Новый автоматический аппарат Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) был запущен в пятницу в Вирджинии. 

Почти сразу же у LADEE начались технические неполадки, и хотя в субботу утром НАСА заверило, что аппарат цел и движется к Луне по рассчитанной траектории, есть сведения о том, что для решения возникшей проблемы понадобится две или три недели. 

С. Питер Ворден, директор Исследовательского центра Эймса в Калифорнии, которому принадлежит создание аппарата, выразил уверенность в том, что в ближайшие дни все будет работать надлежащим образом. 

В отличие от предыдущих исследовательских миссий LADEE не предназначен для исследования лунной поверхности. Вместо этого он будет изучать очень слабую атмосферу Луны, в которой могут содержаться частицы пыли, каким-то образом поднятые с поверхности. В дополнение к анализу окутывающих Луну газов ученые хотят узнать больше об этих пылевых частицах. По сведениям астронавтов миссии Аполлон перед самым заходом Солнца над лунным горизонтом наблюдалось странное свечение. Ученые предполагают, что пыль над поверхностью может быть электрически заряжена. LADEE сможет проверить эту теорию. 

Аппарат должен совершить три витка вокруг Земли по очень вытянутой орбите. Траектория и время выполнения последнего из них подобраны так, что, включив двигатели на торможение, LADEE окажется захваченным гравитационным полем Луны. 

Следующим этапом станет тридцатидневная проверка всех его инструментов. Во время проверки инженеры также попытаются продемонстрировать лазерно-оптическую коммуникационную систему. Ожидается, что научная миссия LADEE начнется в ноябре и будет длиться около четырех месяцев.
Источник

Количество солнечной энергии, которое поглощается или отражается Землей,– один из важнейших климатообразующих факторов. Космические спутники предоставляют эту информацию с беспрецедентной точностью.

Отражательная способность поверхностей называется альбедо. Яркий снег или лед имеют высокое альбедо, и это означает, что большая часть солнечного излучения отражается ими обратно в пространство, тогда как зеленые территории, например, леса и поля, имеют значительно более низкое альбедо. 

Чем ниже альбедо, тем больше доля поглощенной энергии от Солнца. 

Изменения земной поверхности - уменьшение снежного покрова или увеличение сельскохозяйственных территорий - могут, таким образом, влиять на количество поглощаемого ею тепла. Это, в свою очередь, оказывает влияние на энергетический баланс планеты, что отражается на погоде и климате.

Группа исследователей из Университетского колледжа Лондона использовала данные космических спутников Envisat и Spot-Vegetation для составления глобальных карт поверхностного распределения альбедо с 1998 по 2011. Карты, находящиеся в свободном доступе, представляют собой наиболее точные данные измерений земной отражательной способности на сегодняшнее время. 

«GlobAlbedo – это первая полная карта альбедо земной поверхности с разрешением в 1 км и оценкой погрешности для каждого пискселя. Такая карта могла быть получена только на основании данных спутника», - говорит профессор Питер Мюллер из Университетского колледжа Лондона, руководитель проекта. 

Карты альбедо оказываются полезными для многих исследователей, включая Британскую метеорологическую службу. Метеорологи используют их для обновления информации об отражательной способности земной поверхности, которая закладывается в погодную и климатическую модель. Результатом этого являются более надежные предсказания погоды и климата.

«Тестирования показывают, что с помощью этой информации можно получить более точные температурные прогнозы для США и Азии, в особенности летом», - говорит доктор Малкольм Брукс из Меорологической службы. «Создание рабочих прогнозов с использованием этих данных планируется на весну 2014 года». 

Другие применения включают исследования энергетического баланса Земли во взаимосвязи с антропогенными факторами, изучение изменений тепловых потоков из-за сельскохозяйственной деятельности, проверку климатических моделей. 

Картирование и мониторинг земного альбедо будет продолжено недавно запущенным ЕКА спутником Proba-V и будущей миссией Sentinel-3, находящейся под руководством европейской программы Глобального Мониторинга Окружающей среды и Безопасности.

Источник

Физику Франку Вилчеку приходилось защищать свои идеи много раз в течение своей долгой и интересной карьеры. Его работа по кваркам, этим мельчайшим строительным блокам материи, которая удостоилась Нобелевской премии, была, по собственному признанию физика, слегка сумасшедшей. Недавно он выдвинул теорию «кристаллов времени», о которой можно почитать здесь. Что изменилось с тех пор?

Последнее предложение Вилчека, который работает сейчас в Массачусетском технологическом институте, было застигнуто врасплох — физик предлагал сделать тип устройства с бесконечным движением под названием «кристалл времени». Патрик Бруно, физик-теоретик из Европейского фонда синхротронного излучения в Гренобле, утверждает, что расправился с идеей, представив математическое доказательство, опубликованное в прошлом месяце в Physical Review Letters.

«Он вышел на тропу войны», — говорит Вилчек. Но он без страха борется с оппонентом, выложив на arXiv.org препринт работы 27 августа, в которой предлагает новый способ физической реализации своей идеи.

