Новости науки

«Если в нас врежется астероид через 20 лет, это будет не неудачное стечение обстоятельств. Это произойдет из-за нашей глупости». 

Вот что сказал бывший астронавт НАСА Эд Лу (Ed Lu) об астероидах и наших попытках избежать столкновения с ними в пятницу, 25 октября, во время обсуждения за круглым столом в Американском Музее Естественной Истории в Нью-Йорке. Он представлял Ассоциацию Исследователей Космоса (которая состоит из астронавтов, космонавтов и т.д.)

Все знают, что существует угроза столкновения нашей планеты с астероидом. Однако, как заявил Лу во время круглого стола, когда в этом году на Челябинск упал 17-метровый метеорит, многие космические агентства узнали об этом только из социальных сетей и СМИ! 

Так как Лу является исполнительным директором организации B612 Foundation, он особо подчеркивал необходимость создания инфракрасного телескопа Sentinel. Его запуск намечен на 2018 год, он будет вести наблюдения за солнечной системой в инфракрасном свете с целью поиска потенциально опасных космических объектов. 

К настоящему моменту программа НАСА NEO Observations Program по обнаружению околоземных объектов обнаружила и систематизировала 95 процентов таких объектов. Эми Мэйнзер (Amy Mainzer), которая возглавляет эту программу в лаборатории Jet Propulsion Laboratory, подчеркнула необходимость скорейшего рассмотрения их предложения по созданию Камеры Околоземных Объектов (NEOCam), над которой она и ее команда работают с 2005 года. Группа разработала технологию инфракрасных детекторов, показавшую хорошие результаты, и в 2010 году запросила выделить средства, чтобы увеличить возможности детекторов. 

Миссия NEOWISE космического корабля WISE, между тем, будет возобновлена в начале следующего года. Несмотря на то, что возможности NEOWISE далеки от тех, которыми будет обладать NEOCam, безусловно, мы сможем получить больше сведений о диаметре и альбедо приблизительно 2000 околоземных объектов и десятков тысяч астероидов», - написала Мэйнзер.

Согласно подсчетам, стоимость будет сравнительно небольшой: она составит лишь 1% от бюджета НАСА в течение следующих 10 лет, и меньше, чем 0.5% впоследствии. (Бюджет НАСА на 2014 составляет $17.7 млрд., следовательно, 1% от этой суммы равен $17.7 млн.)

Участники круглого стола подчеркнули, что лучше начать исследования как можно скорее и обнаружить астероиды, несущие в себе угрозу, до того, как это станет делом экстренной необходимости. Если астероид относительно небольшого размера будет замечен за несколько месяцев до возможного столкновения, легче будет рассчитать, какая территория подвергается наибольшей опасности, и эвакуировать ее жителей, чем в последнюю минуту попытаться остановить астероид.

Источник

В настоящее время комета Исон (ISON) видна в космические телескопы, такие, как Hubble, а так же астрономам любителям, имеющим большие телескопы. Многие задают вопрос: почему большинство изображений показывают комету в зеленовато-голубом или голубовато-зеленоватом цвете?

Многие кометы видны нам именно в таком цвете. На самом деле, зелный цвет – это хороший знак. Он означает, что комета становится более активной по мере приближения к Солнцу – и становится хорошо видимой астрономам. Если комете Исон удастся сохранить свою целостность, она может стать одной из самых ярких комет за последние несколько лет. 

Зеленый цвет кометы Исон исходит от газов, окружающих ее ледяное ядро При солнечном нагревании испаряется лет, насыщенный пылью, и формируется временная атмосфера кометы – оболочка из водяного пара, пыли, углекислого газа, аммиака и других газов. среди которых содержится циан (ядовитый газ, который содержится во многих кометах и двухатомный углерод. 

Оба эти газа в нормальном состоянии бесцветны, зеленое свечение возникает от ультрафиолетового солнечного облучения в космическом вакууме. 

Несмотря на то, что оба эти газа считаются ядовитыми, не стоит беспокоиться. Их выброс в космическое пространство слишком мал для того, чтобы мог добраться до Земли. 

По мере приближения кометы к Солнцу астрономы и астрографы смогут сделать более детальные спектральные снимки кометы. 

Астрограф Крис Шур (Chris Schur) говорит: «По мере того, как все больше молекул будет выделяться, комета будет представлять собой все более и более волнующее зрелище. Возможно, когда она подойдет к Солнцу на максимально близкое расстояние, мы сможем увидеть даже металлические линии – вроде железа или магния – от растаявшего испарившегося камня. Вот это да!»

Источник

Поистине научный прорыв! Это новое фундаментальное открытие заявляет, что время является возникающим феноменом и существует только для наблюдателей внутри нашей вселенной

Физики заявляют: время – это возникающий феномен, побочный эффект квантового спутывания частиц. И теперь у них впервые в мире появились экспериментальные результаты, которые это подтверждают.

	Фото: dmitralex.ru
	фото: Дмитрий Алексеев

Физики из Франции и Швейцарии впервые получили на практике левитоны - квазичастицы, названные в честь выходца из России Леонида Левитова.Статья ученых появилась в журнале Nature, а ее краткое изложение приводит Nature News.

Схема эксперимента. Иллюстрация J. Dubois et al

С температурой 1 градус Кельвина (- 272,2 градусов Цельсия) туманность Бумеранг (Boomerang Nebula) – является самым холодным из всех известных мест во Вселенной – холоднее, чем слабое послесвечение Большого Взрыва, которое является нормальньй фоновой температурой в космическом пространстве.

