Новости науки

В поисках Девятой планеты

В новой научной работе исследователи представили результаты численного моделирования, показывающие, что гипотетическая Планета 9 может являться частью нашей Солнечной системы.

Некоторые астрономы полагают, что эта гипотетическая планета, орбита которой пролегает далеко за пределами орбиты Нептуна, присутствует в нашей планетной системе, поскольку часть транснептуновых объектов демонстрирует признаки гравитационного влияния со стороны массивного тела. Транснептуновые объекты представляют собой каменистые объекты размером меньше, чем Плутон, которые обращаются вокруг Солнца по более широким орбитам, чем орбита Нептуна. Однако орбиты наиболее далеких из этих объектов – транснептуновых объектов, расположенных на расстоянии порядка 250 астрономических единиц (1 а.е. равна расстоянию от Солнца до Земли) – выглядят наклоненными в одну и ту же сторону. Эти наблюдения создали предпосылки для предположения о существовании Планеты 9.

В новом исследовании ученые во главе с Джульетт Беккер (Juliette Becker), магистрантом департамента астрономии Мичиганского университета, США, провели множество сеансов компьютерного моделирования различных сценариев эволюции Солнечной системы, включающих эту гипотетическую планету. Моделирование позволило, во-первых, выявить наиболее вероятные параметры Планеты 9, обладая которыми планета своей гравитацией не вытолкнет транснептуновые объекты из Солнечной системы и не разрушит их. Во-вторых, эти симуляции предсказывают наличие механизма, называемого «прыжками между резонансами» (resonance hopping), посредством которого транснептуновые объекты переходят с одной стабильной орбиты на другую. Этот процесс может предотвратить выбрасывание транснептуновых объектов из Солнечной системы под действием гравитации Девятой планеты, отмечают авторы.

«Наша конечная цель – наблюдать Планету 9 напрямую при помощи телескопов, - говорит Беккер. – Но поскольку мы ее до сих пор так и не обнаружили, нам приходится довольствоваться непрямыми методами изучения этой гипотетической планеты».

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.

Источник

Опыты с антиматерией заставили ученых сомневаться в существовании Вселенной

МОСКВА, 18 окт – РИА Новости. Физики из ЦЕРН провели сверхточные замеры магнитного момента антипротона и не нашли никаких различий между свойствами материи и антиматерии, что сделало тайну пропажи антиматерии и существования Вселенной еще более загадочной, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Все наши замеры указывают на то, что материя и антиматерия обладают абсолютно идентичными свойствами. Иными словами, Вселенная просто не должна существовать, но реальность говорит об обратном. Соответственно, нужные нам различия где-то должны существовать, но мы сейчас просто не понимаем, где их нужно искать. Возникает вопрос — что нарушило симметрию свойств материи?", — заявил Кристиан Сморра (Christian Smorra), физик из Института RIKEN в Сайтаме (Япония).

Главный вопрос Вселенной

Как сегодня считают ученые, в первые мгновения после Большого взрыва возникло равное количество материи и антиматерии. При этом Стандартная модель физики говорит о том, что свойства частиц антиматерии зеркально повторяют характеристики своих близнецов, за исключением заряда. Иначе говоря, химические и физические свойства атомов антиматерии и материи должны быть идентичными.

Так как материя и антиматерия аннигилируют при столкновении, во время рождения Вселенной их частицы должны были уничтожить друг друга, породив "море" гамма-квантов и нейтрино, не оставляя ничего, из чего могли бы возникнуть звезды, планеты и галактики. Поэтому возникает вопрос — куда "пропала" антиматерия и почему существует Вселенная.

Считается, что одна из причин "асимметрии материи" может заключаться в существовании небольших, но достаточно существенных различий в устройстве и свойствах частиц антиматерии. За последние годы физики нашли несколько намеков на то, что такие различия, например в массе протонов и антипротонов, все же существуют, однако их точное измерение затрудняется низкой точностью приборов и микроскопическими масштабами этой асимметрии.

Как правило, подобные замеры проводятся при помощи особого устройства, которое физики называют "ловушкой Пеннинга". Она представляет собой особую камеру, в которой ионы и частицы антиматерии удерживаются при помощи магнитных и электрических полей, которые заставляют их курсировать внутри ловушки по волнистой линии, закрученной в круг. Положение любой частицы в этом круге и на этой линии можно легко просчитать математическим путем, что заметно облегчает замеры ее свойств.

В поисках "новой физики"

Как рассказывает Сморра, ловушки Пеннинга позволяют проводить очень точные замеры, однако этой точности не хватает для полноценных поисков различий между материей и антиматерией – флуктуации магнитных полей, удерживающих частицы на одном месте, постепенно начинают вносить помехи в результаты экспериментов.

Сморра и его коллеги смогли преодолеть эту проблему и повысили точность замеров в 350 раз при помощи очень простого и остроумного приема – они использовали не одну, а две ловушки Пеннинга, одна из которых работала при комнатной температуре, а вторая – при почти абсолютном нуле.

Первая установка использовалась не для замеров свойств антипротонов, а для того, чтобы понять, как быстро частицы вращаются, взаимодействуя с магнитным полем ловушки Пеннинга. Эти данные были нужны ученым для того, чтобы "удалить" подобные помехи из замеров второй ловушки, куда параллельно запускался второй антипротон, и повышения скорости проведения измерений. 

Благодаря подобным ухищрениям японским и немецким физикам, работавшим с частицами антиматерии в ЦЕРН, удалось выяснить, что магнитный момент антипротона – то, как сильно частица реагирует на внешние магнитные поля – совпадает с аналогичным значением для протона до 9 знака после запятой.

Как отмечают Сморра и его коллеги, точность этих замеров можно повысить еще примерно в 10 раз, однако уже сейчас можно говорить о том, что различия между материей и антиматерией вряд ли скрываются в еще меньших расхождениях в свойствах протонов и антипротонов. В подобном случае, предположительные свойства новорожденной Вселенной будут несовместимы с тем, что мы знаем о Большом Взрыве, что делает загадку пропажи антиматерии еще более интересной и непонятной, заключают физики.

Источник

Сотрудники Института физики полупроводников СО РАН разработали метод печати надежных устройств для гибкой электроники на 2D-принтере. Для этого они получили новый диэлектрический материал – фторированный графен. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ), а их результаты были опубликованы в журналах Physical Chemistry Chemical Physics и Nanotechnology.

Гибкая (растягиваемая, изгибаемая) электроника в настоящее время рассматривается как одно из магистральных направлений развития технологий электроники будущего. Ученые считают, что в таких устройствах широко использующийся кремний может иметь только очень ограниченное использование, а его место займет монослойный материал графен — полуметалл, который можно получить из очищенного графита. Он может растягиваться на 25%, изгибаться, сворачиваться, при этом его свойства останутся почти неизменными. Его использование в электронных устройствах значительно уменьшает размеры и массу схемы, а также ее энергопотребление.

Для создания электронных устройств необходимо иметь материалы с разными свойствами – от проводников до изоляторов. Материал, получаемый из графена, — оксид графена, изолятор, механические свойства которого позволяют применять его для создания устройств гибкой электроники, а прекрасно отработанная технология получения делает его доступным и дешевым материалом. Однако он имеет ряд существенных недостатков. Например, оксид графена не способен обеспечить надежную изоляцию (так как по нему всё-таки течет электрический ток) и обладает очень низкой стабильностью: даже незначительное повышение температуры за счет нагрева или протекания тока заметно увеличивает его проводимость. Всё это мешает использовать оксид графена в качестве диэлектрика — вещества, не проводящего электрический ток.

«Нами разработан простой способ получения другого диэлектрического материала на основе графена — фторированного графена. Мы показали, что пленки, полученные из фторированного графена, обладают уникальными диэлектрическими свойствами, однако механические свойства этого материала уступают свойствам оксида графена. Поэтому мы предложили создавать двухслойные пленки: если на поверхность оксида графена нанести тонкий (несколько нанометров) слой фторированного графена, то обе проблемы оксида графена решаются. Кроме того, нами предложен простой и дешевый способ получения пленок с отрицательным дифференциальным сопротивлением (свойство важное для многих приложений) на твердых и гибких подложках любой площади из суспензии частично фторированного графена, Также был найден целый класс подходящих материалов на основе фторированного графена для изготовления мемристоров», — рассказала один из авторов статьи Ирина Антонова, руководитель гранта РНФ, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Института физики полупроводников СО РАН.

Мемристоры — это материалы, сопротивление которых может обратимо изменяться в зависимости от приложенного напряжения. Мемристоры позволяют существенно ускорить время перезаписи информации до микросекунд и даже наносекунд. Разработка мемристоров рассматривается как прорывное направление в развитие технологий хранения информации.