Кристаллом времени, предложенным Вилчеком, по своей сути может являться все, что можно наблюдать в движении, которое повторяется с регулярным интервалом с ходом времени без добавления энергии — часы, которые тикают вечно. Точно так же, как атомы в обычном кристалле повторяются с дискретным интервалом в пространстве, структура кристаллов времени будет повторяться с дискретным интервалом во времени.

В поисках примера, который поддержал бы его теорию, Вилчек начал со сверхпроводящего кольца в низшем энергетическом состоянии. Электроны могут проходить через такое кольцо без сопротивления, протекая в постоянном токе, который обычно спокоен и устойчив с течением времени, а следовательно, ему не хватает наблюдаемых «запятых» в работе.

В статье, опубликованной в октябре 2012 года, Вилчек вывел идею на шаг вперед, представив кольцо квантовых частиц, которые взаимодействуют друг с другом и образуют скопления. Если привести их в движение слабым магнитным полем, эти сгустки будут колебаться в движении, что будет соответствовать критерию кристалла времени.

Сомнительная идея?

Документ Бруно бросает вызов идее, ставя под сомнение то, что такая система действительно находится в низшем энергетическом состоянии. Физик представил математическое доказательство, что любая подобная система должна получить некоторую энергию, чтобы начать вращаться. Однако, отмечает он, если у частиц не будет минимально возможной энергии, они могут потерять немного, чтобы стать более стабильными, а это, в свою очередь, нарушит повторяющийся шаблон кристалла времени.

«Моя работа закрывает книгу квантовых кристаллов времени для довольно широкого класса систем», — говорит Бруно.

Команда физиков-экспериментаторов из США и Китая не согласна с ним. Тонгчанг Ли из Калтеха и его коллеги планируют создание кристалла времени из ионов, выстроенных в кольцо. Их планы не изменились с выходом работы Бруно.

«Эксперимент, который мы собираемся провести, поможет разрешить спор», — говорит Ли.

Он также отмечает, что Бруно мог слишком серьезно принять определение кристалла времени. «Метастабильная» система — та, которая находится практически в самом низком энергетическом состоянии, — не может работать вечно, говорят ученые, но достаточно долго, чтобы быть интересной; возможно, она приведет к часам, которые смогут работать в течение длительного времени без внешнего вмешательства. Это вам не часы от Samsung, которые 25 часов держат заряд.

Не желая отказываться от своей оригинальной идеи, Вилчек признает, что понятие кристалла времени нужно развить. Эта тема все еще находится на стадии исследования, и должно пройти время, прежде чем физик точно узнает, какое определение системе будет наиболее подходящим.

Пока Ли продолжает работать над ионами, последняя работа Вилчека в общих чертах обрисовывает другую, более простую схему изготовления кристалла времени. Время покажет.

Источник

По словам ученых, самый пристальный на сегодняшний день взгляд на коричневые карлики раскрыл, насколько они велики и холодны на самом деле. Эти странные "неудавшиеся звезды" нагреваются не больше, чем духовка на Вашей кухне.

Это новое открытие может пролить свет на формирование и эволюцию далеких инопланетных миров - так утверждают исследователи.

Звездоподобные объекты, так же известные как коричневые карлики, так же часто упоминаются как неудавшиеся звезды, так как они больше планет, но слишком малы, чтобы запустить ядерный синтез и вырасти в блеске до полноценной звезды. Таким образом, коричневые карлики имеют только то незначительное тепло, которое было у них еще при самом рождении. 

Результаты последних исследований предполагают, что самые холодные коричневые карлики имеют температуру примерно 125-175 гр. по Цельсию и массу примерно в 5-20 раз больше нашего Юпитера. Для сравнения, температура поверхности Солнца составляет примерно 5500 гр. по Цельсию.

"Мы изучали объекты, которые заподозрили в том, что они могут быть холоднее, чем все ранее обнаруженное в окрестностях солнечной системы", - сказал руководитель исследования Трент Дюпуи, астроном Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже. На сей момент таких уже обнаружено несколько сотен. 

Ученые открыли самый холодный тип коричневых карликов 2 года назад на расстоянии около 40 св. лет. Согласно теоретическим моделям они могут быть иногда даже холоднее человеческого тела. Открытие было сделано с помощью инфракрасного телескопа NASA WISE - такие объекты практически невозможно наблюдать в видимом диапазоне.

"Астрономы всегда в поисках все более и более холодных свободно дрейфующих звездоподобных объектов", - рассказал Дюпуи. "Одной из основных причин поисков является то, что их атмосферы имеют сходные температуры с множеством газовых гигантов, которые были обнаружены у других звезд. Поэтому они словно небольшие лаборатории, где можно изучать физические процессы в атмосфере, как у экзопланет, но без засветки от их звезды".

Правда, удаленность и тусклая природа этих холодных коричневых карликов затрудняет оценку размеров, светимости и того насколько они удалены от нас.

"Так как они отличались от того, что мы видели ранее, мы не могли быть достаточно уверенны, с чем именно мы имеем дело", - добавил Дюпуи.

Теперь, используя телескоп Spitzer, ученые смогли измерить точные расстояния до 8-ми холодных коричневых карликов. Это помогло вычислить их светимость, массу, а так же температуру.