Используя телескоп ALMA, астрономы смогли по новому взглянуть на этот загадочный объект, узнать больше о его свойствах, и определить его настоящую форму, - жутковатый призрачный образ.

Как было определено ранее телескопами, установленными на Земле, эта туманность имеет асимметричную форму, за что и получила свое название. Более поздние наблюдения, сделанные при помощи космического телескопа Hubble, позволили уточнить: туманность своей формой напоминает галстук-бабочку. Однако, данные ALMA показали, что две доли, которые видны на снимке Hubble, на самом деле могут быть световым эффектом, который возникает на видимой длине волн. 

"То, что казалось двойной долей, из-за чего туманность и получила свое название, на самом деле намного более широкая структура , которая распространяется быстро в космическом пространстве ", - говорит Рагвендра Сахай (Raghvendra Sahai), исследователь Лаборатории Jet Propulsion в Пасадене, Калифорния. 

Туманность Бумернаг расположена на расстоянии примерно 5000 световых лет от Земли в созвездии Центавра (Centaurus). Она относится к сравнительно недавно открытому классу небесных объектов, известному как «планетарная туманность». Несмотря на свое название, планетарные туманности на самом деле являются конечными фазами эволюции звезд - красных гигантов и сверхгигантов, которые сбрасывают оболочки . В центре остаются белые карликовые звезды, которые выделяют интенсивное ультрафиолетовое излучение, которое и является причиной свечения газа в туманности и выделения света ярких цветов. 

Бумеранг относится к протопланетарным туманностям, представляя собой промежуточную фазу, когда центральная звезда еще не достаточно горяча, чтобы выделить достаточно ультрафиолетового излучения для производства характерного свечения. На этой стадии туманность видна благодаря звездному свету, который отражается мелкими пылевыми частицами.

Поток газа из этой звезды быстро распространяется и охлаждает себя в процессе. По этому же принципу работают холодильники, распространяя газ для охлаждения. Исследователи смогли измерить температуру газа в туманности, наблюдая, как он поглощает излучение космического микроволнового фона, который имеет типичную температуру 2.8 градусов по шкале Кельвина (-270,5 градусов Цельсия).

«Когда астрономы посмотрели на этот объект через телескоп Hubble, они увидели классическую форму «песочных часов». Многие планетарные туманности имеют такую же форму, которая возникает в результате извержения газа из звезды на большой скорости. Эти струи газа затем «прокапывают» дыры в окружающем облаке газа, который был выброшен звездой еще раньше, когда она была красным гигантом» .

Наблюдения однозеркальным миллиметровым микроскопом, однако, не обнаружили «тонкой талии», которую увидел Hubble. Вместо этого они увидели почти сферический выход вещества.

Наблюдения ALMA позволили ученым разгадать тайну этого несоответствия. Наблюдая распределение молекул угарного газа, которые ярко светятся на миллиметровом диапазоне длин вол, астрономы смогли определить структуру из двух долей, как показывал снимок Hubble, но только во внутренних областях туманности. В дальнейшем, они на самом деле наблюдали более удлиненное облако холодного газа, почти круглой формы. 

Так же ученые открыли плотную дорожку частиц пыли размером около миллиметра, окружающую звезду, которая и объясняет, почему у этого внешнего облака в видимом спектре форма напоминает песочные часы. Частицы пыли создали «маску», которая прячет часть центральной звезда и позволяет ее свечению потихоньку вытекать в противоположных направлениях в облако, придавая ему форму песочных часов. 

"Это важно для понимания того, как звезды умирают и становятся планетарными туманностями», - говорит Сахай. 

Новое исследование так же показало, что внешние края туманности начинают нагреваться, несмотря на то, что пока еще они немного холоднее, чем окружающий туманность космический микроволновой фон. Это нагревание может происходить благодаря фотоэлектрическому эффекту, - название, впервые предложенное Эйнштейном, - когда свет поглощается твердым веществом, которое затем вновь испускает электроны.

Источник

Космическая рентгеновская Обсерватория Чандра (Chandra X-ray) нашла свидетельство как минимум двух световых вспышек рядом с Черный Дырой Млечного Пути. Эти вспышки могли произойти в течение последних нескольких сотен лет, что по астрономическим меркам считается очень небольшим сроком. 

Источником этого сигнала, исходящего из области Стрельца А (Sagittarius A) скорее всего является падение в черную дыру больших скоплений матери, возможно, оставшихся после разрушенной звезды или планеты. 

“Эти эпизоды породили рентгеновские лучи, которые потом отражались от газовых облаков на расстоянии от 30 до 100 световых лет от черной дыры, подобно тому, как звук человеческого голоса отражается от стен ущелья. Так же как эхо от звука можно слышать долго после того, как был произведен сам звук, так и световое эхо в космосе повторяет то, что на самом деле произошло в прошлом”.

Детали того, как именно Sagittarius A растет, пока неясны. Одна из теорий предполагает, что дыра поглощает звездный ветер, идущий от окружающих ее молодых звезд. Другой вариант – вокруг черной дыры вращается диск из вещества, которое падает в нее в виде сгустков, производя напоследок рентгеновское излучение. В данном вопросе необходима дополнительная теоретическая работа.

Кроме самой черной дыры, световое эхо позволит исследовать плохо изученные молекулярные облака возле центра галактики. В частности, можно будет получить информацию о плотных ядрах этих облаков, где зарождаются новые звезды.

