Новости науки

Если есть жизнь на Марсе, то это не так уж надуманно полагать, что марсианская жизнь может иметь общие генетические корни с жизнью на Земле.

Более 3,5 миллиардов лет назад, множество метеоров рикошетили пространство вокруг Солнечной системы, проходя так же и между двумя молодыми планетами. Эта галактическая игра в пинг-понг оставила свои следы на Земле и на Марсе, возможно тогда создался общий генетической фонд между двумя планетами.

Такая теория имеет большую привлекательность для Кристофера Карра, ученого-исследователя в Отделе MIT о Земле, атмосфере и планетах.

Карр строит ДНК секвенсор, он надеется что в один прекрасный день они будут отправлены на Марс, где смогут проанализировать почву и образцы льда на следы ДНК и другие признаки жизни.

Секвенирование ДНК могут представлять интерес в таких местах, как на спутнике Юпитера – «Европе», где жидкие океаны могут затаить признаки жизни. Еще более перспективным, говорит Карр, могут быть такие места, как «Энцелад», спутник Сатурна, как полагают ученые, он может быть потенциальной обитаемой зоной и к тому же имеет гораздо меньше интенсивного излучения.

"Я думаю когда-нибудь, мы увидим секвенирование ДНК в пространстве", говорит Карр. "Надеюсь, мы получим шанс стать частью этого."

Источник

1 июля 2013 года астрономы, работающие с гамма-обсерваторией Fermi, представили новый каталог источников гамма-излучения с энергией от 10 гигаэлектронвольт. Это наиболее жесткое излучение, которое сегодня может быть зарегистрировано телескопами, и Вселенная в этом диапазоне выглядит практически абсолютно темной: даже самые яркие объекты из нового каталога давали поток излучения в несколько квантов на квадратный метр за сутки.

В связи с этим "Лента.ру" представляет галерею "портретов" Вселенной в разных диапазонах электромагнитного излучения: от радио до уже упоминавшегося жесткого гамма.

Галактика М82 в радиодиапазоне Изображение: T.W.B. Muxlow et al. Радиоволны испускаются облаками межзвездного газа в тех местах, где идет активное формирование новых звезд. Радиотелескопы выгодно отличаются от оптических инструментов тем, что антенны на разных континентах можно заставить работать как составные части единой "суперантенны" с размером, равным расстоянию между самыми удаленными точками. За счет этого радиоастрономы получают изображения с таким угловым разрешением, которое принципиально недоступно для ограниченных иными диапазонами наблюдателей.

Галактика М87 в радиодиапазоне Изображение: телескоп "Хаббл" Радиоволны также испускает плазма, движущаяся в магнитном поле. За счет этого радиотелескопы позволяют наблюдать джеты — плазменные потоки, выброшенные вдоль оси вращения черных дыр. Меняя частоту радиоволн, мы можем получать информацию о разных процессах — радиотелескопы рассчитаны на наблюдения в диапазоне от десятков мегагерц до десятков гигагерц

Небо в микроволновом диапазоне Изображение: ESA В микроволновом диапазоне видно излучение, возникшее при Большом взрыве. Небо показано на основе данных космической обсерватории "Планк", которая дала наиболее качественную картинку: детализация примерно соответствует зрению близорукого человека

Снимок пылевого диска Oph-IRS 48 в субмиллиметровом диапазоне Изображение: ALMA Наблюдения в разных диапазонах (но в пределах радиоизлучения с длиной волны меньше миллиметра) позволяют выявить скопления частиц разных размеров. Обсерватория ALMA таким способом смогла зафиксировать вокруг звезды Oph-IRS 48 как облака из пылинок размером около миллиметра, так и скопления частиц, чей диаметр составляет порядка нескольких микрометров. Эти данные позволили астрономам предположить, что вблизи Oph-IRS 48 формируется большое количество комет. Размер непосредственно кометных ядер (до десятков километров) не позволяет обнаружить их в иных звездных системах.

Галактика М31, инфракрасное излучение с длиной волны 24 микрометра Изображение: телескоп Spitzer Инфракрасное излучение позволяет видеть нагретые объекты даже там, где их не подсвечивает падающий свет. Чем больше длина волны, тем более холодные объекты можно увидеть и тем сложнее регистрация излучения

Галактика М31, несколько диапазонов ИК-излучения Изображение: телескоп Spitzer Если вести наблюдения сразу в нескольких диапазонах инфракрасного излучения, то это позволит отделить друг от друга участки с разной температурой. Вопреки интуитивной шкале "синий — холодный, красный — теплый", здесь использована обратная схема: синие участки — самые теплые (дают излучение с длиной волны 24 микрометра), зеленые — холоднее (70 микрометров), а красные — самые холодные (160 микрометров). Такое кодирование применено из-за того, что длина волны падает с ростом температуры: светящийся красным объект холоднее раскаленного до желтого цвета