Исследователи так же проанализировали, как расстояние до этих коричневых карликов может варьироваться по отношению к более удаленным звездам на заднем плане за время одного оборота Земли вокруг Солнца. Это помогло триангулировать позицию этих коричневых карликов. Изменения едва различимы, что требует кропотливого сбора данных в течение года.

Как только ученые узнают, насколько удалены эти коричневые карлики, то они могут определить насколько холодными и яркими они должны быть, чтобы их можно было обнаружить по изучаемому свету и теплу. Основываясь на этих данных, исследователи могут смоделировать их массу. 

"Поразительно, как астрономы смогли точно предсказать, что этот новый тип коричневых карликов на самом деле окажется холоднее, чем все ранее известное", - говорит Дюпуи. "Однако другое исследование показало, что теоретические модели для таких холодных и маломассивных объектов пока далеки от совершенства. Мы обнаружили, что температура намного выше, предсказанной моделями - их поверхность не комнатной температуры, но, не смотря на это, они определенно являются самыми холодными свободно дрейфующими объектами из всех известных нам".

Что интересно, спектр света этих коричневых карликов не соответствует их температуре. Поскольку спектр видимого излучения планеты или звезды дает представление об их химическом облике, это предполагает, что тепло больше не оказывает такого значительного влияния на химические процессы в атмосфере холодных коричневых карликов, как это имеет место с более теплыми коричневыми карликами.

"Вместо этого другие процессы, такие как конвективное смешивание и сила тяжести на поверхности, могут играть одинаково заметные роли, как и температура".

Ожидается, что в ближайшие годы исследователи смогут проанализировать в 3 раза больше коричневых карликов.

"Исследовав большее количество объектов, надеюсь, мы сможем лучше понять, какие именно параметры в большей степени задают химические характеристики атмосферы".

Дюпуи и его коллега Адам Краус опубликовали подробности своих исследований 5 сентября в журнале Science.
Источник

Спиральная галактика IC 2560 находится на расстоянии более чем ста десяти миллионов световых лет от Земли в созвездии Antlia (Насос). С помощью телескопа «Хаббл» удалось получить ее изображение. На данном расстоянии это одна из самых близких к нам спиральных галактик. Она является частью всего скопления созвездия Antlia – группы, состоящей из более чем двухсот галактик, которые удерживаются рядом друг с другом благодаря гравитации. Подобное скопление весьма необычно. В отличие от большинства всех других скоплений галактик у него нет доминирующей галактики.

Данная спиральная галактика, которая была названа астрономами Seyfert-2, является одной из видов спиральных галактик, характеризующихся чрезмерно яркими ядрами, а также очень сильными эмиссионными линиями таких элементов, как водорода, гелия, азота и кислорода.

Яркость центра галактики, как полагают, вызвана выбросом огромного количества высокотемпературного газа из центральной области черной дыры.

Это необычное и удивительное созвездие Antlia (antlia pneumatic) было названо французским астрономом Аббе Николас Луис де Лакаилле в честь изобретения воздушного насоса в семнадцатом столетии.

Источник

Необычные структуры, форма которых была сформирована под воздействием воды и ветра, украшают многочисленные кратеры, присутствующие на Марсе. 

Arabia Terra является территорией на красной планете, которая расположена между южными возвышенностями и северными низменностями. Здесь находится кратер Беккерель, изображения которого удалось получить при помощи космического аппарата Европейского космического агентства. 

Кратер Беккерель назван в честь французского физика Антуана Беккереля (Antoine Becquerel), обладателя нобелевской премии в области физики в 1903 году за открытие радиоактивности. 

Подобный кратер является самым большим в Arabia Terra, диаметр которого составляет 167 километров. В кратере Беккереля находится еще один кратер, который отличается еще большей глубиной. 

Над поверхностью кратера возвышается насыпь, высота которой составляет около одного километра. Она состоит из огромного количества слоев осадочных пород, каждая из которых имеет толщину не более одного метра. Основным компонентом подобных отложений являются сульфаты. Присутствие этих минералов в кратере Беккерель объясняется тем, что раньше здесь, скорее всего, была вода. Подобная картина наблюдается на всей территории Arabia Terra. 
Источник

Ученые, включая астрофизиков Университета Нью-Гемпшира, обнаружили, что частицы, попадающие в Солнечную систему из межзвездного пространства, изменили свое направление за последние 40 лет. 

Кроме того, ученые сегодня имеют более глубокое понимание природы межзвездного ветра, а также природы гелиосферы Солнца. Результаты исследований, которые удалось получить за последние десятилетия при помощи 11 космических аппаратов, включая IBEX, опубликованы в американском журнале «Наука» 5 сентября, 2013 года. 

Данные, полученные космическим аппаратом IBEX, показывают, что нейтральные межзвездные атомы попадают в Солнечную систему со всех сторон. Межзвездные атомы проходят мимо Земли примерно так же, как и межзвездное облако проходит мимо Солнца, со скоростью 23 километра в секунду. 