На основе разработанных новых материалов с помощью печатных 2D-технологий ученые смогут создавать надежные устройства для гибкой электроники. Конечно, нельзя напечатать полноценный компьютер, зато можно сделать огромное количество бытовых приборов. Экономия достигается за счет того, что печатные технологии не требуют больших заводов, дорогостоящего оборудования и сверхчистых помещений. Чернила для 2D-принтера представляют собой суспензию — смесь, где твердое вещество распределено в виде мельчайших частиц в жидком веществе во взвешенном состоянии. По словам ученого, нужные слои можно печатать в буквальном смысле рулонами. Такая процедура сравнима с печатью газет. Имея набор чернил с разными электронными свойствами, можно создавать широкий спектр электронных приборов.

При помощи печатных 2D-технологий можно изготавливать радиочастотные метки и идентификаторы (такие метки, например, прикреплены на товарах в магазинах), легкие и дешевые батарейки и аккумуляторы, электронные схемы в игрушках, всевозможные датчики и даже компактные приборы для тестирования состояния здоровья человека. Такой прибор будет выглядеть как гибкий кусочек площадью несколько квадратных сантиметров, который крепится на запястье и на котором будет напечатано определенное количество датчиков с небольшой антенной. С помощью этого устройства можно будет измерить давление, сердцебиение, проанализировать выделяемые кожей газы, узнать о состоянии крови. Экспресс-анализ состояния человека будет готов за несколько минут, а размеры прибора таковы, что он легко поместится в небольшом кармане. Пока экспресс-анализаторы — это дело будущего, которое основано на развитии печатных технологий. Ожидается, что использование материалов на основе графена обеспечит прорыв в качестве электронных устройств, создаваемых при помощи печатных технологий, и значительно расширит спектр возможных приложений.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Новосибирского государственного университета, Новосибирского государственного технического университета и Северо-восточного федерального университета имени М.К. Аммосова.

Источник

Микроорганизмы оставляют следы на марсианских камнях

Ученые, возглавляемые Татьяной Милоевич (Tetyana Milojevic) с химического факультета Венского университета, Австрия, проводят поиски уникальных биогенных следов, остающихся на поверхностях минералов в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Биохимик и астробиолог изучает эти следы на своей миниатюрной «марсианской ферме», где она может наблюдать взаимодействия между археями (доядерными микроорганизмами) вида Metallosphaera sedula и марсианскими горными породами. Эти микробы способны окислять металлы и включать их в свой метаболический цикл.

В своей лаборатории на кафедре биофизической химии Венского университета Милоевич и ее коллеги на своей «марсианской ферме» имитируют древнюю и, вероятно, вымершую микробную жизнь – поддерживаемую за счет газов и синтетических имитаторов марсианского реголита разных составов. Команда исследует взаимодействия между археями Metallosphaera sedula, микробами, способными существовать в экстремальных условиях, и различными минералами, содержащими питательные элементы для этих микроорганизмов – металлы. Археи Metallosphaera sedula являются хемолитотрофами, то есть они способны к метаболизму неорганических веществ, таких как железо, сера и уран.

«Мы смогли показать, что, благодаря своей окислительной активности по отношению к металлам, археи M. sedula активно колонизируют образцы имитированного марсианского реголита и высвобождают ионы металлов, которые переходят в раствор, а на поверхности минералов при этом остаются характерные следы, указывающие на присутствие жизни, - пояснила Милоевич. – Помимо того, что эти археи могут помочь обнаружить следы жизни на Марсе, они могут также оказаться полезными для добычи полезных ископаемых с поверхностей небесных тел, таких как астероиды, методами гидрометаллургии».

Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Microbiology.

Источник

Внеземной разум еще не обнаружен, но «стук сердца» Вселенной уже услышан

Сигналы, напоминающие стук сердца человека, были приняты самым чувствительным «ухом» на Земле. Это «ухо» носит название Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST) и представляет собой крупнейший в мире радиотелескоп, размер тарелки которого эквивалентен 30 футбольным полям. Этот телескоп находится в долине, расположенной в юго-западной части гористой китайской провинции Гуйчжоу.

В течение периода наладки и первичных испытаний этого телескопа, строительство которого было завершено в сентябре 2016 г., было произведено обнаружение десятков пульсаров-кандидатов, шесть из которых были подтверждены при помощи ряда обсерваторий, находящихся на территории других стран мира. Китайские исследователи обработали сигналы, идущие от первых двух подтвержденных пульсаров, и создали на их основе звукозаписи, позволившие услышать обычным людям «стук сердца» Вселенной.

Основными научными целями миссии FAST являются поиски пульсаров, нейтрального водорода, молекул в межзвездном пространстве и сигналов, посылаемых нам потенциальными представителями внеземных цивилизаций.

Пульсар представляет собой вращающуюся нейтронную звезду, обладающую мощным магнитным полем. Нейтронная звезда образуется в результате коллапса ядра массивной звезды в конце ее жизненного цикла.

С введением в эксплуатацию радиотелескопа FAST Китай стал обладателем одного из самых мощных инструментов для обнаружения пульсаров.

В будущем телескоп FAST планируется оснастить многолучевым приемником, являющимся многоцелевым инструментом, способным существенно расширить круг научных задач, решаемых при помощи этой обсерватории. Он позволит получать данные по пульсарам, спектрам космических объектов и быстрым радиовсплескам за одно сканирование. При помощи этого оригинального метода ученые смогут обнаружить свыше 1000 пульсаров, более 100000 галактик и десятки быстрых радиовсплесков.

Источник

Космологи объяснили, почему Вселенная является трехмерной

МОСКВА, 17 окт – РИА Новости. Мы живем в "плоском" трехмерном пространстве благодаря существованию особых узлообразных структур из элементарных частиц в ранней Вселенной, которые сохраняли стабильность только в среде с тремя измерениями, говорится в статье, опубликованной в European Physical Journal C.

"Наша идея "узлового" расширения Вселенной не только объясняет существование трех измерений, но и раскрывает то, откуда взялась энергия, необходимая для осуществления этого процесса, и почему он так резко остановился. Сеть этих узлов, грубо говоря, лопнула почти сразу после начала расширения Вселенной, что ликвидировало источник энергии, питавший этот процесс", — рассказывает Томас Кепхарт (Thomas Kephart) из университета Вандербильта в Нэшвилле (США).

На сегодняшний день среди ученых нет консенсуса насчет того, является ли наша Вселенная трехмерной, или же на самом деле в ней гораздо больше измерений, часть из которых мы просто не видим или даже не можем видеть по разным причинам. Существование этих измерений, как сегодня надеются физики, может помочь нам "примирить" теорию относительности и квантовую физику и создать теорию квантовой гравитации, объясняющую то, что происходит внутри черных дыр.

К примеру, теория суперструн постулирует, что Вселенная изначально родилась десятимерной и обладала одним временным и девятью пространственными измерениями. Часть сторонников этой теории считают, что "лишние" шесть измерений схлопнулись и замкнулись сами на себя. Другие физики считают, что наша трехмерная Вселенная является лишь частью многомерной мультивселенной (мультиверса), а остальные шесть измерений мы не можем увидеть и изучить.

Кепхарт и его коллеги предполагают, что существование трех измерений в нашей текущей Вселенной и сам факт ее расширения не были случайными событиями, а вполне логичными и связанными друг с другом вещами. Они пришли к такому выводу, пытаясь просчитать и описать первые мгновения жизни Вселенной после Большого Взрыва.

После рождения Вселенной, как отмечает ученый, в ней не было, ни материи, ни света – по сути, она была заполнена энергией и одномерными объектами-струнами, в сплетениях которых формировались первые элементарные частицы.

Эти струны, как показывают расчеты команды Кепхарта, периодически объединялись в сложные структуры, так называемые трубки, которые, в свою очередь, могли тоже переплетаться и образовать различные петли, узлы и прочие геометрические фигуры. Они сохраняли стабильность на протяжении более длительного времени, чем породившие их элементарные частицы, постоянно возникавшие и исчезавшие в кварково-глюонном "супе" первичной  Вселенной.

В этой сети, по словам космологов, была заключена огромная энергия, которая заставила Вселенную стремительно и равномерно расширяться до тех пор, пока  ее температура не упала до достаточно низкого уровня, чтобы энергия в этих узлах и трубках не начала превращаться в материю.

Подобная идея, как отмечает Кепхарт, позволяет не только понять то, почему Вселенная имеет только три измерения, но и объясняет то, почему она, как показывают последние наблюдения зондов WMAP и "Планк", является более однородной и "гладкой", чем предсказывает теория Большого Взрыва.

