Новости науки

На новом снимке, сделанном космическим аппаратом Cassini (Кассини), темная и светлая сторона одной из лун Сатурна – Iapetus (Япета), встретились, подобно Инь и Ян. Снимок был сделан аппаратом в августе прошлого года.

"Этот снимок показывает обращенное к Сатурну полушарие Япета. Север луны – вверху, он повернут на 30 градусов влево. Снимок был сделан в видимом диапазоне узко-угольной камерой аппарата Cassini 30 августа 2013 года", - говорится в описании к снимку. 

Некоторые ученые считают, что два лица Япета, возможно, так отчетливо видны благодаря медленному вращению луны, вследствие которого темная сторона ее поглощает больше тепла и успевает нагреваться. Любые льдистые вещества, которые смешиваются с горячей поверхностью, становятся газовыми и затем оседают в более холодных областях, то есть темная сторона становится темнее, а светлая - светлеет. 

Впервые Япет был открыт Джованни Кассини (Giovanni Cassini) в 1672 году. Своей формой странная луна немного напоминает грецкий орех; вдоль экватора проходит огромный горный хребет. Существует теория, что этот хребет появился, когда в результате мощного столкновения около 4,5 миллиардов лет назад части Япета откололись и отлетели в космос, сформировав новую луну на орбите Япета. Однако, в конце концов гравитация Япета разорвала эту луну на части, и они упали обратно, сформировав этот горный хребет. Так же возможно, что хребет сформировался в ранний период истории луны, когда она вращалась вокруг собственной оси быстрее, чем сейчас.

Источник

Диск осколков яркой звезды Фомальгаут представляет собой пыльную вращающуюся плоскость из небольших объектов, в которой формируются планеты. С расстояния 25 световых лет ученые смогли различить отдельные его черты: от ближнего теплого диска до дальнего, который можно сравнить с поясом Койпера в нашей Солнечной Системе. 

Однако, система Фомальгаут не перестает удивлять человечество. Сначала была открыт планета, Фомальгаут b, которая вращается по орбите между двумя дисками. А затем стало известно, что Фомальгаут – это не одна звезда и даже не две, но три звезды! Очередная новость касается открытия небольшого диска вокруг третьей звезды.

Масса Фомальгаут – около 1,9 массы Солнца. Находясь на относительно небольшом расстоянии от нас, она является одной из самых ярких звезд в южном небе. Однако два компаньона звезды значительно меньше. Вторая звезда, Фомальгаут В, имеет массу 0.7 солнечной, а третья, - Фомальгаут C, - это небольшой красный карлик, масса которого всего лишь 0,2 массы Солнца. 

Фомальгаут C вращается по орбите на расстоянии 2,5 световых лет от Фомальгаут А. То, что эта небольшая звезда была гравитационно связана с Фомальгаут А и Фомальгаут В, было доказано лишь в октябре прошлого года. 

“Этот диск вокруг Фомальгаут C – совершенная неожиданность. Это вторая система, в которой были открыты диски вокруг двух разных звезд”, - говорит автор исследования, профессор Кембриджского Университета Грант Кеннеди (Grant Kennedy). 

К сожалению, у космического инфракрасного телескопа Herschel (Гершель) разрешение хуже, чем у оптических телескопов, что позволяет только измерить яркость диска, но не исследовать его структуру. 

Команда Кеннеди считает, что этот диск – довольно холодный, его температура около -249 градусов Цельсия, и относительно небольшой. Его ширина – около 10 раз больше, чем расстояние от Земли до Солнцы. Однако, он яркий, эллиптический и немного смещен относительно своей звезды: так же как диск Фомальгаут А.

“Система Фомальгаут стала представлять особенный интерес с момента открытия, сделанного в прошлом году. Не ясно, как так могло получиться. Система из двух компаньонов – это довольно обычное дело, однако три – это уже что-то новое. Нам нужно поразмыслить над этим новым механизмом, - говорит Кеннеди. 

Сейчас Кеннеди и его команда пытаются выяснить, что это может быть за механизм. Ученые надеются, что диск вокруг Фомальгаут С может помочь им в исследованиях. Следующим шагом станут наблюдения за звездной системой в течение нескольких лет для того, чтобы точно измерить орбиты. 

Эта работа была опубликована в издании Monthly Notices Королевского Астрономического Общества.

Источник

Выбросы антропогенных загрязняющих веществ (особенно твердых примесей угарного газа), расположенные рядом с уровнем поверхности Земли над Китаем, впервые были замечены из космоса. Работу вела команда Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (CNRS / UPMC / UVSQ) в сотрудничестве с учеными из Бельгии при поддержке CNES, с использованием данных, полученных инфракрасным зондом IASI на борту спутника MetOp. Эти результаты были опубликованы на сайте журнала Geophysical Research Letters 17 января 2014 года. 