Источник

Благодаря счастливому стечению обстоятельств (Солнце, освещающее северный полюс Титана, подходящая погода и траектории, которые установили космический аппарат в оптимальное положение для наблюдений, космическому аппарату Cassini (Кассини) удалось сделать снимки озер из жидкого метана и этана, которые находятся рядом с северным плюсом Титана. Эти снимки могут служить ключом к разгадке образования этих «водоемов» и подобного земному «гидрологического» цикла Титана, который, правда, включает в себя углеводороды вместо воды. 

Возле южного полюса Титана находится одно большое озеро и несколько озер меньшего размера; почти все озера крупнейшего спутника Сатурна расположены возле северного полюса. Ученые из команды Cassini изучили местность при помощи радара, который может проникнуть через облака и плотный слой тумана. До сих пор Cassini удавалось сделать лишь отдаленные, частичные или неясные снимки этой области. 

Данный снимок – это мозаичное изображение, сделанное в инфракрасном излучении на основании данных, полученных во время сближения с Титаном 10 июля, 26 июля и 12 сентября 2013 года. Цвета мы можем видеть благодаря данным спектрометра, который способен передать инфракрасный цвет в видимом глазом спектре, благодаря этому можно обнаружить разницу материалов, составляющих эти озера. Предполагается, что частично содержимое озер и морей Титана могло испариться и образовать «титановый» эквивалент земных соляных равнин. Только считается, что на Титане эти равнины состоят из органического химического вещества, которое ведет свое происхождение от частиц дымки Титана, растворившихся в жидком метане. На снимке эти равнины кажутся оранжевыми на зеленоватом фоне, который образует типичный для поверхности Титана водяной лед. 



«Северные озера Титана – один из наиболее интригующих и подобных Земле регионов Солнечной системы», - заявляет Линда Спилкер, (Linda Spilker), член команды проекта Cassini. «Мы знаем, что местные озера изменяются в зависимости от времени года, а долгая миссия Cassini дает возможность наблюдать за сменой времен года на титане. Теперь, когда солнце освещает север, и у нас есть эти замечательные снимки, мы можем начать сравнивать различные данные и выдвигать гипотезы, что озера титана делают возле Северного полюса». 



Миссия Cassini-Huygens - совместный проект NASA, Европейского Космического Агентства и Итальянского Космического Агентства. 
Источник

Галактика, которая выглядит так же, как в то время, когда Вселенной было всего 700 млн лет, может быть окружена туманом, оставшимся еще с космических «темных времен» 

Исследователи обнаружили галактику, образовавшуюся через 700 млн лет после Большого Взрыва, и находящуюся в 300 млрд. световых лет (9 млрд. парсек) от Земли. Это самая далекая из галактик, которые удавалось обнаружить до сих пор. Галактика z8_GND_5296, ближе всего из обнаруженных на данный момент к «темным временам» космоса – периоду, когда космос был наполнен нейтральным газом – водородом. Этот период так же называется период реионизации. Он продолжался несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва, до того времени, когда первые звезды и галактики начали «выбрасывать» свет. По мере того, как они пробуждались к жизни, туман рассеивался, однако, когда начался этот процесс и как долго он продолжался, пока неясно. 

Одним из способов выяснить это является обнаружение галактик из разных космических периодов и «подсчитать, какова нейтральная фракция газа в каждой из них», - говорит Стивен Финкельштейн (Steven Finkelstein), Астрофизик Университета Техас и соавтор открытия z8_GND_5296, опубликованного вчера в Nature).

Свет z8_GND_5296 обнаруживает красное смещение — показатель того, как сильно свет растянулся за время своего путешествия через расширяющуюся Вселенную - на рекордные 7,51. Около сотни галактик красное смещение составляет 7 или больше, говоря о том, что они зародились в пределах 770 млн лет от Большого Взрыва. Но только немногие из этих галактик подтверждают свои расстояния красным смещением их спектра, которое почти всегда подтверждается при помощи спектральной резонансной линии Lyman-α . Свет на этой длине волн обычно очень яркий, выделяемый атомами водорода, и его может поглотить или разрушить любой атом водорода, с которым он столкнется.

Есть относительно мало галактик этого периода, что, по словам Финкельштейна, может быть индикатором нейтрального газа, окружающего галактики с красным смещением 7 больше. Трудность в их обнаружении, возрастающая по мере того, чем дальше мы находимся, может означать, что мы тоже вступаем в эру реионизации.

Если это на самом деле так, как тогда свет z8_GND_5296 смог пробиться через туман? Одна из теорий – галактика могла ионизировать свое ближайшее окружение, создавая таким образом фотонам путь к отступлению из тумана. В самом деле, ее цвет и яркость позволяют предположить, что она формирует звезды на небывалом уровне – 330 солнечных масс в год. 

Найти подобные галактики на таком же расстоянии будет непросто, потому что их линии Lyman-α были сдвинуты инфракрасными волнами, подобными тем, что производят молекулы в земной атмосфере. Финкельштейн надеется увидеть еще хотя бы двадцать, используя спектрограф – на телескопе Keck.

Однако в будущем телескопы будут способны на большее, включая, например, Webb Space Telescope, который планируют запустить в 2018 году.

Источник

Ученые надеются на то, что трубки электронного фотоумножителя Large Underground Xenon (LUX) поймают вспышки света, которые выделяются в момент столкновения частиц темной материи с жидким ксеноном. LUX, имея 122 индикаторных трубки, является намного более чувствительным аппаратом, чем его ближайшие соперники в области изучения темной материи - всего лишь через несколько дней ученые-физики всего мира узнают, принесло ли это преимущество какие-либо определенные ощутимые результаты. Первые открытия проекта, который разрабатывается в Сэндфордском Научно-Исследовательском Центре, будут представлены публике 30 октября. Предполагается, что они должны подтвердить, насколько реальны сигналы темной материи, полученные во время других экспериментов; так же ожидается, что будет объявлено и то, сколько еще времени и денег потребуется на изучение темной материи. «Здесь есть потенциал, и все ученое сообщество ждет с затаенным дыханием результатов эксперимента», - говорит Хуан Коллар (Juan Collar), физик, который проводит другой эксперимент, связанный с темной материей, в Университете Чикаго в Иллинойсе. 

