Астрономы знают, что большие звезды заканчивают свой жизненный цикл взрывами сверхновых, а звезды меньшего размера в конце жизни становятся планетарными туманностями, - цветными, светящимися облаками пыли и газа. Ранее считалось, что эти туманности в основном – сферической формы, однако за последние десятилетия исследователи часто наблюдают, что из них исходят мощные, биполярные джеты газа и пыли. Однако, каким образом сферические звезды могут становиться источником совершенно асферических планетарных туманностей? 

На этой неделе в издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society была опубликована статья профессора физики и астрономии Университета Рочестера Эрика Блэкмана (Eric Blackman), в которой он и его соавтор Скотт Луччини (Scott Lucchini)приходят к заключению, что только "сильно взаимодействующие" двойные звезды – или звезда и массивная планета – могут стать источником этих мощных джетов. 

Когда эти звезды исчерпывают свой запас топлива, они начинают расширяться и становятся звездами, которые относятся к асимптотической ветви красных гигантов (АВГ-звезды). Эта фаза эволюции звезды продолжается максимум 100000 лет. В какой-то момент некоторые из этих АВГ-звезд, которые представляют собой последнюю раздутую стадию в жизни низко-массивных звезд, становятся асферичными «протопланетарными» туманностями.

Для того, чтобы сформировались джеты туманности, сферические АВГ-звезды должны каким-то образом стать не-сферическими. Астрономы считают, что это происходит потому, что АВГ-звезды – это часть двойной системы. Считается, что джеты образуются выбросом вещества, которое было притянуто от одного объекта системы другим и поглощено, начав вращение в так называемом аккреционном диске. 

Однако, существует множество различных сценариев того, как появляется этот аккреционный диск. Все они предполагают участие двух звезд или звезды или массивной планеты, однако трудно было исключить какой-либо из них, так как ядро АВГ-звезды, в котором формируется диск, слишком мало, чтобы его можно было напрямую увидеть в телескопы. 

Изучая джеты протопланетарных и планетарных туманностей, исследователи смогли найти связь между энергией и движущей силой, которые принимают участие в процессе аккреции, с энергией и движущей силой джетов. Когда масса поглощается одним из дисков, он теряет гравитационную энергию. Затем она переходит в кинетическую энергию и движущую силу исходящих джетов, которые представляют из себя выброс вещества на определенной скорости. Блэкман и Луччини определили минимальную энергию и массу потоков в процессе аккреции, которые необходимы для того, чтобы в результате образовались джеты с теми свойствами, что удалось наблюдать. Затем они сравнили требования с существующими моделями аккреции с определенной массой и мощностью потоков.

Они обнаружили, что лишь два типа аккреционных моделей могут создавать эти протопланетарные туманности; оба предполагают участие наиболее сильно взаимодействующих двойных систем. Первый тип моделей, «переполнение полости Роша», предполагает существование компаньонов на таком близком расстоянии друг от друга, что звездная оболочка АВГ-звезды затягивается в диск вокруг компаньона. В модели второго типа компаньон находится еще ближе и полностью входит в оболочку АВГ-звезды, так, что у двух объектов получается «общая» оболочка. Из общей оболочки, вокруг компаньона из вещества АВГ-звезды могут образоваться диски очень высокого уровня аккреции, или же компаньон будет разорван на части в диске вокруг ядра АВГ-звезды. Оба эти сценария предполагают достаточно энергии и движущей силы для того, чтобы 

образовались джеты, которые были замечены в результате наблюдений. 

На снимке - протопланетарная туманность "Тухлое яйцо", которая находится на расстоянии 5000 световых лет от нас в созвездии Кормы. 

Источник

Ученые миссии IBEX (Interstellar Boundary Explorer /Межзвездный пограничный исследователь) обнародовали одно из самых важных открытий проекта – они утверждают, что существует загадочная «лента» энергии и частиц на границе Солнечной Системы, которая по сути является «путевой картой» местного межзвездного магнитного поля.

Неизвестное до сих пор, направление галактического магнитного поля может быть недостающим кусочком головоломки к пониманию того, как межзвездное магнитное поле формирует гелиосферу и как оно защищает нас от опасных галактических космических лучей. 

Установление постоянного направления местного межзвездного магнитного поля с использованием IBEX имеет большое значение и может применяться для исследований структуры нашей гелиосферы. Эти исследования будут проводиться в тандеме с космическим аппаратом Voyager 1.

Знания о том как магнитные поля упорядочивают и направляют галактические космические лучи, - это ключ к пониманию окружения нашей галактики, которое, в свою очередь, влияет на окружение нашей Солнечной Системы в целом и окружению на Земле, в частности. 

Интересно, что когда ученые сравнили данные IBEX и Voyager 1, то обнаружили, что данные Voyager 1 указывают на другое направление магнитных полей за сразу за границей нашей гелиосферы. 

Это не обязательно означает, что в данные одного из аппаратов закралась ошибка. Voyager 1 проводит исследования напрямую, собирая данные в определенное время в определенном месте, а данные IBEX – это усредненные данные, собранные на большом расстоянии друг от друга.