Сейчас ученые пытаются понять, как предсказания их "узловой" теории могут отличаться от того, что говорит нам классическая космология. Их открытие, как подчеркивают исследователи, критически важно для проверки этой идеи и доказательства ее жизнеспособности.

Источник

Астрономы промеряют нашу Галактику методом параллакса

Астрономы при помощи радиотелескопа Very Long Baseline Array (VLBA) Национального научного фонда США напрямую измерили расстояние до звездообразовательной области, расположенной на противоположной от Солнца стороне нашей галактики Млечный путь. Измеренное таким образом расстояние оказалось примерно в два раза больше, по сравнению с максимальным расстоянием, измеренным в нашей Галактике ранее.

«Это означает, что при помощи телескопа VLBA мы теперь можем составить подробную карту расстояний до всех крупных объектов нашей Галактики», - сказал Альберто Санна (Alberto Sanna), сотрудник Института астрономии Общества Макса Планка, Германия.

Измерения расстояний до объектов Млечного пути имеют большое значение, поскольку наше Солнце находится в одном из спиральных рукавов Галактики, и мы не можем увидеть всю Галактику целиком – поэтому создавать представление о форме и структуре Млечного пути мы можем, лишь измеряя расстояния до тех или иных его объектов.

В этом новом исследовании астрономы использовали метод тригонометрического параллакса, позволяющий при помощи простых тригонометрических соотношений рассчитывать расстояние до космического объекта, зная угол его видимого смещения на небе при наблюдениях, проводимых с интервалом в полгода, за которые Земля успевает пройти путь от одной точки солнечной орбиты до противоположной. Этот эффект можно проиллюстрировать, закрывая поочередно то один глаз, то другой и наблюдая при этом видимое смещение находящегося перед глазами объекта.

Эти новые наблюдения, проведенные при помощи телескопа VLBA в 2014 и 2015 гг., позволили измерить расстояние более чем в 66000 световых лет до звездообразовательной области под названием G007.47+00.05. Прежний «рекорд» измерения расстояния при помощи метода параллакса составлял 36000 световых лет.

Для измерения этого расстояния ученые воспользовались особым эффектом, состоящим в том, что расположенные в звездообразовательных областях молекулы метанола и воды действуют как природные мазеры – аналоги лазеров, усиливающие, однако, в отличие от последних не световое, а радиоизлучение. Это позволило по местному усилению радиоизлучения идентифицировать звездообразовательную область и определить затем расстояние до нее.

Источник

Открытие, о котором неофициально говорили ученые еще в конце августа, и о котором догадывались СМИ, подтвердилось.

Астрономы обнаружили гравитационный сигнал от слияния нейтронных звезд, а также впервые в истории зафиксировали отклик во всех диапазонах электромагнитного спектра.

Работа стала возможна благодаря сотрудничеству более 3500 участников из 900 научных коллективов. Ее результаты изложены в нескольких статьях, важнейшие из которых публикуются 16 октября 2017 года сразу в нескольких ведущих журналах

Гравитационные волны – возмущения пространства-времени, излучаемые движущимися массами и распространяющиеся со скоростью света. Они были предсказаны в рамках общей теории относительности еще в 1916 году, но долгое время оставались необнаруженными из-за низкой чувствительности детекторов. Тем не менее, математические расчеты показывали, что слияние компактных астрофизических объектов, таких как нейтронные звёзды или черные дыры, может породить гравитационно-волновой сигнал такой интенсивности, что его будет возможно поймать с помощью существующих детекторов.

Впервые об их обнаружении было объявлено 11 февраля 2016 года, а в октябре 2017 года американским исследователям Кипу Торну, Райнеру Вайссу и Барри Бэришу присудили Нобелевскую премию по физике за работу по созданию гравитационно-волновой обсерватории LIGO, на которой был получен сигнал. Он исходил от слияния двух черных дыр массами 36 и 29 солнечных масс на расстоянии около 1,3 млрд световых лет от Земли.

С открытием гравитационных волн у астрономов появился новый канал информации наряду с электромагнитным спектром и нейтринной астрономией. Теперь есть возможность непосредственно изучать параметры очень компактных объектов, что было невозможно при каких-либо иных типах наблюдений. Например, анализ первого обнаруженного гравитационно-волнового сигнала показал, что в процессе слияния порядка трех масс Солнца ушло именно в гравитационное излучение.

Но детекторы типа LIGO не могут точно определить направление на небе, откуда пришел сигнал. Дело в том, что обсерватория LIGO состоит из двух детекторов: в Ливингстоне (штат Луизиана) и в Хэнфорде (штат Вашингтон), удаленных друг от друга на 3002 километра. Направление оценивается по временной задержке прихода сигнала на каждый детектор, и, при наличии всего двух детекторов возможное направление на источник будет выглядеть на звездной карте как тонкое кольцо. При этом толщина кольца уменьшается при уменьшении погрешности измерений.

Эта ситуация изменилась с вводом в строй 1 августа 2017 года обсерватории VIRGO, расположенной вблизи итальянского города Пиза. Теперь количество гравитационных детекторов достигло трех, и появилась реальная возможность установить точные координаты гравитационного сигнала. 14 августа впервые в истории все три детектора зафиксировали гравитационный сигнал от слияния чёрных дыр, получивший обозначение GW170814. Область на небе, из которой он пришел, удалось определить с точностью в 60 квадратных градусов, что значительно точнее, чем локализация предыдущих сигналов.

Следующий сигнал, получивший позднее название GW170817, все три гравитационных детектора совместно зафиксировали всего через несколько дней: 17 августа 2017 года в 12.41.04 (UTC) –

он-то и привел к открытию, которого астрономы так ждали, и готовились объявить в этот понедельник в разных странах мира под строгим эмбарго.

В тот день, 17 августа, через 2 секунды после регистрации гравитационных волн научный прибор Gamma-ray Burst Monitor (GBM) на борту космической обсерватории Fermi, и космическая гамма-обсерватория ИНТЕГРАЛ независимо зафиксировали короткий гамма-всплеск. Обсерватория Fermi в автоматическом режиме определила координаты источника гамма-всплеска и послала данные в координационную сеть гамма-всплесков (GCN).

Причем по характеристикам это событие соответствовало слиянию нейтронных звезд, а не черных дыр, как было в предыдущих ситуациях. Поиск и анализ информации от других детекторов позволили локализовать область, откуда пришли гравитационные волны, и начать интенсивную кампанию по поиску следов слияния в электромагнитном диапазоне. На этот раз направление на источник удалось определить гораздо точнее. Область на небе, откуда пришли гравитационные волны, составила менее 30 квадратных градусов.

LIGO

Последующий анализ данных трех детекторов позволил определить свойства источника. Учитывая модель гравитационной волны, эффекты, связанные с собственным вращением сливающихся компонент, а также приливные взаимодействия, астрономы определили, что расстояние до источника составляет приблизительно 40 мегапарсек. Оценки масс компонент дают (1,36-2,26) и (0,86-1,36) масс Солнца. Но авторы исследования замечают: опираясь только на данные гравитационных детекторов, нельзя исключать, что компоненты могли бы оказаться ещё более компактными объектами, например кварковыми звездами или черными дырами.

На основе задержки между моментами прихода сигнала на обсерватории Fermi и ИНТЕГРАЛ, как и в случае гравитационных детекторов, удалось значительно улучшить локализацию источника гамма-лучей. Выяснилось, что время и область гамма-всплеска совпадают с направлением на источник гравитационных волн, полученных коллаборацией LIGO/Virgo. Сигнал был классифицирован как sGRB (short gamma-ray burst) – так называемые короткие гамма-всплески, длительность которых не превышает двух секунд. Астрофизики связывают эти явления со слиянием компактных объектов, например двух нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры.

Это оказался самый близкий гамма-всплеск подобного класса с измеренным красным смещением.

Используя оценки координат источника, астрономы начали поиски его оптических проявлений, как только в их местности наступала темнота. Телескопы в Чили стали первыми, где спустя 10 часов после слияния стала видна область локализации всплеска.

«LIGO–VIRGO сообщили не только о слиянии двух нейтронных звезд, которые должны дать оптический сигнал, но и приблизительное расстояние до самой системы – около 130 миллионов световых лет. Команды, занимающиеся обзорами относительно близких галактик, тут же опубликовали циркуляр со списком мест, где может располагаться источник всплеска. Все эти галактики стали целями для точечного поиска.