Елена Эйприл, физик из Университета Коламбии в Нью-Йорке, занимается проектом-соперником LUX, XENON100 (КСЕНОН 100). Она уверена в том, что LUX не видел темной материи. “На этой стадии эксперимента просто не может быть никакого результата”,- утверждает она. В то же время Дэниел МакКинзи (Daniel McKinsey), представляя проект LUX, уверяет: “У нас есть детектор, который работает очень, очень хорошо.”

Проект LUX получил широкую огласку в этом году. Ученые благодаря астрономическим знают, что пять шестых всей материи Вселенной – это темная материя, которая обнаруживает себя в основном через ее гравитационное воздействие на так называемую светлую, то есть нормальную материю. Но попытки обнаружить ее напрямую до сих пор давали очень противоречивые результаты.

Эксперимент The DAMA/LIBRA (Dark Matter Large Sodium Iodide Bulk for Rare Processes/ Темная материя: поиск редких процессов при помощи большой массы йодида натрия) уловил достаточно существенный сигнал более 10 лет нахзад, однако не все ученые были уверены в его достоверности. В 2010 году в ходе экспериментов CoGeNT и Cryogenic Dark Matter Search (Криогенный поиск Темной Материи) так же удалось уловить возможное, но недостаточно убедительное присутствие темной материи; однако через год другой проект, XENON100, показал нулевой результат. Это породило жаркие дискуссии на тему чувствительности XENON100 к более легким частицам темной материи, которые были обнаружены в ходе двух других экспериментов.

В качестве одного из наиболее вероятных кандидатов на роль главной составляющей темной материи называют нейтралино, одну из гипотетических частиц, предсказываемых теориями, включающими суперсимметрию. Если, как ожидает Джонатан Фенг (Jonathan Feng), физик-теоретик из Университета Калифорнии, LUX установит порог определения частиц в три раза более четкий, чем у XENON100, это позволит исключить нейтралино и направить теоретические изыскания в сторону других кандидатов. “На нейтралино сфокусировано огромное внимание и усилия, поэтому результаты, которые скоро должны быть широко известны, на самом деле очень важны”, - говорит он.

Источник

Строительство международного термоядерного реактора ITER продолжается после внесения некоторых изменений в его проекте. В частности, физики и инженеры сошлись на том, что обновление состава плазмы будет лучше происходить в вольфрамовом дивертореПлазма, в которой происходит термоядерный синтез, должна нагреться до 150 миллионов градусов, выделение энергии при этом составит 500 мегаватт. Дивертор находится в прямом контакте с плазмой, а значит, к нему предъявляются повышенные требования. Поначалу все сошлись на том, что в силу существующих достоинств и недостатков каждого материала, который годен для создания дивертора, его надо делать комбинированным. Из материалов самый устойчивый к подобным температурам - композитный углерод, однако он дает слишком много пыли, которая засоряет плазму. Кроме того, у углеродного дивертора есть еще один недостаток - он впитывает радиоактивный тритий. Из-за проблем с радиоактивностью было решено отказаться от этого материала. Окончательное решение - делать дивертор целиком из вольфрама

Источник

На сегодняшний день Энциклопедия Внесолнечных Планет насчитывает 998 планет в 759 планетарных системах. Конечно, точные подсчеты вести трудно, данные могут быть немного различными, однако недалек тот день, когда число известных экзопланет перешагнет за 1000. 

Первое достоверное подтверждения существования экзопланетной системы пришло из довольно неожиданного источника: обнаружилось, что пульсар, известный как PSR B1257+12, имеет систему из двух планет, которые вращаются вокруг него. Следом за этим открытием последовало другое: в 1994 году обнаружилось, что звезда главной последовательности, 51 Pegasi , так же имеет экзопланету. 

Большинство методов и техник обнаружения экзопланет основаны либо на радиальной скорости, либо на обнаружении падения светимости звезды в момент прохождения планеты перед ее диском или методе периодических пульсаций. Все эти методы несовершенны. 

Так же для обнаружения экзопланет ученые пользуются методом гравитационного микролизирования. Этот способ наиболее продуктивен продуктивным для поиска планет, находящихся между Землёй и центром галактики 

Существуют и другие методики, такие, как метод изменения орбитальной пульсациифазы отраженного света, вариации времени транзитов , астрометрия, поляриметрия и многие другие. 

Такие миссии, как телескоп Kepler НАСА и китайский космический телескоп CoRoT, невероятно расширили границы внеслонечных миров. Кеплер, списанный недавно «на пенсию», закончил свою карьеру в направлении созвездий Сигнус, Геркулес и Лира, и около 3200 обнаруженных им объектов ожидают подтверждения. 

Будущее изучения экзопланет кажется вполне радужным. Миссия, известная как Fast INfrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorer, или FINESSE, планируется к запуску в 2017 году. Другая миссия, Wide Field Infrared Survey Telescope или WFIRST, займется поиском случаев микролинзирования с 2023 года. И наконец, проект, о претворении в жизнь которого мечтают многие ученые, и который тем не менее, несколько лет подряд откладывался и, в конце, концов, был отменен – Детектор Планет Земного Типа (Terrestrial Planet Finder). 

