Новости науки

Ранее считалось, что сверхновые обычно происходят по одному из двух основных сценариев. Но команда астрономов, включающая Венди Фридмана, Марка Филлипса и Эрика Перссона из Университета Карнеги, сообщила об обнаружении нового типа сверхновой, получившего название Тип 1ах.

Астрономы привыкли разделять сверхновые на две основные категории: сверхновые типа 1а и сверхновые, происходящие с коллапсом ядра. Сверхновые, сопровождающиеся коллапсом ядра, представляют собой взрывы звёзд, массы которых составляют от 10 до 100 масс нашего Солнца. Сверхновые типа 1а —это почти полное разрушение крохотного белого карлика.

Новый тип сверхновой 1ах намного менее яркий и менее мощный, чем тип 1а. Хотя в основе обоих этих типов лежит взрыв белого карлика, но сверхновые типа 1ах не уничтожают его полностью.

Базируясь на результатах многочисленных наблюдений, исследователи сделали вывод, что сверхновые типа 1ах происходят в двойных звёздных системах, в состав которых входит белый карлик и его компаньон — нормальная звезда, которая теряет внешний слой своего водорода, оставаясь при этом обогащённой гелием. Белый карлик перетягивает гелий от нормальной звезды, что и приводит к взрыву, говорят учёные.

Источник

Международная группа физиков, работающих на электрон-позитронном коллайдере в Китае, открыла новую тяжелую частицу, которая, возможно, состоит из очарованных кварков, однако ее свойства не укладываются в существующие представления о таких частицах, сообщает Институт физики высоких энергий Академии наук КНР.



Ученые из Китая, России, Украины, США, Германии и других стран в эксперименте BESIII на Пекинском электрон-позитронном коллайдере исследовали необычную частицу Y(4260), которая была открыта в 2005 году на Стэнфордском линейном ускорителе (SLAC). Эта частица, как считают ученые, может быть "чармонием" — мезоном, состоящим из c-кварка и с-антикварка, которых еще называют "очарованными" (от "charm"). Однако ее свойства не соответствуют ожидаемым для такого мезона, что заставило физиков отнести ее к расширяющемуся семейству экзотических частиц — XYZ-мезонов, в которое входят также Y(4140), Y(3490) и многие другие.

С декабря 2012 года физики наблюдали за результатами столкновений позитронов и электронов в коллайдере и фиксировали рождение частиц Y(4260). Однако в процессе эксперимента ученые обнаружили, что эта частица, в свою очередь, порождает еще одну неизвестную частицу, которую они обозначили Z_c(3900).

Она, как и Y(4260), принадлежит к XYZ-мезонам, состоящим из очарованных кварка и антикварка, однако сильно отличающимся от обычных очарованных мезонов (частицы J/psi). Некоторые теоретики полагают, что в таких аномальных мезонах глюоны (частицы, связывающие кварки между собой) находятся в возбужденном состоянии. Однако эта версия не объясняет, почему Z_c(3900) распадается на электрически заряженный пи-мезон и J/psi, а значит, сам должен быть электрически заряжен — комбинация очарованного кварка и антикварка дает нейтральную частицу.

Положительно заряженная частица Z_c(3900) могла бы быть "тетракварком", то есть связанным состоянием очарованных кварка и антикварка вместе с верхним-кварком (u-кварком) и нижним антикварком (d-антикварком). Либо Z_c(3900) может быть псевдомолекулярной структурой из двух мезонов. Статья о новой частице передана для публикации в журнал Physical Review Letters. 

Источник

  Физики измерили магнитный момент антипротонаАР

Источник

Экватор спутника Юпитера Европы может быть усеян гигантскими ледяными шипами, говорится в новом исследовании.

Астрономы уже давно знают о том, что спутник Юпитера Европа покрыта льдом, и теперь учёные стараются понять, какие формы может принимать лёд на Европе, используя при этом самые холодные места на Земле для проведения аналогий. Гигантские ледяные шипы, которые вырастают на Земле и известны учёным как «кающиеся», могут формироваться и на Европе, говорят исследователи.

