Новости науки

Физики впервые увидели, как нейтрино сталкивается с ядром атома

МОСКВА, 3 авг – РИА Новости. Российские и зарубежные физики впервые смогли зафиксировать столкновения нейтрино с ядрами атомов, наблюдения за которыми подтвердили общепринятые теоретические выкладки об их поведении, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

"Почему это открытие мы совершили только сегодня, а не 43 года назад? То, что происходит во время этого столкновения, почти невозможно заметить. В целом, его последствия можно сравнить с тем, что происходит с шаром для боулинга, когда по нему ударяет шарик от пинг-понга. Даниель Фридман, открывший это взаимодействие на уровне теории, писал, что редкая частота столкновений и шумы вряд ли позволят его увидеть", — рассказывает Хуан Коллар (Juan Collar) из университета Чикаго (США).

Коснуться признака

Нейтрино представляют собой мельчайшие элементарные частицы, которые "общаются" с окружающей материей только посредством гравитации и так называемых слабых взаимодействий, проявляющихся лишь на расстояниях, существенно меньше размеров ядра атома. В середине прошлого века ученые открыли три вида таких частиц — тау, мюонные и электронные нейтрино и их "злые близнецы"-антинейтрино.

Нейтрино, благодаря их малым размерам и необычным свойствам, фактически всегда пролетают сквозь любые формы материи – если взять брусок свинца длиной в световой год, что равно примерно 1,5 триллионов километров, и пропустить через него поток этих частиц, лишь половина из них не достигнет его конца. По этой причине нейтрино часто называют частицами-"призраками".

Тем не менее, столкновения нейтрино и атомов все же должны происходить – при определенных условиях, как выяснил известный американский физик Даниель Фридман еще в 1974 году, нейтрино будет взаимодействовать с ядром атома, одновременно обмениваясь со всеми его протонами и нейтронами так называемыми Z-бозонами, переносчиками импульса.

В результате этого нейтрино "отскочит" от ядра атома, а все ядро атома получит дополнительный импульс и начнет двигаться в противоположную сторону, подобно тому, что происходит со сталкивающимися бильярдными шарами.

Нейтрино, как выяснилось впоследствии, может сталкиваться с материей и иными путями, однако подобные "коллективные" взаимодействия всех нейтронов и протонов внутри ядер и одиночных нейтрино, как показывали расчеты Фридмана, должны происходить чаще всего. Несмотря на это, ученые безуспешно искали их более 40 лет.

Размер не имеет значения

Эта проблема была решена Колларом и его коллегами, в том числе российскими физиками из Института Курчатова, Института теоретической и экспериментальной физики и ряда других научных организаций, благодаря неортодоксальному подходу к "поимке" нейтрино – они не стали увеличивать размеры детекторов, как обычно поступают ученые при наблюдениях за частицами-"призраками", а уменьшили его.

Как заметили ученые, повышение "кучности" и интенсивности источника нейтрино позволяет добиться заметно большей частоты столкновения частиц с атомами и увеличить вероятность обнаружения их следов по сравнению с увеличением габаритов и массы самого детектора.

 

© Фото : ORNL/US DOE/Genevieve Martin

Профессор Юрий Ефременко прикасается к фотодетектору, аналог которого увидел столкновение нейтрино и ядра атома

Другим секретом успеха российских и американских физиков стало то, что они не стали использовать ядра тяжелых элементов, традиционно лучше взаимодействующие с нейтрино, а относительно легкий цезий, за колебаниями ядра которого было проще наблюдать. Благодаря этому Коллар и другие участники коллаборации COHERENT смогли уменьшить детектор до почти "карманных" размеров и решили загадку почти полувековой давности.

Собрав несколько десятков таких детекторов, ученые разместили их в коридоре рядом с источником нейтронов в Национальной лаборатории Оак-Ридж, построенной в штате Теннесси в разгар второй мировой войны для создания атомной бомбы. Этот коридор, как отмечают Коллар и его коллеги, экранирован многометровым слоем бетона и гальки, благодаря чему он не пропускает нейтроны из реактора, но не препятствует движению рекордно плотного потока нейтрино, рождающихся в этой установке.

Наблюдая за свечением кристаллов, внутри которых находились атомы цезия, на протяжении 15 месяцев, физикам удалось доказать, что эти вспышки света возникали в результате столкновения пучков нейтрино с ядрами металла и передачи части кинетической энергии "частиц-призраков" неподвижному цезию.

Эти столкновения, как отмечают исследователи, в целом происходили так, как предсказывает Стандартная модель. С другой стороны, Коллар и его коллеги считают, что дальнейшие наблюдения за подобными столкновениями все же могут вывести ученых на следы "новой физики", а также позволят понять, какую роль нейтрино играют в рождении сверхновых и других катастрофических событий в космосе.

