Новости науки

Вопрос, почему современная Вселенная состоит в основном из материи, а не из антиматерии, смущает астрофизиков на протяжении уже нескольких десятилетий, но результаты, полученные в ходе экспериментов, проведённых на Большом адроном коллайдере (БАК), дали учёным новые ключи к пониманию асимметрии между материей и антиматерией.

В ходе проведения столкновений протонов с высокими энергиями в 2011 г. на самом большом в мире ускорителе частиц, находящемся у границы между Францией и Швейцарией, были созданы ВоS мезоны — адронные субатомные частицы, состоящие из одного кварка и одного антикварка.

Наблюдая стремительный распад частиц B0s, физики смогли идентифицировать продукты этого распада. После проведения большого числа столкновений протонов и распадов B0s-мезонов, физики объявили, что при нейтральных B0s-распадах частицы материи образуются в больших количествах, чем частицы антиматерии.

«Открытие асимметрического поведения в частицах B0s было сделано с достоверностью уровня 5 сигма», — сказал Пьер-Луиджи Кампана, менеджер по связям с общественностью БАК на прошлой неделе. Уровень «5-сигма» — это статистический эталон достоверного открытия в физике частиц.

Источник

Источник

Удачный пролёт двух спутников неподалёку от бушующей в тропиках бури с грозой дал исследователям возможность в небывалых прежде подробностях рассмотреть земные гамма-вспышки — таинственные высокоэнергетические явления, которые учёные впервые наблюдали в 1991 г.

В настоящее время анализ данных, собранных в 2006 г. двумя спутниками, на одном из которых была установлена направленная в сторону Земли камера, а на втором — детектор гамма-излучения, показал, что эти вспышки появляются таким же образом, как и большая часть земных молний — в виде небольшого канала из заряженных частиц, формирующегося в грозовом облаке.

Если электрическое поле в грозовом облаке аномально мощное, то потоки отрицательно заряженных электронов могут быть ускорены до скоростей, близких к скорости света. Когда эти электроны врезаются в молекулы воздуха, они испускают гамма-лучи и удлиняют канал, через который проходит видимая вспышка молнии.

Хотя обычно земные гамма-вспышки длятся от 300 до 400 микросекунд, но событие, наблюдавшееся спутниками в 2006 г. длилось всего-навсего 70 микросекунд, сообщили учёные в новом исследовании, опубликованном онлайн в журнале Geophysical Research Letters.
Источник

Гипнотизирующее новое видео, составленное из снимков, сделанных космическим аппаратом НАСА, демонстрирует, как менялось наше Солнце в течение трёх последних лет.

Это удивительное видео создано из снимков, делавшихся Обсерваторией солнечной динамики НАСА (SDO) по два раза в день на протяжении трёх лет. Приковывающие взгляд изображения дают возможность увидеть в мельчайших подробностях ежедневные подъём и снижение активности на поверхности Солнца.

На этом видео кажется, словно размер Солнца время от времени слегка меняется. Это связано с периодическими изменениями в расстоянии между SDO и Солнцем.

Благодаря неусыпному слежению космической обсерватории SDO за Солнцем, физики-солнечники могут регулярно наблюдать за активными областями нашей звезды и фиксировать появление солнечных бурь, по мере того как они возникают. Внимательно отслеживая изменения солнечной активности, учёные могут «поймать» непосредственно в момент возникновения солнечные вспышки и другие крупные события, связанные с космической погодой.


Источник

Далёкие планеты, напоминающие внешне глазные яблоки, могут обращаться вокруг красных карликов, и в настоящее время исследователи предлагают эксперименты, в ходе которых можно будет смоделировать такие планеты и проверить, насколько подходящими они окажутся для возможного развития на них жизненных форм.

Красные карлики представляют собой небольшие, тусклые звёзды. Мощность излучения таких звёзд намного меньше мощности излучения звёзд, подобных Солнцу, поэтому для того, чтобы планета находилась в обитаемой зоне звезды, необходимо, чтобы она находилась близко к светилу. Обитаемой зоной называют область космического пространства, условия в которой позволяют воде существовать на поверхности находящейся в этой области планеты в жидкой форме.

Близость планеты к звёзде может привести к приливному захвату планеты — это означает, что положение планеты будет зафиксировано таким образом, что она всегда будет обращена к звезде лишь одной стороной. Такая блокировка приведёт к тому, что на обращённой к светилу стороне планеты вода будет существовать в жидкой форме, то есть в форме океана, а на обратной стороне — в форме льда. Это приведёт к тому, что планета из космоса будет смотреться, подобно глазному яблоку, говорят учёные.

Для изучения таких «планет-глазных яблок» американские учёные предложили проект под названием HABEBEE ("Exploring the Habitability of Eyeball-Exo-Earths"), целью которого является моделирование этих необычных систем и подробное изучение их на предмет обитаемости.