Эти ледяные выросты высотой от 1 до 5 метров обнаруживаются на Земле только в некоторых частях горной цепи Анд, но эти образования как нельзя лучше отражают геологию Европы, сказал автор нового исследования Дэн Хобли, астроном из Университета Вирджинии.

Для того чтобы «кающиеся» снега и льды начали формироваться, требуются очень специфические условия, например правильный угол падения солнечных лучей. Насколько известно учёным, такие условия на Европе существуют только близ полосы экватора, говорит Хобли.

Это исследование было представлено на 44-й Конференции Луны и планет, проходящей в Вудландз, Техас, США.

Источник

Исследователи изучили особенности столкновения гигантских планет друг с другом и выяснили, что такие столкновения могут происходить в нашей галактике довольно часто.

Группа учёных из Института ядерных исследований Российской академии наук во главе с В.И. Докучаевым проводила исследование признаков, сопровождающих столкновения гигантских планет. Исследователи выяснили, что количество таких столкновений в нашей галактике Млечный путь составляет от 0,01 до 1 столкновения в год.

При неупругом столкновении с небольшой относительной скоростью и небольшим параметром столкновения планеты могут терять достаточное количество кинетической энергии, для того чтобы произошло их объединение. В других случаях планеты испытывают лёгкое тангенциальное столкновение и разлетаются, не нанося друг другу заметных повреждений.

Столкновения планет сопровождаются разогревом, который приводит к вспышкам в оптическом, ближнем УФ и радио- диапазонах спектра. Согласно оценкам исследователей, в нашей галактике было зарегистрировано от 0,01 до 1 радиовспышки в год продолжительностью примерно в 1,5 часа каждая, частота которых указывала на происхождение вспышек в результате столкновения газовых гигантов.
Источник

Данные последних экспериментов по изучению реликтового излучения указывают на то, что в нашей Вселенной помимо барионной асимметрии может присутствовать также и лептонная асимметрия.

У учёных есть немало данных, свидетельствующих в пользу того, что во Вселенной барионная материя доминирует над барионной антиматерией — феномен, известный как «барионная асимметрия». Класс элементарных частиц, называемый барионами, по определению состоит из трёх кварков и включает в себя электроны и нейтроны, составляющие основу материи, которую мы с вами видим каждый день. Но об асимметрии лепотонов — низкоэнергетических частиц, типичными примерами которых являются электроны и нейтрино — до настоящего времени не было ничего известно.

Физики Доминик Дж. Шварц и Мейк Стюк из Университета Билефельда, Германия, проанализировав новейшие данные по реликтовому излучению Вселенной, выяснили, что лептонная асимметрия нашей Вселенной существует и даже превосходит барионную асимметрию на несколько порядков величины. При этом общее количество лептонов также может превосходить общее количество барионов, говорят учёные.

Источник

Корпорация Global Aerospace Corporation (GAC) объявила сегодня, что Американский институт аэронавтики и астронавтики опубликовал статью под названием "Removing Orbital Debris With Less Risk" («Удаление обломков с орбиты с минимальным риском») в апрельском выпуске журнала Journal of Spacecraft and Rockets (JSR). В этой статье сравниваются различные подходы к решению проблемы сведения с орбиты орбитального мусора по критериям потенциального риска создания новых обломков или деактивирования работающих спутников во время проведения операции сведения обломков с орбиты.

Космический мусор представляет собой на сегодняшний день серьёзную проблему. Примерно четыре крупных столкновения спутников с орбитальными обломками происходит каждый год.

В новой статье авторы проанализировали многочисленные подходы к сведению с орбиты крупных обломков, длина которых составляет до двух метров. В ходе анализа исследователи выяснили, что наиболее эффективными при удалении таких обломков являются устройства, раскрывающиеся, словно парус, и увеличивающие аэродинамическое сопротивление тонкой верхней атмосферы Земли, в то время как использование устройств, захватывающих обломки посредством электромагнитного воздействия на них, представляет серьёзную угрозу для функционирующих орбитальных спутников.

Источник

Углеродные нанотрубки могут быть использованы в качестве квантовых битов для квантовых компьютеров. Исследование физиков Мюнхенского технического университета (TUM) показало, как нанотрубки могут хранить информацию в виде вибрации. До сих пор исследователи экспериментировали только с электрически заряженными частицами, потому что наномеханические устройства гораздо менее чувствительны к электрическим помехам.

