются на тех склонах кратеров южного полушария Луны, которые обращены к южному полюсу царицы ночного неба. «В среднем, мы видим, что на Склонах, обращенных к полюсу (PFS) содержание водорода примерно на 23 миллионных доли (мас.) [ppmw] выше, чем на Склонах, обращенных к экватору (EFS)», — сказал Тимоти Мак-Кланахан из Центра космических полетов Годдарда НАСА, расположенного в Гринбелт, Мэриленд.
Это находки впервые демонстрируют распространенное на довольно обширной территории поверхности Луны геохимическое различие по содержанию водорода между горными породами PFS и EFS. Оно эквивалентно разности в один процент между нейтронными сигналами, воспринимаемыми инструментом LRO под названием Lunar Exploration Neutron Detector (LEND).
Молекулы несложного строения, имеющие атомы водорода в своем составе, довольно летучи и ученые предполагают, что причиной наблюдаемого различия химических содержаний водорода в материалах PFS и EFS является перераспределение таких молекул по поверхности планеты под действием солнечных лучей.
В настоящее время исследователи планируют провести аналогичное исследование для северного полушария Луны, а также изучить влияние на содержание водорода в веществе PFS и EFS смены лунных циклов день-ночь.
Исследование появилось в журнале Icarus.
Постоянное высокоэнергетическое гамма излучение (ГИ), распространяемое в космосе, приводило в замешательство астрономов в течение десятилетий. Одна из групп исследователей считает, что у них имеется самое лучшее объяснение насчет источников, создающих это излучение.
Ученые из НАСА с помощью космического телескопа Ферми проводили наблюдения Вселенной в гамма диапазоне в течение шести лет. Они утверждают, что большая часть источников ГИ уже известна науке. Астрономы считают, что если бы в космосе существовали какие-нибудь неизвестные источники гамма лучей, то их вклад в общее излучение был бы очень мал.
Кейт Бехтол, докторант и исследователь Чикагского университета, а также член сообщества Ферми, утверждает, что у них есть правдоподобная версия, хотя они полностью не уверены, что это будет окончательным ответом.
С помощью космического телескопа Ферми ученые из НАСА получили изображения в гамма диапазоне всей видимой части Вселенной. Задача исследования состояла в том, чтобы точно определить источники этих гамма лучей. Вместо этого, с телескопа Ферми было получено рассеянное свечение.
Телескоп Ферми с помощью других телескопов сможет определить местоположение объектов, испускающих гамма лучи высокой энергии, утверждают ученые. Например, это галактики с высокими энергиями, называемые блазарами, которые испускают большой поток гамма лучей.
Возможности телескопа Ферми ограничены, и он не способен увидеть большинство объектов, которые испускают гамма лучи, так что ученым приходится оценивать примерное количество источников этих лучей.
Согласно последним оценкам, примерно 50 % фонового ГИ приходится на высокоэнергетические галактики, известные как блазары, от 10 до 30 % - на галактики с формирующимися звездами, оставшиеся 20 % от радио галактик.
Также, возможно, что темная материя, составляющая 80 % всей материи во Вселенной, является источником гамма лучей и данные, полученные с телескопа Ферми, могут помочь ученым выяснить какие частицы составляют темную материю.
Бехтол считает, что мы наблюдаем все периоды времени эволюции Вселенной в одно время, т.е. все излучение от разных периодов развития Вселенной смешивается и образует общее фоновое гамма излучение.
Ученые НАСА считают, что разрешили загадку, но Бехтол утверждает, что остаются другие тайны о гамма излучении во Вселенной. Другие телескопы, которые также работают в гамма диапазоне, определяют гамма лучи более высоких энергий, чем телескоп Ферми, и, возможно, что имеются источники гамма лучей высоких энергий, о которых ученые еще не знают.
Нейтрино — субатомные остатки ранней Вселенной — представляют собой высокоэнергетические частицы, пролетающие со скоростью, близкой к скорости света, почти сквозь любые объекты нашего мира, однако при этом нейтрино очень редко реагируют с другими частицами материи. Большая часть нейтрино в нашей Вселенной образовалась в результате Большого Взрыва, произошедшего примерно 14 миллиардов лет тому назад, однако много таких частиц продолжает образовываться и в настоящее время в ходе ядерных реакций, протекающих в звездах, а также внутри построенных человечеством ядерных реакторов и ускорителей частиц.
Эти призрачные частицы представляют большой интерес для физиков, поскольку могут помочь объяснить, каким образом в первые моменты после Большого Взрыва материя смогла уничтожить антиматерию, что позволило частицам во Вселенной соединяться между собой, образуя атомы, молекулы, химические элементы и соединения, которые, в свою очередь, формировали и до сих пор продолжают формировать галактики, черные дыры и планеты.