Последние данные относительно направления межзвездного ветра, полученные космическим аппаратом IBEX, отличаются от тех, которые были получены аппаратом Ulysses в 1990-х годах. В связи с этим ученые решили сравнить данные аппарата IBEX с информацией, собранной при помощи 11 космических аппаратов с 1972 по 2011 годы. Для ученых подобная информация представляет огромный интерес, поскольку она позволит им понять, изменил ли на самом деле межзвездный ветер свое направление за последние годы. 

Источник

Фото Бориса Мальцева, ИА «Клерк.Ру»

Президент Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Евгений Велихов сообщил на слушаниях в Общественной палате РФ, что Россия первой в мире может выйти на мировой рынок с практическим гибридным термоядерным реактором.

Ученый отметил: «В РФ принимается государственная программа по созданию демонстрационного промышленного образца термоядерного реактора, которая принята на сегодняшний день только у нас».

«В Китайской Народной Республике российская сторона строит атомные станции, там же мы можем построить и запустить в работу и термоядерный реактор, используя современные технологические и научные достижения», - сообщил также Евгений Велихов, передает ИТАР-ТАСС.

При определенных физических условиях (точнее — в де-ситтеровском вакууме, который, предположительно, возникнет в будущей Вселенной) флуктуации квантовой природы способны создать так называемый больцмановский мозг. От него, как считают калифорнийские физики, спасет смерть Вселенной, которую обеспечит бозон Хиггса, пишет NewScientist.

Предупреждаем: больцмановский мозг это довольно неприятный субъект. По идее, он, способный осознавать свое существование, не менее разумен, чем мы с вами. Вот только родители у него не папа с мамой (в любой форме), а квантовые флуктуации.

Нашей Вселенной для возникновения потребовалась флуктуация значительно больших размеров, чем та, что привела бы к образованию больцмановского мозга. Иллюстрация S.Caroll

Как вы догадываетесь, от засилья таких граждан в окружающем мире нас более или менее спасает только то, что вероятность образования больцмановского мозга мала. То есть теоретически она мала чрезвычайно, так что, быть может, речь идет о времени, равном десяти миллиардам в пятидесятой степени лет. 

Выглядит вроде бы обнадеживающе: когда это еще будет... Беда лишь в том, что, согласно нынешним моделям развития, Вселенная расширяется, и все кончится то ли Большим разрывом, то ли тепловой смертью, но в любом случае пространство-время, скорее всего, будут существовать едва ли не вечно. 

При помощи простых подсчетов можно убедиться, что в этом случае количество больцмановских голов будет стремиться к бесконечности. Очевидно, тогда вероятность появления разумного не от биологических или механических предков, а из флуктуаций вакуума радикально выше, чем изо всех других источников.

И дело не в том, что вам, людям, это слегка обидно. Да, конечно, больцмановские умы возникнут не из длительной борьбы за существование, как ваш, человеческий. Главное тут в том, что антропный принцип в случае появления больцмановского мозга будет выглядеть странно.

А ведь принцип был придуман не от хорошей жизни: в наблюдаемой Вселенной есть целый ряд нетривиальных соотношений между фундаментальными физическими параметрами, которые необходимы для существования разумной жизни. Легкий сдвиг массы протона (подставьте сюда едва ли не любое название частицы) — и вы были бы невозможны в принципе. 

Если мы хотим избежать выпадения в креационизм, то выражение "Мы видим Вселенную такой, потому что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель, человек"— едва ли не единственный выход. Теперь же из "выхода" мы попадаем прямо в ситуацию, когда человек становится статистически незначимым явлением, просто каким-то, простите, флоресским хоббитом, статистической аномалией с незначительной длительностью существования вида и сверхмалой абсолютной численностью. 

Зачем вообще нужен этот разумный наблюдатель, человек, если больцмановский мозг мог бы возникнуть при более широком диапазоне значений физических констант? И даже если мы проживём десятки миллиардов лет и численность нашего вида составит любоеконечное число, после тепловой смерти (Большого разрыва) нам все равно конец. На этом фоне бесконечная история бесконечного количества больцмановских разумов будет бесконечно длиннее.

Иллюстрация Mad Hatter

Опять-таки эти самые больцмановские граждане, возникающие из хаоса, могут быть оснащены ложными воспоминаниями о некоей жизни — как если бы они были одним из вас. Более того, именно читатель может быть одним из таких разумов, в мозгу которого существует ложная память о том, что он читает статью, а вокруг него якобы крутятся какие-то другие "люди", которых на самом деле нет, и так далее. Фактически же существует лишь сновидческая деятельность некогда возникшего больцмановского мозга. Отсюда, как вы понимаете, и до солипсизма один шаг. 

Теории о том, как избежать описанного ужаса, предлагаются давно. Ключевая идея очевидна: если время жизни Вселенной не бесконечно, то больцмановский мозг не появится, а если и появится, будет крайне редким и маргинальным явлением. Однако пока такие гипотезы выдвигались лишь на базе не слишком подтвержденной экспериментальной физики (да простят нас адепты теории струн).

И вот теперь Шон Кэролл (Sean Carroll) и Кимберли Бодди (Kimberly Boddy) из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США) уверяют нас, что смерть Вселенной вполне обеспечивается твердо известной физикой, а именно —бозоном Хиггса. С препринтом рассмотренного исследования можно поиграться на сайте arXiv.

