Новости науки

Выталкивание газов из окрестностей черных дыр имеет магнитную природу

Международная команда исследователей построила модель, способную дать объяснение силе, которая выдувает газы из окрестностей черной дыры, и обнаружила, что этой силой является магнетизм.

Ученые подозревали, что магнитные поля отвечают за выталкивание газов из окрестностей черной дыры, начиная с 1970-х гг., однако консенсус по этому вопросу достигнут не был – часть научного сообщества считала, что выталкивание газа обусловлено его нагреванием. В новой работе исследователи на основе своей предыдущей модели, согласно которой магнитные поля выталкивают газ из окрестностей гигантской черной дыры, провели аналогичное моделирование для черных дыр небольших масс и получили сходный результат. Это позволяет сделать обобщение для всех черных дыр, заключает команда.

Газы в окрестностях черной дыры появляются в результате их «стягивания» со звезды-компаньона, в результате которого вокруг звезды формируется спиральный аккреционный диск. По мере вращения спирали в аккреционном диске генерируется электрический ток, формирующий воронку, в которую затягивается все больше и больше материи. Однако, как показывает модель, некоторые из линий магнитного поля выталкивают газ к внешним краям аккреционного диска и затем в космос, двигаясь сквозь который он в конечном счете может быть замечен при помощи рентгеновских телескопов с Земли.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Источник

Обнаружение гравитационных волн при помощи атомных часов

Недавнее обнаружение гравитационных волн, испускаемых при столкновении двух черных дыр массами порядка тридцати солнечных масс, при помощи наземной обсерватории LIGO возродило интерес к разработке ещё более чувствительных методов измерения. Наземные инструменты для обнаружения гравитационных волн, как правило, имеют широко разнесенные между собой в пространстве датчики, способные регистрировать мельчайшие изменения расстояния между датчиками – меньше, чем одна часть на миллиард триллионов. Однако такие системы имеют один серьезный недостаток – они срабатывают на шум, производимый легкими вибрациями земли, возникающими в результате природных явлений или деятельности человека. Особенно трудно скомпенсировать те из этих вибраций, которые происходят довольно медленно, то есть характеризуются частотой порядка одного или менее колебания в секунду. Однако астрономам известно, что именно эти медленные изменения могут представлять большой научный интерес, указывая на компактные двойные звездные системы или гравитационные события в ранней Вселенной.

Для решения этой проблемы астрономы из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, разработали и предложили новый метод. Метод основан на использовании атомных часов на водородных мазерах для точного измерения и предполагает обнаружение в основном гравитационных волн низкой частоты. В отличие от предлагаемых ранее методов, суть которых сводилась к точному изменению расстояния между датчиками, в этом новом методе предполагается измерение допплеровского эффекта, вызываемого крохотным смещением одного датчика относительно другого. Предложенная измерительная система включает лазер с высокотехнологичной системой управления и прецизионные атомные часы, установленные на борту двух спутников. В отличие от других предлагаемых систем для регистрации гравитационных волн эта система требует не три, а всего лишь два различных спутника для функционирования.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review D.

Источник

Новый взгляд на природу темной материи

Природа темной материи, составляющей, предположительно, примерно 80 процентов массы всех частиц Вселенной, до сих пор остается загадкой для ученых. Недостаток экспериментальных доказательств существования той или иной частицы, предлагаемой теоретиками на роль частицы темной материи, а также недавнее открытие при помощи обсерватории LIGO гравитационных волн, идущих, предположительно, от двух объединяющихся черных дыр (массы которых составляют примерно по 30 масс Солнца), возродили интерес к гипотезе о том, что темная материя может существовать в форме первичных черных дыр, массы которых составляют от 10 до 1000 масс Солнца.

Первичные черные дыры, которые могли сформироваться в результате флуктуаций материи с высокой плотностью в первые мгновения существования Вселенной, представляют, вообще говоря, большой научный интерес. В отличие от черных дыр звездных масс, размеры и массы которых ограничены размерами и массами исходных родительских звезд, подчиняющихся общим законам формирования и эволюции звезд, первичные черные дыры могут иметь широкий спектр возможных масс и размеров. Они могут находиться в гало галактики, и случайное столкновение между двумя такими первичными черными дырами могло привести к формированию гравитационных волн, зарегистрированных при помощи обсерватории LIGO.