Источник

Новое исследование поможет в поисках столкновений черных дыр и нейтронных звезд

Теперь, когда ученые могут обнаруживать слабые искажения пространства-времени, создаваемые столкновениями между массивными черными дырами, они обращают свое внимание на динамику столкновений между двумя черными дырами и другими парами массивных объектов, а также на послесвечение материи, сопровождающее эти столкновения.

В новом исследовании международная команда ученых во главе с сотрудниками Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (Берклилаб), США, разработала компьютерные модели, призванные продемонстрировать, что происходит, когда черная дыра объединяется с нейтронной звездой – сверхплотными остатками взорвавшейся звезды.

Эти модели, разработанные частично в центре National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) Берклилаб призваны помочь исследователям из гравитационно-волновых обсерваторий, таких как обсерватория LIGO, направить детекторы в сторону сигналов, представляющих собой гравитационные волны.

В нескольких различных новых работах ученые из Берклилаб и их коллеги представляют результаты проведенного ими моделирования. В одном из исследований моделируются первые миллисекунды столкновения между нейтронной звездой и черной дырой, а в другой работе описывается модель образования диска из материала, формирующегося в течение нескольких секунд столкновения, а также эволюция материи, извергаемой при столкновении.

Эти модели показывают, что при столь мощном столкновении радиоактивная материя, выбрасываемая в космос, может иметь скорость от 30 до 60 тысяч километров в секунду и при движении оставлять за собой длинный «хвост». В случае если направить оптические и другие телескопы в сторону источников гравитационных волн и увидеть такие светящиеся «хвосты», можно определить места формирования самых тяжелых элементов во Вселенной, указывают авторы.

Все упомянутые в статье работы опубликованы в свежем выпуске журнала Classical and Quantum Gravity.

Источник

Астрономы нашли "адскую" планету, чья атмосфера может испарить железо

МОСКВА, 3 авг – РИА Новости. Астрономы впервые изучили свойства стратосферы одной из гигантских экзопланет и обнаружили, что она раскалена до таких температур, что она могла бы испарить железо и другие металлы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Когда мы впервые нацелили "Хаббл" на WASP-121b, мы увидели сияние молекул воды, что указало на наличие четко выраженной стратосферы на этом "горячем юпитере". Наши теоретические расчеты достаточно давно указывали на то, что у некоторых планет могут быть очень горячие стратосферы, сильно влияющие на химию и физику всей атмосферы", — рассказывает Том Эванс (Tom Evans) из университета Эксетера (Великобритания).

Адские миры

За последние десять лет астрономы открыли тысячи планет за пределами Солнечной системы, часть из которых оказалась похожей на Землю по своим размерам, а другие – на уменьшенные или увеличенные копии Юпитера. Сейчас планетологи активно работают над изучением их атмосферы для оценки того, может ли существовать на них жизнь, и раскрытия истории формирования.

Большие успехи в этом направлении были достигнуты при изучении "горячих юпитеров" – самых больших и удобных для изучения планет вне Солнечной системы. Их раскаленная атмосфера оказалась похожей по составу на газовые оболочки Юпитера и Сатурна, в основном состоящие из водорода, гелия и углеводородов, а в их небесах астрономы открыли экзотические стеклянные и свинцовые облака и дожди из драгоценных камней.

Как рассказывает Эванс, ученые достаточно давно подозревали, что многие "горячие юпитеры", обладающие рекордно высокими температурами поверхности и атмосферы, могут обладать еще более раскаленной стратосферой, температура которой, как и у ее "тезки" на Земле, растет по мере удаления от поверхности газового гиганта.

Существующие сегодня телескопы слишком малы для того, чтобы напрямую наблюдать за атмосферой таких планет, и поэтому ученым приходится искать их следы в свечении звезд, вокруг которых вращаются "горячие юпитеры", опираясь на свойства земной стратосферы и компьютерные модели раскаленных газовых гигантов.

Проблема заключается в том, что ученые не знали, какие вещества или молекулы могут служить аналогом озона, главного виновника разогрева стратосферы на Земле. Молекулы озона, как объясняют ученые, поглощают ультрафиолетовое излучение и преобразуют его в тепло, благодаря чему стратосфера горячее "сверху", где таких лучей больше, чем "снизу", куда они попадают гораздо реже.

Под железными облаками

Эванс и его коллеги пытались найти такие молекулы, анализируя спектр самых горячих экзопланет при помощи "Хаббла". Наблюдая за недавно открытой планетой WASP-121b, "горячим юпитером" в созвездии Кормы, ученые обнаружили несколько крайне необычных линий в их спектре, указывавших на присутствие сильно разогретых водных паров и ряда других веществ, способных разогреть воду до столь высоких температур.

Пытаясь понять, какие именно вещества содержатся в атмосфере WASP-121b, ученые создали компьютерную модель этого "горячего юпитера". Используя эту виртуальную планету, астрономы добавляли в ее атмосферу различные вещества и наблюдали за тем, как меняется ее спектр при изменении набора и концентрации этих соединений.