Источник

 Отличающиеся лишь правильной упорядоченностью атомов, сверхпроводники позволяют электричеству течь без потерь, а также существенно увеличивают выработку энергии, ее поставку и хранение.

Ученые модифицируют сверхпроводники, заменяя ключевые элементы или управляя электронной валентностью в наиболее удаленной орбитальной оболочке, чтобы добиться лучшего баланса проводимости. Наиболее высокотемпературные сверхпроводники содержат атомы лишь с одной орбиталью, влияющей на эффективность, а что насчет того, чтобы смешать данные элементы с более сложными конфигурациями?

Ученые из Брукхэйвенской Национальной лаборатории Министерства энергетики США объединили атомы с множественными орбиталями и точно зафиксировали распределение электронов. С помощью современных методов дифракции электронов ученые установили, что колебания орбиталей в составах на основе железа вызывают тщательно сдвоенную поляризацию, способную усилить спаривание электронов — важный механизм в основе сверхпроводимости.

Исследование, публикация которого запланирована в издании Physical Review Letters, предоставляет прорывной метод исследования и улучшения сверхпроводимости в широком диапазоне новых материалов.

«Впервые мы получили прямые экспериментальные данные тонких изменений в орбиталях электронов, сравнивая неизменные, несверхпроводящие материалы с легированным парным сверхпроводником», сообщил физик Имей Чжу.

Если эффект легирования мультиорбитального бария-железа-мышьяка отражает проявление его высокотемпературной сверхпроводимости в более простых системах, механизм может оказаться совершенно иным.

«Теперь теория сверхпроводников может включать доказательство прочного сцепления между железом и мышьяком в этих плотных облачных взаимодействиях между электронами», отметил физик Вей Гао Инь. „Неожиданное открытие объединяет теорию орбитальных колебаний и экситонную теорию высокотемпературной сверхпроводимости, открывая новые рубежи в физике сжатого вещества“.

Источник

Ученые исследовали причину визуальной иллюзии, которая впервые была обнаружена Галилео Галилеем. Автор работы – Дженс Кремкоу (Jens Kremkow) и его коллегами, сотрудниками Государственного университета Нью-Йоркского Колледжа Оптометрии. Исследование опубликовано 10 февраля 2014 года в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Галилео поразил тот факт, что планеты выглядели по-разному в зависимости от того, смотрит на них человек через телескоп или невооруженным глазом. Если смотреть на них напрямую, планеты кажутся «расширенными» и имеют «лучистую корону», благодаря которой Венера выглядела в восемь раз больше, чем Юпитер, несмотря на то, что Юпитер в четыре раза больше. Галилей понимал, что это иллюзия, однако не понимал ее причины. 

Многие поколения ученых, последователей Галилея, считали, что причиной иллюзии является размытие изображения или подобные оптические эффекты. Однако, хотя размытие изображения и может искажать размер это не объясняет того, почему, если смотреть невооруженным глазом, Венера кажется больше, чем Юпитер. 



Только теперь новый труд Кремкоу и его коллег позволил разрешить эту загадку. Исследуя реакцию нейронов в зрительной системе мозга, - на светлые и темные объекты – ученые обнаружили, что в то время как темные объекты вызывают «честную» нейронную реакцию, которая точно передает их размер, светлые объекты, наоборот, вызывают преувеличенную нелинейную реакцию, из-за чего кажутся больше, чем на самом деле. Поэтому белые пятна на черном фоне кажутся больше, чем черные пятна такого же размера на белом фоне, и светящиеся звездные объекты на самом деле не такие большие, какими могут казаться, если смотреть на них невооруженным глазом. 

Источник

Физики из Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии приблизили к реальности давнюю мечту о неиссякаемом источнике энергии. Используя самый мощный в мире массив лазеров, команда исследователей впервые извлекла больше энергии управляемого термоядерного синтеза, чем было поглощено топливом для запуска реакции.

При делении ядер энергия выделяется в ходе распада очень тяжёлых ядер, таких как ядра урана. В то же время ядерный синтез — процесс, отвечающий за горение звёзд и взрывы термоядерных бомб — производит энергию в ходе слияния лёгких ядер, таких как у водорода. В ходе последней реакции, крошечная часть масс отдельных ядер водорода превращается в энергию (напомним, что по Эйнштейну энергию можно выразить через массу).

Управляемая реакция синтеза — крайне сложная задача. Фактически, это приручение горения звезды. С точки зрения физики, одной из самых труднопреодолимых проблем является температура плазмы, генерируемой во время синтеза: она достигает миллионов градусов по Цельсию. Этот вопрос учёные решают по-разному. К примеру, руководители французского эксперимента ITER решили удерживать раскалённую плазму магнитными полями внутри кольцеобразного реактора.

Чтобы преодолеть естественное отталкивание ядер, что необходимо для запуска процессов слияния, нужны огромные энергии. В проекте Ливерморской национальной лаборатории её получают за счёт действия 192 мощнейших лазеров, которые направляют лучи в золотой контейнер в форме арахиса, который называется хольраум (hohlraum). Внутри него в пластмассовой капсуле хранится топливо.