Для проверки гипотезы существования первичных черных дыр в новом исследовании ученые во главе с Эвенцио Медиавилла Градольф (Evencio Mediavilla Gradolph) из Университета Ла-Лагуна, Испания, исходя из предположения о существовании эффекта гравитационного микролинзирования света, идущего от далеких квазаров, вызываемого присутствием на пути этого света первичных черных дыр, провели расчеты интенсивности такого гипотетического эффекта и сравнили рассчитанную яркость гипотетически лизированных квазаров (на фото) с их яркостью по наблюдательным данным. Сравнение показало, что интенсивность этого предполагаемого эффекта гравитационного микролинзирования довольно низка и может быть объяснена объектами, массы которых составляют от 0,05 до 0,45 массы Солнца. Эти массы сравнимы с массами звезд исследуемой галактики, из чего авторы работы делают вывод, что, скорее всего, наблюдаемый эффект следует отнести на счет звезд и черных дыр звездных масс, но не на счет первичных черных дыр.

Исследование вышло в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Физики из России создают кристаллы с аномальными оптическими свойствами

МОСКВА, 6 мар – РИА Новости. Российские физики предсказали существование необычных кристаллов, в которых лучи света будут преломляться неодинаковым образом на разных длинах волн, что поможет создать более эффективные системы передачи данных и новые элементы световых компьютеров, говорится в статье, опубликованной в журнале Optica.

"В действительности, о возможности существования множества оптических осей в периодических прозрачных структурах писали ещё в середине XX века, например, наш нобелевский лауреат Виталий Гинзбург. Однако в естественных кристаллах такие эффекты невозможны из-за малости периода, а технологий изготовления качественных композитов тогда не было", — рассказывает Алексей Щербаков из Московского физико-технического института в Долгопрудном.

Щербаков и его коллеги уже долгое время работают над созданием алгоритмов, которые позволяли бы просчитывать оптические свойства различных искусственных кристаллов и структур, состоящих из кусочков различных материалов, используя мощности компьютерных видеокарт. Недавно его команда создала программу, которая позволяет быстро и точно просчитывать свойства оптических компонентов систем связи и световых компьютеров будущего.

В своей новой работе Щербаков и студент Андрей Ушков применили часть этих алгоритмов для изучения свойств материалов, похожих на так называемые двупреломляющие кристаллы – структуры, расщепляющие луч света на две половины. Траектория луча света при движении через такие объекты зависит от его поляризации — неполяризованный свет будет беспрепятственно проходить через него, а поляризованные волны будут преломляться особым образом.

Подобные кристаллы сегодня активно используются физиками при создании источников запутанных фотонов для систем квантовой криптографии, а некоторые виды рыб, как оказалось, "изобрели" подобные структуры для скрытия себя от хищников, плавающих сверху и снизу. Как отмечает пресс-служба ВУЗа, подобные кристаллы могли использоваться уже викингами для поиска Солнца за облаками на небе.

Аналоги таких структур, как рассказывают ученые, можно создать, используя метаматериалы и фотонные кристаллы – конструкции из множества кусочков прозрачных и непрозрачных для волн материалов, комбинация которых будет обладать крайне необычными оптическими свойствами. Расчеты Щербакова и Ушкова показывают, что существуют еще и кристаллы, являющиеся  своеобразным  "потерянным звеном эволюции" между обычными кристаллами с классическими оптическими свойствами, и метаматериалами.

Такие "композитные" кристаллы, как обнаружили ученые из МФТИ, состоят из крайне небольших кусочков материалов с похожими оптическими свойствами, комбинация которых при определенных условиях порождает эффекты, не существующие в природе. К примеру, в таких кристаллах появляются "лишние" оптические оси (до десяти осей вместо двух, как в природных двупреломляющих кристаллах), а направление преломления света начинает зависеть от длины волны.

Пока они не были созданы на практике, однако существующие на сегодняшний день технологии, в принципе, позволяют создавать такие кристаллы. Если физикам удастся их получить, то они смогут создать новые типы оптических устройств для микроэлектроники и систем передачи данных, управляющие поляризацией световых волн.