Подобный прием помог им доказать, что верхний слой атмосферы WASP-121b действительно похож на стратосферу, роль озона в которой играют два вещества – оксид титана и оксид ванадия, наночастицы и молекулы которых поглощают ультрафиолет еще сильнее, чем озон.

Благодаря этим соединениям, верхний слой стратосферы WASP-121b примерно на 1100-1500 градусов Кельвина горячее, чем ее нижняя часть, и температуры в ней достигают рекордных 2700 градусов Кельвина. Это означает, что железо, попавшее в эту часть атмосферы WASP-121b, не только бы начало плавиться, но и было бы готово "закипеть" и испариться.

Данное открытие, как считают Эванс и его коллеги, подтверждает то, что существует два класса "горячих юпитеров", обладающих или не обладающих стратосферой. Дальнейшее изучение WASP-121b и открытие других планет такого рода, по мнению планетологов, поможет нам понять, что именно отличает их и как формируются подобные "адские" миры.

Источник

Российские ученые объяснили одно из удивительных свойств графена

МОСКВА, 1 авг – РИА Новости. Физики из России нашли объяснение тому, почему добавление графена в некоторые полимеры заставляет их вырабатывать электричество при сжатии и растягивании, и нашли способ улучшить их качества, сообщает пресс-служба Института математических проблем биологии РАН.

Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. Он отличается высокой прочностью и уникальными электрическими свойствами. За создание графена выходцам из России Константину Новоселову и Андрею Гейму была присуждена Нобелевская премия 2010 года по физике.

Как отмечают Владимир Быстров из Института математических проблем биологии РАН и его коллеги, одним из самых необычных свойств графена является то, что добавление наночастиц из этого "нобелевского" материала резко меняет свойства многих полимеров, способных превращать механические колебания в электрический ток.

Феномен возникновения электрического тока при сжатии или механической деформации определенных материалов, так называемый пьезоэлектрический эффект, был открыт в конце 19 века французскими физиками Жаком и Пьером Кюри. За последующие полтора века данное свойство нашло свое применение как в быту — в виде источника напряжения в зажигалках и чувствительного элемента в микрофонах, так и в науке, где пьезоэлектрический эффект используется для сверхточного манипулирования микроскопическими приборами.

Открытие подобных свойств у графена, по словам ученых, открыло дорогу для создания очень эластичных, легких и прочных полимерных пьезоматериалов, однако физики столкнулись с проблемой – их свойства менялись совершенно неожиданным и необъяснимым образом при изменении структуры. К примеру, когда физики добавляли графен в полимерный материал, изначально обладающий пьезоэлектрическими свойствами, его характеристики ухудшались, а не улучшались, как этого ожидали ученые.

Для решения этой загадки Быстров и его команда создали компьютерную модель подобных материалов, и проанализировали то, как менялись их свойства на уровне отдельных электронов и атомов при добавлении туда графена.

Как оказалось, пьезоэлектрические свойства этих материалов сильно зависели от того, на каком расстоянии друг от друга находились частички "нобелевского углерода" и молекулы полимеров. Если это расстояние было даже незначительно меньше или больше оптимальной дистанции между молекулами и графеном, то тогда сила эффекта уменьшалась и материал начинал хуже преобразовать механическую энергию в электрический ток.

Раскрыв корни необычного поведения графена, Быстров и его коллеги просчитали несколько оптимальных вариантов расположения наночастиц и молекул полимеров. Эти расчеты, как надеются ученые, помогут графеновым пьезоэлементам быстрее проникнуть в промышленность и быт россиян и жителей других стран.

Источник

Ядро Солнца вращается в четыре раза быстрее, чем его поверхность, открыли ученые

Ядро Солнца вращается примерно в четыре раза быстрее, по сравнению с его поверхностью, согласно новым находкам, сделанным международной группой астрономов. Раньше ученые считали, что ядро нашего светила вращается с той же скоростью, что и поверхность.

«Наиболее вероятное объяснение обнаруженного нами факта состоит в том, что высокая скорость вращения ядра сохранилась со времен формирования Солнца, которое происходило примерно 4,6 миллиарда лет назад», - сказал Роджер Ульрих (Roger Ulrich), почетный профессор астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, США, который изучал недра Солнца в течение более чем 40 лет и является одним из соавторов нового исследования.

Изучение вращения солнечного ядра может дать ценную информацию о процессах формирования Солнца. После того как Солнце сформировалось, солнечный ветер, вероятно, замедлил вращение внешней части нашей звезды, пояснил Ульрих.