Ученые называют это настоящим прорывом в улучшении мониторинга регионального загрязнения окружающей среды и возможностях прогнозирования эпизодов местного загрязнения, особенно в Китае. Несмотря на все усилия, которые китайское правительство предпринимает с целью уменьшения поверхностных эмиссий, в Китае периодически наблюдаются эпизоды загрязнения воздуха, которое является причиной более чем 300 000 преждевременных смертей в Китае ежегодно. 

Для того, чтобы следить за местным и региональным загрязнением, в Китае создана сеть мониторинга качества воздуха, которая постоянно отслеживает содержание главных загрязняющих веществ. Однако географическое распределение станций, которые занимаются измерениями, затрудняет прогнозирование. В этом контексте, спутниковые наблюдения представляют большую ценность, так как дают великолепное географическое покрытие и горизонтальное разрешение. К сожалению, такие измерения имеют и недостатки – их чувствительность ограничена высотой от 3 до 10 км. До сих пор использование спутников для определения состава атмосферы рядом с уровнем поверхности было слишком сложным. 

Ученые смогли доказать, что зонд IASI может определять выбросы загрязняющих веществ даже рядом с уровнем поверхности, если соблюдаются два условия: погодные условия должны быть стабильными, а разница температур воздуха и поверхности прямо над поверхностью Земли должна быть значительной . 

Эта работа – настоящий прорыв в мониторинге загрязнений из космоса. Благодаря запуску IASI-B, теперь уже два инфракрасных зонда IASI могут собирать данные из. Это дает возможность отслеживать эпизоды загрязнения атмосферы более постоянно и точно. Работа открывает новые перспективы в оценке и управлении качеством воздуха.

Источник

В течение десятилетий для астрономов оставались загадкой некоторые подробности формирования Млечного Пути. Теперь группа ученых, которой руководил Иван Минчев из Потсдамского астрофизического института, смогла проследить периоды формирования нашей галактики более подробно, чем раньше. 

Чтобы получить эти результаты, астрономы наблюдали за звездами, расположенными перпендикулярно диску галактики, следили за их вертикальным движением. В расчет так же принимался и возраст этих звезд. Так как практически невозможно определить возраст звезды напрямую, они изучали их химический состав. 

Более старые звезды показывали возросший уровень магния по отношению к железу ([Mg/Fe]). 

Эти наблюдения проводились в рамках программы RAVE (RAdial Velocity Experiment). Согласно более ранним выводам, «чем больше возраст звезды, тем быстрее она движется вверх и вниз через диск». Теперь это утверждение не кажется правильным. Звезды с более высоким коэффициентом магний-железо нарушают это правило. Вопреки тому, что должно было случиться, по мнению астрономов, вертикальная скорость этих звезд существенно падает. 

Для того, чтобы выяснить, что же там происходит, ученые создали компьютерную модель, следуя основным процессам эволюции Млечного Пути. Согласно этой модели, объяснить результаты наблюдений можно небольшими галактическими столкновениями. 

Известно, что наша галактика за время своего существования несколько раз сталкивалась и «смешивалась» с галактиками меньшего размера. Такие столкновения не оказывали большого влияния на массивные регионы рядом с центром галактики, а вызывали волнения в ее спиральных рукавах, запуская процесс формирования новых звезд. Эти звезды двигались от ядра галактики к ее внешнему краю. 

В процессе, который известен, как «радиальная миграция», более старые звезды с высокими значениями коэффициента магний-железо, отталкиваются ко внешнему краю и показывают низкие скорости движения вверх-вниз. Возможно, именно поэтому стареющие звезды снижают вертикальную скорость? Возможно, от центра галактики их отталкивает сила произошедшего столкновения? Астрономы предполагают, что это – лучший ответ. 

Вот что говорит по этому поводу Иван Минчев: «Наши результаты дают возможность проследить за историей нашей галактики с точностью, которая раньше была недоступна. Изучая химический состав звезд вокруг нас, и то, как быстро они двигаются, мы можем сделать выводы о галактиках-спутниках, взаимодействующих с Млечным Путем с течением времени. В результате мы будем лучше понимать то, как Млечный Путь смог развиться в галактику, какой он является сегодня».

Источник

Новые данные Барионного колебательного спектроскопического обзора (БКСО) позволили судить о форме и размерах нашей Вселенной с точностью до 1%. Дэвид Шлегель, физик из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, считает, что Вселенная, вероятно, бесконечна — об этом свидетельствуют полученные данные. 