Источник

Источник

Ось собственного вращения Меркурия, движущегося вокруг Солнца по орбите с периодом в 88 дней, практически сонаправлена с осью солнечной орбиты этой планеты, поэтому множество кратеров, расположенных в приполярных областях Меркурия, почти никогда не видят дневного света. В этих постоянно затенённых областях, как было обнаружено миссией MESSENGER, находятся значительные количества льда — и это даже несколько иронично, так как речь идёт о планете, лежащей почти в 2,5 раза ближе к Солнцу, чем Земля.

Но если на Меркурии есть области, постоянно пребывающие в тени, то на нём должно найтись место и областям, которые, напротив, не перестают освещаться солнечными лучами.

На снимке, представленном выше, показана область, расположенная близ южного полюса Меркурия. Жёлтая стрелка указывает на «пик вечного света», обнаруженный на планете — точку, которая освещается солнечным светом 82% всего времени, то есть почти постоянно.

Эта самая освещённая точка Меркурия лежит на 89 градусах южной широты и 50,7 градуса восточной долготы.
Источник

Точное измерение расстояния от Солнца до центра нашей галактики Млечный путь представляет собой непростую задачу для астрономов. Непрекращающиеся дискуссии, касающиеся измерений этой дистанции, отчасти связаны с природой пыли, расположенной вдоль линии обзора. В частности, отличаются ли эти частицы пыли от аналогичных им частиц, находящихся в Солнечной системе?

Новое исследование, проведённое Дэвидом Натафом и его коллегами, свидетельствует в пользу того, что, да, частицы пыли, лежащие в направлении галактического центра существенно отличаются от частиц пыли из Cолнечной системы. Учёные определили, что это отличие должно приводить к изменению так называемого «закона затухания» (extinction law), который описывает, как пыль влияет на наблюдаемую яркость далёких космических объектов в зависимости от длины волны излучаемого объектами света, и таким образом характеризует свойства пыли.

Команда Натафа утверждает, что изучение природы крохотных частиц пыли является ключом к точному определению расстояния до центра нашей галактики.
Источник

Гигантские вспышки звездообразования оказывают удивительное влияние на галактики, в которых они происходят, говорится в новом исследовании.

Астрономы, используя космический телескоп «Хаббл», обнаружили, что действие мощных ветров, создаваемых при стремительном звездообразовании, может ощущаться даже на расстоянии в 650000 световых лет от центра галактики — это намного больше, чем предполагалось ранее. Эти ветра формируют гало, размеры которых могут быть вплоть до 20 раз больше размеров видимых частей их родительских галактик.

Учёные исследовали 20 галактик, расположенных неподалёку от Млечного пути и имеющих разный уровень звездообразовательной активности. Астрономы обнаружили, что ионизированный газ — газ, возбуждённый звёздным ветром — окружает лишь те галактики, в которых происходит вспышка звездообразования.

Ионизированный газ, окружающий галактики, регулирует «любое последующее звездообразование», сообщили исследователи в пресс-релизе.

«Вспышки звездообразования — важные явления. Они не только диктуют эволюционный путь для отдельно взятой галактики, но и участвуют в цикле взаимопревращений материи и энергии по всей Вселенной», — сказал член команды исследователей Тимоти Хекман, астроном из Университета Джона Хопкинса.


Источник

Правительства стран мира должны немедленно начать работы по наведению порядка и чистоты в космическом пространстве, иначе через несколько десятилетий космический мусор может стать катастрофической проблемой для спутников, заявили учёные на научной конференции, проходившей вчера.

Начиная с 1978 г. общее число космических обломков, движущихся вокруг нашей планеты, утроилось, по словам Хейнера Клинкрада, главы специализированного подразделения Space Debris Office Европейского космического агентства (ЕКА).

Согласно расчётам, проведённым ЕКА и НАСА, в настоящее время на орбите вокруг Земли находятся 23000 фрагментов, которые составляют в поперечнике более 10 сантиметров, а также сотни тысяч фрагментов с диаметром от одного до 10 сантиметров.

Даже хотя эти обломки относительно небольшие и на орбите достаточно много свободного пространства, но высокий уровень кинетической энергии объектов может привести к печальному исходу при их столкновении с ценным космическим аппаратом.

Появление мусора в космосе связано с использованными ступенями ракет, неудачными запусками, а также брошенными или вышедшими из строя спутниками — результатом 55 лет исследования человечеством космоса.

Источник

Ответ на этот вопрос, в частности, дают эксперименты на Большом адронном коллайдере, где ученые следят за распадом В-мезонов и анти- В-мезонов. Оказалось, что они распадаются по-разному. Если говорить совсем просто, то распад В-мезонов происходит несколько медленней, чем у его антипода.