Сатурн в инфракрасном диапазоне Изображение: телескоп "Хаббл" Инфракрасное излучение позволяет изучать атмосферу планет-гигантов: все поднимающиеся из глубины теплые потоки сразу становятся хорошо заметны даже там, где поднявшееся из глубин вещество не отличается по цвету в видимом диапазоне

Следы падения астероида на Юпитер Изображение: наземный телескоп "Кек" В инфракрасном диапазоне хорошо видны и последствия падения на Юпитер астероидов. Диаметр видимого на этом снимке пятна немногим меньше диаметра Земли

Туманности NGC 6543 ("Кошачий глаз"), NGC 7662, NGC 7009 и NGC 6826 в оптическом диапазоне Изображение: NASA Наблюдения в оптическом диапазоне ни в коем случае нельзя приравнивать к наблюдениям невооруженным глазом. Глаз человека при слабой освещенности не различает цвета, поэтому вместо показанных на астрономических фотографиях красивых красок видит в лучшем случае тусклую картинку. Красоту ночного неба в полной мере раскрыла лишь фотография

Солнце через H-альфа фильтр Изображение: университет Палермо  Иногда ценную информацию помогает извлечь светофильтр — он же спасает оптику и глаза наблюдателя. Наблюдения на длине волны 656,3 нанометра позволяют увидеть свечение ионизированного водорода, выявив множество иначе невидимых деталей на Солнце

Солнце, ультрафиолетовое излучение с длиной волны 195 нанометров Изображение: NASA Снимок космической обсерватории SOHO, телескоп которой может вести наблюдения в нескольких диапазонах ультрафиолетового излучения, выявляя нагретые до разных температур участки солнечной атмосферы. Чем выше температура, тем больше вклад в ее нагрев процессов, связанных с магнитными полями

Юпитер, ультрафиолетовое полярное сияние Изображение: NASA Снимок "Хаббла" позволил выявить полярное сияние на Юпитере. Яркая полоса в левой части, заканчивающая светящейся точкой, — это линии магнитного поля, протянувшиеся от атмосферы планеты к ее спутнику Ганимеду

Четыре ранее показанных туманности ( NGC 6543, NGC 7662, NGC 7009 и NGC 6826) в рентгеновском диапазоне Изображение: NASA Рентгеновские наблюдения дают возможность понять, что же происходит внутри туманностей. Видимое при помощи телескопа Chandra излучение указывает на то, что сброшенная звездой оболочка (внешнее облако) взаимодействует с потоками заряженных частиц, испускаемых звездой в центре

Удаляющийся от сверхновой пульсар IGR J1104-6103 Изображение: NASA Снова комбинированный кадр: пурпурные рентгеновские данные Chandra наложены на снимок "Хаббла" в оптическом диапазоне. Пульсары, вращающиеся нейтронные звезды, видны в рентгеновском диапазоне как вспыхивающие точки, и ученые уже разрабатывают космическую систему навигации, которая будет использовать пульсары в качестве маяков

Гамма-всплеск Изображение: NASA Гамма-всплесками называют внезапные вспышки гамма-излучения. Первоначально их зафиксировали спутники, призванные следить за соблюдением договора о запрете ядерных испытаний: почти сразу же вскоре после запуска был выявлен злостный нарушитель договора, причем расположенный где-то далеко в космосе. На этом изображении, полученном с обсерватории Fermi, показано небо до и во время такой вспышки. Гамма-всплески связывают с коллапсом звезд в черную дыру во время вспышек сверхновых

Небо в гамма-лучах, с энергией свыше 1 гигаэлектронвольта Изображение: NASA Обзор неба обсерваторией Fermi. Яркая линия — источники в пределах Млечного Пути. Гамма-излучение столь высоких энергий не может возникнуть за счет ядерных реакций, характерная энергия которых меньше в сотни и тысячи раз; такое излучение появляется в результате экстремальных процессов, связанных с потоками плазмы в магнитных полях

Наложение рентгеновских данных на оптический снимок туманностей NGC 6543 ("Кошачий глаз"), NGC 7662, NGC 7009 и NGC 6826 Изображение: NASA Комбинация снимков в разных спектральных диапазонах широко используется для наглядности: оптические или инфракрасные данные дают привязку к объектам, а рентгеновские, гамма- или радиоволновые — выявляют астрофизические процессы внутри туманностей или галактик

Источник

Космический аппарат НАСА Interstellar Boundary Explorer (IBEX) недавно представил первые снимки, демонстрирующие целиком всю «подветренную» сторону Солнца, структура которой стала сюрпризом для учёных.