Дэвид Шлегель

Серые сферы на рисунке — образец барионных акустических колебаний ранней Вселенной. Галактики в наше время имеют небольшую тенденцию принимать сферическую форму (на рисунке это намеренно преувеличено). Сравнивая размер сфер (белая линия) с прогнозируемым значением, астрономы могут с однопроцентной точностью определить, как далеко галактики находятся друг от друга.

В сочетании с недавними сведениями о космическом микроволновом фоновом излучении (КМФИ) и данными о росте сверхновых результаты БКСО предполагают, что тёмная материя — это постоянная космологическая сила, которая не меняется в пространстве или во времени. Этот вывод не вполне совпадает с общей теорией относительности Эйнштейна, и исследователи говорят, что «понимание физических причин ускоренного расширения остаётся одной из самых интересных задач в современной физике».

Комментировать Похожие статьи Новые материалы

В ЦЕРНе произошел настоящий научный прорыв, который позволит изучить самое загадочное вещество на планете - антиматерию. Антиматерия, согласно теории ученых, образовалась во время большого взрыва, когда возникла вселенная. Согласно теории, во вселенной должно содержаться 50 процентов материи и такое же количество антивещества. 

Однако, антиматерия исчезла и для ее изучения атомы, например, антиводорода приходится получать искусственно в адронном коллайдере. Но их изучение осложняется их огромной скоростью. 

Теперь ученые разработали методику, с помощью которой скорость движения атомов антивещества можно снижать до величин, которые позволяют его изучать.

Источник

Европейский космический аппарат Розетта (Rosetta) вчера вышел из состояния глубокого сна, в котором находился в течение 31 месяца. В этот момент он находился на расстоянии 673 миллиона километров от Солнца. Ушло несколько часов на то, чтобы первый сигнал, отправленный Розеттой, достиг Земли. 

Это произошло в 22:18 по московскому времени, - то есть, через 8 часов и 18 минут после того, как сработал «будильник» аппарата. 

Процесс возвращения аппарата к жизни занял несколько часов: сразу же были включены нагреватели, которые должны были разогреть системы и подготовить их к работе после состояния спячки, которое продолжалось с середины 2011 года. Теперь Розетта начнет финальную подготовку к цели своего путешествия – высадке зонда на комету Чурюмова-Герасименко (67P/Churyumov-Gerasimenko). Она должна «встретиться» с кометой в мае, в августе, согласно планам, аппарат будет выведен на орбиту вокруг ледяного небесного тела, в октябре будет выбрано место высадки 100-килограммового зонда. Сама высадка должна произойти месяц спустя – в ноябре. Филы (Philae) – таково имя зонда, - по спирали опустится по направлению к ядру кометы, ширина которого 3,9 км. 

Если все пройдет согласно планам, Филы проведен подробное исследование кометы при помощи 10 научных приборов. Для того, чтобы достать образцы состава кометы, зонд будет использовать бур. Кроме того, Филы отправит на Землю снимки кометы Чурюмова-Герасименко: сейчас комета находится в фазе приближения к Солнцу. Орбитальный период кометы – 6,45 года. 

Между тем, орбитальный зонд Розетта будет исследовать комету с орбиты при помощи 11 научных приборов. Исследования кометы будут продолжаться до декабря 2015 года. 

В настоящее время Розетта находится на расстоянии 9 миллионов километров от кометы.

Источник

Команда ученых, которыми руководил профессор физики Нотр-Даммского Университета Джастин Р. Крепп (Justin R. Crepp) смогла сделать снимок очень редкого типа коричневых карликовых звезд, масса которого меньше массы звезды, однако больше массы планеты. Их труд был опубликован в Astrophysical Journal.

Первые данные были получены от TRENDS (TaRgetting bENchmark-objects with Doppler Spectroscopy): высококонтрастного обзора, который использует адаптивную оптику и другие технологии для того, чтобы увидеть более старые и менее яркие объекты, которые вращаются по орбите близлежащих звезд. Точные измерения были проведены в обсерватории W. M. Keck Observatory на саммите в Мануа Кеа, Гавайи. Коричневые карлики испускают мало света потому, что в них не происходит горение водорода, и они быстро охлаждаются. Крепп считает, что они могут быть связующим звеном между звездами с низкой массой и планетами.

HD 19467 B, - это очень тусклый компаньон близлежащей звезды, подобной Солнцу, - его яркость более чем в 100000 раз меньше, чем яркость этой звезды. Расстояние было измерено точно, и это открытие так же дает ученым возможность установить ограничения по важным факторам, таким, как масса, орбита, возраст и химический состав безотносительно спектра света, который исходит от его поверхности. 