Энергия от лазеров поглощается хольраумом, который затем начинает излучать её в виде рентгеновских лучей, некоторые из которых затем поглощаются топливной капсулой. Затем внешний пластиковый корпус взрывается, создавая имплозию топлива внутри него. За счёт этого плотность вещества повышается достаточно, чтобы вызвать реакцию слияния.

Большая часть энергии лазера, тем не менее, поглощается хольраумом. Именно поэтому так трудно получить на выходе больше энергии, чем на входе.

С сентября 2013 года по январь 2014 года исследователи Ливерморской национальной лаборатории трудились над преодолением многочисленных проблем. Лазерные импульсы физики сформировали таким образом, чтобы большая часть энергии приходилась именно на начало импульса. Таким образом создаётся относительно высокая начальная температура в хольрауме, за счёт чего пластиковая оболочка "разбухает" и становится более устойчивой к внутреннему взрыву, а процесс синтеза не нарушается.

Как сообщается в пресс-релизе лаборатории, исследователи достигли "выигрыша в энергии топлива", то есть соотношение энергии, выпущенной топливом, и энергии поглощённой, составляет 1,2-1,9 частей. Статья с более подробным описанием эксперимента вышла в журнале Nature.

Несмотря на явный успех, физики всё же напоминают, что до полноценного производства неиссякаемой энергии ещё очень далеко. Как создать реактор, который будет способен генерировать больше энергии, чем использовать, учёные пока не придумали. Тем не менее, по словам руководителя проекта по изучению высокоэнергетических рентгеновских импульсов Марка Херрманна (Mark Herrmann), полученные результаты "представляют собой важную веху на пути к осуществлениюинерциального термоядерного синтеза с помощью лазеров".

Когда удастся приблизиться к цели ещё на шаг, по-прежнему неизвестно.

Источник

Космический аппарат NASA, вращающийся на орбите Марса, позволяет ученым больше узнать о сезонных явлениях, которые многие считают серьезнейшим доказательством существования воды в жидком виде в настоящее время на Красной Планете. 

Эти явления – темные, похожие на полосы следы, которые появляются на некоторых склонах Марса, когда на Красной Планете становится теплее. Новые данные говорят о том, что в железосодержащих минералах на тех же склонах так же происходят изменения в зависимости от времени года. Это подтверждает теорию, что соленые потоки с антифризом, которым может служить железистый минерал, такой, как окисное сернокислое железо, могут течь в определенное время года. Однако, у этого явления могут быть и другие объяснения. 

Ученые называют эти темные потоки «периодическими удлиненными структурами на склонах» ("recurring slope lineae" - RSL). 

“Мы до сих пор не можем наверняка утверждать, существует ли вода в этих сезонных потоках, при этом не представляем себе, как они могли бы появиться без помощи воды”, - утверждает Лудженрда Ойха (Lujendra Ojha), выпускник Технологического Института в Атланте, который подготовил доклады по этим сезонным потокам. Он обнаружил эти потоки на снимках, которые были сделаны камерой HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment /Научная экспериментальная камера с высоким разрешением) орбитального зонда MRO (Mars Reconnaissance Orbiter).

Ойха и соавтор работы, профессор Джеймс Рей ( James Wray) изучили 13 склонов, на которых были обнаружены RSL, в этот раз с помощью снимков прибора CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars/ Компактный зондирующий спектрометр с возможностью съемки). Ученые искали минералы, которые могли остаться после возможного схода водных потоков (или того, что является причиной появления RSL на склонах) для того, чтобы понять природу этого явления: связано оно с водой или нет? Они не обнаружили спектральных сигнатур, связанных с водой или солями. Однако они обнаружили четкие и постоянные сигнатуры железистых минералов на большей части таких склонов. Эти железо-содержащие минералы на склонах с RSL были в большем количестве, чем на других склонах, на которых не были обнаружены RSL. Результаты этой работы опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Эти сигнатуры меняются в зависимости от времени года, так же, как и сами RSL : они тем сильнее, чем выше температура. 

Возможно, что частицы сортируются по размеру (иными словами, более мелкая пыль уходит, остаются более крупные частицы), и это может происходить как с помощью воды, так и без нее. Есть и другие объяснения: увеличение более окисленных компонентов минералов или общее потемнение из-за влаги. В любом случае, это указывает на воду, хотя вода и не была напрямую обнаружена. Наблюдатели могли «пропустить» воду из-за того, что наблюдения велись после полудня (то есть, они могли пропустить утреннюю росу) или потому, что темные потоки меньше, чем размер образца на снимке. 

Ведущей гипотезой остается поток воды рядом с поверхностью, жидкое состояние которой поддерживается солями, которые понижают точку замерзания чистой воды. 

“Поток воды, даже соленой воды, в любом месте Марса был бы великим открытием, которое помогло бы нам понять перемену климата на Марсе”, - заявил Ричард Зурек (Richard Zurek), руководитель проекта MRO в Лаборатории Реактивного Движения NASA. 