При движении Солнца по нашей галактике Млечный путь за ним тянется «хвост» из солнечных частиц, подобный хвосту кометы. Раньше исследователи полагали, что этот хвост представляет собой цельное образование, однако анализ новых снимков, представленных космическим аппаратом IBEX, продемонстрировал, что это не так. Учёные обнаружили, что хвост состоит из двух «долей», отклоняющихся от линии движения Солнца по галактике по причине воздействия на хвост гелиосферы Солнца внешнего магнитного поля Млечного пути.

«Мы подбирали термин для этих образований очень осторожно и название «доли» показалось нам самым уместным, — сказал доктор Дэйв МакКомас, научный руководитель проекта и помощник вице-президента Подразделения космических наук и конструирования из Юго-западного научно-исследовательского института, США. — Вполне может быть, что эти структуры разделены между собой, но утверждать этого мы не можем, пока не проведём дальнейшие исследования».
Источник

Команда учёных Французского национального центра научных исследований (CNRS) смогла предельно точно измерить вандерваальсовы силы, возникающие между двумя атомами, находящимися на минимальном расстоянии друг от друга.

Слабые силы межатомных (и межмолекулярных) взаимодействий получили название в честь своего первооткрывателя — голландского физика Яна Дидерика Ван-дер-Ваальса. Существование этих сил доказывается многими явлениями в природе. К примеру, признаком действия вандерваальсовых сил является взаимодействие между молекулами газа, которое держит их вместе. Более простой пример — это сцепление частиц кольца Сатурна или способность гекконов лазить по абсолютно гладкой вертикальной поверхности.

Сложность лабораторного измерения вандерваальсовых сил заключается в том, что они действуют лишь в том случае, когда атомы находятся на очень небольшом расстоянии друг от друга. Чтобы обойти эту проблему, французские физики решили использовать так называемые ридберговские атомы, у которых внешний электрон оболочки находится в возбуждённом состоянии. Как правило, такие атомы превышают размерами обычные на несколько порядков (до 10 в 6 степени раз по сравнению с тем же атомом в основном состоянии). Кроме того, они взаимодействуют с большей силой, а значит, их для измерения можно развести на большее расстояние.

В ходе эксперимента учёные направили два лазерных луча на два одинаковых ридберговских атома, что позволило удержать их на одном месте (с фиксированным расстоянием между ними). Затем они направили третий луч лазера на оба этих атома, который сгенерировал колебания атомов с определённой частотой. Измерив с предельной точностью частоту этих колебаний, исследователи смогли математически вычислить вандерваальсовы силы, действующие между двумя ридберговскими атомами.

Если говорить точнее, то физики измерили колебания атомов в основном и возбуждённом состоянии, при этом ключевой величиной в этих измерениях было расстояние между атомами в каждый конкретный момент времени. Если это расстояние было слишком маленьким, то возбуждённость одного атома была бы больше возбуждённости другого, а если слишком большим — то вандерваальсовы силы были бы слишком слабы, чтобы их было можно измерить.

Третий лазер в свою очередь играл роль оптического пинцета, при помощи которого можно было корректировать расстояние до тех пор, пока не будет достигнуты нужные результаты.

В своей статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, учёные описывают не только эксперимент, но и его значимость для других областей науки — например, квантовой физики. Они отмечают, что измерение вандерваальсовых сил также привело к колебаниям атомов, которые дошли до полностью когерентного состояния. Это значит, что эта методика также применима к созданиюквантовых логических элементов, которые являются базовыми составляющими квантовых компьютеров.

Источник

Современная квантовая теория считает, что поля проникают во все уголки Вселенной, и там, где они достигают определённых значений, проявляются либо в виде чего-то близкого к точке, и тогда это «что-то» называется «частицей», либо предстаёт в виде более рассеянных образований, именуемых «волнами». Но, как считает Субир Сахдев (Subir Sachdev) из Гарвардского университета (США), это поверхностный взгляд на вещи, и океан различных полей мы пока разглядываем только сверху, считая, что волны и объекты на его поверхности — это и есть всё, что существует.

Увы, на сегодня точность расчётов его группы недостаточна для определения проводимости в таких значимых случаях, как переменный ток с предельно высокой частотой. Однако с учётом простоты изначальной модели «сморщенной» ЧД более аккуратных результатов просто нельзя добиться. Поднять же точность можно будет, внося в модель новые черты микроструктуры купратов, чем физики и намерены заняться в ближайшее время.

Кроме важного дополнения в понимании нами функционирования высокотемпературной сверхпроводимости в купратах, успешность голографического принципа в рассматриваемом вопросе может сыграть свою роль в косвенном подтверждении ряда общих выводов теории струн.

Отчёт об исследовании опубликован в издании Journal of High Energy Physics (желающие могут ознакомиться с ним за $39,95), а его препринт можно полистатьздесь.

Подготовлено по материалам Simons Foundation.