- Разница мизерная, а значит, гигантское количество частиц и античастиц аннигилируют и исчезают, - сказал корреспонденту "РГ" заведующий отделом НИИ ядерной физики МГУ, доктор физико-математических наук Эдуард Боос. - Однако за счет большей устойчивости В-мезонов какое-то их количество остается, а неустойчивые античастицы все разваливаются. Этот "остаток" мог постепенно накапливаться, что и привело к появлению во Вселенной материи и исчезновению антиматерии, которая быстрее распадалась.

Сделать это открытие удалось благодаря тому, что энергия крупнейшего в мире ускорителя частиц, расположенного под землей на границе Швейцарии и Франции, была увеличена до уровня, который раньше был не доступен ученым. Пучки протонов, разогнанных почти до световой скорости, сталкиваются внутри 27-километрового кольца коллайдера с энергией 7-8 тераэлектронвольт (ТэВ).

Кстати, впервые такое нарушение в картине распадов было обнаружено на частице "нейтральный каон" в 1964 году, за что была присуждена Нобелевская премия. Через 40 лет этот феномен проявился при распаде B⁰ - мезонов и позднее - у заряженных B⁺- мезонов.

Источник

Эксперимент LHCb продемонстрировал нарушение баланса между материей и антиматерией при распаде странного B-мезона, ставшего четвертой субатомной частицей из известных, демонстрирующей подобное поведение.

Физики, работающие в эксперименте LHCb на Большом адронном коллайдере, в ходе изучения распада нейтральных Bs-мезонов, обнаружили еще один тип отклонения от симметрии между материей и антиматерией, что поможет ученым понять, почему в наблюдаемой Вселенной господствует обычная материя, а антивещества почти нет «Мы увидели нарушение симметрии в распаде нейтральных Bs-мезонов. Это мезоны, которые состоят из b-кварка и s-кварка. Впервые со статистической достоверностью в пять стандартных отклонений (сигма) мы нашли эффект CP-нарушения», — сказал координатор участия России в эксперименте LHCb, сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ) Виктор Егорычев. Ученые в течение многих лет ищут нарушения так называемой CPT-симметрии, то есть зарядовой, пространственной и временной симметрии в процессах, связанных с частицами и античастицами. «Если бы в первый момент Большого взрыва материя и антиматерия были одинаковыми, то произошла бы аннигиляция, и во Вселенной не было бы ничего, кроме фотонов. Но мы существуем, значит, что-то произошло, что сделало возможным существование нашего мира. Это говорит о существовании нарушения, которое позволяет антиматерии распадаться иначе, чем материи», — пояснил ученый. Уязвимость антиматерии позволила возникнуть крошечному избытку частиц материи. «Это одна частица на десять миллиардов пар частиц-античастиц, которые были изначально созданы и аннигилировали», — добавил он. В 1960-е годы ученые впервые зафиксировали нарушения в распаде нейтральных К-мезонов, а позже в экспериментах с нейтральными и заряженными B-мезонами. Участники эксперимента LHCb проанализировали данные о распаде нейтральных Bs-мезонов и их античастиц, рождающихся в коллайдере, и обнаружили, что античастицы живут меньше. «Это распады частицы и античастицы в одно и то же состояние происходят по-разному. Мы просто измерили время жизни этих частиц до распада и увидели, что оно разное — это и есть CP-нарушение», — пояснил Егорычев. «За историю человечества это четвертый случай (обнаружения CP-нарушения). Мы в очередной раз подтвердили, что в этой комнате есть черная кошка», — сказал ученый. Однако физикам еще далеко для того чтобы выяснить, почему наш мир все-таки существует. По словам Егорычева, уровень расхождения между материей и антиматерией должен быть на несколько порядков сильнее, чтобы объяснить эволюцию Вселенной. «Нужно найти более сильные механизмы. Где-то в углу стоит большой черный слон, которого мы пока не видим», — заключил ученый.

Источник

Не располагая источником энергии, мёртвые звёзды, известные как белые карлики, в конечном итоге остывают и погасают. Однако косвенные свидетельства указывают на то, что белые карлики всё же способны поддерживать вокруг себя обитаемые зоны, в которых находятся планеты, говорит профессор Дан Маоц из Школы физики и астрономии Тель-Авивского университета.

В настоящее время профессор Маоц и его команда показали, что, используя перспективные технологии, которые могут стать доступными уже в следующем десятилетии, астрономы смогут обнаруживать биологические маркеры, окружающие такие планеты — включая кислород и метан — которые указывают на присутствие жизни.

Опубликованный в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, «имитированный спектр» демонстрирует, что космический телескоп James Webb, который НАСА планирует запустить в космос в 2018 г., сможет определять присутствие кислорода и воды в атмосферах планет земного типа, обращающихся вокруг белого карлика, всего за несколько часов наблюдений — даже быстрее, чем в атмосферах планет земного типа, обращающихся вокруг звезды, подобной Солнцу.