Точные измерения радиальной скорости были проведены при помощи прибора HIRES, установленного на 10-метровом телескопе обсерватории Keck Observatory. Эти наблюдения продолжались 17 лет, начиная с 1996 года, и они показывают долговременное ускорение, говоря о том, что низкомассивный объект «притягивает» звезду большего размера. Последующие высококонтрастные наблюдения были сделаны в 2012 году, при использовании прибора NIRC2 на телескопе Keck II с системой адаптивной оптики.

Если свет, который исходит от звезд, ученым, в общем, понятен, то спектр планет сложен и о нем мало известно. Понимание коричневых карликов, таких, как HD 19467 B, могло бы быть очередным шагом в исследованиях экзопланет.

Источник

Группой научных сотрудников Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса во главе с Джоном Брэдли было проведено исследование частиц космической пыли, которые были собраны в земной стратосфере. В верхнем слое были обнаружены молекулы воды. Присутствие воды предполагалось, но до этого ее просто не удавалось выявить.

Частицы пыли 5-25 нанометров размером, состоят главным образом из силикатов, в состав которых входит кислород. Вода, скорее всего, образуется при воздействии солнечного ветра, где есть положительные ионы водорода.

Брэдли с коллегами определили содержание воды в таких малых частицах за счет электронного микроскопа с довольно высоким разрешением.
На частицы в космосе влияет солнечный ветер, то есть поток заряженных частиц, которые исходят от Солнца. В данном потоке есть также протоны, другими словами, положительные ионы водорода. Частицы солнечного ветра, сталкиваясь с космической пылью, "выбивают" катионы из нее, при этом оставшийся кислород тут же реагирует с водородом, вследствие чего возникают молекулы воды либо же водный остаток, то есть гидроксил.

Специалисты считают, что вода, таким образом, может собираться на поверхностях различных небесных тел, не защищенных от солнечного ветра магнитным полем и атмосферой, то есть на астероидах, Луне, а также в межзвездном пространстве. Помимо всего прочего, космическая пыль, возникающая при распаде астероидов и комет, могла на раннюю Землю принести некоторые другие земные составляющие – воду и углерод, то есть элементы, которые требуются для зарождения жизни.

Источник

Исследования Джека Скаддера, ученого в области физики плазмы из Университета штата Айова, привели к тайным порталам, открывающимся в магнитном поле. Согласно его докладу, опубликованному на сайте Phys.org, существуют некие "точки X" в магнитосфере Земли. В этих местах магнитные поля нашей планеты и Солнца сталкиваются, создавая между ними непрерывный путь длиной 93 млн миль. Как утверждают физики, эти "точки Х" неуловимы, имеют небольшие размеры, временны, а также формируются и исчезают непредсказуемым образом.

"Вместо того чтобы отклоняться в стороны, образования в магнитном поле позволяют солнечным частицам добираться до верхней поверхности атмосферы Земли. Эти заряженные частицы могут быть ответственными за геомагнитные бури и полярное сияние", - сообщил Джек Скаддер.

Еще несколько лет назад существование этих "точек Х" не было доказано. "Десять лет назад я был вполне уверен, что их не существует, но теперь доказательства неопровержимы", - говорил доктор Дэвид Сибер из Годдарского центра Космических полетов в 2008 году. С тех пор главной проблемой стал поиск этих самых порталов, так как никаких сведений об их внешних данных нет. Однако сейчас доктор Скаддер уверен, что нашел способ для быстрого обнаружения "точек Х". Сделал он это на основе исследований, проведенных десять лет назад космическим кораблем Polar, запущенным NASA в 1996 году.

"Polar в конце 1990-х провел много времени в магнитном поле Земли и столкнулся с множеством "точек Х". Используя данные Polar, мы нашли пять простых комбинаций магнитного поля и заряженных вокруг него частиц, которые сообщают нам местонахождении этих "точек Х", - рассказал доктор Джек Скаддер. - Этот новый подход к поиску порталов сокращает время, необходимое для будущих исследований". Напомним, что работа космического корабля Polar была остановлена в 2008 г., но он по-прежнему остается на орбите. В 2014 г. будет запущена Магнитосферная мультимасштабная миссия от NASA, для которой задействуют четыре оснащенных всевозможными датчиками космических корабля. Ее цель - изучение тайных порталов, к которым космические аппараты и отправятся.

Источник

Китайским ученым впервые удалось получить спектр шаровой молнии и заснять ее появление и эволюцию.

Шаровая молния (слева) и ее спектр (справа)

Фото: J. Cen, P. Yuan, and S. Xue, Phys. Rev. Lett. (2014)

Наблюдения физиков опубликованы в журнале Physical Review Letters, кратко о них можно прочитать на сайте Американского физического общества, сообщает Lenta.ru.