Метод исследования, используемый командой Ульриха, состоит в изучении движения поверхностных акустических волн внутри Солнца. Эти волны, проникая к ядру нашей звезды, взаимодействуют там с гравитационными волнами («плескание» вещества ядра), а затем, после многократного отражения в недрах Солнца, возвращаются к его поверхности. Скорость вращения ядра Солнца оказывает влияние на взаимодействие поверхностных акустических волн с гравитационными волнами ядра и определяет продолжительность пребывания акустической волны внутри Солнца. Измеряя этот интервал времени, ученые делают выводы о скорости вращения ядра Солнца.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

Источник

Астрономы изучают возможные последствия в случае падения астероида на Землю

Даже учитывая население нашей планеты в семь миллиардов людей, статистическая вероятность того, что на кого-то из нас упадет из космоса двухсотграммовый кусок метеорита составляет 1:700 000 000. Но несмотря на это, современные ученые не перестают опасаться удара о Землю какого-либо небесного тела, которое может на несколько тысячелетий изменить атмосферу нашей планеты, изменить ее поверхность и спровоцировать глобальные природные катаклизмы.

На данный момент анализом возможных угроз и моделированием предполагаемых негативных последствий в результате падения на Землю какого-либо космического объекта занимается группа научных сотрудников Института астрономии РАН, руководит работой которых член-корреспондент РАН - профессор Борис Михайлович Шустов.

К примеру, удар небесного тела диаметром не более 100 метров с кинетической энергией, не превышающей 100 мегатонн повлечет за собой в последствии землетрясения, цунами и пожары. Всего, исследователями Института астрономии РАН было выявлено 8 факторов поражения, которые влечет за собой взаимодействие космического объекта с поверхностью и атмосферой Земли. К ним относятся: кратерообразующий удар - приводит к изменениям рельефа, ударная волна в атмосфере, тепловое излучение - приводит к возникновению пожаров, сейсмическая волна - возникновение землетрясений, цунами, электромагнитные возмущения, выброс в атмосферу воды и пыли, акустико-гравитационные волны, а так же возникновение опасных химических реакций в атмосфере.

Источник

Внесолнечные планеты оказались менее пригодны для жизни, чем считалось

Ученые в понедельник нанесли сокрушительный удар по надеждам обнаружить во Вселенной планету, населенную живыми существами, выяснив, что способность нашей планеты поддерживать существование воды в жидкой форме – ключевое условие возникновения жизни - является почти уникальной, если говорить обо всех планетах в целом.

Ранее предполагалось, что далекие планеты, обращающиеся вокруг звезд, подобных Солнцу, проходят в своем развитии фазу, в которой поверхность планеты оказывается богата водой.

Это могло бы происходить, когда молодая, тусклая звезда, вокруг которой обращается ледяная, безжизненная планета – такая, как ранняя Земля – начинает разогреваться, переходя в фазу солнцеподобной звезды, и расплавляет лед, входящий в состав вещества планеты, обращающейся вокруг нее на подходящем расстоянии – в так называемой «обитаемой зоне».

Однако в новом исследовании группа ученых во главе с Юном Янгом (Jun Yang) из Пекинского университета, КНР, выяснила, что на самом деле без достаточного количества парниковых газов поверхность планеты очень быстро «перегреется» под действием мощного излучения звезды, и этап существования воды в жидкой форме будет продолжаться лишь в течение ничтожно малого отрезка времени, недостаточного для зарождения жизни. На нашей планете парниковые газы образовались в результате вулканической деятельности в «ледяной» период ее эволюции. При проведении исследования авторы использовали климатические модели для моделирования эволюции ледяных планет.

Работа опубликована в журнале Nature Geoscience.

Источник

Углеводородные моря Титана оказались «переполнены» сложной органикой

Атмосфера самого землеподобного и крупнейшего спутника Сатурна - Титана, очень густая, он обладает климатом, там наблюдаются изменения погоды, идут дожди, есть углеводородные озера и моря, а так же происходят своеобразные тектонические процессы. Именно из-за всех этих его «достоинств», на Титане, по мнению множества ученых, возможно наличие жизни, хоть и кардинально отличающейся по своей форме и обличию от животных и микробов на Земле.

Многие склонны к данной теории, но астробиолог из НАСА - Стивен Беннер (Steven Benner), считает иначе. Во-первых, на Титане слишком холодные условия, препятствующие взаимодействию «кирпичиков жизни», а во-вторых, выступающий в качестве привычной для нас воды, жидкий метан совершенно не способствует развитию простых молекул в более сложные соединения.

Майкл Мамма (Michael Mumma) из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда (США) совместно с другими учеными уже на протяжении нескольких лет занимается изучением возможно существующих на Титане форм жизни. В течение последних двух лет исследований, командой Мамма были выделены некоторые углеводородные молекулы, которые способны были бы играть ту же роль, что исполняют на Земле главные составляющие живых клеток. На данный момент работа ученых сосредоточена на их поиске на поверхности и в атмосфере Титана.

К подобному роду веществам относится акрилонитрил - это соединение ацетилена и азота, возможное при сверхнизкой температуре, а так же имеющее схожие свойства с клеточной мембраной. Принимающее форму шарообразных структур, оно пропускает воду и нутриенты, и задерживает наиболее сложные и длинные молекулы.