Квантовые компьютеры гораздо мощней, чем классические цифровые предшественники. Ученые во всем мире изучают основы квантовых вычислений. До настоящего времени большинство систем было основано на электрически заряженных частицах, которые проводятся в «электромагнитной ловушке». Недостаток этих систем заключается в том, что они очень чувствительны к электромагнитным помехам и нуждаются в обширной защите. Физики из Мюнхенского технического университета, нашли способ хранения информации путем преобразования ее из квантовой- механики в механические колебания.

Зажатые с двух концов углеродные нанотрубки колеблются, как гитарная струна. Исследователи думали, что такая система не сработает потому что вибрация будет быстро ослабеет. Но на самом деле, частота колебаний струны была огромна (больше миллиона раз). «Таким образом нам удалось сохранить информацию до одной секунды»,- говорит автор публикации Саймон Рипс.

«Эта концепция основана на доступных технологиях. С омощью нее мы стали еще на один шаг ближе к реализации квантового компьютера»,- говорит руководитель исследовательской группы Майкл Хартманн.

Это исследование поддержал немецкий научным советом (DFG), в рамках программы Эмми Нетер и SFB 631.

Источник

В последнее время все чаще и чаще стали появляться фильмы, частот кадров в которых равна 48, а то и 60 кадрам в секунду, что кажется много
Что же тогда можно сказать про миллион триллионов кадров в секунду? Это настолько много, что мозг человека не может полностью осознать этого, и для такой съемки, естественно, потребуется не совсем простая камера. Команда ученых британского Совета по науке и технике (Science and Technology Facilities Council, STFC) уже работает над созданием такой камеры, рентгеновской камеры, источник света которой вырабатывает самые короткие на сегодняшний импульсы.

С помощью будущей рентгеновской камеры ученые смогут изучать во всех подробностях процессы, происходящие в ядрах атомов, воздействие лекарственных препаратов на организм человека, процессы, происходящие на поверхности катализаторов во время некоторых химических процессов и процессы, протекающие в электролите аккумуляторных батарей во время их заряда и разрядки.

Ученые прогнозируют, что им удастся реализовать импульс рентгеновского излучения длительностью менее одной аттосекунды, одной миллионной от одной миллионной и еще от одной миллионной части секунды. Этот импульс станет самым коротким импульсом, который смогут сделать ученые на сегодняшний день. Следует отметить, что сейчас ученые способны получать импульсы лазерного света с минимальной длительностью в 67 аттосекунд.

"Такая длительность импульса рентгеновского излучения позволит наблюдать на процессы, происходящие внутри молекул, атомов и ядер атомов, которые происходят на самом маленьком уровне и в более коротких временных интервалах" - рассказывает Дэвид Даннинг (David Dunning), ученый-физик в области ускорителей частиц, - "Настолько короткий временной интервал даже тяжело себе представить, если одну аттосекунду расширить до одной секунды времени, то сама секунда станет равна 30 миллиардам лет, что более чем в два раза превышает возраст нашей Вселенной".

Как это звучит ни странно, ученые утверждают, что для получения таких сверхкоротких импульсов рентгеновского излучения не потребуется строительства новых сложнейших установок. Добиться этого можно будет соорудив дополнительное оборудование к любому из существующих рентгеновских лазеров на свободных электронах (X-ray Free-Electron Laser, FEL), таких как американский лазер LCLS или японский SACLA. Но для первоначальных исследований ученые планируют использовать специализированный FEL-лазер, такой, как лазер проекта CLARA Лаборатории Дарсбери (Daresbury Laboratory).

За счет использования магнитных систем, управляющих электронами, разогнанными в ускорителе частиц, FEL-лазеры производят интенсивный свет, имеющий стабильные заданные характеристики. Такие лазеры работают в более широком диапазоне электромагнитного света, чем обычные оптические лазеры, а сам FEL-лазер способен без всяких дополнительных устройств выработать импульс, длительность которого уже позволяет наблюдать за движением электронов в пределах атомов или молекул.