Еще одно исследование говорит о том, что места с «сезонными линейными потоками» встречаются на Марсе довольно редко: их удалось обнаружить лишь на 13 из 200 похожих друг на друга склонов, находящихся на одной широте. 

Источник

Почти год назад над Челябинском взорвался астероид, осколки которого достигли Земли. Благодаря видеозаписям с мобильных телефонов и камер видеорегистраторов, челябинский метеорит является одним из 18 метеоритов, траекторию которых удалось высчитать ученым и обнаружить, из какого места астероидного пояса он пришел. 

Возраст метеорита оценивается как 4,5 миллиарда лет, - такой же, как возраст Солнечной Системы. Это значит, астероид состоит из древнейшего вещества. 

Ученые установили, что размер астероида должен был быть около 20 метров в диаметре, весом около 13 000 тонн. 

Когда он вошел в атмосферу Земли, мощность взрыва равнялась 500 миллионов тонн в тротиловом эквиваленте. 

"Астероид разбился на мелкие части на высоте около 45-30 километров от поверхности, благодаря чему не нанес более серьезного ущерба", - заявили в своем докладе ученые Чешской Республики и Канады в прошлом ноябре. 

Они добавили, что траектория астероида позволяет предположить, что когда-то он был частью массивного астероида 86039,диаметром около 1,2 километра, который был впервые замечен в 1999 году и регулярно появляется на околоземной орбите. 

В результате химического анализа выяснилось, что метеорит относится к так называемым LL-хондритам, которые представляют меньшинство астероидов, однако с высоким содержанием кобальта. 

Ученые, изучающие фрагменты астероида, так же заметили разницу между ними. Некоторые осколки почернели сверху, другие полностью черные, а третьи – наполовину. Исследователи предполагают, что причиной этого, возможно, является космическое излучение, само воздействие в результате столкновения или же плавление.

Исследователи челябинского метеорита с 17 по 21 марта встретятся в Хьюстоне, штат Техас, на ежегодной Конференции Лунных и Планетарных Наук. В этом году она будет посвящена событиям прошлого года в Челябинске. 

Одно из самых серьезных столкновений в относительно недавнем прошлом произошло 30 июня 1908 года, когда объект, диаметр которого был около 70 метров, взорвался над Сибирью, в районе реки Подкаменной Тунгуски, повалив около 80 миллионов деревьев на площади более 2000 квадратных километров. 

Астрофизики заявляют, что тунгусский и челябинский метеориты принадлежат к нижнему уровню средней категории астероидного риска. 

Астероиды средней категории могут нанести ущерб в местном, максимум региональном масштабе. 

Но они слишком малы для того, чтобы относиться к классу астероидов, которые угрожают существованию цивилизации, - громадных объектов более километра в диаметре. Возможно, именно такое событие произошло около 65 миллионов лет назад, когда долгое правление динозавров подошло к концу из-за перемены климата. Причиной этой перемены, вполне вероятно, был громадный астероид, который упал в области полуострова Юкатан, на территории современной Мексики. 

Источник

ВАШИНГТОН, 13 февраля. Американским ученым впервые удалосьуправлять наномеханизмами внутри живой человеческой клетки.
Это еще один шаг в направлении создания молекулярных машин, которые могут быть использованы, например, для доставки лекарственных средств в определенный внутренний орган.

Наномашины обтекаемой формы продвигались внутри клетки под воздействием импульсов ультразвукового излучения, передает BBC.

"Передвижение этих наномоторов внутри клеток, их взаимодействие с клеточными структурами вызывают внутренние реакции, которые до сих пор никто не наблюдал", — говорит профессор Томом Маллук, руководитель исследования.

До сих пор такие наномеханизмы изучались только в лабораторных условиях, вне живых человеческих клеток.

"Мы могли бы использовать управляемые наномоторы для лечения рака и других заболеваний путем механического воздействия на внутриклеточные структуры, — считает профессор Маллук. — Наномоторы могут даже осуществлять внутриклеточное хирургическое вмешательство и доставлять нужное лекарство к нужным тканям".

Исследователи также добились управления наномеханизмами с помощью магнитных полей. Они выяснили, что наномоторы могут также передвигаться автономно и независимо друг от друга.

"Автономное движение может помочь этим наномоторам выборочно разрушать клетки, которые их окружают, например, раковые клетки, — рассказывает Том Маллук. — Нам не нужно, чтобы все эти машины двигались в одном направлении".

Идея хирургии на молекулярном уровне была впервые выдвинута знаменитым физиком Ричардом Фейнманом в 1959 году.

"Вы помещаете такого миниатюрного механического хирурга в артерию, и он проникает к сердцу и обследует его. Он замечает неисправный клапан, подходит к нему и отсекает его микроскальпелем", — говорил Фейман в лекции, прочитанной за заседании Американского физического общества.

Источник

Специалисты Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии в ходе двух экспериментов впервые получили больше энергии при ядерном синтезе, чем при распаде ядер, что может стать важным шагом на пути к новому функционированию АЭС.

Ученые предупреждают, что до получения достаточного количества энергии для поддержания атомного реактора еще далеко.

Физики возлагают большие надежды на ядерный синтез, поскольку для реакции необходим лишь водород, запасы которого неисчерпаемы.