Источник

Тонкие изменения на поверхности Солнца указывают на то, когда и где на нём появятся солнечные пятна, по крайней мере за один день до их появления, согласно команде исследователей, возглавляемой Northwest Research Associates. Эти результаты были представлены на пресс-конференции, проходящей на этой неделе в рамках 44-го собрания Департамента солнечной физики Американского астрономического общества, и эти сведения углубляют наше понимание процесса формирования солнечных пятен и активности нашего светила.

Используя данные, полученные при помощи научных инструментов Global Oscillations Network Group и Michelson Doppler Imager, учёные из NorthWest Research Associates и института Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung обнаружили отчётливые признаки магнитных полей, обнаруживающие их ещё до появления пятен на поверхности Солнца. Статистически значимые различия были обнаружены между областями, создающими группы солнечных пятен (так называемые активные области) и областями, в которых пятна отсутствуют. Хотя эти различия слишком малы для того, чтобы сделать возможным составление прогнозов для одной отдельной активной области, но эти сигналы были наблюдаемы как для малых, так и для больших (будущих) активных областей, таким образом давая учёным возможность глубже разобраться в ключевой части процесса формирования солнечных пятен.
Источник

Рентгеновский лазер, яркость излучения которого на несколько порядков превосходит существующие источники синхротронного излучения, - реально ли его создать? Первый этап уже пройден. 

В Германии завершено строительство подземной части комплекса европейского проекта рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL (X-ray Free-Electron Laser), начатое в 2009 году.  Строительство наземных зданий, установку самого лазера и исследовательского оборудования  планируется завершить к 2015 году. Работа рентгеновского лазера XFEL начнется в 2016 году. 

Комплекс крупнейшего в мире лазера на свободных электронах XFEL будет состоять из системы туннелей общей длиной примерно 5,8 километров, расположенных на глубине от 6 до 38 метров под землёй и нескольких зданий в Шенефельде и университетском городке DESY (Немецкий электронный синхротрон) в Гамбурге. Туннели ведут  в экспериментальный зал площадью 4500 квадратных метров, расположенный на глубине 14 метров. Общая длина сооружения, протянувшегося от Гамбурга до Шенефелда, составляет 3,4 км. 

Для генерации рентгеновского излучения пучок электронов будет сначала ускоряться до скоростей, близких к скорости света (максимальная энергия 17,5 ГэВ) в линейном сверхпроводящем ускорителе, занимающем туннель длиной 2,1 км (разгонный туннель). Далее электроны попадают в «веер» из пяти так называемых фотонных туннелей, которые ведут в подземный экспериментальный зал в Шенефельде, где будет размещена исследовательская аппаратура. В этих туннелях расположены системы сильных разнополюсных магнитов (ондуляторы) , которые заставляют электроны двигаться по криволинейной траектории, похожей на синусоиду, в результате чего на поворотах возникают вспышки синхротронного рентгеновского излучения. Система сконструирована таким образом, что электроны излучают синхронизированно, а  световые вспышки усиливают друг друга. В результате получается импульс когерентного излучения огромной мощности, по свойствам аналогичный лазерному излучению. Пять туннелей позволяют одновременно получить пять источников рентгеновского излучения с различными характеристиками. 

Яркость излучения строящегося рентгеновского лазера будет на несколько порядков превосходить существующие источники синхротронного излучения. Длительность  импульса излучения будет менее 100 фемтосекунд. Это приблизительно время, которое необходимо химическим соединениям для формирования и группировки молекул в химических реакциях. За одну секунду можно будет получать до 30 000 импульсов. Это позволит изучать очень быстрые процессы, которые невозможно исследовать другими методами. В частности, это даст возможность следить за молекулярными и атомарными процессами, происходящими в материалах и биомолекулах. Длина волны генерируемого излучения может меняться от 0,05 до 6 нм, что позволяет производить измерения на атомных масштабах. Когерентность излучения позволяет получать голографические изображения на атомарном уровне. 
Проект XFEL откроет огромные возможности для изучения химических и физических процессов, происходящих в веществе, позволит выйти на новый уровень в исследованиях в области физики, химии, материаловедения, наук о жизни, биомедицине. 
Установка позволит исследователям в реальном времени наблюдать процессы образования и разрушения молекул, прохождение химических реакций и мгновенно регистрировать фазовые переходы в материалах, происходящие под действием мощного импульсного излучения. Это даст возможность лучше понять природу вещества и научиться конструировать принципиально новые материалы с заданными свойствами. С помощью этой установки ученые собираются исследовать структуру биомолекул и патогенных микроорганизмов. 

В  международном научном проекте XFEL участвует 12 стран. Использование главного ресурса установки – пучкового времени – будет осуществляться в соответствии с вкладом каждой страны в ее создание. Более половины затрат на строительство принадлежит Германии, вторая по величине доля участия – более 26% – принадлежит России 
(306,4 млн. евро в ценах 2005 года). 