Ближайшая из миссий, направленных на поиск экзопланет – запуск космического телескопа Transiting Exoplanet Survey Satellite, или TESS. В отличие от Kepler, который наблюдал за определенной частью неба, TESS будет обозревать все небесное пространство, наблюдая за миллионами звезд. 

Мы так же приближаемся к эре, когда спектроскопия может позволить нам обнаружить экзолуны и разобраться в химических процессах, которые происходят в этих далеких экзомирах

Источник

Американские ученые научились получать композитные материалы на основе ДНК и нескольких видов наночастиц. Молекулы биополимера оказались способны соединять разнородные наночастицы в правильную трехмерную наноструктуру, которая называется сверхрешетка. Детали со ссылкой на материал ученых в журнале Nature Nanotechnology излагает Phys.org.

Физики из Брукхевенской лаборатории и частной исследовательской организации Research Triangle Institute применили давно известное свойство молекулы ДНК образовывать сложные структуры благодаря соединению комплементарных отрезков. Они сумели получить результат, при котором молекулы собирались в трехмерную структуру, захватывая попутно наночастицы разных типов, собирая их в гетерогенную сверхрешетку.

Сам термин "сверхрешетка" впервые предложили специалисты по физике твердого тела для обозначения любого образования, где кроме кристаллической решетки есть еще одна пространственная периодическая структура. 

Примером сверхрешетки может служить любой многослойный материал при соблюдении двух параметров - неоднородности в нем достаточно невелики по ширине, но при этом достаточно регулярны. С практической точки зрения подобные материалы вызывают интерес в силу сразу ряда причин.

Авторы исследования подчеркивают, что наночастицы разных типов из соседних слоев сверхрешетки могут усиливать особенности друг друга. Золотые микрошарики, например, увеличивают яркость флуоресценции прочих частиц, находящихся поблизости, а добавление магнитных наночастиц может привести к тому, что конфигурация сверхрешетки будет меняться в магнитном поле. 

Это, по мнению физиков, позволит разрабатывать перестраиваемые микросистемы совершенно нового типа. В них частицы одного типа будут влиять на частицы другого, причем уровень влияния можно регулировать внешним магнитным полем.

Кроме того, меняя длину молекул ДНК исследователи научились производить композитные сверхрешетки с нужным периодом от десятков до сотен нанометров, что тоже способно менять оптические, магнитные и химические свойства материала.

Напомним, что Нобелевскую премию по химии могли дать работающим в США Полу Аливисатосу, Чаду Миркину и Надриану Зиману за создание нанобиотехнологических методов, позволяющих собирать разные конструкции из молекул ДНК.

Источник

Плазма – это смесь из заряженных частиц в электрическом поле. Из плазмы состоят звезды и молнии. Применяя высоковольтное оборудование, плазму можно использовать для контроля над потоками жидкости. В последние годы разработка устройств, известных как плазменные приводы, увеличивает подъемную силу, уменьшает лобовое сопротивление и улучшает аэродинамическую эффективность. Эти достижения уже в ближайшем будущем могут привести к более безопасному, эффективному и бесшумному наземному и воздушному транспорту. 

В отличие от других устройств управления расходами ресурсов, геометрия плазменного привода может быть легко изменена. Новый вид устройств был разработан Исследовательской группой по прикладной физике из Университета Флорид в Гейнсвилле (Флорида, США). По словам Марка Рихерда (Mark Riherd) волнистые, похожие на ленты, изгибы змеевика, как оказалось, придают более высокий уровень универсальности, чем традиционная структура плазменных устройств управления потоками. 

«Наше устройство будет применяться для снижения расходов на топливо, связанных с сопротивлением, для автомобилей и самолетов, сводя к минимуму шум, производимый при полете, смешивая воздушно-топливные смеси для сжигания в обедненной топливом зоне, а также повышая теплоотдачу путем создания местной турбулентности», - сказал Рихерд.

В докладе, опубликованном в научном журнале Journal of Applied Physics ученые описали комплексные, трехмерные структуры потока, направляемые волнистым плазменным устройством, сравнивая численные результаты с недавними физическими опытами в неподвижном воздухе. Затем они моделировали поведение привода в нетурбулентном пограничном слое и на небольшом крыла самолета. Проведение дальнейших тестов необходимо, но предварительные результаты уже показали, что данное устройство может повысить эффективность транспортных средств. 

«Это может привести к значительной экономии топлива и уменьшению веса самолетов и автомобилей будущего, а также повышению энергоэффективности», - сказал Рихерд.

Источник

Ученые задались вопрос как быстро и почему растут сверхмассивные черные дыры, которые обычно располагаются в центре галактик, в том числе и нашей — Млечного Пути. Ранее считалось, что межзвездный газ в галактике примерно в одинаковом соотношении расходуется на «питание» черной дыры и формирование новых звезд.

Теперь же ученые из Университета Мельбурна пришли к выводу о том, что в деле замешаны и пульсары, благодаря которым удалось понять как распространяются гравитационные волны, а значит — определить вес той или иной сверхмассивной черной дыры. Гравитационные волны возникают при вращении двойной системы — и как правило, речь идет либо о паре нейтронных звезд, либо же о черных дырах.

По словам Викрама Рави и Райана Шеннона, они впервые использовали гравитационные волны в качестве инструмента в астрофизике. «Эти черные дыры довольно трудно наблюдать, и новый инструмент открывает новую главу в их изучении», — сказал Шеннон.