Но новое дополнительное оборудование, которое позволит получить еще более короткий импульс излучения, даст ученым возможность заглянуть на "более нижний уровень", уровень, динамика которого намного быстрей, чем того уровня, который доступен ученым сегодня.

Начиная с 1990-х годов, когда было подтверждено существование первых экзопланет, учёные находят всё больше и больше таких объектов, для которых ещё не существует определения.

Недавнее пополнение семейства экзопланет — хтонические планеты. Сверхплотные планеты, чуть больше Земли по размерам, но плотнее железа. В настоящее время учёные пытаются понять, как они формировались.

Открытие первой хтонической планеты произошло 10 лет назад. Планета CoRoT-7b была обнаружена на расстоянии в 490 световых лет от нас, а её орбита вокруг родительской звезды настолько тесная, что планета совершает один оборот вокруг своего светила за 20 часов.

Оливье Грассет, геофизик из Нантского университета, Франция, говорит, что такие планеты формировались в результате испарения планет размером с Нептун. После формирования во внешней части планетной системы планеты мигрировали во внутреннюю часть системы. Там они становились «горячими нептунами», их летучие внешние оболочки испарялись и оставляли после себя плотные ядра из металла и камня, считают Грассет и его коллеги.

Источник

Космический объект, который стёр с лица Земли динозавров 65 миллионов лет назад, может оказаться кометой, а не астероидом, указывается в новом исследовании.

180-километровый кратер Чиксулуб, расположенный в Мексике, был создан в результате столкновения, которое привело к вымиранию динозавров и примерно 70 процентов всех биологических видов на Земле, считают многие учёные. Но в новом исследовании, представленном на этой неделе на 44-й Конференции Луны и планет, говорится, что виновником этого события мог стать менее крупный, быстрый объект, такой как, например, комета.

Проведя новые расчёты, исследователи установили, что количество обломков, образовавшихся в результате падения космического тела, оказалось меньше, чем предполагалось ранее. Это означало, что космический объект должен был быть меньше, чем предполагалось ранее. Но чтобы сформировать гигантский кратер Чиксулуб, объект должен был двигаться с гигантской скоростью — поэтому учёные пришли к заключению, что объектом, врезавшимся в Землю, был не астероид, а комета.

Источник

Космическая обсерватория "Планк" (Planck) (названная так в честь великого физика Макса Планка) была запущена Европейским космическим агентством (ESA) в мае 2009 года для изучения так называемого реликтового излучения Вселенной.

Это космическое электромагнитное излучение, которое осталось в нашей Вселенной с момента Большого взрыва. Изучение изменений космического микроволнового фона позволит космологам узнать о Вселенной больше, ведь реликтовое излучение оставалось неизменным с момента её образования, и по настоящее время заполняет пространство.

Учёные рассчитывали получить основные результаты миссии в марте 2013 года — так и получилось. Согласно карте, составленной на основе данных, собранных космической обсерваторией, Вселенная оказалась старше, чем предполагалось раньше — на 100 миллионов лет. Это означает, что пространство-время расширялось несколько медленнее, чем думали учёные.

"Астрономы всего мира не могли спокойно спать, пока мы не получили эти данные, — говорит Джоан Сентрелла (Joan Centrella) из штаб-квартиры NASA в Вашингтоне, являющаяся координатором миссии Planck, — Эти вычисления чрезвычайно важны для всех областей науки и возможных будущих космических путешествий".

Космическое микроволновое излучение образовалось всего через 380 тысяч лет после Большого взрыва — секунды в масштабах нашей Вселенной. До того момента Вселенная была настолько горячей и плотной, что свет не мог спокойно путешествовать сквозь пространство-время без риска "увязнуть" в плазме из протонов и электронов.

Когда этот хаотический суп из частиц, наконец, остыл, а пространство достаточно расширилось, чтобы смогли образоваться атомы, свет впервые стал путешествовать свободно. Тогда и образовалось реликтовое излучение. Фактически это тот же самый свет, который мы видим ежедневно, только у него другие длины волн, что делает его невидимым для человека.