У истоков проекта стояли российские  ученые из новосибирского Института ядерной физики им. Г. И. Будкера, где  еще более 30 лет назад  впервые был предложен режим генерации лазерного рентгеновского излучения, впоследствии положенный  в основу XFEL. А идею ондулятора ещё в 1947 году выдвинул В. Л. Гинзбург. 

Роль научного координатора и руководителя от России занимает НИЦ «Курчатовский институт». Финансирование осуществляет ОАО РОСНАНО. 
Иллюстрации: http://www.xfel.eu 

Источник

Несмотря на то, что подготовка заняла больше времени, чем планировалось изначально, марсианский вездеход НАСА Curiosity наконец-то отправился к марсианской горе Шарп.

Приводимый в движение ядерным реактором шестиколёсный вездеход проехал в общей сложности около 8.6 километров, начиная с четвёртого июля, покинув место, где он провёл последние семь месяцев, исследуя различные камни и пыль.

Curiosity приземлился в прошлом августе в кратере Гейл неподалёку от марсианского экватора и уже нашёл к настоящему времени условия, в которых, как говорят учёные, содержатся все ингредиенты, делающие возможным существование микробов.

Задержка в отправлении к горе Шарп была в большей части связана с неожиданными открытиями. Но хотя учёные, безусловно, довольны впечатляющими достижениями ровера в исследовании его текущей области местонахождения, основной целью миссии всё-таки продолжает оставаться изучение слоёв горной породы подножья горы Шарп.

Это путешествие, предположительно, займёт от девяти месяцев до одного года, и по пути вездеход сделает несколько остановок.

Источник

Физики нашли материал, который проводит тепло не хуже алмазов и вчетверо превосходит по теплопроводности медь. Результаты моделирования показали, что арсенид бора может заменить алмазы при производстве радиаторов для микроэлектронных устройств. Подробности приводятся в сообщении колледжа Бостона со ссылкой на статью ученых в журнале Physical Review Letters.

Арсенид бора обладает теплопроводностью около 2000 ватт на метр на кельвин (Вт/м*К), что примерно соответствует алмазу. Именно алмазы рассматриваются многими инженерами и физиками как идеальный материал для изготовления радиаторов, однако даже пленка из искусственных алмазов стоит слишком дорого для массового применения. Арсенид бора, хоть и требует токсичного мышьяка, может, по мнению авторов открытия, стать дешевой альтернативой алмазу.

Предыдущие расчеты показывали, что арсенид бора будет проводить тепло в десять раз хуже алмаза, но новое исследование привело к радикальному пересмотру старых представлений. Теперь группа физиков намерена проверить результаты моделирования на практике и, если эксперименты подтвердит верность численных оценок, разработать способ получения арсенида бора с кубической кристаллической решеткой в достаточном для промышленного применения количестве.

Проблема отвода тепла от электронных компонентов заставляет ученых искать замену традиционным металлическим радиаторам и системам охлаждения на основе тепловых трубок. Другим перспективным, но пока что остающимся в стенах лабораторий направлением являются радиаторы с нанотрубками на алмазной подложке.

По материалам: Newsland.com

Источник

Неожиданно низкие температуры, обнаруженные в остатках сверхновой 1987А, могут объяснить, почему космос так обильно усеян крупинками пыли и молекулами. Эти результаты были представлены доктором Микако Матсуура на Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества, проходившем в Сент Эндрюс, Соединённое Королевство в пятницу, 5 июля.

В 1987 г. в соседней с нами галактике Большое Магелланово Облако, находящейся на расстоянии в 170000 световых лет от Земли, произошёл мощный взрыв сверхновой, получившей название 1987A. 25 лет спустя команда астрономов обнаружила в остатках этой сверхновой запасы неожиданно холодных молекул и пыли.

До настоящего времени учёные полагали, что остатки сверхновой содержат лишь высокоэнергетический атомарный газ, обнаруживаемый в рентгеновских длинах волн; новые наблюдения продемонстрировали, что это не так.

Открытие такой большой массы пыли должно помочь астрономам понять, каким образом происходит медленное «растекание» сверхновых и заполнение галактик их веществом: газом, пылью и небольшими частицами горной породы, некоторые из которых в конечном итоге могут оказаться в недрах звёзд и планет следующего поколения.

Источник

Источник

Астрофизики зарегистрировали ряд ультракоротких вспышек радиоизлучения, характеристики которых говорят об их внегалактическом происхождении. Каждый всплеск длился всего одну тысячную секунды и повторялся примерно каждые десять секунд. Источник этого излучения пока не установлен, но учёные предполагают, что то, что испускает настолько мощные радиоволны, до сих пор не было знакомо человеку.

"Это одно из важнейших открытий в области космического радиоизлучения за последние двадцать лет", — говорит Скотт Рэнсом (Scott Ransom), независимый эксперт из Национальной радиоастрономической обсерватории США.