Гравитационные волны — это возмущение гравитационного поля, «рябь» ткани пространства-времени, распространяющаяся со скоростью света. Эти волны предсказываются общей теорией относительности (ОТО) и многими другими теориями гравитации, но ввиду их чрезвычайной малости пока не зарегистрированы напрямую. Тем не менее косвенные свидетельства их существования достаточно весомы — ОТО предсказывает совпадающие с наблюдениями темпы сближения тесных систем двойных звёзд за счёт потери энергии на излучение гравитационных волн.

«Мы можем изменить как эти волны воздействуют на пульсары, поскольку они «тикают» в пространстве довольно точно — с точностью до десятых долей микросекунды, — и потому мы можем очень точно определить пределы распространения гравитационной волны», — добавил Викрам Рави, пишет журнал Science Alert.

Кстати, относительно недавно стало известно, что сверхмассивные черные дыры в центрах галактик растут быстрее, чем считалось до сих пор. Оказалось, что чем больше галактика, тем более крупная сверхмассивная черная дыра находится в ее центре, причем этот рост является нелинейным. По словам авторов, десятикратное увеличение массы звезд в галактике дает стократное увеличение массы черной дыры в ее центре.

Источник

Команда исследователей использовала новую астрономическую систему наблюдений Palomar Transient Factory (iPTF) для изучения послесвечения гамма-всплеска, названного iPTF13bvn. Ученые ставили целью больше узнать о том, как происходили процессы, предшествующие гамма-всплеску, ознаменовавшему рождение сверхновой звезды.

Используя iPTF, команда определила точное местоположение послесвечения гамма-всплеска , который до этого был замечен космическим аппаратом Fermi Gamma-ray Space Telescope. Результаты исследований будут опубликованы на страницах журнала Astrophysical Journal Letters. Этой теме будет посвящено 2 статьи, авторами которых являются Йи Као (Yi Cao) и Лео Сингер (Leo Singer) из Института Технологий Калифорнии (California Institute of Technology).

Впервые астрономам удалось получить данные, которые отражают связь взрыва с процессом образования сверхновой звезды типа Ib. Данные исследований позволяют учёным приблизиться к ответу на вопрос, терзающий ученых в течение нескольких лет, - как происходит формирование сверхновых такого типа. 

Приблизительно третья часть всех сверхновых массивных звёзд относится к типу Ib. На сегодняшний день разработано несколько теоретических моделей того, как они могли сформироваться. В основе всех гипотез лежит обмен массой между двумя звёздами, который реализуется посредством солнечного ветра. Считается, что прародителями сверхновых звезд типа Ib являются либо массивные гелиевые звезды, либо очень горячие, большие звёзды, известные как звезды Уолфа-Рейета.

По словам участника исследования Манси Касливал (Mansi Kasliwal), лучшим способом проверить теорию относительно происхождения этого типа взрыва было обнаружить звезду-прародитель в том же месте, что и сверхновую типа Ib. Касливал отметил, что теперь учёным необходимо запастись терпением и ждать, пока сверхновая начнёт угасать. Если звезда исчезнет, теория будет доказана.

В середине июня была обнаружена новая сверхновая звезда. Никакого взрывного источника света накануне обнаружено не было. Были незамедлительно сделаны снимки этой звезды телескопами в радио-, рентгеновских, ультрафиолетовых и инфракрасных лучах. Эти снимки предоставили важную информацию о происхождении звезды

Детальный анализ различных данных наблюдений за сверхновой подтвердил, что она действительно относится к типу Ib. Было установлено что звезда за две недели до начала взрыва достигла пика своей яркости. На основании данных космического телескопа «Хаббл» команда исследователей выявила кандидата в «прародители». Последующие снимки помогут определить, был ли прародитель одинарной или двойной звездой, либо же звездоформирующим скоплением.

Команда также использовала данные новой системы программного обеспечения для изучения ещё одного послесвечения гамма-всплеска, названного iPTF13bxl.

Гамма-всплески – масштабные взрывы, в результате которых происходит выброс энергии. Эти яркие электромагнитные события могут длиться от нескольких долей секунды до часа. Каждый всплеск сопровождается характерным послесвечением, в процессе которого происходит высвобождение излучения на более длинных волнах, чем при первоначальном взрыве. Такое послесвечение (во всех диапазонах электромагнитного спектра) ещё называют «ореол».

Вскоре после того как Fermi Gamma-ray Space Telescope засёк гамма-всплеск, команда астрономов начала «охоту» за послесвечением. Его размер был в 360 раз больше полной Луны. Ученые должны были из более 27 тысяч кандидатов гамма-всплеска выявить единственный, который имеет непосредственно отношение к «ореолу» iPTF13bxl. Последующие исследования подтвердили связь между ореолом iPTF13bxl и гамма-всплеском, названным GRB130702A.

Команда использовала Телескоп Магеллана (Magellan telescope) для вычисления так называемого смещения послесвечения, которое и подсказало астрономам, где искать сверхновую звезду, которая могла возникнуть в результате взрыва.

Источник

Марсоход Curiosity нашёл доказательства того, что марсианские метеориты, редкие «гости» на Земле, на самом деле действительно прилетели с Красной планеты. Новый анализ атмосферы Марса представил неопровержимые доказательства марсианского происхождения метеоритов, в то же время обеспечив способ отличить метеориты марсианского происхождения от других метеоритов.

Учёные исследовали количественное содержание двух изотопов газа аргона — Argon-36 и Argon-38, которое с высокой точностью измерил прибор Sample Analysis at Mars (SAM), установленный на ровере. Эти разновидности атомов аргона – изотопы – распространены по все Солнечной системе. Но на Марсе соотношение легких и тяжелых изотопов искажено, поскольку большая часть атмосферы планеты была потеряна в космическом пространстве. По этой причине более лёгкий изотоп Argon-36 содержится в меньшей концентрации, нежели Argon-38.