Далее открытие оптического послесвечения было лишь делом времени. Ну и везения для тех, кто первым навёлся на галактику NGC 4993,

— пояснил «Газете.Ru» к.ф.-м.н., руководитель сектора быстропеременных космических источников отдела Наблюдательной и теоретической астрономии и радиоинтерферометрии ИКИ РАН Алексей Позаненко. — Независимо друг от друга оптический компонент открыли 6 команд, но первым всё же оказался телескоп Swope. А дальше, когда координаты были опубликованы в закрытой сети, у всех наблюдателей уже была цель. И оставалось лишь понять, похож ли открытый источник на то, что мы должны видеть. Оказалось, что по спектральным характеристикам и по виду кривой блеска объекта он совершенно не похож на известные короткие гамма-всплески. Объясняется это тем, что мы наблюдаем источник под большим углом, в отличие от других более далеких гамма-всплесков, которые мы видим близко к оси джета.

Медленный темп падения блеска источника хорошо описывает излучение так называемой килоновой (еще ее называют мини-сверхновой или макроновой). А для объяснения уникальных наблюдательных свойств источника в гамма-диапазоне мы предложили физическую модель, которую предстоит проверить в будущих наблюдениях. Слияние двух нейтронных звезд, в свою очередь, подходит под существующие представления об источниках, порождающих короткие гамма-всплески. Таким образом, это событие связало воедино все наши представления о слиянии компактных систем, образовании коротких гамма-всплесков, образовании оптических послесвечений коротких гамма-всплесков и эмпирически подтвердило существующие теории».

Кстати, одним из первых инструментов, обнаруживших оптическое послесвечение, стал российский МАСТЕР, разработанный под руководством профессора МГУ Владимира Липунова. Это глобальная сеть телескопов-роботов, которые способны автономно выбирать тактику обзора неба, обрабатывать потоки данных порядка нескольких терабайт в сутки в режиме реального времени и писать и отправлять научные сообщения.

«В коллаборации LIGO–VIRGO, – продолжает Алексей Позаненко, – участвуют сотрудники МГУ им. Ломоносова и Института прикладной физики РАН (Нижний Новгород). Любые научные группы могут стать официальными партнёрами LIGO/Virgo. В России это, по крайней мере, ученые, представляющие Россию в проекте ИНТЕГРАЛ, эксперимент Konus-Wind, MASTER, наша группа в ИКИ (IKI-GRB Follow-up Network). Первые две – гамма-обсерватории, вторые две – работают в оптике. МАСТЕР – это всемирно известная сеть для поиска транзиентных объектов. Наша сеть IKI-GRB FuN устроена иначе. Она развернута на базе существующих обсерваторий России, стран СНГ и дальнего зарубежья, развитие сети идет в тесной кооперации с ИПМ РАН и сетью ISON.

Мы сотрудничаем с КрАО, Саянской обсерваторией в поселке Монды, с обсерваториями в Уссурийске, Кисловодске, с САО РАН, Майданакской обсерваторией в Узбекистане, Тань-Шаньской обсерваторией в Казахстане, Абастуманской обсерваторией в Грузии, обсерваторией Хурелтогот в Монголии, обсерваторией Chilescope в Чили, кстати, построенной российскими любителями астрономии. В каждой из этих обсерваторий осуществляется программа наблюдений послесвечений гамма-всплесков.

То есть, после сообщения от гамма-обсерваторий, они прерывают свои наблюдения и наводятся по имеющимся координатам.

В случае с гравитационными сигналами всё устроено сходным образом. Эта работа координируется из ИКИ нами, сотрудниками сектора быстропеременных космических источников (Алексей Степанович Позаненко – руководитель, и трое молодых сотрудников – Вольнова Алина, Минаев Павел и Мазаева Елена). К нам стекаются все данные».

Долгое эхо

Позднее послесвечение удалось обнаружить и в других диапазонах. Через 12,8 часов обсерваторией Gemini был обнаружен отклик в ближнем инфракрасном диапазоне. В ультрафиолетовом диапазоне сигнал был обнаружен космическими телескопами Swift и Hubble Space Telescope. Также к наблюдениям подключились телескопы Pan-STARRS, Magellan и Subaru. В итоге на протяжении нескольких недель проводился почти непрерывный мониторинг источника. Наблюдения в рентгеновском диапазоне также представляют большую ценность, потому что позволяют узнать геометрию выброса вещества при слиянии. В этих наблюдениях также участвовало большое количество телескопов, включая Swift, INTEGRAL и Chandra.

Интересно, что рентгеновский компонент был обнаружен лишь на 9-й день наблюдений телескопом Chandra. Исследователи предполагают, что такая задержка связана с ориентацией направленного выброса вещества – джета. Фактически джет был направлен совсем в другую сторону, а эффекты, связанные с разлетающийся оболочкой, проявились гораздо позже. Также довольно долго астрономы не могли обнаружить отклик в радиодиапазоне. Мониторинг указанной области начался почти сразу, но, несмотря на участие в проекте таких радиотелескопов, как американские Very Large Array (VLA), Long Wavelength Array и австралийский ATCA, сигнал был обнаружен только 2 сентября. В наблюдениях принимала участие и знаменитая Atacama Large Millimeter Array (ALMA). Также принимались попытки обнаружить связанные со слиянием нейтронных звезд нейтрино, однако они не увенчались успехом.

Одну из важнейших ролей в открытии слияния нейтронных звезд сыграла обсерватория ИНТЕГРАЛ, которая в эти дни отмечает 15-летие успешной работы на орбите. Обсерватория была запущена на орбиту российской ракетой-носителем «Протон», за что российские ученые получили права на 25% наблюдательного времени. Для обсерватории ИНТЕГРАЛ впервые в России был реализован принцип национальной обсерватории. Это значит, что любои ученыи из любого россииского научного института, университета, обсерватории может подать заявку на проведение наблюдений и получить данные. Все научные данные становятся доступными для россииских ученых через Россиискии Центр Научных Данных (РЦНД) в ИКИ РАН.

Благодаря такой организации работы и сотрудничеству с европейскими учеными, данные обсерватории поступают в РЦНД почти в непрерывном режиме, что позволяет российским ученым обрабатывать их практически в режиме реального времени. Так было, в том числе, и при обнаружении гамма-излучения от гравитационно-волнового события 17 августа. «Мы здесь в ИКИ получали и проводили их анализ одновременно с нашими коллегами из Швейцарии, Италии, Франции и Дании, – говорит Александр Лутовинов, профессор РАН, руководитель лаборатории релятивистских компактных объектов отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН, являющийся одним из представителей российских ученых в проекте ИНТЕГРАЛ, — Это, действительно, выдающееся открытие – мы впервые зарегистрировали гравитационные волны и мощное гамма-излучение от одного и того же космического объекта.

Раньше такого никогда не случалось: мы увидели явные признаки слияния нейтронных звезд».

Еще одно важное наблюдение было сделано спустя две недели после всплеска в оптическом диапазоне. «Телескопы VLT и HST заметили признаки радиоактивного распада – то, что астрофизики называют r-процессом. Определенные черты в спектре указали на то, что в выбросе, возможно, появились элементы группы лантаноидов. При r-процессе (r-rapid) происходит быстрый захват нейтронов, и могут образовываться элементы тяжелее железа. Теперь мы видим, откуда берутся вокруг нас все тяжелые металлы

– это действительно результат слияния нейтронных звезд», — поясняет Александр Лутовинов.

Что же осталось после слияния двух нейтронных звезд? По словам Лутовинова, есть три возможных варианта. Во-первых, в результате слияния могла сразу образоваться черная дыра, если две нейтронные звезды были достаточно массивны. Мог получиться тяжелый остаток — массивная нейтронная звезда, которая достаточно быстро сколлапсирует в черную дыру.

«И, наконец, мог получиться магнитар, хотя в принципе, наблюдения ИНТЕГРАЛа в течение 5 дней после вспышки и отсутствие сигнала этот вариант ставят под сомнение — и это очень еще один важный вклад обсерватории, помимо самого открытия», — пояснил ученый.

По его словам, открытие даст возможность лучше понять саму природу нейтронных звезд, уточнить уравнения состояния вещества, из которого они состоят.
Наконец, августовское открытие дало возможность получить строгие ограничения на скорость распространения гравитационных волн –

как и гласит теория, с высокой точностью их скорость оказалась равна скорости света.

Наблюдение сигнала GW170817 имеет беспрецедентную важность для современной астрономии. Многое здесь произошло впервые. Впервые астрономам удалось пронаблюдать слияние двух нейтронных звёзд. Причём, по астрофизическим меркам, довольно близко – всего в 40 Мпк. Впервые обнаружен и гамма-, и оптический компонент от гравитационного всплеска. И это было бы невозможно без слаженной работы большого количества институтов и обсерваторий (в том числе и космических) по всему миру. Слияние гравитационной и классической астрономии дает возможность построить наиболее полную картину происходящего в глубинах Вселенной, проверить многие теории и, возможно, обнаружить новые, ещё не открытые явления.