Источник

Необычные свист и треск, вызываемые некоторыми метеорами, появляющимися на небе, наконец могут получить окончательное объяснение. Эти негромкие звуки

Необычные свист и треск, вызываемые некоторыми метеорами, появляющимися на небе, наконец могут получить окончательное объяснение.

Эти негромкие звуки, вероятно, формируются, когда яркие импульсы света, идущего со стороны метеора, разогревают объекты, находящиеся на земле под ним, говорится в новом исследовании. Эти объекты – например, листья или волосы – излучают тепловую энергию в окружающий их воздух, в результате чего формируются волны давления - чем и является, по сути, звук.

«Мы думаем, что наша версия довольно убедительна», - сказал один из авторов нового исследования Уильям Свэтт (William Sweatt) из компании Сандийские национальные лаборатории, США.

Эти таинственные звуки люди слышат при появлении на небе очень ярких метеоров, видимый размер которых сравним с размером полной Луны. Как правило, масса объекта должна составлять не менее 0,5 килограмма, чтобы его появление на небе сопровождалось таким звуком. Так как метеор, вспыхнувший на небе, находится очень далеко от нас, то звуку, идущему от него, потребовалось бы довольно продолжительное время, чтобы достигнуть уха наблюдателя, в то время как на самом деле негромкие треск и свист наблюдатели крупных метеоров слышат почти сразу при появлении огненных вспышек на небе.

Объяснение, предлагаемое научным коллективом, в состав которого входит Свэтт, основано на явлении так называемого «фотоакустического спаривания» (photoacoustic coupling). Суть явления состоит в том, что свет, излучаемый далеким объектом, нагревает далекий предмет, который в результате нагрева сам становится источником излучения в ИК-диапазоне, в результате которого нагревается окружающий воздух и формируются волны плотности в нем. Авторы работы провели эксперимент, подтверждающий наличие эффекта акустического спаривания: они записали музыкальную композицию и превратили её в последовательность световых импульсов, которыми облучили далекий предмет, включая дерево, листья и даже парик, имитирующий человеческие волосы. Во всех случаях исследователи зафиксировали, используя для этой цели микрофон, «воспроизведение» переданной аудиозаписи (впрочем, с очень серьезными искажениями) при помощи облученного этими световыми импульсами предмета.
Источник

Снимок: Зонд Mars Express наблюдает следы гигантского наводнения на Марсе

Зонд Европейского космического агентства Mars Express сделал снимок одной из самых крупных сетей каналов оттока на поверхности Красной планеты.

Система каналов долины Касэй простирается примерно на 3000 километров от своего истока, находящегося в каньоне Эхо – лежащем к востоку от неровной вулканической области Тарсис и чуть севернее системы каньонов Долин Маринера, до стока, расположенного на обширных равнинах Хриса.

Комбинация вулканизма, тектонических процессов, схлопывания разломов и проседания пород в области Тарсис привели к нескольким масштабным выходам на поверхность грунтовых вод из каньона Эхо примерно 3,6-3,4 миллиарда лет назад. Эти древние наводнения оставили на поверхности планеты следы, которые наблюдаются и по сей день.

На новом снимке от аппарата Mars Express можно видеть 25-километровый кратер Ворчестер – слева от центра – вид которого красочно рассказывает историю противостояния кратера размыванию потоками воды, протекающими мимо него в течение нескольких сотен миллионов лет.

В то время как большая часть материала вокруг этой воронки – который изначально был выброшен из кратера Ворчестер в результате космического столкновения – эродировала под действием потоков воды, небольшое плато, расположенное за кратером, если смотреть по направлению движения древних водяных потоков, осталось практически нетронутым. Со временем это привело к формированию своего рода «острова», который хорошо виден на снимке. Интересно отметить, что выбросы материала, расположенные вокруг соседнего с Ворчестером кратера, который также представлен на снимке (чуть правее), почти не были размыты потоками воды. Это, очевидно, связано с тем, что эта воронка сформировалась в результате космического столкновения уже после того, как на Красной планете завершилось это гигантское древнее наводнение.