Анализ пузырьков газа марсианских метеоритов в рамках прошлых исследований выявил соотношение изотопов Argon-36 и Argon-38, как 3,6:4,5. Нынешнее исследование, проведенное SAM на Марсе, установило, что содержание аргона в марсианских метеоритах составляет порядка 4,2%.

Сушиль Атрея (Sushil Atreya), профессор Мичиганского Университета (University of Michigan), является автором статьи, опубликованной 16 октября в журнале Geophysical Research Letters. Он отмечает, что исследования представили неопровержимые доказательства того, что некоторые метеориты, найденные на нашей планете, действительно имеют марсианское происхождение.

Одна из причин того, почему учёные так были заинтересованы в соотношении изотопов аргона в марсианских метеоритах – ещё до исследований Curiosity – заключается в том, что концентрации аргона - один из лучших показателей количества потерянной Марсом атмосферы. Выяснение причин и масштабов атмосферных потерь Марса, происходивших планете несколько миллиардов лет назад, возможно, позволит учёным понять, как Марс из когда-то богатой водой планеты превратился в холодное, засушливое и намного менее гостеприимное место. 

Атрея объясняет, что, если бы Марс сохранил свою атмосферу, содержание аргона в атмосфере было такое же как у Юпитера или Солнца. Сила их гравитации такова, что изотопы не могут «убежать», поэтому соотношение изотопов аргона 5:5, свойственное их атмосфере, сохранилось ещё со времён ранней Солнечной системы.

Следует отметить, что аргон составляет лишь малую долю газа, потерянного Марсом в космическом пространстве, поскольку аргон – это инертный газ. Он не вступает в реакцию с другими химическими элементами или соединениями, и по этой причине является самым лучшим индикатором эволюции марсианской атмосферы.

По словам Атрея, измерения прибором SAM концентраций других изотопов также подтверждают, что в прошлом Красная планета потеряла большую часть своей атмосферы.

Источник

Международная команда астрономов обнаружила самую далекую гравитационную линзу на данный момент – галактику, которая, как было предсказано в теории относительности Альберта Эйнштейна, изменяет направление и усиливает свет других, более удаленных объектов. Это открытие дает редкую возможность – измерить массу удаленной галактики. Но тут же возникает другая загадка: линзы такого типа – это большая редкость. Так как это – не единственная находка подобного типа за последнее время, астрономы должны быть либо феноменально везучими, либо же, что более вероятно, они существенно недооценивали количество небольших, совсем юных галактик в молодой Вселенной.

Свет находится под воздействием гравитации. Свет, проходящий через удаленную галактику, в результате, изменит свое направление. Первая гравитационная линза была открыта в 1979 год; с тех пор таких открытий было сделано множество. Вдобавок к тому, что они послужили подтверждение теории Эйнштейна, гравитационные линзы стали очень полезными инструментами. Можно определить массу объекта, который преломляет свет, - включая массу все еще загадочной темной материи, которая не производит свет и не поглощает его, и может быть замечена только через гравитационные эффекты. Линза так же работает как «естественный телескоп»: увеличивает источник света, на фоне которого находится, позволяя астрономам увидеть удаленные галактики в большем приближении, чем обычно возможно.

Гравитационные линзы состоят из двух объектов: один из них находится дальше и является источником света, и другой, - гравитационная линза, который находится между нами и источником света, и чья гравитация преломляет свет. Когда наблюдатель, линза и источник света находятся на одной прямой, тогда возможно увидеть кольцо Эйнштейна: идеально ровный круг света, который является проекцией изображения в несколько раз увеличенного источника света.

Теперь астрономы открыли самую удаленную из известных гравитационных линз. Возглавляющий команду исследователей Арьен Ван Дер Вель (Arjen van der Wel) из института Астрономии Макса Планка в Хайдельберге, Германия, объясняет: «Открытие было сделано совершенно случайно. Я просматривал наблюдения другого, более раннего проекта, когда заметил галактику, которая показалась мне необычной. Она выглядела в точности как очень молодая галактика, однако находилась на расстоянии, гораздо большем, чем я ожидал. Не похоже было, что это – часть нашей программы наблюдений!»

Желая узнать больше, Ван Дер Вель изучил данные космического телескопа Хаббл (Hubble Space Telescope). На этих снимках загадочный объект выглядел как старая галактика, однако некоторые характерные особенности говорили о том, что это – именно гравитационная линза. Скомбинировав имеющиеся изображения и убрав туман со скопления звезд галактики-линзы, получили результат, который не оставил места для сомнений: почти безупречное кольцо Эйнштейна, характерное для гравитационной линзы с очень точным выравниванием самой линзы и источника света.

Линза находится так далеко, что после преломления свет добирался до нас целых 4,9 млрд. лет. Кроме того, искажение, которое дает галактическая линза, может быть достаточным для того, чтобы напрямую измерить ее массу. Таким образом, можно было протестировать обычные методы определения массы галактик, которые обычно используют ученые, и основанные на экстраполяции соседних галактик. К счастью для ученых, этот тест их методы прошли.

Однако это открытие рождает еще одну загадку. Гравитационные линзы – результат случайного выравнивания. В этом случае выравнивание очень точное. Ко всему прочему, увеличенный объект – это карликовая галактика, сравнительно легкая (совокупные массы ее звезд лишь в 1 миллион раз больше массы Солнца), и при этом очень молодая (10-40 млн лет), с очень высоким уровнем образования новых звезд. Шанс на то, что такая специфическая галактика может быть отражена линзой, очень небольшой. Однако, это уже вторая найденная карликовая галактика из взрывающихся звезд. Либо это огромная удача для астрономов, либо же такие карликовые галактики – не редкость во Вселенной, и ученым теперь придется пересматривать основные модели галактической эволюции.