Источник

Астрономы раскрыли загадку рождения самых мощных космических лучей

МОСКВА, 16 окт – РИА Новости. Первый масштабный анализ свойств космических лучей, падающих на Землю, показал, что самые мощные из них возникают не внутри нашей Галактики, а далеко за ее пределами, сообщает пресс-служба Технологического института в Карлсруэ.

"Космические лучи можно назвать своеобразными "послами" Вселенной, которые позволяют нам узнать много нового про то, как она возникла и как она выглядит сегодня. Они позволяют нам взглянуть на саму историю космоса. То, что мы зафиксировали избыток лучей, приходящих к нам из определенных точек неба, заметно прояснило то, где находится их потенциальная "родина", — заявил Маркус Рот (Markus Roth) из Технологического института в Карлсруэ (Германия).

Космические лучи были открыты в 1912 году австрийским физиком Виктором Хессом во время одного из полетов на воздушном шаре, в ходе которых он замерял уровень радиации в атмосфере. Они представляют собой элементарные частицы и ядра атомов разных элементов, разогнанные до околосветовых скоростей, давно представляют одну из главных загадок для науки и источников опасности для здоровья космонавтов и астронавтов.

На сегодняшний день среди ученых нет консенсуса об их происхождении – часть астрономов считает, что эти частицы разгоняются в горячих останках взорвавшихся звезд внутри Млечного Пути, а другие предполагают, что их источником являются ядра и облака газа в далеких галактиках. Что еще интереснее, третья группа исследователей считает, что их порождают распады частиц темной материи в центре Галактики.

Рот и его коллеги уже почти десять лет наблюдают за космическими лучами, которым удается "пробить" атмосферу Земли и достичь ее поверхности, используя мощности телескопа Пьера Оже, построенного в 2008 году специально для наблюдений за частицами высоких энергий в аргентинской части Анд.

Магнитный "щит" и атмосфера Земли, как отмечают исследователи, в данном случае играют роль своеобразного фильтра, так как их могут пробить лишь самые мощные космические лучи, обладающие достаточно высокой скоростью движения и энергией. Наблюдая за тем, откуда они прилетают, ученые пытались понять, является ли их источником Галактика или ее "соседи".

Первые промежуточные итоги этих наблюдений были опубликованы в 2009 году, и они показали, что самые мощные лучи имеют внегалактическое происхождение. Не все поверили в подобные замеры, так как телескоп "Ферми", следивший за центром Млечного Пути, параллельно показал, что туманности, оставшиеся после взрывов сверхновых, тоже являются источником частиц высокой энергии.

По этой причине Рот и его коллеги потратили последующие 8 лет на накопление дополнительных порций данных, которые, как надеялись астрофизики, должны были подтвердить их первоначальную гипотезу.

Недавно этот процесс был завершен, и сейчас, по словам Рота, можно с уверенностью говорить о том, что самые мощные космические лучи действительно имеют внегалактическое происхождение. Их самые яркие "очаги", как показывают данные с телескопа Пьера Оже, находятся на очень большом расстоянии от ядра Галактики, эквивалентном тому, если бы мы взяли и склеили друг с другом примерно 240 полных Лун.

Их источник, как отмечают астрономы, пока остается загадкой, однако они, судя по частоте падения на Землю и другим свойствам, возникли в близлежащих галактиках, расположенных на небольшом расстоянии от Млечного Пути.

В ближайшее время детекторы обсерватории Пьера Оже будут обновлены. Это, по словам Рота, позволит ей не только наблюдать за частицами, чья энергия будет в десятки и сотни раз выше, чем у текущего "улова" космических лучей, но и найти их источник, так как атмосфера Земли не будет сильно искривлять траекторию движения столь сильно разогнанных частиц.

Источник

Ученые объясняют, как на Марсе может существовать вода в жидком состоянии

Команда исследователей под руководством доктора Лорны Дуган (Lorna Dougan) из Лидского университета, Великобритания, проанализировала структуру воды в растворе перхлората магния - так называемом «имитаторе марсианской воды» ("mimetic Martin water") – чтобы глубже понять возможность существования воды в жидкой форме на поверхности Марса.

Образцы марсианского грунта, собранные при помощи посадочного аппарата Phoenix («Феникс») в 2009 г., выявили наличие кальция и мощных окислителей, включая перхлорат магния. Это породило предположения о том, что течение растворов перхлоратов могло стать причиной появления на поверхности Марса каналов и других образований, носящих признаки жидкостной эрозии.

Температуры на поверхности Марса лежат в диапазоне от примерно 20 градусов Цельсия на экваторе до минус 153 градусов Цельсия близ полюсов. Средняя температура на поверхности Красной планеты составляет минус 55 градусов Цельсия – и при такой температуре вода, разумеется, не может существовать на поверхности Марса в жидкой форме, но концентрированные растворы перхлоратов могут не замерзать даже при настолько низких температурах, пояснила Дуган.

Проведя ряд экспериментов в оксфордской лаборатории ISIS, а также построив компьютерную модель «имитатора марсианской воды», команда Дуган смогла глубже понять структуру воды в растворе перхлоратов.

Результаты этого анализа показывают, что содержание в растворе перхлората магния оказывает большое влияние на структуру воды. Влияние перхлорат-иона эквивалентно приложению к жидкой воде давления в 2 миллиарда паскалей или более. Команда наблюдала, как происходила частичная сегрегация ионов в воде, и считает, что, скорее всего, именно этот эффект предохраняет воду от замерзания.

«Это вызывает ряд интересных соображений о возможности существования жизни на Марсе. Если вода на Марсе аналогична по структуре воде, находящейся под повышенным давлением, то, возможно, нам следует искать в ней организмы, адаптированные к существованию в условиях экстремально высоких давлений, таких как бактерии-пьезофилы, обитающие в глубинах морей на Земле», - объяснила Дуган.

Источник

Фейки фейков: ученый объяснил, почему искусствоведы объявили войну физикам

МОСКВА, 15 окт — РИА Новости. Джеффри Тейлор, профессор университета Западного Колорадо и специалист в области изучения подделок в искусстве, рассказывает о том, как точные науки помогают различать настоящие картины и подделки, почему искусствоведы ненавидят физиков и раскрыл секрет того, как некоторые подделки оказываются сегодня ценнее оригинальных работ художников.

Джеффри Тейлор — один из ведущих специалистов в мире в области "криминального" искусствоведения, работает в университете Западного Колорадо в городе Ганнисон. Несколько лет назад он основал одну из первых лабораторий, занимающихся научной оценкой подлинности картин и изучением способов их реставрации.

На прошлой неделе он выступил с лекцией в рамках всероссийского фестиваля "Наука 0+", проходившего в стенах МГУ, и рассказал о том, как наука постепенно проникает в искусствоведение и помогает отличать настоящие картины от изощренных подделок.

— Джеффри, в последние годы физики и химики начали активно интересоваться культурой и искусством и приспосабливать методы своих наук для использования в истории и искусствоведении. С чем это связано?

— Все это связано с тем, что подделка произведений искусства сегодня является одной из самых серьезных экономических проблем, которая затрагивает все центры культуры и творчества, начиная с Нью-Йорка и Москвы и заканчивая Китаем. Везде есть люди, готовые тратить огромные усилия и средства на подделку картин и прочих памятников творчества.

С другой стороны, надо понимать, что подделки существуют примерно столько же, что и само искусство. Однако в последние годы мы начали создавать новые методики анализа картин, которые позволяют отличить настоящую работу от имитации. Эти первые успехи привлекли внимание других ученых, и наша небольшая индустрия постепенно разрослась.

Этот процесс лично для меня интересен тем, что не всегда подобные исследования проводятся правильно. Довольно часто их авторы допускают серьезные методологические ошибки, и порой под подобной личиной скрываются люди, которые просто хотят доказать свою точку зрения, не будучи учеными. Пока, к счастью, реальных ученых больше, чем таких псевдоэкспертов.

Главными движущими факторами всех этих исследований, как мне кажется, являются две взаимосвязанные вещи — деньги и желание быть уверенным в том, что картина или скульптура настоящая. Когда кто-то авторитетно заявляет, что то или иное произведение искусства является оригиналом или подделкой, подобные прокламации могут или обнулить их ценность, или повысить ее на несколько порядков. Все это естественным образом привлекает множество заинтересованных лиц.

— Почему искусство столь ценно для большинства людей? Что заставляет коллекционеров выкладывать огромные деньги за одни картины и не смотреть на другие?