Источник

Российские физики научили ультразвук находить и убивать раковые клетки

МОСКВА, 3 мар – РИА Новости. Физики и биологи из России научились использовать наночастицы из кремния для "подсветки" и уничтожения раковых опухолей при помощи ультразвука, не причиняя вреда здоровым тканям, говорится в статье, опубликованной в журнале Nanotechnology.

"Мы нашли "щадящий" режим терапевтического воздействия на раковые клетки, который не приводит к массовому разрыву клеток, но, судя по всему, сводится по большей части лишь к разрушению внутриклеточных органелл наночастицами", — рассказывает Андрей Свиридов из МГУ имени Ломоносова, чьи слова приводит пресс-служба Российского научного фонда. По мнению ученого, важно то, что покрытие наночастиц биополимером не ухудшает их акустических свойств, а, по сути, приводит к лучшему терапевтическому эффекту.

В последние годы физики, химики и даже нанотехнологи начали разрабатывать новые методики проведения хирургических операций и терапии, которые проводятся без вскрытия тела и нанесения повреждений тканям и органам. К примеру, исследователи разработали наночастицы, которые вводятся в опухоль и затем нагреваются при помощи лазера. Это уничтожает рак, но не трогает здоровые клетки. Схожим образом действует генная терапия и специальные лекарства, подавляющие рост сосудов в опухоли и "удушающие" раковые клетки.

Свиридов и его коллеги под руководством профессора Виктора Тимошенко создали особые наночастицы из кремния, покрытые специальным полимерным составом, которые можно одновременно использовать и для изучения раковых опухолей, и для их уничтожения, "подсвечивая" такие частицы ультразвуком.

Главной проблемой подобных методик лечения рака, рассказывают ученые, является то, что ультразвук и поглощающие его наночастицы часто действуют слишком неизбирательно, уничтожая не только опухоль, но и здоровые клетки. Кроме того, такие наночастицы часто слишком быстро растворяются внутри организма, что не позволяет их использовать для наблюдений за клетками из-за их недолговечности и токсичности.

Тимошенко, Свиридов и их коллеги решили эту проблему, покрыв наночастицы из пористого кремния слоем декстрана, биополимера из молекул глюкозы. Такие частицы, как отмечают биологи, не только разлагаются медленнее, чем их "голые" аналоги, но и светятся при облучении ультрафиолетом, что позволяет использовать их для "подсветки" изучаемых тканей и образцов клеток.

Эти частицы ученые испытали на культурах раковых клеток, извлеченных из гортани человека, облучая ультразвуком по отдельности и в присутствии наночастиц.

Как показали опыты, "чистый" ультразвук почти не действует на раковые клетки, тогда как его комбинация с наночастицами аккуратно убивает их, уничтожая митохондрии и прочие органеллы в раковых клетках. Сами наночастицы, как показали многодневные наблюдения за клетками, почти не мешают их жизни, если их концентрация не превышает определенного порога.

Помимо усиления ультразвука, данные наночастицы, как отмечают исследователи, можно использовать для доставки лекарств и прочих молекул внутрь здоровых или раковых клеток. Нагрев при помощи ультразвука или радиоволн сделает молекулы лекарств более подвижными, что усилит их эффективность. Не стоит ожидать, что эти наночастицы войдут в медицинскую практику уже сегодня или завтра — им предстоит пройти ряд клинических испытаний на животных и добровольцах. На это может уйти несколько лет, и такие испытания не всегда завершаются положительно.

Помимо МГУ, в создании этих наночастиц участвовали ученые из НИЯУ МИФИ, ИТЭБ РАН в Пущино, университета Лиона (Франция) и Тринити-колледжа в Дублине (Ирландия).

Источник

Физики создали новую форму материи

Ученые из Массачусетского технологического института в США создали сверхтекучее твердое тело из атомов натрия. Для этой цели они использовали лазеры, с помощью которых им удалось придать квантовой жидкости (конденсату Бозе-Эйнштейна) структуру, характерную для кристаллов. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.