Еще 10 лет назад, зонд «Кассини», как предполагается, обнаружил следы данного вещества в атмосфере спутника Сатурна. Но почему-то, с того времени, эти данные даже никто не пробовал проверить, чтобы определить в каком количестве молекулы акрилонитрила присутствуют в углеводородных морях и озерах Титана.

Только сейчас, с помощью мощного микроволнового телескопа ALMA, астрономам НАСА удалось подтвердить наличие акрилонитрила в атмосфере второго по величине спутника в Солнечной системе. По результатам замеров, в углеводородных морях и воздухе Титана его содержится довольно много, в пределах 10 - 1000 миллиардов тонн. Такого количества этого вещества было бы достаточно для формирования несчетного количества клеток и мембран, схожих в своих размерах с аналогами на Земле. По расчетам ученых, самый крупный «водоем» Титана - море Лигейя, в каждом своем кубическом сантиметре может содержать по тридцать миллионов микробов. Это, конечно, в случае, если они действительно там имеются.

Поверхность Титана, как оказалось, соответствует практически всем условиям для зарождения жизни. И, как показали наблюдения, Титан является потенциальным обиталищем внеземной жизни, ничуть не уступая Энцеладу и Европе.

Источник

Снимок: Галактические Давид и Голиаф

Гравитационный «танец» двух галактик, расположенных в близлежащей части Вселенной, привел к формированию в каждой из взаимодействующих галактик интересных особенностей, которые видны на этом новом снимке, полученном при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА Hubble. Крохотная галактика NGC 1510 и соседняя с ней гигантская галактика NGC 1512 находятся на начальном этапе столкновения, которое будет протекать еще очень долго. Несмотря на свой крохотный размер, галактика NGC 1510 оказывает существенное влияние на структуру галактики NGC 1512 и скорость звездообразования в ней.

Астрономы классифицируют галактики в зависимости от их формы и размеров. Галактика NGC 1512 относится к классу спиральных галактик с перемычкой. Крохотная галактика NGC 1510, расположенная справа от нее на снимке, представляет собой карликовую галактику. Несмотря на большое различие в размерах, галактики интенсивно взаимодействуют друг с другом посредством гравитации.

Перемычка галактики NGC 1512 действует словно "воронка", через которую газ и пыль, необходимые для формирования звезд, перетекают из внешних областей галактики к ее ядру. Близ ядра располагается область интенсивного звездообразования, известная как околоядерное звездообразовательное кольцо, диаметр которой составляет 2400 световых лет.

Как перемычка, так и звездообразовательное кольцо по крайней мере частично являются результатом космической «борьбы» между этими двумя галактиками – столкновения, которое продолжается в течение уже примерно 400 миллионов лет.

Эта «борьба» наложила отпечаток не только на галактику NGC 1512: на снимке видно, что карликовая галактика NGC 1510 имеет голубоватый оттенок, следовательно, она обогащена молодыми, горячими голубыми звездами. Это, в свою очередь, свидетельствует о гравитационном воздействии на нее со стороны гигантской галактики NGC 1512, вызывающем интенсивное звездообразование.

Источник

Специалисты НАСА представили БКП Юпитера в «реалистичном» изображении

Автоматическая межпланетная станция НАСА – Juno («Юнона») в начале этого месяца совершила седьмое по счету сближение с Юпитером, чтобы запечатлеть бушующий в верхних слоях его атмосферы, практически двухсотлетний мощный антициклонический шторм – Большое Красное Пятно.

По оценкам ученых БКП имеет размеры до трех раз превышающие в диаметре диаметр нашей планеты Земля, а температурные перепады в различных точках колеблются в пределах нескольких сотен градусов. По мнению современных астрономов, этот неимоверно громадный ураган выступает в качестве некой «грелки», когда тепло из недр планеты он словно перекачивает в горячую атмосферу.

Одни из первых фотографий шторма, которые были представлены на всеобщее обозрение пару недель назад, запечатлела установленная на аппарате камера JunoCam. На инструменте были настроены специальные фильтры, позволяющие «игнорировать» определенные ненужные элементы цветовой гаммы. Иначе бы поверхность Юпитера, как и БКП выглядели бы таким образом, если бы мы смотрели на них с орбиты гигантской планеты.

Благодаря трудоемкой и кропотливой работе множества специалистов из НАСА и исландского астронома Бьорна Йонсона (Bjorn Jonsson) над полученными недавно фотографиями, теперь можно увидеть реалистичное изображение Большого Красного Пятна и самого Юпитера – так, как бы они выглядели в естественных тонах.

В результате объединения этих кадров получилась картинка, глядя на которую каждый может себе смело представить, что в этот момент он пролетает над поверхностью Юпитера, как Juno, находясь на расстоянии от него приблизительно 14 000 километров.