Физики из Лаборатории физики высоких энергий Виргинского университета принимают активное участие в эксперименте по изучению нейтрино, получившем название NOVA и проводимом в настоящее время в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (Fermilab), США. Этот эксперимент призван помочь исследователям ответить на главные вопросы, касающиеся происхождения материи. Построенный физиками для этого эксперимента детектор частиц представляет собой устройство весом в 14000 тонн, напичканное электроникой, общая стоимость которой оценивается в 280 миллионов USD.
Этот детектор станет одним из двух массивных детекторов частиц недавно стартовавшего крупного проекта по изучению нейтрино. Первый из детекторов проекта находится на территории Fermilab и называется Ближним детектором, а второй – Дальний детектор — находится в штате Миннесота. Ускоритель частиц будет направлять потоки нейтрино через детекторы, что позволит ученым регистрировать в обычных условиях довольно редкие случаи взаимодействия нейтрино с материей на регулярной основе.
Целью эксперимента, который будет продолжаться на протяжении шести ближайших лет, является исследование процессов превращение нейтрино разных типов (т.н. «вкусов») друг в друга. А это, в свою очередь, позволит ученым объяснить, почему в ранней Вселенной нормальная материя возобладала над антиматерией, несмотря на изначальное присутствие во Вселенной вещества обоих типов примерно в равных количествах.
За 13,8 миллиарда лет своего существования наша Вселенная претерпела немало загадочных превращений, и она до сих пор не дает ученым возможности выведать все без исключения свои секреты. До сих пор остается неясной связь между общей теорией относительности (ОТО), описывающей физику макрообъектов, и квантовой механикой, описывающей физику микромира. Кроме того, остается невыясненной судьба информации о частице после падения частицы на черную дыру (ЧД). Для разрешения двух этих парадоксов учеными была предложена новая трактовка фундаментальной физики, основанная на весьма смелом предположении о том, что в нашей Вселенной существуют такие масштабы, на которых пространство и время попросту не существуют.
Начнем с того, что в настоящее время у ученых не вызывает сомнения положение специальной теории относительности Эйнштейна о том, что скорость света в вакууме есть величина постоянная для наблюдателя из любой движущейся или покоящейся системы отсчета (СО). Отсюда, в частности, следует, что неподвижный наблюдатель будет фиксировать в своей СО сокращение длины движущегося объекта, а также, что часы в СО, связанной с таким объектом, будут идти медленнее, чем часы неподвижного наблюдателя.
Однако замедление времени также имеет место вблизи макротел с мощным гравитационным полем, описываемых ОТО. Поэтому при падении объекта на ЧД для неподвижного наблюдателя такое падение должно растянуться в бесконечность, то есть в неподвижной СО объект никогда не пересечет горизонт событий ЧД. Однако сам падающий объект не должен фиксировать в своей СО искажения хода времени при пересечении этого невидимого барьера. Напрашивается вопрос - какое из двух этих утверждений истинное? Проникнет ли объект за горизонт событий ЧД?
Физики Ахмед Фараг Али, Мир Файзал и Барун Маджумдер привлекают для ответа на эти вопросы две теории: двойную СТО и теорию радужной гравитации. Согласно положениям первой из них, пространство и время дискретны, а следовательно, во Вселенной существуют такие малые масштабы, на которой всякое представление о пространстве (на расстояниях меньше, чем 1,6*10^-35 м) и времени (на временных интервалах меньше, чем 5,4*10^-44 c) теряет смысл. Добавьте к этой картине ОТО — и вы получите вторую из двух теорий, теорию радужной гравитации.
Согласно взглядам Али и его коллег, объяснение парадокса о пересечении горизонта событий при падении объекта на ЧД, исходя из положений этих двух теорий, состоит в том, что в дискретном пространстве-времени и падающий объект, и неподвижный наблюдатель зафиксируют пересечение горизонта событий ЧД в течение минимально возможного конечного интервала времени, что не допускается в текущей формулировке ОТО с её непрерывным пространственно-временным континуумом.
Исследование появилось в журнале Europhysics Letters.
- Научные труды...
- Видеоматериалы
- Каталог физических демонстраций
- 1. Механика...
- 2. Колебания и молекулярная физика...
- 3. Электричество и магнетизм...
- 3.1 Электрическое поле
- 3.2 Проводники в электрическом поле
- 3.3 Энергия электрического поля
- 3.4 Постоянный электрический ток
- 3.5 Магнитное поле
- Политика
- Солнечная система
- Эфир
- Ацюковский В.А. Лекции
- Черепенников В.Б. Науке нужна защита от лженаучных мошенников. Монография.
- Российской академии наук фундаментальная наука не нужна. Монография. Черепенников В.Б.
- Псевдонаучные труды (критика)
- Псевдонаучные статьи (обсуждение)
- Полемические статьи (обсуждение)
На сайте:
Интернет-журнал Ньютоновские чтенияНовости наукиПолитикаСолнечная система07.03.2023 09:50