— Мне кажется, что это является уникальной особенностью мира искусства. Ни одна другая сфера экономики не имеет подобной черты, которую мы называем "суперценами". Вкратце ее можно описать так: если вы нарисуете картину с подсолнухами, я вам не дам за нее даже десяти долларов, но если ее нарисовал бы Ван Гог, то тогда она стоила бы сто миллионов долларов.

С физической точки зрения эти картины будут абсолютно идентичны — нарисованы на том же холсте, теми же самыми красками, кистями и мазками, но их стоимость будет различаться в миллионы раз. 

С чем это связано? Существуют и существовали миллионы художников, чьи лица, работы и биографии просто невозможно запомнить. Можно сказать, что мир искусства сегодня живет и развивается по особым историческим законам — есть небольшое число суперзвезд, которых знают все, и все остальные.

 

© Фото : John Burke, UGA

Полотно Ван Гога из серии "Подсолнухи"

К примеру, сегодня типичный любитель искусства знает, кто такие Пикассо, Моне и Ренуар, но он не может запомнить всех остальных импрессионистов, творивших в том же стиле, что и эти великие художники. Небольшие размеры этого перечня имен и являются причиной того, почему работы известных творцов стоят десятки миллионов, а картины талантливых, но безызвестных художников не могут окупить даже стоимости холста и красок. 

На самом деле подобные соображения и есть причина создания подделок: любой художник хорошо знает и понимает, что никогда не будет столь же успешным и известным, как великие мастера, и у него возникает соблазн воспользоваться их славой.  Кроме того, сам факт, что подделки очень активно обсуждаются в прессе, может привлекать людей, ищущих той же славы.

— Имеют ли подделки сами по себе какую-то ценность для науки и искусства? К примеру, знаменитые "Медумские гуси" из Древнего Египта, даже если они являются подделкой, интересны с точки зрения изучения истории живописи XIX века и египтологии того времени.

— Конечно! Более того, существует целый ряд примеров как различные подделки и их авторы становились не менее ценными и знаменитыми, чем те художники, которых они имитировали.

К примеру, сейчас я изучаю картины Элмира де Хори (Elmir de Hory), очень известного венгерского мастера подделок, написавшего тысячу копий работ великих художников и продавший их в десятки картинных галерей по всему миру. Когда его личность была раскрыта, он стал настолько известным, что Орсон Уэллс даже снял про него один из последних фильмов в своей карьере, "Ф как фальшивка" (англ. "F for Fake"). 

Он написал десятки копий картин Пикассо, Матисса, Модильяни и многих других модернистов начала XX века, которые были сделаны настолько хорошо, что впоследствии он стал настоящей знаменитостью. Самое интересное, что теперь его фальшивый Пикассо, Матисс и Модильяни уходят за десятки тысяч долларов на аукционах, и ирония судьбы заключается в том, что сегодня люди начали подделывать де Хори.

Сын де Хори — один из моих близких друзей, и он рассказывал, что часто к нему обращаются потенциальные покупатели картин "великого комбинатора" от художественного искусства с просьбой подтвердить, является ли та или иная работа на аукционе "оригинальным де Хори". 

Два года назад ему удалось найти сразу две подобных "подделки подделки", которые продавались на одном из аукционов в Новой Зеландии, и это сразу привлекло внимание прессы со всех уголков мира. И опять же все это иллюстрирует идею, что главным движущим фактором в этой сфере "искусства" являются деньги.

— Если говорить о подделках, то могут ли их создатели использовать те же методы химии и физики для того, чтобы создать идеальную подделку, ложную сущность которой будет невозможно раскрыть?

— С некоторой долей осторожности можно сказать, что это пока невозможно. С другой стороны, в ближайшие 100 лет могут появиться подделки, которые мы не сможем отличить от оригинала, однако все это будет зависеть от того, как много усилий и средств будет потрачено на создание копии.

К примеру, Эрик Хебборн (Eric Hebborn), еще один знаменитый фальсификатор картин XX века, написал целый учебник о том, как правильно изготавливать подобные подделки. Он вел себя очень осторожно и работал только в одной области — подделывал картины, нарисованные на обычной бумаге.

Перед тем как начать их рисовать, Хебборн обходил все книжные магазины и библиотеки в Лондоне и вырезал из старых книг пустые страницы, когда никто на него не смотрел, и самостоятельно готовил краски, используя методы, которые применяли художники и изготовители красок XIX века.

В таком случае наша работа становится очень тяжелой — отличить подобную подделку от оригинала крайне сложно. С другой стороны, если использовать иные материалы, такие как холсты и масляные краски, подавляющее большинство фальсфикаторов совершат ошибки, которые мы быстро обнаружим.

 

© Peggy Guggenheim Collection, Venice

Картина Фернана Леже, оказавшаяся подделкой

В частности, сейчас я изучаю работы Вольфганга Бельтракки (Wolfgang Beltracchi), одного из современных гуру подделок  из Германии. Полиция Германии поймала его совсем недавно, около пяти лет назад.

Как и Хебборн, он был очень осторожным и соблюдал все "правила фальсификатора" — покупал старые картины на блошиных рынках, соскабливал краску с холста и рисовал теми пигментами, которые использовали мастера, которых он имитировал. 

Он прокололся на незнании того, что современные аналоги их красок, которые продаются во многих магазинах для художников, содержат определенные вещества, которые отсутствуют в масляных красках на работах великих мастеров прошлого. К примеру, он использовал цинковый белый, излюбленную краску мастеров XIX века, в которую была добавлена двуокись титана, используемая для производства белых пигментов сегодня.

В этом, как мне кажется, заключается главная причина того, почему фальсификаторы до сих пор не смогли создать идеальных подделок — химический состав, структура и другие свойства их красок и других художественных материалов находятся вне пределов их понимания и власти. В принципе, ничто не мешает фальсификаторам самостоятельно изготовлять краски, но и тут есть множество способов различить современные красители, перемолотые машиной, и старые краски ручной работы.

— Как недавно обнаружили ученые, многие классики живописи, такие как Рембрандт, могли пользоваться различными оптическими инструментами при создании своих картин. Можно ли считать такие работы подделками?

— Помимо Рембрандта, как сегодня считают некоторые мои коллеги, подобными инструментами мог пользоваться еще и Ян Вермеер, другой известный нидерландский живописец эпохи "золотого века".

Практически идеальные автопортреты и другие картины этих художников заставили многих из наc сомневаться в том, что эти мастера написали данные работы самостоятельно и не использовали камеры-обскуры и другие оптические приборы.

В музее Вены есть знаменитая картина Вермеера "Искусство живописи", и сейчас мы думаем, что она является своеобразной шуткой, понятной только самому художнику в то время, поскольку была явно написана при помощи камеры-обскуры. Для него лично она была демонстрацией того, что уже в XVII веке существовали инструменты, позволяющие достичь почти фотографического качества изображения.

В большей степени, конечно, этот вопрос касается больше самих художников, чем ученых и искусствоведов. Сегодня каждый начинающий художник задумывается о том, стоит ли использовать проекторы, является ли их использование "честным" с точки зрения искусства. Как лично мне кажется, это действительно жульничество, однако у каждого творца или коллекционера может быть свое мнение на этот счет.

К примеру, сегодня есть целое течение в живописи, так называемый фотореализм, представители которого открыто говорят, что используют проекторы в своей работе, но их творчество все равно считается искусством. Более того, Энди Уорхол напечатал фотографию через шелковый трафарет и назвал это картиной, и это все равно считается искусством, и люди готовы платить за это огромные деньги.

— Представители естественных и гуманитарных наук часто не любят друг друга. Как к вам относятся искусствоведы?

— Если говорить просто, то они реально ненавидят нас. Причина этого опять же проста — классическая школа искусствоведения опирается исключительно на чувства и эмоции подобных "знатоков живописи". По сути, они говорят: "я изучал живопись того или иного художника на протяжении 20 лет, я знаю все его работы и все мазки на его холстах, и у меня есть шестое чувство, которое позволяет мне на глаз отличить настоящие работы от подделок".

Когда к таким картинам подходим мы и начинаем изучать структуру пигментов, их состав и прочие вещи и говорим о наших сомнениях в их умозаключениях, сразу возникает конфликт. Большая часть скандалов вокруг подделок знаменитых картин, возникавших в последние годы, родилась именно таким образом: эксперт живописи заявлял, что картина настоящая, тогда как лабораторный анализ говорил об обратном.

"Знатоки" живописи очень не любят, когда их авторитет подрывается подобным образом, однако сейчас их монополия на определение того, является ли та или иная картина подделкой, постепенно исчезает. Это тоже связано с деньгами и славой: раньше самые известные аукционы, такие как "Сотбис" и "Кристис", пользовались услугами небольшого числа избранных экспертов, которым принадлежало последнее слово в определении ценности картин и других работ.