Используемая в современных АЭС технология ядерного распада, напротив, предполагает использования крайне недешевого урана. Об этом сообщает ВВС.

Источник

Ученые объединили данные наблюдений космического аппарата Cassini (Кассини) и космического телескопа Hubble (Хаббл) для того, чтобы создать новое видео танцующего «северного и южного сияния» на Сатурне в различных световых диапазонах. 

Зонд Cassini, который в настоящее время находится на орбите Сатурна, и космический телескоп Hubble делали эти снимки в апреле и мае 2013 года. 

Анализируя данные, ученые обнаружили, что причиной этого явления стал солнечный ветер. Когда заряженные частицы солнечного ветра сталкиваются с атмосферой Сатурна, это вызывает свечение на полюсах планеты. 

В северном сиянии на Земле преобладают азот и кислород, а северное сияние Сатурна состоит из водорода.

Ученые все еще занимаются анализом данных, собранных в 2013 году: группа исследователей анализирует данные наземной обсерватории Keck Observatory на Гавайских островах и Infrared Telescope Facility (Инфракрасного телескопического устройства) NASA, чтобы добавить их к имеющимся данным и дополнить виде северного сияния на Сатурне. 

 

Источник

Большие и маленькие, - сотни тысяч кратеров, оставленных многочисленными астероидами и кометами, которые сталкивались с Красной Планетой.

На этом снимке показана область в северном полушарии планеты, известная под названием Впадина Гефеста (Hephaestus Fossae), в честь греческого бога огня, - сфотографированная стереокамерой высокого разрешения, установленной на орбитальном зонде Mars Express (Марс Экспресс) 28 сентября 2007 года. Чтобы подчеркнуть рельеф, использовалась искусственная расцветка: зеленые и желтые цвета – это относительно ровная поверхность, а голубым и пурпурным цветом показаны глубокие впадины, до 4 километров глубиной. 

На всем снимке видны несколько дюжин кратеров, самых разных размеров. Самый большой из них имеет диаметр около 20 километров. 

Длинные запутанные следы, напоминающие русла рек, - это последствия тех же столкновений, вследствие которых появились самые большие кратеры.

Когда небольшое небесное тело, такое, как комета или астероид, на большой скорости врезается в другой объект Солнечной системы, в результате этого столкновения поверхность рядом с местом столкновения очень сильно разогревается. Что касается самого большого кратера на этом снимке, жар от такого мощного столкновения расплавил почву – смесь каменистой породы, пыли и спрятанного глубоко под поверхностью водяного льда, – в результате чего массивный поток затопил окружающую местность. Перед тем, как все высохло, эта грязная жидкость «вырезала» сложный рисунок из каналов, прокладывая себе путь по поверхности планеты.

Источник

Ученые, университеты Осаки и Хоккайдо, создали метод световой микроскопии, который может использовать запутанные фотоны с целью придания большей контрастности картинке.

По мнению физиков, точность нового способа на 30 процентов выше стандартного квантового предела четкости для обычных фотонов.

Способ является дополнением типа оптической микроскопии, где изображение формируется благодаря интерференции пучков света, которые проходят через предмет. Темные и светлые части формируются тогда, когда путь, который пройден одним из пучков, существенно отличается от пути другого (к примеру, благодаря разной высоте в разных точках предмета).

В качестве тестового предмета ученые использовали пластинку из стекла, где в рельефе нанесли букву «Q». Высота этого рельефа составляла лишь 17 нанометров. При применении обычных фотонов с целью подсветки пластины изображение получилось настолько шумным, что было с трудом видно. Когда использовался источник уже запутанных фотонов с соответствующим способом обработки, контрастность картинки выросла почти на треть.

Измерение такого квантового состояния (обычно базиса имеющейся поляризации) одной из запутанных частиц предоставляет информацию о другой, что можно применить для кодирования информации.

Источник

Ученые-астрофизики Карло Ровелли (Carlo Rovelli) и Франческа Видотто (Francesca Vidotto) высказали гипотезу о существовании так называемой «звезды Планка», которая является конечным этапом эволюции черной дыры. Эти гипотетические объекты нельзя назвать звездами в общепринятом смысле, они скорее представляют собой свет, который излучается, когда умирает черная дыра под воздействием излучения Хокинга. 

Когда большая звезда достигает конца собственной жизни, она взрывается как сверхновая, что может стать причиной того, что ее ядро под воздействием коллапса сожмется в черную дыру. Традиционная модель черной дыры предполагает коллапс вещества в бесконечно малый объем, известный как сингулярность.

Согласно квантовой теории гравитации, черные дыры не живут вечно. Этот постулат позволил Хокингу и другим ученым высказать предположение о том, что у черных дыр нет так называемой «точки невозврата» - горизонта событий, а есть то, что можно назвать «мнимым горизонтом». Это означает, что вещество внутри черной дыры не будет сжиматься до сингулярности.