Заснять редкое явление удалось случайно — в ходе эксперимента по наблюдению за обычными молниями. Ученые предварительно установили соответствующее оборудование в одной из точек Тибетского нагорья в провинции Цинхай. Разряд, описание которого приводится в статье, произошел в июле 2012 года. Шаровая молния возникла во время грозы непосредственно после разряда обычной молнии. Это произошло в 900 метрах от установленных авторами регистраторов, поэтому ученым удалось получить высокоскоростное видео процесса ее возникновения и снять спектр в диапазоне от 400 до 1000 нанометров. Из-за низкого разрешения камеры раскаленная плазма на пленке выглядит как шар диаметром около пяти метров, хотя его реальные размеры, как полагают авторы, были значительно меньше. Шар продержался в воздухе около полутора секунд, после чего покраснел и погас. За это время «молния» переместилась горизонтально на 10 и поднялась на три метра. Анализ спектра плазмы показал наличие линий излучения, характерных для кремния, железа и кальция — элементов, в большом количестве присутствующих в почве.

Термин «шаровая молния» может применяться учеными к двум типам явлений. Одно из них, которое легко воспроизводится и в изучается лабораториях, представляет собой электрическую дугу над электролитом. Например, недавно американские физики сообщали о том, что им удалось продлить время жизни таких разрядов, которые еще называют «плазмоидами». В другом значении «шаровая молния» относится к описательным феноменам, о природе которых ученые знают крайне мало из-за отсутствия объективных наблюдательных данных.

По одной из множества версий, то, что принято называть «шаровой молнией» может представлять собой результат горения кремния: после «обычного» электрического разряда углерод почвы захватывает кислород песка (оксида кремния), в результате чего кремний восстанавливается. Свободный кремний затем относительно медленно горит в кислороде воздуха, что издалека выглядит, как раскаленный шар. Новые данные, полученные китайскими физиками согласуются с этой версией, но не исключают и другие объяснения.

Источник

20.01.2014.RusEnergy.com.  Ученые из Кембриджского университета в Великобритании нашли способ увеличить эффективность солнечных батарей. В этом им помогла сама природа - система преобразования солнечных лучей в энергию оказалась самой продуманной и продуктивной у растений.

Согласно сообщению физиков, открытие заключается в том, что для фотосинтеза и получения энергии эти создания используют квантовую механику, что позволяет перерабатывать излучение наиболее эффективным способом. Свои открытия ученые опубликовали в декабрьском номере журнала Physical Review Letters, который цитирует портал UAenergy.

"Ученые во всем мире исследуют работу фотосинтеза на квантовом уровне для того, чтобы спроектировать лучшие солнечные батареи. Мы бы хотели создать систему, которая действительно поможет решить проблему энергетического кризиса", - говорит исследователь Энди Паркер, физик из Кембриджского университета в Англии.

Фотосинтез в растениях и большинстве бактерий имеет много общего с технологией, по которой работают солнечные батареи: зеленый пигмент улавливает энергию света и передает ее электронам, которые при прохождении длинной цепочки химических реакций образуют молекулы с весьма энергоемкими химическими связями, что позволяет накапливать и передавать большое количество энергии. Сейчас исследователи предполагают, что относительно простая биологическая техника, собирающая солнечный свет, в принципе может преобразовывать солнечные лучи в электричество очень эффективно.

Предложенная модель фотосинтетических солнечных батарей пока существует лишь в теории, ее реализация на практике, разумеется, столкнется со многими трудностями. Исследователи добавляют, что они еще не построили эту систему в реальной жизни, так как моделирование реальных, актуальных систем - более сложный процесс.

Источник

Китайским физикам удалось впервые провести спектрографические измерения шаровой молнии — данные подтверждают гипотезу, что она возникает при сгорании компонентов почвы, испарившихся при ударе "обычной" молнии.

Об этом сообщают зарубежные СМИ.

До сих пор ученым не удавалось исследовать шаровые молнии из-за их непредсказуемого поведения. В 2010 году это заставило физиков из университета Инсбрука предположить, что как минимум часть шаровых молний — галлюцинации, вызванные воздействием на мозг человека мощных магнитных полей во время грозы.

В 2012 году трем физикам из китайского Северо-западного университета — Цзянь Юну Ценю, Пин Юаню и Сы Мину Сюэ — удалось исследовать шаровую молнию с точными приборами. Ученые проводили съемку грозы на плато Цинхай (запад КНР) с помощью высокоскоростных камер, оснащенных спектрографами высокого разрешения.

После удара "обычной" молнии возник светящийся шар диаметром около 5 метров, он двигался со скоростью 8,6 метра в секунду и исчез примерно через 1,5 секунды. Все это явление было заснято с расстояния 900 метров цифровой видеокамерой, а вторая его половина — с помощью камеры, делавшей 3 тысячи кадров в секунду (сначала ее "ослепил" удар молнии).