На самом деле аукционы примерно так же относятся  к нам, поскольку возражения ученых порождают сомнения в реальной ценности картин, а рынок очень не любит подобной неопределенности.

К примеру, во время работы в колледже Перчейз, где я основал мою первую лабораторию, хранители его музея два года не подпускали меня к картинам Джексона Поллока и другим шедеврам, которые хранились в его запасниках. Мне не то что не удавалось получить образцы красок и холста, мне просто не разрешали смотреть на эти картины.

Ни одна другая сфера науки не вызывает так много трений, опасений и конфликтов потому, что другие виды научных споров не связаны с таким количеством потенциально потерянных денег. Люди боятся потерять не только репутацию, но и свои богатства.

Источник

Поглотитель планет? Звезда уничтожила 15 планет размером с Землю

В древнегреческой мифологии Титан Кронос съел своих собственных детей, включая Посейдона (у римлян известного под именем Нептуна), Аида (Плутона) и трех дочерей.

Поэтому когда группа астрономов из Принстонского университета открыла двойную звездную систему, одна из компонент которой демонстрировала признаки поглощения ею примерно дюжины каменистых планет массами примерно как у Земли, то ученые, не раздумывая, назвали эту звезду Кроносом, а звезду-компаньона - Криосом, в честь менее известного младшего брата знаменитого титана. Официальные обозначения этих звезд - HD 240430 и HD 240429 – и обе звезды находятся на расстоянии примерно 350 световых лет от Земли.

Это открытие включало два ключевых этапа: сначала было получено подтверждение того, что эта широко разделенная пара на самом деле представляет собой двойную систему, а затем последовало обнаружение необычных особенностей химического состава звезды Кронос, объяснила главный автор нового исследования Сем-Ён Ох (Semyeong Oh).

Кронос и Криос находятся настолько далеко друг от друга, что некоторые астрономы сомневались, что эти две звезды на самом деле составляют пару. Возраст обеих звезд составляет примерно по 4 миллиарда лет, и обе они представляют собой карлики спектрального класса G, того же спектрального класса, что и наше Солнце. Период их обращения друг относительно друга довольно велик и составляет примерно 10000 лет, однако исследователи смогли установить, что звезды входят в состав одной двойной звездной системы, обратив внимание, прежде всего, на равенство радиальных скоростей звезд – являющееся характерным признаком двойной системы.

На втором этапе исследователи сравнили химический состав звезд HD 240430 и HD 240429 и обнаружили между ними огромную разницу, указывающую либо на различие в условиях формирования, либо на различие в эволюционном пути звезд. Звезда HD 240430, получившая впоследствии имя Кронос, была обогащена тяжелыми элементами, что навело ученых на мысль о том, что эта звезда могла поглотить свыше 15 каменистых планет массами примерно как у Земли. Гипотеза о поглощении этой звездой планет размером с Юпитер была отброшена, поскольку уровень относительно легких элементов (углерод, азот и др.), входящих в состав газовых атмосфер планет-гигантов в веществе этой звезды был недостаточно высок для подтверждения этого предположения.

Это новое исследование может заставить астрономов пересмотреть распространенные модели формирования звезд, отмечают авторы.

Исследование было загружено на сервер научных препринтов arxiv 15 сентября.

Источник

Метановые ливни играют ключевую роль в формировании ледяной поверхности Титана

На поверхности Титана, крупнейшего спутника Сатурна, бушуют удивительно мощные ливни, согласно команде планетологов и геологов из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California, Los Angeles, UCLA), США. Хотя эти ливни происходят относительно редко – примерно один раз в течение местного года, продолжительность которого на Титане составляет примерно 29,5 земного года – тем не менее, они происходят чаще, чем полагали исследователи.

«Раньше я считал, что такие мощные ливни случаются один раз в тысячелетие, плюс-минус пара сотен лет, - сказал Джонатан Митчелл (Jonathan Mitchell), адъюнкт-профессор UCLA и один из главных авторов новой работы. – То, что мы открыли, стало для нас большим сюрпризом!»

«Наиболее интенсивные бури с метановыми ливнями в нашей климатической модели приносят примерно по 30 сантиметров осадков за сутки, что можно сравнить с количеством осадков, выпавших этим летом в Хьюстоне, когда там бушевал ураган Харви», - сказал Митчелл, глава исследовательской группы, занимающейся моделированием климата Титана.

На Земле мощные бури могут привести к переносу с потоком воды большого объема горных пород с более высоких участков поверхности на более низко расположенные участки, при этом в области стока воды формируется конус выноса, называемый аллювиальным веером. В этом новом исследовании ученые из UCLA обнаружили, что в тех областях поверхности Титана, где согласно построенной ими модели происходят экстремально мощные бури с метановыми ливнями, космический аппарат НАСА Cassini, завершивший свою миссию в сентябре этого года, зафиксировал наличие аллювиальных вееров – что указывает на их происхождение в результате мощных метановых ливней, считают авторы работы.

Исследование появилось в журнале Nature Geoscience.

Источник

Астрономы открывают необычные галактики типа веретена

Мы привыкли представлять себе галактики как величественные, вращающиеся диски. Однако в новом исследовании Афанасия Цаци (Athanasia Tsatsi) из Института астрономии общества Макса Планка, Германия, вместе с коллегами при помощи обзора неба CALIFA показала, что во Вселенной также относительно часто встречаются галактики, напоминающие веретено. Эти новые данные позволили астрономам создать модель формирования этих галактик в результате столкновения двух спиральных галактик.

В этом новом исследовании команда Цаци обнаружила восемь новых галактик типа веретена, что позволило фактически удвоить число известных галактик этого типа – до настоящего времени исследователям было известно лишь 12 таких галактик. «Космические веретена» оказались намного более широко распространены во Вселенной, чем представлялось ранее.

Благодаря высокому качеству полученных наблюдательных данных ученые смогли воссоздать механизм формирования этих «космических веретен». В общем случае галактики растут за счет слияний с другими галактиками. Так происходило в случае Млечного пути, который рос за счет присоединения меньших по размерам галактик. Для того чтобы сформировалась галактика типа веретена, необходимо, чтобы две обширные дисковые галактики столкнулись под определенным углом (см. анимацию).

Когда галактики начинают взаимодействовать посредством гравитации, одна из них формирует перемычку – вытянутую структуру, расположенную близ центра. Эта перемычка формирует продольную ось «сигары», вокруг которой вращаются звезды обеих объединившихся галактик.

Эти результаты будут вскоре опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics и уже доступны на arxiv.org.

 

Источник

Обнаружена «недостающая» барионная материя, сообщают две независимые группы

Две научные команды, работая независимо друг от друга, нашли свидетельства присутствия в космосе барионной материи – частиц, которые связывают между собой галактики. Одна команда состоит из сотрудников Института космической астрофизики, США, а другая – из сотрудников Эдинбургского университета, Шотландия. Оба научных коллектива заявляют, что решили проблему «потерянной» барионной материи Вселенной – протонов, электронов и нейтронов – обнаружив ее «скрытые запасы».

После того как ученые предложили теорию Большого взрыва, тут же возникла научная проблема: расчеты количества материи, которая должна присутствовать в современном мире, дали примерно вдвое большую величину, по сравнению с наблюдаемыми количествами материи. С тех пор ученые работают над объяснением этой «нехватки» материи – и согласно основной современной гипотезе барионная материя существует во Вселенной в форме нитей, движущихся в пространстве между галактиками и невидимых для обычных средств наблюдения. Именно эту гипотезу проверили в новой работе оба научных коллектива.

Принимая, что барионную материю не удастся наблюдать напрямую, команды использовали для фиксации ее присутствия так называемый эффект Сюняева-Зельдовича, состоящий в том, что свет реликтового излучения (послесвечения, оставшегося со времен Большого взрыва) при прохождении через горячий газ, испытывает на нем рассеяние. Обе команды использовали данные, полученные при помощи спутника Planck, для составления карт предполагаемого расположения «нитей» барионной материи. Команды выбирали попарно галактики и анализировали пространство между ними. Первая команда проверила один миллион пар галактик, другая – 260000 пар. Согласно обеим группам в пространстве между галактиками имеются признаки присутствия «нитей» барионной материи. Согласно первой группе плотность этих «нитей» в 3 раза превышает плотность обычной материи, согласно второй группе – в 6 раз. Обе команды согласились на том, что такие колебания измеренной плотности допустимы в рамках используемого метода и объясняются большой разницей в расстояниях между изученными галактиками.

Оба исследования появились на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.