Авторы исследования высказывают гипотезу о том, что вещество внутри черной дыры, вместо того, чтобы сжаться до сингулярности, будет сжиматься лишь до того момента, пока не достигнет размера одной триллионной метра. В этот момент его плотность достигнет значения плотности Планка. Когда черная дыра заканчивает свой жизненный цикл, появляется как раз такая «звезда Планка». Так как у этой «звезды» будет плотность Планка, она будет излучать свет в особом диапазоне гамма-лучей. Значит, гамма-телескоп должен увидеть их в том случае, если они существуют. 

Конечно, в этой теории слишком много предположений. На сегодняшний день не было получено никаких данных, которые подтверждали бы эту гипотезу. Однако, это может быть интересным решением одной из загадок черных дыр. 
Источник

Австралийские астрономы в воскресенье объявили о том, что им удалось обнаружить звезду, возраст которой – 13,6 миллиардов лет. Если это открытие подтвердится, эта звезда будет самой старой звездой из всех, открытых на данный момент. 

Ученые считают, что эта звезда сформировалась всего лишь через двести миллионов лет после Большого Взрыва, благодаря которому появилась наша Вселенная. 

До этого открытия на звание самой старой звезды претендовали два объекта, открытые учеными из Европы и Америки в 2007 и 2013 годах. Их возраст по предварительным оценкам составляет 13,2 миллиарда лет. 

Стефан Келлер (Stefan Keller), сотрудник Австралийского Национального Университета в столице Австралии – Канберре, - заявляет, что звезда по космическим меркам находится не так уж далеко от нас, - в нашей родной галактике, Млечном Пути, на расстоянии около 6000 световых лет от Земли. В звездном каталоге ее можно найти под именем SMSS J031300.36-670839.3.

"Верный признак того, что звезда на самом деле является такой древней, - практически полное отсутствие железа в спектре света, который она излучает", - комментирует Келлер открытие. 

Большой Взрыв положил начало Вселенной, наполненной водородом, гелием и небольшим количеством лития. Все другие элементы, которые мы видим сегодня, «выковывались» в звездной кузнице, - в объектах, появляющихся на свет в облаках пыли газа, оставленных взрывами сверхновых. Этот круговорот и позволяет астрофизикам определять возраст звезды, исследуя количество железа, наличие которого в звезде увеличивается с каждым последующим рождением. 

Следовательно, чем ниже содержание железа в световом спектре звезды, тем она старше. 

"В случае этой конкретной звезды, количество железа в ней в миллион раз меньше, чем количество железа в Солнце, и почти в 60 раз меньше, чем в любой другой известной звезде. Это говорит о том, что наша звезда – сама старая из всех, которые были обнаружены до сих пор", - говорит Келлер. 

Звезда была обнаружена при помощи телескопа SkyMapper Австралийского Национального Университета, который в настоящее время используется для пятилетнего обзора неба южного полушария. 

Согласно статье, опубликованной в журнале Nature, звезда образовалась из вещества, оставшегося после относительно маломощного взрыва сверхновой, масса которой была около 60 раз больше солнечной. 

Чуть ранее в результате этого обзора ученые обнаружили еще четыре звезды с очень низким содержанием железа, что позволяет предположить, что этот вид сверхновых сыграл большую роль в создании звезд, а затем галактик, в ранний период Вселенной.

Источник

Космические телескопы NASA - Spitzer (Спитцер) и Hubble (Хаббл) помогли открыть одну из самых отдаленных из известных галактик, которая существовала в то время, когда нашей Вселенной было всего около 650 миллионов лет (нынешний возраст Вселенной – 13,8 миллиардов лет). Галактика Abell2744 Y1 приблизительно в 30 раз меньше Млечного Пути, и образует в 10 раз меньше звезд, что типично для галактик раннего периода Вселенной. 

Это открытие было сделано благодаря программе Frontier Fields, которая при помощи мультиволновых Великих Обсерваторий пытается определить границы того, насколько далеко мы можем видеть. Spitzer видит в инфракрасном свете, Hubble – в видимом диапазоне и ближнем инфракрасном, а космическая рентген-обсерватория Chandra (Чандра) исследует космос при помощи рентген-лучей. Кроме того, телескопы используют увеличение от натуральных линз: они смотрят через скопления галактик, когда гравитация усиливает свет более отдаленных галактик. Всего программа Frontier Fields планирует изучить шесть галактических кластеров. Снимки Hubble используются для того, чтобы определить кандидатов на отдаленные галактики, затем Spitzer определяет, являются ли эти галактики тем, чем кажутся. Кроме того, данные Spitzer так же помогают определить, сколько звезд в галактике. 

Эти результаты были получены в результате исследования галактического кластера Abell 2744. Расстояние до этой галактики, если сведения подтвердятся, будет одним из самых больших из известных. Астрономы заявляют, что красное смещение галактики (понижение частот излучения в результате расширения Вселенной) равно 8. Самая далекая галактика из известных имеет красное смещение более 7. Имеются кандидаты, красное смещение которых, по неподтвержденным данным, достигает значения 11. 