Источник

История трех «звездных городов»

При помощи телескопа Survey Telescope обсерватории VLT Европейской южной обсерватории (ESO, European Southern Observatory, ESO), астрономы обнаружили три различных популяции «новорожденных» звезд в туманности Орион. Это неожиданное открытие помогает глубже понять процессы формирования таких звездных скоплений. Согласно этим результатам звездообразование протекает всплесками, причем каждый из этих всплесков происходит намного быстрее, чем предполагалось.

Камера OmegaCAM – широкоугольная оптическая камера телескопа Survey Telescope обсерватории VLT ESO – запечатлела на этом восхитительном новом снимке живописную туманность Орион и связанное с ней скопление молодых звезд в богатых подробностях. Этот объект является одной из ближайших к нам «колыбелей звезд», в которой рождаются звезды как больших, так и небольших масс. Туманность Орион находится на расстоянии примерно 1350 световых лет от нас.

Однако это изображение является отнюдь не только радующей глаз картинкой. В новом исследовании астроном ESO Джакомо Беккари (Giacomo Beccari) с коллегами использовал эти данные непревзойденного качества для измерений яркости и определения цветовых оттенков всех звезд, входящих в скопление туманности Орион. Эти измерения позволили астрономам определить массы и возрасты всех звезд. К своему удивлению, ученые открыли, что в скоплении присутствуют три популяции звезд различных возрастов.

Эти новые результаты показывают, что звездообразование в скоплении туманности Орион протекает всплесками и с намного более высокой скоростью, чем ожидалось.

Исследование вышло в журнале Astronomy & Astrophysics.

Источник

Космонавты завтрашней миссии на МКС рассказали о предстоящей работе и жизни

В своем предполетном интервью российский космонавт Сергей Рязанский рассказал прессе о запланированном на 17 августа выходе в открытый космос. Выход состоится в паре с Федором Юрчихиным из подготовленного заранее МИМ-2 (малого исследовательского модуля). Им предстоит проведение ряда экспериментов на оборудованных с внешней стороны корпуса станции планшетных столах и запуск группы научных спутников, в число которых так же входит спутник в честь празднования 60-летия со дня запуска первого советского искусственного спутника Земли (4 октября 1957 года).

Рязанский также поделился, как вся его семья «собирала» его в полет, вручив с собой игрушку - вязаный гном, чтобы находясь пристегнутыми в космическом корабле, было сразу понятно, что наступила невесомость. Еще команде космонавтов должны были передать миниатюрный макет искусственного спутника Земли, в качестве второго «индикатора» невесомости, но так и не успели. Скорее всего, как сказал Рязанский, он будет передан вместе с дублирующим экипажем, отправка которого, как основного, намечена на 13 сентября. Изначально в его составе были россиянин Александр Мисуркин, американец Марк Ванде Хай и японец Норишиге Канаи. Но в полет вместо представителя Японского аэрокосмического агентства – JAXA (Japan Aerospace eXploration Agency) сейчас утвердили американского астронавта НАСА – Джо Акаба.

В свою очередь американскому астронавту НАСА - Рэндольфу Брезнику и итальянскому инженеру, астронавту ЕКА – Паоло Несполи, их дети передали с собой игрушку – плюшевого медвежонка в «раскраске» флага США и маленького трансформера.

Сергей Рязанский рассказал и о том, как ему однажды удалось «понюхать» космос. Модуль российского сегмента, который используется для совершения выходов в открытый космос, продолжает после этого еще где-то 8 часов находиться в вакууме. И однажды, чтобы помочь поскорее снять скафандр командиру, он поспешил быстрее снять свой и сумел почувствовать остатки «космического запаха». По его словам, он пахнет как после металлической сварки. А вот Рэндольфу Брезнику после предыдущих выходов в космос из американского сегмента однажды «почуялся» аромат грибного крем-супа.

Космонавтика, как добавил Рязанский, нуждается в популяризации и необходимо развивать Байконур в туристическом плане. Лучше всего будет, когда каждый желающий будет иметь возможность посетить космодром. Космонавты все вместе обсуждали этот вопрос с главой госкорпорации «Роскосмос» - Игорем Комаровым, который выразил полное согласие с ними на эту тему.

Источник

Ученые исследуют турбулентность в атмосфере Венеры

Астрономы в новой работе проливают свет на прежде не исследованную циркуляцию в верхних слоях атмосферы Венеры на ее ночной стороне. Исследователи открыли необычные, медленно движущиеся атмосферные потоки и часто встречающиеся стоячие волны на ночной стороне Венеры.