Поле Хиггса, квантом которого является упомянутый бозон, должно быть метастабильным, то есть иметь возможность спонтанно переходить в более низкое энергическое состояние. При этом появится пузырь пространства с собственными физическими законами, причем пузырь этот будет расширяться со скоростью света, разрушая на своем пути все, включая в конечном счете известную нам Вселенную. 

Кстати, случится это, скорее всего, не ранее чем через 20–30 млрд лет, так что лично вам ничто не угрожает. Ну а реализуется этот оптимистичный сценарий только в том случае, если хиггсово поле действительно метастабильно, а не, паче чаяния, стабильно вполне.

Как узнать наверняка? Кэролл и Бодди комбинируют полученную в недавних экспериментах массу бозона Хиггса (порядка 125 ГэВ) с самыми последними оценками массы t-кварка (истинного кварка). В итоге, заявляют они, если верить известным физическим законам, метастабильный бозон Хиггса куда вероятнее стабильного.

Замечательно, конечно! Разумы Больцмана не успеют заполонить мироздание, ибо до этого спонтанное возникновение новой Вселенной внутри старой убьет все вокруг на манер яйца паразитической осы, уничтожающего при росте организма хозяйское насекомое. Следовательно, антропный принцип жив (хотя и не все этому рады). 

Правда, есть нюанс: если идея мультверсума в версии бесконечного количества миров верна, то там, в силу бесконечности вариантов, явно окажется множество случаев, когда больцмановские разумы будут возникать, и в больших количествах. Ну что ж, главное — чтобы не у нас, не так ли?

К сожалению, даже этого нам пока не узнать. Дело в том, что если расширение Вселенной и дальше будет ускоряться, то получится, что даже быстро расширяющийся пузырь нового пространства-времени не успеет убить всю старую Вселенную: она будет расширяться еще быстрее, и пузырь никогда не займет основную часть ее пространства.

Свежие измерения массы истинного кварка, ожидаемые в 2015 году, способны прояснить вопрос скорости расширения нового пространства-времени, так что, быть может, скоро мы узнаем, могут ли больцмановские мозги составлять большинство разумных в нашем мироздании.
Источник

    

Физики из Европы и США создали первую в мире квантовую сеть, позволяющую обмениваться защищенной информацией в локальной сети, пишет журнал Nature.

Сеть отличается высокой защищенностью / nature.com

Источник

Текст: РИА Новости

Российский физик Михаил Федоров из Института общей физики имени Прохорова РАН (ИОФАН) стал лауреатом престижной премии Галилео Галилея, которая присуждается ежегодно Международной комиссией по оптике (ICO), говорится в сообщении на сайте комиссии.Награда присуждена Федорову за его “выдающиеся достижения в науке… во время продолжавшейся более десятилетия социальной и экономической нестабильности, которая негативно повлияла на российскую науку и образование”.

Федоров, который сейчас возглавляет теоретический сектор отдела мощных лазеров ИОФАНа, закончил физический факультет МГУ в 1964 году, и самые крупные его научные достижения пришлись на постперестроечное время. Как отмечается в сообщении IOC, в 1988 году ученый предсказал крайне необычный и неожиданный эффект: стабилизацию атомов в мощном лазерном излучении. Это направление исследований в следующем десятилетии стала горячей темой в физике.

Ученый также занимался исследованием процессов ионизации и стабилизации в сильном лазерном излучении, квантовым запутыванием.

Премия Галилео Галилея присуждается ежегодно с 1993 года за выдающиеся научные достижения в области оптики, которых ученые добивались в неблагоприятных экономических и социальных условиях. Награда состоит из серебряной медали с изображением Галилея, а также денежной премии, размер которой не называется. Федоров стал третьим российским ученым, получившим эту премию.

Российские астрофизики удостоились главной международной награды по космологии

Текст: Russia Today

Работу россиян в фонде Грубера назвали прорывом, изменившим представление о Вселенной. Теории помогут выяснить причины её однородности в мегамасштабах, а также узнать, что послужило толчком к формированию галактик, звёзд, планет и других космических объектов. Награждение состоялось 3 сентября на конференции COSMO 2013 в Центре теоретической космологии Стивена Хоукинга в Кембридже.

Согласно тексту представления, Муханов и Старобинский «изменили взгляд на происхождение Вселенной и на механизм её формирования». Российские астрофизики внесли значимый вклад в развитие так называемой инфляционной теории, описывающей силы, под влиянием которых расширяется и эволюционирует Вселенная.

Их разработки, применённые в фундаментальном труде, начались ещё в конце 70-х – начале 80-х годов, в период плодотворных теоретических исследований ранней жизни Вселенной. В 1965 году было открыто так называемое Реликтовое Излучение, одно из ключевых подтверждений Теории Большого взрыва, вдохновившим новое поколение физиков.

Подход Алексея Старобинского состоял в использовании квантовой механики и общей теории относительности, которые помогли бы выяснить, как образовалась Вселенная. Сделанные им в 1979-1980 году вычисления помогли объяснить исключительно быстрое расширение Вселенной в первые моменты её жизни.