Эти открытия, сделанные астрономами Института Астрофизики Канарских островов и учеными университета La Laguna University, приняты к публикации в научном журнале Astronomy and Astrophysics Letters.
Источник

Том Мерфи (Tom Murphy), физик из университета в Сан Диего, - один из ученых, которые решили навести лазерные лучи на рефлекторы, которые оставили на Луне астронавты миссии Apollo (Аполлон) и роботизированные советские луноходы. Точно измеряя время, за которое свет достигает Земли, Мерфи может измерять расстояние отсюда до Луны с точностью до миллиметра. 

Локация Луны, - как это называется, - помогла обнаружить тот факт, что Луна по спирали движется от нас, а так же предположить, что ядро Луны расплавлено.

Время от времени сигналы, которые подавали рефлекторы, изначально не очень сильные, становились еще слабее. Проект, которым руководит Мерфи, отправляет лазерные пульсации из 100 квадрильонов фотонов, в среднем из которых возвращается всего один фотон, или вовсе ничего. Атмосфера Земли сбивает некоторые фотоны с цели, так, что они ударяются о поверхность Луны, и отражатели слегка отклоняют возвращающийся луч, вследствие чего большая часть протонов, возвращаясь, не попадает в телескоп.

Даже с учетом этих потерь, команда Мерфи получает в десять раз меньше фотонов, чем должна была бы, согласно расчетам. А в полнолуние это число падает до 1 процента от ожидаемого. Другие обсерватории вообще не могут обнаружить обратного сигнала в ночи полнолуния. 

Команда Мерфи в шутку назвала это «проклятьем полной луны». 

Мерфи считает, что в этом может быть виновата лунная пыль, которая могла собраться на рефлекторах. Несмотря на то, что на Луне нет ветра, электростатические силы и постоянная бомбардировка крошечными метеоритами может поднимать какое-то количество лунной пыли, которая покрывает стеклянные призмы рефлекторов. Свет может проходить через поверхность каждой призмы дважды – когда входит в нее и выходит обратно. Мерфи подсчитал, что пыль, которая покрывает 50 процентов стекла, вполне может быть «виновата» в том, что обратный сигнал так мал.

Однако, что же является причиной того, что в полнолуние он становится еще меньше? Мерфи считает, что это тепло. 

Призмы погружены в цилиндры, так что Солнце освещает их полностью только тогда, когда светит прямо в цилиндры. Так как решетки призм смотрят на Землю, это случается только в ночи полнолуния. Когда это происходит, темная пыль лунного реголита может нагреваться, создавая термальный градиент между поверхностью и глубинами призм. Это негативно влияет на работу призм, изменяя рефракционный индекс, и делая призму случайной линзой и отклоняя свет, идущий обратно на Землю, - поэтому еще меньше фотонов возвращаются в телескоп. 

Достоинство этой гипотезы было в том, что ее можно проверить. Если все обстоит именно так, как считает Мерфи, тогда, «выключив свет», мы получим намного более сильный сигнал, так как поверхность охладится настолько, что температура во всех призмах станет одинаковой. Все, что нужно сделать – «выключить» Солнце. Или подождать, пока Земля будет проходить между Землей и Солнцем, как во время лунного затмения. 21 сентября 2010 года команда Мерфи вела наблюдения во время лунного затмения. Пять с половиной часов они ловили сигналы от трех рефлекторных решеток Apollo и четвертой, установленной на советском луноходе. Как и ожидалось, они обнаружили резкий подъем сигнала до того уровня, который наблюдался в ночи, когда луна не была полной. О своем открытии команда ученых рассказала в статье, недавно опубликованной в журнале Icarus.

Источник

Коричневый карлик с необыкновенно красными небесами был обнаружен командой астрономов Хертфордширского Центра Астрофизических Исследований. Ученые опубликовали результаты в Monthly Notices Королевского Астрономического Общества.

Этот объект, ULAS J222711-004547, привлек внимание исследователей благодаря своему необычному, ярко-красному оттенку в сравнении с другими, «нормальными» коричневыми карликами. Дальнейшие наблюдения при помощи телескопа VLT (Very Large Telescope /Очень Большой Телескоп) в Чили и использование инновационной техники анализа данных показали, что причина его необычного внешнего вида – очень толстый слой облаков в верхней части его атмосферы. 

Федерико Мароко (Federico Marocco), который руководил командой исследователей, говорит: "Это – совсем не те облака, которые мы привыкли видеть на Земле. Толстый слой облаков этого коричневого карлика в основном состоит из минеральной пыли, в частности, из энстатита и корунда. Нам удалось не только обнаружить присутствие этих элементов, но даже определить размер частиц пыли в облаках".

Размер частиц и влияет на цвет неба. Красное небо на коричневом карлике позволяет предположить, что его атмосфера богата частицами пыли и влаги. 

Гигантские планеты Солнечной Системы, такие, как Юпитер и Сатурн, имеют различные слои облаков, в том числе в их составе есть аммиак и сернистый водород, а так же водный пар. Атмосфера этого коричневого карлика намного горячее, - в ней содержится водный пар, метан и, возможно, некоторое количество аммиака, однако, что необычно, - там преобладают частицы минералов размером с илистую частицу.