Конденсат Бозе-Эйнштейна представляет собой вещество, образованное бозонами — частицами, которые могут находиться в одном и том же квантовом состоянии. Это отличает их от фермионов (например, электронов), в отношении которых действует принцип запрета Паули. Данное свойство позволяет бозонам при сверхнизких температурах демонстрировать видимые невооруженным глазом квантовые эффекты.

Одним из таких эффектов является сверхтекучесть, при которой квантовая жидкость может просачиваться через трещины без трения. Если квантовая жидкость образует кристаллы, то такую материю называют сверхтекучим твердым телом (supersolid).

Ученые предсказали, что твердый гелий может стать супержидкостью, если его атомы будут свободно перемещаться в пределах твердого кристалла. Однако наблюдать это явление в лабораторных условиях до сих пор не удавалось.

С помощью лазерного охлаждения, при котором атомы излучают больше энергии, чем поглощают, исследователи уменьшили внутреннюю энергию атомов натрия, являющихся бозонами, до минимума. После этого у половины бозонов был изменен спин (одна из квантовых характеристик), в результате чего конденсат Бозе-Эйнштейна был преобразован в смесь из двух квантовых жидкостей. Лазером ученые изменяли спины отдельных атомов, перенося их таким образом из одной жидкости в другую.

По словам физиков, плотность конденсата Бозе-Эйнштейна спонтанно изменяется, образуя рябь или волны. Такое состояние называется фазой полосы (stripe phase), и ее наличие характерно для сверхтекучего твердого тела.

Источник

Исследователи наносят темную материю на карту

Команда ученых из Йелльского университета, США, составила одну из самых подробных на сегодняшний день карт темной материи, подтверждающую существование холодной темной материи – медленно движущихся частиц, которые составляют основную часть материи Вселенной.

Эта карта темной материи была создана на основе данных наблюдений при помощи космического телескопа «Хаббл» трех скоплений галактик, выступающих в роли гравитационных линз для света, идущего от галактик Вселенной, лежащих далеко позади них.

«При помощи данных наблюдений этих трех линзирующих скоплений галактик мы смогли успешно составить карту распределения темной материи внутри скоплений в невероятных подробностях, - сказал главный автор нового исследования Приямвада Натаражан (Priyamvada Natarajan) из Йелльского университета. – Мы нанесли на карту все сгустки темной материи, известные нам на сегодня, и составили самую подробную карту темной материи на сегодняшний день».

Ученые считают, что темная материя – теоретические, невидимые частицы, которые ни отражают, ни поглощают свет, однако участвуют в гравитационном взаимодействии – могут составлять до 80 процентов материи Вселенной. Темная материя может объяснить происхождение галактик и формирование структуры Вселенной.

Важно отметить, что полученная группой Натаражана карта, находится в хорошем соответствии с так называемой моделью холодной темной материи, которая отличается от альтернативной ей теории горячей темной материи тем, что в ней гипотетические частицы темной материи движутся существенно медленнее. Это схождение с базовой теорией имеет большое значение, поскольку на сегодняшний день все свидетельства существования темной материи являются лишь косвенными.

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

Источник

Ветра на Марсе формируют горы и огромные воронки

На Марсе царят ветра. Ветер формировал ландшафты Красной планеты в течение нескольких миллиардов лет и продолжает делать это и по сей день. В новых исследованиях, проведенных с использованием как орбитального марсианского аппарата НАСА, так и ровера, раскрывается роль ветра в формировании ландшафтов внутри кратера Гейл.

Наблюдения кратера Гейл, внутри которого находится ровер Curiosity, при помощи орбитального аппарата НАСА Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), подтвердили долгосрочные модели ветровой эрозии, которые помогают объяснить нахождение необычной горы слоистого строения в центре ударного кратера.

Комбинированные наблюдения области марсианской поверхности, лежащей внутри кратера Гейл, при помощи орбитального аппарата MRO и ровера Curiosity позволили установить, что ветра, дующие в границах кратера сегодня, отличаются от ветров, которые дули с севера много лет назад и удалили в течение нескольких миллиардов лет почти весь материал, наполняющий кратер Гейл.

Кратер Гейл имеет ударное происхождение, и его заполнение осадочными породами, приносимыми с водой более чем 3 миллиарда лет назад, продолжалось до тех пор, пока кратер не был заполнен почти доверху, после чего в нем стало преобладать сокращение объема породы за счет ветровой эрозии.