В спектре шаровой молнии ученые нашли линии кремния, железа, кальция — основных компонентов почвы. В статье, принятой к печати в Physical Review Letters, они отмечают, что это поддерживает ранее выдвинутую гипотезу об образовании шаровой молнии из паров кремния: сильный жар от "обычной" молнии испаряет оксид кремния из почвы, причем почвенный углерод "отнимает" у него кислород, а ударная волна поднимает уже чистый кремниевый пар в воздух, где он начинает светиться, вновь окисляясь.

В 2000 году описывающую такой механизм теорию выдвинул Джон Абрахамсон из Кентерберийского университета, а в 2006 году Владимир Дихтярь и Эли Йерби из Тель-Авива воспроизвели этот эффект в лаборатории. Но ученым пока не удалось объяснить другой эффект — колебания яркости шаровой молнии с частотой 100 герц. Они предположили, что это может быть связано с расположенной поблизости высоковольтной ЛЭП с током частотой 50 герц.

Источник

Возможность телепортировать энергию из одного места в другое может привести к революции в работе квантовых устройств. Но необходимо обеспечить телепортацию на практичные расстояния. В настоящее время физики полагают, что они знают, как это сделать. Телепортация представляет собой перемещение объекта из однойточки в другую без пересечения физического пространства между двумя точками. Данное явление широко практикуется в лабораториях по всему миру. Еще с начала 90-ых годов физики использовали телепортацию для перемещения сложных объектов, начиная с фотонов, а в последнее время – атомов и ионов.

Но это только начало. В 2010 году вышла научная работа ученого Масахиро Хотта (Masahiro Hotta) из Университета Тококу (Япония), который путем расчетов определил, что возможно также телепортировать энергию. Данный вывод может сыграть значительную роль в том, как в будущем будут работать квантовые приборы и машины.

Однако телепортация энергии имеет важное ограничение - расстояние, на котором ее возможно выполнить. Ограничения настолько жесткие, что очень сложно понять, как телепортация энергии может быть полезна – даже на нано уровне. Как говорит Хотта, это «строгое ограничение расстояния создавало препятствия экспериментальному подтверждению».

Но сейчас Хотта вместе коллегами заявляют, что они открыли путь в обход этого ограничения, который позволяет телепортировать энергию практически на любое расстояние. И впервые в жизни новый канал для телепортации энергии может быть экспериментально доказан.  

Для начала немного предыстории. Телепортация энергии происходит за счет природных квантовых изменений, которые происходят в вакууме в наименьшем масштабе. В таком масштабе вакуум назвать пустым никак нельзя.
Вместо этого физики принимают его за вихрь виртуальных квантовых частиц и античастиц, которые постоянно прыгают в пространство и из него. Это не нарушает никаких физических законов, пока средний показатель энергии этого вакуума равен нулю. Это также гарантирует, что участки пространства связаны вдоль этих коротких дистанций. Поэтому то, что происходит в одном участке, сразу влияет на тот участок, который с ним связан. Идея Хотта заключается в создании пары запутанных фотонов и в обеспечении взаимодействия между одним из них и участком пространства, таким образом, пропуская энергию в вакуум.

Затем становится возможным извлекать эту энергию из ближнего связанного участка пространства, используя другой фотон. Это гарантирует, что любое увеличение энергии в одном участке будет компенсироваться ее уменьшением в другом ближнем участке. Данный процесс ограничивается расстоянием, на котором участки связаны между собой и которое совсем не большое – 10-35 м по Планку. И как раз это представляет проблему.

В настоящее время Хотта и его коллеги говорят, что нашли путь, решающий эту проблему, используя необычный квантовый эффект, который называется «сжатым состоянием». Он минимизирует квантовый шум в системе. Ученые утверждают, что подготовка исходных протонов в «сжатом состоянии» преодолевает ограничение расстоянием. Вместо того чтобы баланс энергии между двумя точками достигался при помощи участков пространства, он достигается посредством «сжатого состояния». Это обеспечивает телепортацию энергии практически на любые расстояния.

Хотта и его коллеги говорят, что это должно облегчить экспериментальное доказательство телепортации энергии. Если они правы, мы сможем стать свидетелями первой в мире телепортации энергии уже в ближайшем будущем.

С научной статьей можно ознакомиться здесь.

По материалам Technology Review.

Источник

Прибор MAXI (Monitor of All-sky X-ray Image), установленный на модуле Kibo Международной Космической Станции, предназначен для ведения астрономических наблюдений в рентгеновском диапазоне от 0,5 до 30 кэВ. MAXI, так же как и другие приборы для наблюдений за небом, такие, как космический телескоп Swift (Свифт), собирает данные, которые помогают ученым открывать, изучать и понимать физические принципы, которые лежат в основе мощных жизненных циклов нашей Вселенной. 