Источник

Вокруг карликовой планеты Хаумеа обнаружено кольцо

Ученые обнаружили кольцо вокруг ничем не примечательной мини-планеты нашей Солнечной системы, развенчивая тем самым представление о том, что только гигантские планеты могут иметь такое «украшение».

Эта планета под названием Хаумеа обращается вокруг Солнца далеко за пределами орбиты Нептуна – восьмой и наиболее далекой от Солнца «полноценной» планетой нашей планетной системы, с тех пор как Плутон «разжаловали» до статуса карликовой планеты в 2006 г.

Находящаяся на расстоянии восемь миллиардов километров от Солнца, Хаумеа вращается вокруг собственной оси с большой скоростью и имеет сплющенную, напоминающую сигару форму.

Она совершает один оборот вокруг Солнца за 285 лет.

«Наше открытие подтверждает, что в нашей Солнечной системе гораздо больше разнообразия, чем мы привыкли думать», - сказал один из авторов новой работы Бруно Сикарди (Bruno Sicardy) из Парижской обсерватории, Франция, в интервью информационному агентству Франс-Пресс.

Это новое открытие было сделано, когда Сикарди и его команда предсказали прохождение карликовой планеты Хаумеа перед одной конкретной звездой, если вести наблюдения с поверхности Земли, 21 января этого года.

Они направили на карликовую планету 12 телескопов, установленных в 10 различных обсерваториях, и смогли измерить многие физические параметры этой планеты, открытой впервые в 2004 г.

Ученые могут определить размер и плотность планеты по тому, насколько большую часть света звезды она блокирует при прохождении перед ней. В случае карликовой планеты Хаумеа исследователи различили плотное кольцо, подобное кольцу Сатурна, шириной примерно 70 километров, которое состоит из ледяных частиц. У планеты имеются два спутника.

Работа опубликована в журнале Nature.

 

Источник

Новая гипотеза объясняет, почему корона Солнца горячее, чем его поверхность

Команда исследователей из США, Японии и Швейцарии обнаружила возможные свидетельства присутствия источника энергии для нагрева солнечной короны.

Одна из нерешенных проблем современной космической науки состоит в том, что измеренная температура атмосферы Солнца (короны) по невыясненным причинам оказывается во много раз выше, чем температура его поверхности. В новом исследовании ученые использовали данные, полученные при помощи метеорологической ракеты FOXSI-2, предназначенной для наблюдений Солнца, чтобы проверить гипотезу, согласно которой многочисленные крохотные взрывы (т.н. «нановспышки») являются источниками тепла, поступающего в атмосферу Солнца. Такие вспышки являются слишком малыми для наблюдений при помощи имеющегося у ученых арсенала средств наблюдения, поэтому эта гипотеза до сих пор не получила подтверждения наблюдениями. Однако данные, полученные в новом исследовании, можно расценивать как подтверждение этой гипотезы, считают главный автор исследования Шин-Носуке Ишикава (Shin-nosuke Ishikawa) и его коллеги.

Для проверки этого предположения исследователи обратили внимание на рентгеновское излучение короны Солнца и обнаружили, что оно имеет очень высокую энергию даже на тех участках, где нет солнечных вспышек. Так как иных источников такого высокоэнергетического рентгеновского излучения на Солнце, кроме вспышек, ученым неизвестно, то полученные данные свидетельствуют о присутствии малых по размерам «нановспышек», отмечают авторы.

Ишикава и его группа признают, что их работа не решает полностью научную проблему «перегрева» солнечной короны, и готовятся продолжать свои исследования: в следующем году они планируют запустить еще одну метеорологическую ракету, оснащенную еще более чувствительным оборудованием для регистрации слабых рентгеновских лучей.

Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

Источник

Российские физики "заточили" лазер для хирургов

МОСКВА, 10 окт — РИА Новости. Сотрудники научно-технологического центра акустооптики НИТУ "МИСиС" вместе с коллегами из Института прикладной физики РАН Нижнего Новгорода создали цифровую систему коррекции каждого импульса в лазерном пучке, выведя контроль над излучением на новый уровень. Результаты исследования были опубликованы в журнале Photonics Research.

Лазеры стали неотъемлемой частью современной техники, но они имеют один недостаток. Дело в том, что лазерный луч сам по себе — просто свет определенной длины волны. И изначально генерируемые лазерные импульсы довольно слабы по мощности. Для большинства практических целей их необходимо усиливать. Лазерный луч запускается в прибор (фотоэлектронный умножитель), где он "бегает" от одного полупрозрачного зеркала к другому. В этом процессе количество фотонов (то есть мощность) возрастает во много раз. Но во время этого процесса энергетические характеристики разных импульсов (амплитуды длин волн) увеличиваются неодинаково, поэтому на выходе получается пучок неоднородных по энергии импульсов.

 

© Иллюстрация РИА Новости . Полянина А.

Упрощенная схема увеличения мощности лазерного луча с помощью фотоэлектронного умножителя

Данная проблема известна ученым давно, и боролись с ней по-разному. Например, для создания одинаковых импульсов на выходе из фотоумножителя создавали искажения потока входящих импульсов. Правда, до сих пор работать на уровне отдельного импульса не получалось — контролирующие системы были слишком грубыми.

Коллектив исследователей из НИТУ "МИСиС" и Института прикладной физики РАН создал компьютерную программу и установку, состоящую из модулятора и блока управления, с помощью которых можно контролировать амплитуду каждого входящего в усилитель импульса. Контролируя выходящий поток в онлайн-режиме, исследователи могут на входе оперативно "вырезать" амплитуды, не подходящие по заданным для выходного излучения параметрам.

 

© НИТУ "МИСиС"

Константин Юшков

"С помощью нашей технологии мы сможем лучше контролировать энергию заряженных частиц в ускорителях, что позволит проще и эффективнее находить новые элементарные частицы и быстрее добраться до "темной материи". Есть и более практические применения — например, контролируя интенсивность каждого импульса, мы получим возможность сформировать из нашего пучка двоичный или восьмеричный код. Можно будет кодировать информацию, варьируя время между двумя соседними импульсами за счет вырезания лишних. В итоге мы получаем из обычного импульсного лазера невероятный по емкости передатчик информации. Если привести очень грубый пример, то раньше с его помощью на одной волне можно было передавать что-то не сложнее азбуки Морзе, а теперь — видеосигнал", — рассказывает Константин Юшков, ведущий научный сотрудник НИТУ "МИСиС".

Разговоры о такой технологии передачи информации велись с начала 90-х годов. Но технологический уровень не позволял реализовать эту возможность в промышленном масштабе. Теперь это стало вполне реальным. Еще одно применение можно найти в медицине: за счет контроля каждого импульса эта технология позволит вывести на новый уровень офтальмологические операции, литотрипсию (дробление почечных камней) и другие операции, где требуется ювелирное лазерное вмешательство.

 

© НИТУ "МИСиС"

Устройство управления лазерными драйверами электронных ускорителей

Система модуляции лазерных импульсов уже успешно прошла экспериментальное тестирование на установке, разрабатываемой в Институте прикладной физики РАН.

Источник

В столице Ингушетии прошел Всероссийский фестиваль науки

МАГАС, 8 окт — РИА Новости, Адам Буражев. Магас стал местом проведения Всероссийского фестиваля науки, в рамках которого состоялись тренинги, мастер-классы, презентации, круглые столы, лекции, охватывающие интересные научные открытия и проблемы в области физики, медицины, лингвистики, машиностроения, юриспруденции, говорится в сообщении пресс-службы Ингушского государственного университета.

"Мероприятие проходило в эти дни с участием представителей научного сообщества многих регионов нашей страны. Каждый участник фестиваля смог ознакомиться с конструкцией режущих инструментов и их использованием в технологическом процессе обработки деталей, техникой интубации трахеи и проведением сердечно-легочной реанимации. Были продемонстрированы научные и образовательные достижения факультетов ИнгГУ. Выставка робототехники, а также роторного двигателя внутреннего сгорания, над созданием которого работает ингушский профессор Алихан Ахриев, была редставлена физико-математическим факультетом", — говорится в сообщении.

Кроме того, состоялась обзорная экскурсия по научной библиотеке с посещением отдела обслуживания, книгохранилища, электронного читального зала, сектора периодики, отдела обработки литературы и ее каталогизации. 

"В Ингушском национальном инжиниринговом центре инноваций и технологий гости смогли не только увидеть высокотехнологическое оборудование, но и познакомиться с результатами работ центра — сорбционными материалами для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, технологией производства фуллеренов высокой чистоты С60 и С70 и модификацией фуллеренами получаемых сорбентов", — отмечается в релизе.

Источник