В своей работе группа исследователей во главе с Дж. Перальта (J. Peralta) проанализировала данные наблюдений Венеры, собранные при помощи зонда Venus Express, включая измерения температуры в вертикальной и горизонтальной плоскостях для обнаружения вертикальных или горизонтальных волн. Данные по изменению температуры в вертикальной плоскости, собранные при помощи инструмента VeRa зонда Venus Express, позволили идентифицировать наблюдаемые волны как гравитационные волны (подобные волнам, поднимающимся на воде под действием ветра). Этот вывод, в свою очередь, важен для анализа процессов, протекающих в атмосфере Венеры.

Доктор Сильвия Телманн, одна из соавторов работы, объясняет: «Мы смогли соотнести стоячие гравитационные волны, обнаруживаемые на высоких широтах, с возвышенностями на поверхности Венеры. Следовательно, эти волны могут быть объяснены потоками ветров, вызываемыми топографическими препятствиями. Мы полагаем, что эти стоячие волны вносят большой вклад в супервращение атмосферы Венеры».

Супервращением называют явление, при котором атмосфера планеты вращается быстрее, чем сама планета вокруг ее оси.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Источник

Ученые нашли на спутнике Сатурна вещество, способное формировать мембраны

Ученые НАСА получили убедительные доказательства присутствия химического вещества акрилонитрила в атмосфере спутника Сатурна Титана, который уже давно рассматривается как перспективное место для поисков жизни в пределах Солнечной системы.

На Земле акрилонитрил используется для производства пластмасс. В жестких условиях, подобных тем, что поддерживаются на поверхности крупнейшего спутника Сатурна, это вещество, предположительно, способно формировать стабильные, гибкие структуры, похожие на клеточные мембраны. В предыдущих исследованиях сообщалось о том, что в атмосфере Титана может присутствовать акрилонитрил, однако однозначных свидетельств его присутствия представлено не было.

Теперь исследователи из НАСА во главе с Морин Палмер (Maureen Palmer) из Центра астробиологии Годдарда, расположенного в Центре космических полетов Годдарда НАСА, США, идентифицировали спектральные «отпечатки пальцев», позволяющие однозначно идентифицировать акрилонитрил, в данных, полученных при помощи радиообсерватории Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), находящейся на территории Чили. Команда обнаружила большие количества этого вещества на Титане, находящиеся, скорее всего, в стратосфере спутника Сатурна – «дымчатой» части атмосферы, которая сообщает Титану его коричневато-оранжевый оттенок.

Кроме того, в ходе исследования ученые обнаружили, что акрилонитрил на Титане может опускаться до самой его поверхности, а следовательно, есть вероятность, что это вещество может стать основой для структур, подобных биологических клеткам, имеющимся на Земле, внутри которых могут изолированно от внешней среды протекать химические реакции и формироваться сложные химические соединения, способные дать начало жизни.

Исследование вышло в журнале Science Advances.

Источник

Астрономы, возможно, обнаружили первую экзолуну

Команда астрономов, вероятно, обнаружила первую луну за пределами Солнечной системы. Если открытие подтвердится, экзолуна будет размером и массой c Нептун, а кружиться будет по орбите вокруг планеты размером с Юпитер, но массой в 10 раз больше.
Сигнал выявил космический телескоп «Кеплер»; астрономы сейчас планируют провести дальнейшие наблюдения с помощью «Хаббла» в октябре.

На данный момент астрономы открыли более трех тысяч экзопланет — миров, вращающихся вокруг других звезд, помимо Солнца. Охота за экзолунами — объектами на орбите вокруг этих далеких планет — проводилась параллельно. Но пока эти спутники вне Солнечной системы оставались за пределами возможностей современной техники.
Дэвид Киппинг из Колумбийского университета (США) говорит, что провел «большую часть своей взрослой жизни» в поисках экзолун.
Телескоп «Кеплер» охотится за планетами, находя крошечные «провалы» в яркости звезды, когда планеты проходит перед ними, — явление, известное как транзит. Чтобы найти экзолуны, исследователи ищут мерцание в звездном свете до того, как произойдет «провал».
Многообещающий сигнал наблюдали во время трех проходов — меньше, чем нужно астрономам, чтобы уверенно объявить об открытии.
Луна-кандидат известна как Kepler-1625b I и вращается вокруг звезды, которая лежит в четырех тысячах световых лет от Земли. Из-за ее огромного размера члены команды назвали ее Нептлун. Текущая теория планетного формирования предполагает, что такой объект маловероятно мог сформироваться у планеты массой с Юпитер. Но он мог быть захвачен гравитацией планеты позже во время эволюции планетной системы.

Источник

Астрономы сфотографировали межгалактический гамма-всплеск

25 июня 2016 года в небе зажглась вспышка света, которую в ряде мест земного шара можно было увидеть с помощью бинокля. Это был не самолет и не звезда, а всплеск гамма-лучей, один из самых сильных видов взрывов во Вселенной. Источник всплеска располагался в 9 млрд световых лет от нас и, вероятно, являлся черной дырой.
Всплеск гамма-лучей под названием GRB 160625B был особенным. Космический гамма-телескоп Ферми наблюдал за ним в режиме реального времени. Такой тип наблюдений поможет ученым понять, что становится причиной всплесков.