Впервые космическое излучение было открыто в 1964 году и с тех пор космологи и физики его неустанно изучают. Наличие полных данных об этом явлении даст наиболее точные сведения о нашем мире.

Несмотря на то, что излучение распределяется по пространству-времени, оно делает это не совсем равномерно. Существует теоретические предсказания вариаций температуры реликтового излучения, и эти изменения указывают на те участки пространства, где Вселенная была более или менее плотной и где была максимальная или минимальная концентрация энергии. Эти различия, по предположениям учёных, спровоцировали в определённый момент концентрацию материи и энергии в определённых областях пространства, что привело к образованию галактик, звёзд и планет.

Новая карта космического микроволнового излучения, составленная "Планком" позволит разобрать всё в мельчайших деталях, а также закончить споры между учёными о происхождении Вселенной в том виде, в котором мы её сейчас наблюдаем.

В общем, полученные измерения соответствуют так называемой теории Стандартной модели, которая утверждает, что вариации реликтового излучения были вызваны микроскопическимиквантовыми флуктуациями. Возможно, физикам придётся дополнить эту теорию, чтобы полноценно описать космическое излучение и все его свойства, поскольку предсказания Стандартной модели в крупных масштабах не настолько точны, как в микроскопических. Тем более, она не объясняет такие явления, как тёмная материя и тёмная энергия — две главные загадки современной космической науки.

Напомним, что дополнением Стандартной модели также является поиск бозона Хиггса — бозона, который придаёт частицам массу.

"Наша финальная цель — создать новую модель, которая бы предсказывала аномалии и соединяла их в единую картину, — поясняет Джордж Эфстатиу (George Efstathiou), астрофизик из Кэмбриджа, — Но об этом говорить пока рано. Мы ещё не знаем, возможно ли это вообще, и какой новый раздел физики для этого понадобится. Но всё это очень захватывающе!"

Теория Большого взрыва на сегодняшний день является самой полной и правдоподобной версией происхождения Вселенной. Реликтовое излучение — одно из двух главных её доказательств. Второе доказательство — космологическое красное смещение. В данном случае это проявление эффекта Доплера: приближающиеся к нам предметы кажутся более синими, а отдаляющиеся — более красными. Так как при наблюдении за космосом и его объектами с телескопа Hubble смещение оказалось красным, логично было предположить, что Вселенная расширяется.

Источник

Источник

На расстоянии примерно в 35 миллионов световых лет от Земли, в созвездии Эридан, лежит спиральная галактика NGC 1637. В 1999 г. безмятежный вид этой галактики был освещён яркой вспышкой — сверхновой. Астрономы изучили послесвечение, сохранившееся после этого взрыва, при помощи телескопа Very Large Telescope Европейской южной обсерватории, расположенного в Паранальской обсерватории в Чили, и получили завораживающий вид этой близлежащей галактики.

Сверхновые являются одними из самых мощных событий в природе. Эти ослепительные фейерверки сопровождают гибель звёзд, и они могут превзойти по яркости весь собранный воедино свет миллиардов звёзд в их родительских галактиках.

Хотя на первый взгляд NGC 1637 кажется довольно симметричным объектом, но на самом деле у неё есть несколько интересных особенностей. Такие галактики астрономы называют искривлёнными спиральными галактиками: относительно свободно простирающийся спиральный рукав в левой верхней части снимка значительно длиннее рукава, представленного в правом нижнем углу снимка.
Источник

Основу жизни на Земле составляют такие простые химические вещества, как углерод и кислород, образующиеся в процессе горения гелия внутри гигантских красных звезд. Однако их образование – результат редчайшего  сочетания параметров.

Физики из Государственного университета Северной Каролины решили проверить, при каких условиях образуется такой элемент, как углерод-12, из которого состоит все живое. Они создали математическую модель, которая помогла им исследовать взаимодействие протонов и нейтронов, образующих атомы, и выявить параметры энергий, при которых из них может возникнуть углерод-12.

Протоны и нейтроны тоже не сплошные монолиты – они состоят из элементарных частиц, называемых кварками. Их масса влияет на характеристики других частиц. Оказалось, что микроскопическое изменение массы кварка может привести к тому, что энергия формирования элемента изменится, и вместо углерода образуется нечто совершенно иное.