Длительные (от нескольких дней до нескольких месяцев) радиосигналы, испускаемые далёкими галактиками, регистрируются астрономами чуть ли не ежедневно. Но настолько короткие вспышки, происходящие от источника за пределами Млечного Пути — явление не просто редкое, такое астрофизики увидели впервые.

Ведущий автор исследования Дэниел Торнтон (Dan Thornton) и его коллеги из британского университета Манчестера заинтересовались этим явлением после того, как в 2007 году случилось нечто подобное. Тем не менее, в отличие от сегодняшнего явления, тот всплеск радиоизлучения не был подтверждён.

Торнтон и его команда установили, что волны исходят от объекта, удалённого от Земли на несколько миллиардов световых лет. Учёные предположили, что скорее всего, источником могут бытьнейтронные звёзды и чёрные дыры.

"Примерно шесть лет назад астрофизики зафиксировали короткую вспышку радиоизлучения неизвестной природы, но тогда никто не мог сказать наверняка, что послужило причиной этого явления, да и было ли оно на самом деле. После того случая мы провели четыре года в поисках чего-то подобного. В конечном счёте нам удалось зарегистрировать четыре всплеска длительностью всего в несколько миллисекунд. Самый дальний из источников излучения удалён от Земли на несколько миллиардов световых лет", — рассказывает Торнтон.

Соавтор этого масштабного исследования и директор института Макса Планка Майкл Крамер (Michael Kramer) говорит, что очень трудно увидеть источник такого излучения. При условии того, что всплеск длится всего одну тысячную секунды (одна десятая длительности взмаха ресницами, по словам учёного), шанс направить телескоп на источник будет крайне мал. "Но если взглянуть на небо "радиоглазами", то вспышек излучения будет очень и очень много", — поясняет Крамер в пресс-релизе.

Для работы с неизвестным явлением Торнтон и его коллеги из Великобритании, Германии, Австралии, Италии и США использовали 64-метровый радиотелескоп в австралийской обсерватории Паркса (Parkes Radio Telescope).

Как правило, когда радиоволны летят сквозь неоднородное космическое пространство, то сталкиваются со свободными электронами. Более низкочастотные компоненты сигнала задерживаются отрицательно заряженными частицами, а более высокочастотные распределяются по космосу или рассеиваются. Состав ультракоротких радиосигналов, которые зарегистрировал Торнтон, говорит о том, что электроны Млечного Пути вызвали лишь 3-6% от общей дисперсии, а значит, источник излучения лежит где-то далеко за пределами нашей галактики.

Согласно модели электронного состава космического пространства, радиоволны преодолели от 5,5 до 10 миллиардов световых лет. Напомним, что возраст всей Вселенной составляет всего 13,8 миллиардов лет, а значит, источник самой старой вспышки появился спустя всего несколько миллиардов лет после Большого взрыва.

По одной из версий, высказанной исследователями, источником излучения является некий объект, обладающий сравнительно небольшими размерами, но мощной энергией. Предположительно, это мог быть магнетар — нейтронная звезда, обладающая очень мощным магнитным полем. "Эти вспышки указывают на то, что в ранней истории Вселенной произошли некие катаклизмы, задействовавшие огромные объёмы массы и энергии", — считает Торнтон.

И всё же назвать точную причину явления астрономы не смогли. Известны лишь приблизительные параметры, но не сам источник.

В данный момент исследователи занимаются отслеживанием вспышек в режиме реального времени, то есть пытаются обнаружить не только радио-, но и видимое излучение при помощи оптических телескопов. Тогда они смогут установить точное расстояние до источника. Затем, с помощью модели электронного состава космоса, можно будет определить, где именно находится магнетар или любой другой объект, испускающие эти радиоволны.

Конечные результаты этой работы помогут не только обнаружить источник и причину мощного излучения, но и решить одну из космологических загадок. Согласно наблюдениям за ранней Вселенной, общее число барионов, трёхкварковых элементарных частиц, в число которых входят протон и нейтрон, должно быть больше, чем мы видим сегодня. Если правильно изучить всплески радиоизлучения нового типа, то можно будет понять, куда же делись недостающие барионы.

Подробнее с результатами наблюдения и гипотезами астрофизиков по поводу этого явления можно ознакомиться в статье, опубликованной в журнале Science. Также на сайте arXiv.org есть препринтэтой статьи.

Источник

В течение многих лет учёные считали, что наша галактика Млечный путь находится на пути к столкновению с её более крупным соседом, галактикой Андромеды, которое должно произойти примерно через 3 миллиарда лет, и что такое столкновение должно иметь место впервые. Однако в настоящее время европейская команда астрономов, возглавляемая Хоншенгом Жао из Университета Сент Эндрюса, Соединённое королевство, отказывается от этого взгляда в пользу представления о том, что эти две системы могли уже сталкиваться ранее, примерно 10 миллиардов лет тому назад, а также говорит о необходимости глубокого пересмотра наших взглядов на гравитацию.