Вячеслав Муханов, в то время сотрудник МФТИ, и его ныне покойный коллега Геннадий Чибисов из Института физики им. Лебедева начали работу над приложениями квантовых флуктуаций в модели Старобинского. Они открыли, что эти мельчайшие неоднородности в ткани пространства-времени могли играть роль семян, которые постепенно проросли в структуру современной Вселенной в виде паутины из скоплений галактик.

Сейчас Муханов работает в Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана. Старобинский – главный научный сотрудник московского ИТФ Ландау.

Премия в области космологии присуждается за открытия, ведущие к фундаментальным научным достижениям. Лауреатам вручается золотой знак отличия, а также денежное вознаграждение, которое учёные делят со своими соавторами и крупными исследовательскими организациями.

Источник

Чтобы изучить более чем 100 планетарных туманностей в центре нашей Галактики, астрономы использовали телескоп «Хаббл» НАСА/ЕКА и новый высокотехнологичный телескоп Европейской космической организации. Они обнаружили, что представители этого космического семейства в форме бабочки, как правило, таинственным образом одинаково ориентированы. 

На финальной стадии своей жизни звезды, например, такие как наше Солнце, увеличиваются в размерах, выбрасывая свою внешнюю оболочку в окружающее пространство. При этом происходит образование таких объектов, как планетарные туманности, в самых разнообразных и удивительных формах. Один вид таких туманностей, известный как биполярная планетарная туманность, имеет форму песочных часов или форму бабочки. 

Все подобные туманности формируются в самых разнообразных местах и обладают различными свойствами. Ни отдельная туманность, ни звезды, которые их формируют, не оказывают никакого влияния на все остальные планетарные туманности. Однако новое исследование, проведенное астрономами университета Манчестера, расположенного в Великобритании, показывает удивительные сходства между некоторыми из подобных туманностей: большинство из них ориентированы одним и тем же образом. 

Астрономам удалось наблюдать 130 планетарных туманностей в ядре Млечного Пути. Они идентифицировали три различных типа и обратили пристальное внимание на их свойства и внешний вид. 

«В то время как две из них имели произвольную ориентацию, что и ожидалось, мы обнаружили, что третья – биполярная туманность – обладала по-настоящему удивительной ориентацией в космическом пространстве», - заявил соавтор научного доклада Альберт Зильстра, также из университета Манчестера. «В то время как подобная ориентация сама по себе является удивительной, наблюдать ее в «густонаселенной» центральной области Галактики более чем неожиданно», - добавил он. 

Астрономы полагают, что необычная ориентация планетарных туманностей может быть вызвана сильными магнитными полями, которые присутствуют в галактическом ядре. 

Источник

Существующая теория формирования звезд имеет один нюанс – она не применима к очень большим звездам.

Согласно общепринятому способу формирования звезд они образуются в недрах газовых облаков, состоящих из молекулярного водорода. Эти облака формируют самую холодную часть газа, который присутствует в межзвездном пространстве повсюду в галактическом диске Млечного Пути. В самых плотных слоях облака гравитация усиливается, чтобы сформировать ядро, которое затем притягивает окружающий газ до тех пор, пока оно не станет довольно больших размеров, чтобы начался ядерный синтез. 

Подобная картина очень хорошо подходит для формирования звезд, например, таких, как наше Солнце. Однако если применить подобную модель к звездам, которые в десятки раз больше, то вы очень быстро столкнетесь с рядом проблем. 

Когда звездное ядро увеличивается в массе, его температура начинает подниматься. После того как она нагревается с -263 °С до -173 °С, газ больше не способен поступать на его поверхность. Чрезмерное нагревание означает также, что звезда начинает излучать энергию, отталкивая от себя окружающую материю. 

Главное вокруг этой проблемы – начать с ядра более значительных размеров. Масса звезды будет увеличиваться до тех пор, пока температура и излучение не станут чрезмерно высокими. Однако формирование ядра необходимого размера требует более высокой плотности, которой обладает отдельное газовое облако. Подобная идея натолкнула астрофизиков на мысль о новой теории – что если два облака сталкиваются, чтобы образовать большую звезду? 

Источник

Международная группа ученых-физиков изИсследовательского центра компании Toshiba в Кембридже под руководством профессора Бернда Фрелиха объявила о построении на практике первой в мире крупной шифрованной квантовой сети, насчитывающей 64 узла связи. У специалистов получилась полноценная работающая «локальная сеть», узлы которой обмениваются друг с другом данными на скорости 300 Кбит/с. При этом сами данные, благодаря особенностям квантовой сети, невозможно перехватить или «прослушать».

Ранее ученым ни разу не удавалось построить на практике такую большую квантовую сеть. Группа же физиков под руководством Бернда Фрёлиха использовала модифицированный собственными силами фотонный детектор, который позволил распределить ресурсы сети между всеми ее узлами. В будущем такой детектор, по словам ученых, позволит создавать еще более крупные квантовые сети, насчитывающие сотни и даже тысячи узлов.