Ван Дер Вель заключает: «Это странное и очень интересное открытие. Совершенно случайная находка – однако у нее есть потенциал. Она может стать началом новой главы об эволюции галактик в молодой Вселенной». 

Источник

Используя данные космического телескопа Кеплер, международная команда ученых открыла удаленную планетарную систему, планеты которой вращаются по орбите под сильным наклоном по отношению к экваториальной плоскости своей звезды.

Такие наклонные орбиты ранее обнаруживались в планетарных системах, которые находятся под влиянием «Горячего Юпитера», гигантской планеты, которая находится недалеко от своей звезды. Однако до сих пор считалось, что такие мультипланетные системы не могут существовать без большой планеты, которая и влияет на их наклон. 

Открытие было опубликовано 18 октября в журнале Science. Его авторами являются Даниэль Хубер(Daniel Huber), работающий в Центре Эймса в Калифорнии, и Стив Кавалер (Steve Kawaler), профессор Государственного университета Айовы.

Это новый уровень данных о строении планетарных систем вне нашей солнечной системы. «Эти данные позволят нам нарисовать детальный образ отдаленных систем и критически взглянуть на сложившееся понимание того, как формировались системы, отличные от Солнечной», - заявил Хубер.

Звезда-хозяйка данной планетарной системы, Kepler-56, относится к красным гигантам. Она в 4 раза больше нашего Солнца и весит больше на 30 процентов. Она находится на расстоянии 3000 световых лет от Земли.

Простейший путь формирования и развития планетарной системы - с орбитами в той же плоскости, что и экватор звезды, вокруг которой они вращаются. Это обычно означает, что планеты сформировались из тонкого диска пыли и газа вокруг звезды. Все планеты нашей Солнечной системы вращаются по орбите с отклонением максимум 7 градусов от плоскости солнечного экватора. 



Кавалер говорит, что орбита планеты, отличающаяся от орбит других планет и от экватора ее звезды, может обозначать, что у планеты было «тяжелое детство». Возможно, ее «вытолкнуло» на другую орбиту столкновение с другой планетой или планетами. Это – обычный случай с блуждающими «Горячими Юпитерами». Однако все подобные планеты, встречающиеся ранее, были одиночками, поэтому такая ситуация рассматривалась как нетипичная. Существование целой планетарной системы такого типа говорит о том, что нужно искать этой ситуации другое объяснение.

Ученые предположили, что на смещение орбит ближних к звезде планет может влиять третья планета, находящаяся на значительном удалении от центральной звезды, и способная своей гравитацией систематически влиять на другие планеты системы.

«Она постоянно притягивает планеты меньшего размера, из-за этого их орбиты отклоняются», - говорит Кавалер.

Источник

Массивные черные дыры (более миллиона солнечных масс) существуют в центре большинства галактик. Некоторые из этих массивных черных дыр наблюдают как Активные Ядра Галактик (АЯГ), которые притягивают к себе окружающий газ и высвобождают огромное количество энергии. 

Как же массивная черная дыра набирает массу? Одна из теорий –к росту черной дыры приводит взаимодействие между галактиками. Если эта теория верна, тогда должна иметься связь между свойствами супермассивной черной дыры и окружением галактики, в которой она находится. Более ранние исследования позволили обнаружить, что радио-громкие АЯГ находятся в «густо населенных» областях. Однако, связь между массивной черной дырой в центре и окружением галактики все еще не была очевидна. Поэтому ученые решили исследовать: как же распределены галактики, которые находятся вокруг активных галактик. 

Команда исследователей использовала «Виртуальную обсерваторию», чтобы исследовать массивные черные дыры и окружение активных галактик.

Виртуальная Обсерватория – это система, созданная для того, чтобы интегрировать при помощи Интернета для дальнейшего использования базы данных всех обсерваторий, расположенных по всему миру. Чтобы начать это исследование, команда ученых собрала данные о 10 000 АЯГ, масса черных дыр которых была уже исследована при помощи спектроскопических наблюдений телескопом SDSS. Затем, в каталогах галактик собрали данные о галактиках, окружающих активные галактики, - их количество составило почти 70 миллионов. Затем был разработан новый метод анализа, - для того, чтобы определить распределение плотности галактик с высокой степенью точности. 

Результаты показали, что более массивные черные дыры имеют тенденцию располагаться в галактическом окружении с высокой плотностью. Эта связь между массивной черной дырой и галактикой, в которой они находится, удивительна: ведь радиус «густонаселенных» областей галактик намного больше, чем радиус массивной черной дыры.

В районах, где плотность галактик высока, часто происходят слияния галактик. Столкновение и слияние галактик являются причиной изменение динамики газа внутри них, и может запустить «падение газа» в их центральную область, таким образом, приводя к росту черной дыры. Более того, если каждая из этих галактик имеет свою черную дыру, эти черные дыры так же могут сливаться в одну, более массивную черную дыру.

С другой стороны, команда исследователей нашла еще одну, довольно неожиданную характеристику: в отношении массивных черных дыр с массой, равной 100 млн масс Солнца или меньше, нет связи между массой черной дыры и распределением галактик. Это позволяет предположить, что процесс роста может быть различным, в зависимости от того, превышает масса черной дыры в 100 млн раз массу Солнца, или нет.

Источник