Также почти в первые секунды после начала вспышки к мониторингу присоединилась российская сеть роботизированных телескопов МАСТЕР, созданных под руководством Владимира Липунова из ГАИШ МГУ. Телескопы сети расположены в важных для астрономических наблюдений точках планеты.
«Это первое измерение такого типа, — говорит автор исследования Элеонора Троя из Центра космических полетов Годдарда НАСА. — Мы смогли достигнуть очень хороших результатов, так как взрыв был очень ярким».
Всего через четыре минуты после первоначального выявления телескоп МАСТЕР на острове Тенерифе в Испании начал наблюдать за одним из самых восхитительных элементов взрыва: оптическим светом, который поляризовался. Неполяризованный свет вибрирует в случайных направлениях, перпендикулярно к направлению, в котором движется. Поляризованные волны света вибрируют только в одном направлении — вверх и вниз или направо и налево.
И это больше чем просто интересное наблюдение. Это свет, вероятнее всего, происходит из коллимированных потоков частиц, которые выплевывает молодая черная дыра. Поляризованная природа света означает, что область вокруг черной дыры имеет сильное магнитное поле. Это важнейшая информация, которой не хватало в наблюдениях, но которая присутствует в теориях, говорит Троя. «Это единственная вещь, которая может объяснить поляризацию и все данные, которые мы собрали».
«Есть вероятность, что оптическое излучение выбрасывается из того же места, что и гамма-лучи, — говорит астрофизик Александр Чеховской из Калифорнийского университета (США). — Если мы найдем больше таких примеров, скажем точно, правило это или исключение».
Но есть еще одна причина, по которой гамма-всплеск GRB160625B — особенный. «Любой астроном-любитель, вооруженный всего лишь биноклем, смотрящий в нужную часть неба, мог бы зафиксировать этот взрыв, — говорит Троя. — Он был действительно очень ярким и длился очень долго. Это было уникальное событие».

Источник

Земля могла быть сформирована наполовину из «чужой» материи, говорят астрономы

По соседству с нашей Галактикой располагается множество других карликовых галактик, большинство из которых слишком тусклые для того, чтобы их «заметить». По мнению современных ученых время от времени большая часть из них приближается к Млечному Пути, «следы» чего представляют так называемые звездные потоки. Это выстроенные в своего рода «цепочку», звезды, не связанные между собой притяжением, и вращающиеся вокруг центра галактики, вытянувшись над и под ее диском – там, где расположена Земля, Солнце и другие звезды.

Звездными потоками принято считать объединения звезд, некогда бывшие шаровыми скоплениями или карликовыми галактиками, которые очень давно «разлетелись» или они были поглощены Млечным Путем.

Самой заметной лентообразной звездной «цепочкой» является «Кольцо Единорога», обернувшееся вокруг Млечного Пути троекратно. В ходе наблюдений за этой, предположительно движущейся группой звезд, Даниэль Англес-Алказар (Daniel Angles-Alcazar) из Чикагского Северо-Западного университета вместе со своими коллегами стали свидетелями того, как Млечный Путь во время этих апокалиптических событий «крадет» практически всю темную материю у разорванных им галактик. Из-за этого они «разлетаются» и образуют лентообразные «цепочки», видимые ночью на небе над диском Галактики.

Чикагские ученые взялись выяснить, насколько часто происходили подобные события, и какова доля «чужой» материи, присутствующей в Млечном Пути. Чтобы реализовать данную идею, они сконструировали компьютерную модель Галактики и окружающей ее «свиты», дабы увидеть весь процесс их взаимодействия в течение нескольких миллиардов лет.

В процессе создания компьютерной модели учитывалось и движение галактик, и то, как они взаимодействуют с запасами газа в межгалактическом пространстве, в том числе и вырабатываемые ими мощные газовые потоки (квазарные ветра), которые движутся из «уплотненных» регионов космоса в наиболее «свободные» под влиянием излучения сверхмассивных черных дыр и взрывов сверхновых.

В итоге, как оказалось, «украденную» Млечным Путем материю составляет не только, та, что он поглотил, разорвав своих соседок. Квазарные ветра соседних галактик, покинувшие их несколько сотен миллионов или миллиардов лет назад, «притащили» в него не меньше газа и пыли. А если быть немного точнее, их долю составляет приблизительно половина массы крупных галактик.

Коллега Англес-Алказара по университету - Клод-Андре Фоше-Жигер (Claude-André Faucher-Giguère) сказал, что полученные результаты в корне меняют представление о формировании галактик после Большого Взрыва. Допустим, что наша Галактика «развивалась» именно так, тогда получается, что половина окружающих нас атомов, да и всю Солнечную систему, когда-то принадлежала другим далеким галактикам, расположенным в миллионах световых лет от нас.

 

Источник