Профессор Аврил Дей-Джоунс (Avril Day-Jones), один из участников открытия и последующего анализа, говорит: "Этот коричневый карлик – один из самых красных, которые нам когда-либо довелось наблюдать. Таким образом, ULAS J222711-004547 является идеальной целью для множества исследований, которые помогут понять, что может представлять из себя погода в такой атмосфере".

Источник

Физики ЦЕРНа разработали и успешно проверили новую методику получения антипротонов, простейших атомов антиматерии, которая позволяет "выращивать" их в достаточном количестве и "качестве" для полноценного изучения физических свойств, и опубликовали ее в статье в журнале Nature Communications. 

В результате Большого взрыва во Вселенной должно было возникнуть равное количество материи и антиматерии, однако по неизвестным причинам антиматерия исчезла. Ученые исследуют атомы антиводорода и сравнивают их поведение с атомами водорода, пытаясь понять, куда пропала львиная доля "злого близнеца" материи. 

Физики ЦЕРНА на протяжении десятилетий работают над этой проблемой, и большие надежды в этом отношение возлагаются на проект ASACUSA, в рамках которого ученые ищут новые способы получения антиматерии. Наофуми Курода из университета Токио (Япония) и его коллеги использовали наработки ASACUSA для получения антипротонов, свойства которых "доступны" для изучения, сообщает РИА Новости. 

Как отмечают авторы статьи, антиматерию крайне сложно изучать из-за ее сверхмалого срока жизни и того, в каких обстоятельствах рождаются ее атомы. По этой причине большинство методик получения антиводорода малопригодны для изучения многих их физических свойств, таких как "расщепление" уровней энергии и спектра, вызванные взаимодействием антипротона и позитрона. 

Физики решили эту проблему, научившись "выращивать" атомы антиводорода, энергия и скорость движения которых были относительно низкими. В этом им помог набор из замедлителей и специальных магнитных ловушек, замедлявший антипротоны и позитроны, поступавшие из ускорителя, и позволявший им объединиться в антиводород. 

Данные ловушки были устроены таким образом, что формирующиеся анти-атомы самостоятельно покидали их пределы и попадали в точку, где сила магнитного поля была минимальной. Подобный трюк позволил получить достаточно антиводорода для наблюдений за "расщеплением" уровней энергии, что они планируют сделать в ближайшее время. 

Одна из магнитных ловушек, внутри которой зарождаются атомы антиводорода 

(Рис. сверху справа) 

Источник

Через несколько недель после того, как космическая рентген-обсерватория Чандра (Chandra X-ray Observatory) начала работу, ее телескоп повернулся в направлении Центавра А (Centaurus A), - галактики, которая находится на расстоянии около 12 миллионов световых лет от Земли, из сверхмассивной черной дыры в центре которой исходит мощнейший джет. 

После этого Chandra не раз и не два наблюдала за этой галактикой, и каждый раз новые данные позволяют нам узнать нечто новое о, казалось бы, такой знакомой галактике. 

Этот новый снимок Центравра А – результат в общей сложности девяти с половиной дней наблюдений, которые проводились с 1999 по 2012 год. Красным цветом на этом снимке обозначены данные, обнаруженные в самом низкоэнергетическом диапазоне рентген-излучения; зеленым – на средних частотах, а синим - те данные, которые удалось обнаружить на самых высоких частотах рентген-излучения. 

Так же, как на всех снимках этой галактики, сделанных обсерваторией Chandra, на этом виден джет исходящего вещества – на снимке он идет из середины к верхнему левому краю, - источником которого является гигантская черная дыра в центре галактики. На этом новом снимке так же видна полоса пылевой материи, которая подобно поясу охватывает «талию» галактики. Астрономы считают, что это – остатки столкновения с галактикой меньшего размера, которое произошло миллионы лет назад.

Источник

Марсоход Curiosity (Кьюриосити) сделал первый снимок Земли с поверхности Красной Планеты. На которой он сейчас находится. В марсианском небе наша планета видна как яркая точка, поблизости сияет Луна. 

Curiosity сфотографировал Землю с Марса 31 января, при помощи камеры, которая расположена слева на мачте. 

Видимо, ровер наблюдал за заходом Солнца на Марсе, а затем, примерно через 80 минут, сделал снимок Земли. 

"Человек с нормальным зрением, стоя на Марсе, смог бы легко разглядеть Земли и Луну, как две четкие, яркие вечерние звезды", - говорится в описании, которое агентство NASA дает к этому снимку. Кроме обработки, которой пришлось подвергнуть снимки для того, чтобы удалить эффект от космических лучей, они больше никак не изменялись.

Марсоход Curiosity сделал снимки Земли с Марса на 529-й день на поверхности планеты. Ровер, стоимость которого 2,5 миллиарда долларов, с августа 2012 года исследует кратер Гейла (Gale Crater).

Кстати, Curiosity – не единственный ровер, который сделал снимки Земли с поверхности Марса. В 2004 года другой ровер NASA - Spirit (Спирит) сделал знаменитое фото «Вот ты где» ("You Are Here") Земли, таким образом, войдя в историю, как аппарат, которые впервые сделал снимок Земли с поверхности другой планеты.

Источник