Источник

Астрономы, изучающие ближайшего к нашей планете красного гиганта Бетельгейзе, обнаружили во внешней атмосфере этой звезды области с аномально горячим газом, а также холодную дугу из газа, которая весит примерно столько же, сколько Земля.

Бетельгейзе легко различима невооружённым взглядом как яркая, красная звезда, расположенная в плече созвездия Ориона. Сама по себе звезда является просто огромной — она в 1000 раз крупнее нашего Солнца — но расстояние до неё, составляющее 650 световых лет, заставляет её казаться на небе крохотной точкой, поэтому для её наблюдения необходимо использовать специальные техники и радиотелескопы в форме решёток с большим количеством тарелок-приёмников.

Обнаруженные исследователями аномально горячие области на звезде имеют температуру в 4000 – 5000 Кельвинов, в то время как средняя температура поверхности звезды достигает лишь 3600 Кельвинов. Дуга холодного газа лежит на расстоянии в 7,4 миллиарда километров от звезды — примерно на таком расстоянии находится Плутон от Солнца.

В числе возможных объяснений аномалии горячих пятен учёные называют «прозрачность» атмосферы звезды, по причине которой внутренние, горячие слои атмосферы могли ошибочно быть приняты за наружные.

Исследование появилось в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Источник

Россия может изменить график запуска своей ракеты и расписание выходов космонавтов, работающих на Международной космической станции, в открытый космос, с тем чтобы организовать торжественную передачу олимпийского огня — возможно, даже зажженного — в космическом пространстве в следующем году при проведении Олимпийских игр, сообщили представители российского федерального космического агентства.

Принимающая на своей стороне на берегу Чёрного моря, в Сочи, Зимние Олимпийские игры 2014, Россия планирует организовать традиционную торжественную передачу олимпийского огня позднее в этом году, 7 октября. В то время как факел будет пронесён бегунами через 2900 городов страны на поверхности Земли, копия факела — может быть, даже с имитированным пламенем — будет отправлена на борту космической капсулы «Союз» вместе со следующим экипажем космической станции.

Согласно агентству Интерфакс, Роскосмос планирует не просто доставить олимпийский огонь на МКС, но и организовать его передачу в открытом космосе во время космической прогулки, которую совершат космонавты Олег Котов и Сергей Рязанский, которые прибудут на станцию в сентябре.

Источник

Космическая обсерватория Herschel Европейского космического агентства (ЕКА) разрешила долгое время остававшуюся нераскрытой тайну о происхождении воды в верхней атмосфере Юпитера, найдя убедительные доказательства того, что эта вода была доставлена на планету с кометой Shoemaker-Levy 9 в июле 1994 г.

На всём протяжении зрелищного космического столкновения, продолжавшегося целую неделю, длинная цепочка из 21 фрагмента кометы медленно погружалась в южное полушарие газового гиганта, оставляя в атмосфере планеты тёмные отметины, которые не исчезали в течение нескольких недель.

Космическая обсерватория Infrared Space Observatory ЕКА, запущенная в 1995 г., первой обнаружила и изучила воду в верхней атмосфере Юпитера. Мнение о том, что вода была доставлена на планету с кометой Shoemaker-Levy 9, с того времени было довольно широко распространено среди учёных, но до сих пор оно не было подтверждено доказательствами.

Новое исследование, опирающееся на результаты наблюдений, проведённых обсерваторией Herschel, смогло продемонстрировать, что концентрация воды на планете наибольшая именно в тех областях, которые связаны с падением кометы Shoemaker-Levy 9.

Эта научная работа была опубликована в журнале Astronomy and Astrophysics.
Источник

Источник

Астрономы обнаружили «самую зелёную» из галактик нашей Вселенной — галактику, сжигающую своё звёздное «топливо» почти со 100%-й эффективностью.

Находки были сделаны научным инструментом Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) космического телескопа «Хаббл» НАСА и интерферометром IRAM Plateau de Bure, расположенным во французских Альпах.

Звёзды формируются в галактиках из уплотняющихся облаков газа. В обычной галактике, подобной нашему с вами Млечному пути, лишь некоторая часть общего запаса газа активно расходуется на звёздообразование, в то время как основная масса газа находится в неактивном состоянии, достаточно равномерно распределяясь по всему диску галактики.

В галактике, получившей название SDSSJ1506+54, почти весь газ сконцентрирован у центрального ядра, где наблюдается мощная вспышка звездообразовательной активности.

«Эта галактика невероятно эффективная, — сказал Джим Гич из Университета Макгилла, Канада, ведущий автор нового исследования, которое появилось в журнале The Astrophysical Journal Letters. — Она превращает запасы своего газа в новые звёзды с максимально возможным выходом».
Источник