Значение энергии, при котором образуется углерод-12, называется состоянием Хойла – если бы эта энергия была выше, то во Вселенной было бы слишком мало углерода, а если бы ниже – то слишком мало кислорода. Только значение в 379 кило электрон-вольт позволило гелию превратиться в достаточное количество углерода и кислорода, послуживших основой формирования жизни. Физики сделали вывод, что если бы масса микроскопических, невообразимо крошечных кварков отличалась всего на 2-3 % от той, что они имеют, нас бы не было…

Источник

Соединённые Штаты Америки вновь начали производить плутоний-238 — впервые за последние 25 лет — сделав важный шаг вперёд на пути к сокращению дефицита в стране этого важного топлива для космических аппаратов, сказали представители НАСА.

«Плутониевая перезагрузка», начатая Министерством энергетики США, пока не продвинулась дальше этапа тестирования, но НАСА уверено, что объёмы производства радиоактивного нуклида в конечном итоге вырастут до количеств, достаточных для обеспечения им космических зондов агентства на протяжении нескольких ближайших десятилетий.

Плутоний-238 — в отличие от своего опасного собрата-изотопа плутония-239 — плохо подходит для изготовления бомб. Но радиоактивный Pu-238 активно излучает тепло, которое может быть превращено в электроэнергию при помощи устройства, называемого радиоизотопным термоэлектрическим генератором (РИТЭГ).

В течение десятилетий РИТЭГ были основным источником энергии для миссий НАСА, отправляемых в глубокий космос, где солнечного тепла становится недостаточно для эффективного использования космическим аппаратом солнечных панелей.

Точные цифры плутониевого запаса США не разглашались, но НАСА сообщило, что плутония-238 должно хватить на поддержание в работоспособном состоянии космических аппаратов агентства примерно до 2020 г.

Источник

На каждой каменистой планете может формироваться океан с жидкой водой спустя небольшое время после её рождения, а значит, потенциально обитаемые далёкие планеты могут быть распространены во Вселенной гораздо шире, чем предполагалось ранее, говорит известный учёный.

Строительные блоки каменистых планет содержат более чем достаточно воды для того, чтобы самостоятельно питать свои океаны, а компьютерные модели и история Земли свидетельствуют в пользу того, что такие моря должны плескаться на поверхностях планет спустя совсем небольшое время после остывания и затвердевания последних, говорит автор нового исследования Линди Элкинс-Тантон из Института науки Карнеги, Вашингтон.

Анализ древних земных пород демонстрирует, что на Земле находился океан с жидкой водой как минимум 4,4 миллиарда лет назад — всего 160 миллионов лет после рождения Солнечной системы. Изучая особенности его появления, Элкинс-Тантон обнаружила, что аналогичные процессы образования океанов могут иметь место на многих каменистых внесолнечных планетах.

Исследование было представлено на 44-й Конференции Луны и планет, проходящей в Техасе, США, 18 марта.

Источник

Космический телескоп Европейского космического агентства XMM-Newton помог обнаружить звезду и чёрную дыру, которые обращаются около друг друга с огромной скоростью, совершая один оборот всего за 2,4 часа — что на час короче орбитального периода предыдущего рекордсмена.

Чёрная дыра в этой тесной паре, известная как MAXI J1659-152, по крайней мере в три раза массивнее Солнца, в то время как масса её звёздного компаньона — красного карлика — составляет лишь 20% солнечной массы. Пара разделена расстоянием примерно в один миллион километров.

Эта пара была открыта 25 сентября 2010 г. космическим телескопом НАСА Swift, и поначалу учёные приняли это событие за гамма-всплеск. Позднее в этот же день японский телескоп MAXI, находящийся на МКС, обнаружил яркий рентгеновский источник в том же месте. Дальнейшие наблюдения, проведены с использованием космического телескопа XMM-Newton, позволили астрономам связать это событие с чёрной дырой, поглощающей своего крохотного компаньона.

Новое исследование, посвящённое чёрной дыре MAXI J1659−152, было опубликовано на днях в журнале Astronomy & Astrophysics.

Источник