Деятельностью MAXI управляет Японское Агентство Аэрокосмических исследований JAXA. Открытый доступ к космическому окружению позволяет датчикам прибора выполнять сканирование всего неба каждый раз, когда МКС делает оборот вокруг Земли (в день таких оборотов совершается 16). Информация загружается в центр данных в японском Институте Физических и Химических Исследований (RIKEN). Оттуда команда ученых, которые занимаются проектом MAXI, распространяют данные ученым по всему миру для дальнейшего исследования.

Данные, полученные этим прибором, легли в основу двух недавно опубликованных исследований.

Первая публикация касается открытия, сделанного MAXI 11 ноября 2011 года, когда прибор уловил данные о взрыве новой. Этот взрыв произошел в двойной системе из белого карлика и Be-звезды. Результаты этого исследования были опубликованы в декабре в Astrophysical Journal. Эти данные помогают нам понять, что будет происходить с Солнцем через пять миллиардов лет, когда оно станет белым карликом. Кроме того, с их помощью ученые узнают больше о происхождении Вселенной. 

В другой публикации рассказывается о гамма-всплеске, который произошел в результате коллапса массивной звезды на расстоянии 3,8 миллиарда световых лет от нас, - ближе, чем обычно. Статья называлась "GRB 130427A: Обыкновенный монстр по соседству".

В исследовании использовались данные, полученные прибором MAXI, телескопом Swift, наземными телескопами и телескопами Faulks и Liverpool в результате наблюдений за GRB 130427A. Этот гамма-всплеск был особенно ярким, его характеристики заставили ученых предположить, что все гамма-всплески имеют единый пусковой механизм.

Источник

Не имея достаточной защиты от радиации, низких температур и пыльных бурь, люди не смогут выжить на Марсе. Им есть чему поучиться у антарктического лишайника, который доказал свою способность к существованию в условия смоделированного марсианского окружения. 

Две группы образцов лишайника были помещены в камеру, в которой были воссозданы условия Марсианского окружения: состав атмосферы, давление, температуры, влажность и солнечное излучение. Один из образцов подвергался полному воздействию радиации, а другой получал ее в 24 раза меньше – таким образом были смоделированы «защищенные» условия. Третья группа лишайников существовала вне камеры, - в качестве контрольного образца. Во время эксперимента, который продолжался 34 дня, ученые поддерживали в камерах температуры около -51 градуса Цельсия, и подвергали экспериментальные образцы, - симбиоз грибов и водорослей - настоящей радиационной бомбардировке. 

В марсианских условиях выжили в течение месяца обе экспериментальные группы. Однако, «нормальные» процессы жизнедеятельности (например, фотосинтез) после короткого периода «шока» восстановились и продолжались до конца эксперимента лишь в той группе, которая получала более низкую дозу облучения. Другая группа так же смогла выжить, но при этом находилась в так называемом «спящем» состоянии, - в таком состоянии лишайники на Земле могут существовать тысячелетиями, подо льдом и снегом. 

Ученые подчеркивают, что результаты эксперимента имеют большое значение для настоящих и будущих марсианских миссий. 

Результаты эксперимента опубликованы в издании Planetary and Space Science.

Источник

Команда астрономов из Японии при помощи телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array / Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая решетка) смогла найти надежное свидетельство формирования гигантской планетарной системы вокруг молодой звезды. Этот результат может сильно повлиять на теории формирования планет, и, кроме того, позволяет строить определенные догадки о происхождении самых различных планетарных систем. 

Команда исследователей, которыми руководили астрономы из университетов Осака и Ибараки, при помощи ALMA наблюдала за молодой звездой HD142527, которая находится в созвездии Волка (Lupus). 

Снимки ALMA показывают, что космическая пыль, которая является составляющим веществом планет, вращается вокруг звезды в форме ассиметричного кольца. Измерив плотность пыли в самой плотной части кольца, астрономы обнаружили, что, по всей вероятности, в этом регионе сейчас формируются планеты. Эта область находится в отдалении от центральной звезды, на расстоянии, которое около пяти раз больше, чем расстояние между Солнцем и Нептуном. Это – первое подтвержденное свидетельство формирования планет на таком большом отдалении от центральной звезды в протопланетном диске. 

Команда ученых планирует и дальше вести наблюдения за HD142527 с помощью телескопа ALMA, чтобы лучше изучить этот протопланетный диск, и, возможно, другие протопланетные диски, для того, чтобы лучше понимать общие принципы формирования планет. 