Многие из нас имеют лишь небольшие представления о Солнечной системе. По большому счету все, что мы знаем, это яркое Солнце на небосклоне, которое мы видим изо дня в день, Луна и планеты, некоторые из которых видны невооруженным глазом в ночном небе. Однако в действительности мы являемся лишь крохотной частицей во всей огромной Солнечной системе, которая занимает сравнительно небольшую часть Вселенной колоссальных размеров. 

Насколько же большой является Солнечная система? Перед тем как оценить ее примерные масштабы, давайте уделим свое внимание единицам измерения. 

Расстояния в космосе столь огромные, что даже не имеет смысла рассматривать в подобных масштабах такие величины, как метры и километры. Астрономы используют гораздо большую единицу измерения, называемую астрономической единицей. Это среднее расстояние от Земли до Солнца, которое равно приблизительно 150 миллионам километров. 

Так, например, Меркурий находится от Солнца на расстоянии 0,39 астрономической единицы, а Юпитер – на расстоянии 5,5 астрономических единиц. Что касается Плутона, то здесь все гораздо масштабнее – расстояние составляет 39,2 астрономических единиц. 

Однако по-настоящему поражает тот факт, что наша Солнечная система простирается гораздо дальше, за пределы всех известных нам планет. Самая далекая карликовая планета, название которой Эрида, вращается по орбите лишь в пределах скромной части Солнечной системы. Пояс Койпера, где можно обнаружить Плутон, Эриду, Макемаке и Хаумею, простирается от Солнца на расстоянии от 30 до 50 астрономических единиц. 

Далее на расстоянии примерно 80-200 астрономических единиц находится граница ударной волны. Это место, где солнечный ветер со скоростью 400 км в секунду сталкивается с межзвездной средой. Однако истинные размеры Солнечной системы определяются расстоянием, на котором действует ее сила притяжения. 

Источник

Возможно, вы помните гигантскую бурю, которая произошла на Сатурне в 2010 году? Это была одна из самых сильных бурь, когда-либо наблюдавшихся на этой планете, и ее можно было даже увидеть с Земли при помощи телескопов. Последние исследования также показали на Сатурне мощнейшую буру, которая показала присутствие в атмосфере Сатурна просто потрясающего вещества: воды в виде льда. Это первая находка подобного рода на Сатурне, обнаруженная космическим аппаратом «Кассини». 

Огромные бури появляются в северном полушарии Сатурна раз в тридцать лет или около того, или приблизительно один раз за весь сатурновский год. 5 декабря 2010 года космическому аппарату «Кассини» удалось обнаружить на Сатурне первые признаки начинающейся бури. Вскоре после этого ее можно было наблюдать на снимках, сделанных астрономами-любителями, а также на основе данных, полученных Кассини. В течение довольно короткого времени буря обрела колоссальные масштабы, наблюдаясь на планете примерно в районе 30 градусов северной широты протяженностью около 300 000 километров (190 000 миль). 

Исследователи изучили динамику этой бури и пришли к выводу, что она напоминает конвективные бури на Земле гораздо меньших масштабов. Способность бури обнаруживать воду из самых глубин Сатурна – доказательство ее огромной силы. 

Источник

Астероид, обрушившийся на территорию Северной Америки во время последнего ледникового периода, мог стать причиной понижения температур в эпоху внезапного похолодания, известную как «молодой дриас». 

По этому поводу до сих пор ведутся многочисленные дискуссии. Последним доказательством подтверждения этого факта стали представленные образцы коренных пород, найденных в городе Квебек, Канаде. «Я бы сказал, что это, безусловно, доказательство существования астероида, приведшего к внезапному понижению температур», - заявил Мукул Шарма, ученый в области изотопной геохимии Дартмутского колледжа, расположенного в Ганновере, Новом Гемпшире, и соавтор одного интересного исследования, опубликованного в трудах Национальной академии искусств.

Примерно 11600-12900 лет тому назад климат нашей планеты подвергся внезапным изменениям: в северной части, например, на территории Гренландии температура упала на несколько градусов за менее чем вековой период. Никто точно не знает, что послужило причиной внезапного похолодания в эпоху «молодого дриаса». 

Главной теорией считается таяние североамериканских ледников и, как следствие, попадание пресной воды в Атлантический или Северный Ледовитый океан, что замедлило океаническую циркуляцию и привело к резкому похолоданию в Северном Гемпшире.
Источник

Трудноуловимые частицы нейтрино в полете испытывают осцилляции, в ходе которых различные их виды преобразуются друг в друга. Это открытие подтверждено в ходе экспериментов международной коллаборации Т2К (Tokai-to-Kamioka) в Японии, где ученые посылали пучки мюонных нейтрино от протонного ускорителя J-PARC в городе Токай на расстояние 295 км, к нейтринному детектору Super-Kamiokande.

Нейтрино бывают трех видов — электронное, мюонное и (самое тяжелое) тау-нейтрино. Доказаны превращения мюонных нейтрино в электронные, но прочие варианты осцилляций тоже обнаруживаются с той или иной степенью надежности.