Согласно наиболее широко распространённым в наше время воззрениям, гравитационное взаимодействие между галактиками Андромеда и Млечный путь определяется наличием в них тёмной материи — загадочной субстанции, увеличивающей массы галактик. Тёмная материя усиливает гравитацию, связывающую эти галактики между собой, настолько, что расстояние между ними остаётся неизменным, несмотря на постоянное расширение Вселенной.

В новом исследовании, представленном доктором Жао на Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества, учёные проанализировали движение галактик Местной группы, в которую входят Млечный путь и Андромеда, и вычислили, что 10 миллиардов лет тому назад имела место встреча между этими двумя галактиками. Однако тесное сближение двух систем, наполненных тёмной материей, должно было неизбежно привести к их гравитационному «склеиванию». А так как в действительности этого не произошло, то учёные делают вывод о том, что гипотеза тёмной материи не способна объяснить это явление и вместо неё используют в своей работе альтернативный подход, носящий название Модифицированной ньютоновской динамики, в котором вообще не предполагается существование тёмной материи.
Источник

Сотни отдельных потоков лавы видны застывшими во времени на склонах горы Олимп, крупнейшего вулкана в Солнечной системе.

На этом снимке, сделанном 21 января 2013 г. космическим аппаратом Mars Express Европейского космического агентства, представлена юго-восточная часть гигантского вулкана, который возвышается почти на 22 километра над окружающими его равнинами. Его высота почти в два раза больше, чем высота Мона Ки, самого высокого вулкана на Земле, которая составляет 10 километров, если измерять её с самого основания вулкана, погруженного в океан, до вершины.

Как и Мона Ки, Олимп представляет собой щитовой вулкан с пологими склонами. Но он отличается от других щитовых вулканов тем, что его край резко обрывается, отделяя его от окружающих равнин.

Этот обрыв окружает вулкан целиком, местами его высота достигает девяти километров. Он, вероятно, сформировался в результате многочисленных мощных сходов лавин по склонам вулкана, во время которых образующиеся обломки переносились на расстояния в сотни километров за пределы поля обзора этого снимка.
Источник

Бактерии. Они настолько живучи, что могут выжить на Земле практически где угодно, даже в экстремально жарких и экстремально холодных местах. Так как в ближайшие несколько миллиардов лет Солнце продолжит нагреваться, то вполне вероятно, что бактерии останутся вскоре единственными оставшимися на планете живыми существами, согласно новому исследованию.

Это исследование имеет значение, конечно, не для выживания человечества — к счастью, лишь наши очень-очень отдалённые потомки могут столкнуться лицом с этой проблемой — но также для поисков жизни на других планетах. Прогнозируя, какие следы могут оставлять эти бактерии в атмосфере, мы можем усовершенствовать наши методы поиска жизни на других планетах, говорится в исследовании.

Компьютерная модель, построенная астробиологом Джеком О’Малли из Университета Сент Эндрюса указывает на то, что по прошествии одного миллиарда лет на нашей планете резко упадёт уровень диоксида углерода в атмосфере и на Земле исчезнут растения и животные, а останутся лишь микробы.

В связи с этим О’Малли предлагает искать и на других умирающих планетах микробные формы жизни, ориентируясь в основном на атмосферы из метана и углекислого газа, в которых отсутствуют кислород и озон.

Источник

Мощнейший суперкомпьютер Curie, способный проводить 1,36 миллионов миллиардов операций в секунду, смог рассчитать процесс взрыва сверхновой и помог физикам понять сложнейшие процессы, которые идут в звезде.

Массивная звезда, приближающаяся к концу своего существования, выбрасывает остатки сверхплотного вещества, взрываясь и превращаясь в так называемую «сверхновую». Компьютер впервые позволил рассмотреть этот процесс постадийно, увидеть, что происходит внутри небесного тела.

Сердце звезды к концу ее жизни сформировано из сверхплотного нейтронного вещества – протонов и электронов не остается, атомы разрушены и нейтроны укладываются как бы в комок. В конце концов накапливается столь мощный сгусток энергии, что звезда не выдерживает и взрывается. Астрофизики из института Макса Планка в Германии попробовали запечатлеть этапы развития нейтронной звезды и превращения ее в сверхновую на видео.