Источник

Пояс Койпера - область за орбитой Нептуна, в которой находится большое количество небольших объектов из камня и льда – прячет немало тайн ранних днях Солнечной Системы. Согласно стандартной картине формирования Солнечной Системы, многие такие объекты были сформированы в той области, где сейчас обитают гигантские планеты. Некоторые из них были «выброшены» за орбиту Нептуна, а другие остались на месте в форме Троянских астероидов (которые вращаются по орбите по той же траектории, как Юпитер и другие планеты). Это называется моделью Найса. Однако, не все объекты пояса Койпера ведут себя согласно этой модели. 

Это новое исследование было опубликовано в недавнем выпуске Astrophysical Journal. Ученые Уэсли Фрейзер (Wesley Fraser), Майк Браун (Mike Brown), Алессандро Морбиделли (Alessandro Morbidelli), Алекс Паркер (Alex Parker) и Константин Байджин (Konstantin Baygin) объединили данные семи различных исследований объектов пояса Койпера, чтобы приблизительно определить количество объектов разных размеров в Солнечной Системе. Разница между этим исследованием и предыдущими – в использовании абсолютных величин, которые для нас означают видимую яркость объекта. Два типа величин соотносятся с расстоянием от объекта до Земли, поэтому требуется точное измерение расстояний до этих объектов. Так же абсолютная величина зависит от размера объекта пояса Койпера и его альбедо (количества света, которое он отражает), - важно знать два этих качества для того, чтобы лучше понимать формирование и состав объекта. 

Что касается орбит, то объекты пояса Койпера можно разделить на две условные категории: «горячие» и «холодные». При этом эти термины не имеют ничего общего с температурой. «Холодные» объекты пояса Койпера – это объекты с почти круговой орбитой и низким наклонением, что означает, что их траектории лежат почти в плоскости эклиптики, в которой так же вращаются по орбите восемь канонических планет. Другими словами, орбиты этих объектов похожи на орбиты планет. «Горячие» объекты пояса Койпера имеют удлиненные орбиты и более высокое наклонение, - их поведение больше напоминает поведение комет. 

Новое исследование объектов пояса Койпера помогло обнаружить, что под модель Найса подходят только объекты с нерегулярными орбитами, а те, орбиты которых являются почти круговыми и лежат в той же плоскости, что орбиты главных планет, - не вписываются в эту модель. Эта аномалия не имеет пока объяснения и, возможно, говорит о том, что нам требуется пересмотреть модели формирования нашей Солнечной Системы.

Источник

Объединив возможности космического телескопа Hubble (Хаббл) и гражданского научного проекта Galaxy Zoo (Галактический Зоопарк), ученые из университета Портсмута обнаружили, перемычки в спиральных галактиках ускоряют их процессы взросления. 

Астрономы обнаружили, что число спиральных галактик с перемычкой увеличилось за последние восемь миллиардов лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices Королевского Астрономического Сообщества (Royal Astronomical Society).

Исследователь из Портсмутского Университета Том Мелвин (Tom Melvin) занимался этой работой. Он и другие ученые из научной команды использовали классификацию, проведенную астрономами-любителями Galaxy Zoo, для того, чтобы отобрать спиральные галактики для исследования. Свет от самых далеких галактик достигает до нас за восемь миллиардов лет, поэтому мы видим их именно такими, какими они были в то время, - когда Вселенная была почти в два раза моложе, чем сейчас. Это позволяет астрономам изучить, как характеристики галактик изменились за это время. 

Множество галактик спиральной формы (как та, в которой мы живем, Млечный Путь) так же имеют центральные перемычки. Эти структуры состоят из звезд; из концов перемычки тянутся спиральные рукава галактики. 

Группа Мелвина исследовала, как часть спиральных галактик с перемычкой меняется со временем. Они обнаружили, что 8 миллиардов лет назад только 11% спиральных галактик имели перемычки, однако через 5,5 миллиардов лет количество подобных галактик с перемычкой увеличилось вдвое. В настоящее время две трети галактик во Вселенной имеют перемычки. А чем более массивна галактика, тем больше вероятности, что она будет относиться к их числу. 

Мелвин комментирует: «Это действительно интересный результат, который мы смогли получить благодаря вкладу ученых-любителей, которые помогли нам, классифицируя галактики в рамках проекта Galaxy Zoo». 

Так же новая работа подтверждает гипотезу, что перемычки означают зрелость спиральных галактик и могут играть важную роль в прекращении формирования новых звезд. В случаях некоторых из самых массивных галактик это случилось на относительно раннем этапе развития Вселенной. 

Профессор Карен Мастерс (Karen Masters), один из участников этого исследования, добавляет: «Похоже, что от перемычки наносят вред спиральным галактикам. Когда в галактике растет перемычка, это означает, что, скорее всего, формирование новых звезд прекратится и галактика «остепенится» - достигнет достаточной степени зрелости».

Источник