Установка Super-Kamiokande — это цилиндрический бак из нержавеющей стали, содержащий 50 тыс. т ультра-чистой воды, в которой 11 тыс. сверхчувствительных фотодетекторов регистрируют вспышки — редчайшие взаимодействия нейтрино с веществом. Насчитав в среднем 22,5 электронного нейтрино в пучке, достигшем Super-Kamiokande от ускорителя, исследователи делают вывод, что определенная часть мюонных нейтрино превратилась в электронные. Иначе было бы зарегистрировано в среднем всего 6,4 электронного нейтрино.

В 2011 году ученые из Т2К уже объявляли о наблюдении признаков подобных осцилляций. Но оставалась вероятность того, что наблюдаемый эффект можно объяснить случайными статистическими флуктуациями. 19 июля 2013 года на конференции Европейского физического общества в Стокгольме было заявлено: вероятность случайного выброса меньше, чем один шанс на триллион.

Эти исследования открывают новые возможности для изучения антиматерии и разгадки тайны барионной асимметрии Вселенной — явного преобладания в видимой части нашего мира вещества над антивеществом (в момент Большого взрыва, приведшего к рождению Вселенной, их должно было быть примерно поровну). Вероятно, Большая часть первородного антивещества аннигилировала при взаимодействии с обычной материей. Но при этом остался небольшой избыток последней, который и составляет теперь всю наблюдаемую Вселенную. Чтобы объяснить, почему вещество взяло верх над антивеществом, нужно отыскать эффекты, при которых частицы материи ведут себя иначе, чем их антиподы. Многие физики подозревают, что именно нейтринные осцилляции помогут обнаружить эту разницу.

Теперь ученые Т2К могут воссоздать эксперимент с пучком мюонных анти нейтрино и узнать, изменит л и это количество регистраций электронных нейтрино на выходе. Следующий этап подобного эксперимента, вероятно, продлится не менее 10 лет, однако дело того стоит.

Источник

Астрономы, использующие космический телескоп Хаббл заметили странное поведение космического объекта: огромная черная дыра формирует спирали струй супер-горячей плазмы, в результате, вся эта «конструкция» выглядит удивительно похоже на космическую игрушку, перемещающуюся в космическом пространстве.

Космические струи извергаются из гигантской черной дыры в центре далекой галактики М87, что находится в 50 миллионах световых лет от Земли. Размером в колоссальные 5000 световых лет, она состоит из последовательности длинных струй газа, некоторые из которых кажутся зигзагообразными, закручивающимися по спиральной траектории, в то время как другие, выглядят как завивающиеся петли.

Ученые создали покадровое изображение демонстрирующее поток этих струй. Созданное изображение является результатом 400 наблюдений, выполненных с 1995 по 2008, при помощи широкоугольной камеры и усовершенствованной камеры на космическом телескопе Хаббл.

Исследователи восемь месяцев анализировали полосы газов и космического вещества, вырывающихся наружу и распространяющихся вокруг сверхмассивной черной дыры M87. 

M87 – гигантская эллиптическая галактика, располагающаяся около центра звездного скопления Дева. 

Член исследовательской группы Эйлин Т. Мейер из Космического Института в Балтиморе, штат Мэриленд, заявил: «Спиральное движение струй может возникать и принимать форму "улитки", благодаря сильному магнитному полю, окружающего черную дыру».

«Но все еще не ясно, что делает структуру струй такой массивной», добавил Мейер.

Полученные результаты исследований помогут ученым продвинуться в понимании процессов, протекающих в сверхмассивных черных дырах, которые, как полагают, скрываются в центре большинства крупных галактик. 

Мейер планирует изучить еще три струи M87, исходя из данных полученных от космического телескопа Хаббл.

Источник

Ключевой химический компонент для зарождения жизни, возможно был более распространен на раннем Марсе, чем на ранней Земле, говорят ученые.

Питательное вещество в виде фосфата, служит основой ДНК и также является важной частью молекулы клетки используемой для получения энергии и мембран. Ученые полагают, что наличие этих компонентов также было важно для получения реакций, которые привели к возникновению жизни на Земле.

Марс богат фосфатами, там их содержится от пяти до 10 раз больше, чем на Земле. Такой вывод сделали исследователи на основе анализа метеоритов с Красной планеты, которые были найдены на Земле, а также минеральных пород, поверхность которых сканировали марсоходы «Spirit» и «Opportunity». Эта деталь добавляет веса теории о том, что на Марсе когда-то была жизнь и жизнь там может возродиться.

Однако то, что на Марсе присутствует фосфат еще не означает, что эти компоненты пригодны для формирования определенных, сложных химических реакций, в результате которых может появиться жизнь.

Исследователи обнаружили, что большинство фосфатов содержащихся в минералах Марса, заметно более растворимы в жидкости. Таким образом, вступая в реакцию с водой, марсианские минералы освобождают больше количество фосфатов в воде, чем те, которые наиболее распространены на Земле.

По словам ученых: «Одним из препятствий для возникновения жизни на Земле, как раз являлось то, что количество фосфата на нашей планете было сильно ограничено. Результаты новых исследований Марса показывают, что у Красной планеты нет такого препятствия и это увеличивает шансы для зарождения жизни на Марсе».

Источник