Источник

Исследователи из Университета «McGill» обнаружили, каким образом иммунные клетки в состоянии идентифицировать чужеродные антигены. Команда исследователей использовала компьютерное моделирование. Профессор физики из университета «McGill» Пол Франсуа указал, что для иммунных клеток «Исключение чужеродных походит на поиск иголки в стоге сена — где игла очень может походить на солому, и, где некоторая солома может также очень походить и на иглу». Данное исследование, которое было издано в журнале «Physical Review Letters» 18 июня 2013 года, использовало вычислительные модели, чтобы узнать, какие приспособления использует иммунная система, чтобы идентифицировать чужеродные антигены (которые могут вызывать инфекции).
Есть сотни «самоантигенов», расположенных вокруг поверхности клеток, и никогда не было ясно, каким образом иммунная система идентифицирует чужеродные клетки.
К удивительно простому решению, связанному с биохимической адаптацией, привели компьютерные моделирования. Биохимическая адаптация — механизм, с которым организмы в состоянии справиться с различными условиями среды.
Специалисты использовали компьютерный алгоритм — разработанный группой исследователей во главе с доктором Франсуа, основанной на теории дарвинистского развития. Биохимические сети были созданы, посредством случайных математических моделей.
Сети, которые соответствовали предопределенным свойствам наиболее, неоднократно дублировались и видоизменялись.
Профессор Франсуа отметил:
«Наш подход служит более простой теоретической основой и пониманием того » как именно иммунный вид клеток через «стог сена» обнаруживает иностранные антигены и вызывает иммунные реакции. Наша модель разделяет много общих черт с реальными иммунными сетями».
В заключение автор добавил: Исследование показывает подробную аналогию между иммунным распознаванием и биохимической адаптацией.

Источник

Ранние галактики Вселенной заметно отличались от сегодняшних галактик. В ходе нового подробного исследования, проведённого при помощи телескопа Very Large Telescope Европейской южной обсерватории и космического телескопа «Хаббл», астрономы, в числе которых были сотрудники института Нильса Бора, Дания, изучили одну раннюю галактику в мельчайших деталях и измерили несколько её важных параметров, таких как размер, масса и содержание химических элементов, а также определили, насколько быстро эта галактика формирует новые звёзды. Эти результаты были опубликованы в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Команда подробно исследовала галактику, находящуюся от нас на расстоянии примерно в 11 миллиардов световых лет. Прямо за этой галактикой лежит квазар, представляющий собой активную чёрную дыру, яркость которой выше, чем яркость целой галактики. Используя свет, идущий от квазара, исследователи обнаружили эту галактику при помощи гигантского телескопа VLT, расположенного в Чили.

Изучив эту галактику в проходящем через неё свете квазара, исследователи зафиксировали высокое содержание тяжёлых элементов в звёздах галактики, означающее возможность формирования в ней каменистых планет. Таким образом, ещё 11 миллиардов лет тому назад в галактиках ранней Вселенной могли формироваться планеты, подобные Земле, заключают исследователи.
Источник

Меркурий смотрится неожиданно молодо для своего возраста.

Даже самые древние области поверхности Меркурия, расположенные ближе всего к Солнцу, имеют возраст лишь от 4 миллиардов до 4,1 миллиарда лет, а не 4,5 миллиарда лет — хотя именно столько времени прошло на самом деле с момента формирования планеты, говорится в новом исследовании.

«Если древнейшая поверхность, видимая на Меркурии, имеет возраст от 4 миллиардов до 4,1 миллиарда лет, то это, по всей видимости, означает, что первые, скажем, 500 или 400 миллионов лет существования планеты были просто «стёрты с её лица», — сказал ведущий автор нового исследования Саймон Марчи, планетолог из Института наук о Луне НАСА, расположенного в Юго-западном исследовательском институте, Боулдер, США. — Они просто исчезли. Не существует больше никаких сведений о самой древней поверхности Меркурия — хотя мы знаем, что он сформировался примерно 4,5 миллиарда лет назад».

Исследование Марчи указывает на то, что активная вулканическая деятельность, имевшая место на Меркурии в первые годы его существования как самостоятельной планеты, привела к наблюдаемому «омоложению» его поверхности.

Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Nature на этой неделе.
Источник

Перед вами великолепный результат нового наблюдения тройной звёздной системы Глизе 667 от астрофотографа Эфрана Моралеса из обсерватории Jaicoa, расположенной в Пуэрто Рико. Недавно обнаружилось, что система одной из этих звёзд, 667 C, включает семь кандидатов на звание планет, обращающихся вокруг неё. Если все семь планет будут подтверждены, то в обитаемой зоне этой системы будут лежать три суперземли, две горячие планеты будут располагаться ближе к звезде, а две более холодные планеты — на окраине планетной системы. Учёные говорят, что идеальным «кандидатом на обитаемость» является планета «f».

Эта система находится в созвездии Скорпиона и лишь слегка видна невооружённым глазом, обладая величиной 5,9 — то есть, она выглядит, как одна светящаяся точка. Эти три звезды обращаются друг относительно друга, сплетённые в причудливом танце. Два самых ярких представителя этой системы, Глизе 667 А и Глизе 667 B, обращаются друг относительно друга на расстоянии, превосходящем расстояние от Солнца до Земли примерно в 13 раз.
Источник