Ученые впервые предположили в 2000 г., что гора в центре кратера Гейл является остатками материала, огромные количества которого были удалены из кратера под действием ветров. В новой работе, проведенной исследователями НАСА во главе с МакКензи Дэем из Техасского университета в Остине, США, показано, что огромное количество удаленного из кратера объема материала (64000 кубических километров) хорошо согласуется с орбитальными наблюдениями влияния ветров на количество породы в кратере в течение одного или более миллиарда лет.

Исследование вышло в журнале Icarus.

Источник

Открытие российских биофизиков поможет найти лекарства от тысяч болезней

МОСКВА, 2 мар – РИА Новости. Ученые из России, Германии и Франции придумали методику, которая позволяет аккуратно кристаллизовать белки и изучать их структуру в "рабочей" форме, что поможет найти лекарства от тысяч болезней, связанных с "опечатками" в их структуре, говорится в статье, опубликованной в журнале ACS Crystal Growth & Design.

"Мы надеемся, что такой подход к кристаллизации, изученный в нашей работе на конкретном белке, можно будет обобщить на мембранные белки в целом. Комбинируя стабилизацию в нанодисках с современными методами кристаллизации и функциональными тестами, учёные по всему миру смогут лучше понять взаимосвязь структуры и функции молекул, необходимых для нормальной работы нашего организма", — поясняет Михаил Николаев из Московского физико-технического института в Долгопрудном.

Человеческая ДНК содержит в себе около 20 тысяч генов, несущих в себе инструкции по сборке молекул различных белков. Многие из этих белковых молекул обладают сложной трехмерной структурой, восстановить которую по последовательности "букв" ДНК ученые пока не могут. По этой причине их роль в жизни клеток и механизмы работы биологам приходится раскрывать, вылавливая одиночные молекулы белков, замораживая их и просвечивая при помощи мощных ускорителей энергии и рентгеновских лазеров.

Проблема заключается в том, что многие жизненно важные белки, отвечающие за передачу сигналов между клетками и обмен веществ, встроены в мембраны клеток, откуда их крайне сложно извлечь, не повредив их структуры. По этой причине ученые сегодня применяют специальные нанодиски, имитирующие мембрану клетки, для сборки таких белков и изучения того, как они взаимодействуют с разными молекулами.

Такие наноструктуры, как рассказывает пресс-служба МФТИ, обычно бывают слишком большими для того, чтобы белок в них можно было рассмотреть при "рентгене". Поэтому биологи обычно прибегают к хитрости – они используют специальное "мыло" – молекулы-детергенты – для того, чтобы "выцепить" белок из искусственной мембраны непосредственно перед его заморозкой.

Как рассказывает Николаев, эта операция не всегда завершается без проблем для белка — иногда "мыло" стабилизирует белок в неправильной конфигурации, что мешает определению его реальной трехмерной роли и того, как структура белка влияет на его функции.

Ученые из МФТИ и западных научных центров создали новую остроумную методику изготовления таких дисков, благодаря которой они постепенно растворяются во время процесса кристаллизации. Кристаллы, выращенные таким образом, по качеству не уступают "мыльным" конкурентам, но при этом молекула белка остаётся в функциональном состоянии.

Работу этой методики ученые проверили, "заморозив" и изучив структуру хорошо изученного белка – бактериородопсина, светочувствительного пигмента, присутствующего в клеточных стенках некоторых микробов. Это вещество захватывает свет и использует его энергию для того, чтобы перекачивать протоны через мембрану микробов, извлекая из этого процесса энергию.

Качество фотографии, полученной таким способом, было аналогично тому, что удавалось достичь при помощи других методик "заморозки", что подтвердило работоспособность идеи российских ученых.Как отмечают исследователи, на данный момент нам известны структуры всего 3% мембранных белков из 7 тысяч молекул такого рода, и создание новой методики их изучения, как надеются Николаев и его коллеги, поможет ускорить процесс их изучения и подбора лекарств для болезней, связанных с нарушением работы клеточных мембран.

Источник

Ученые заглядывают в прошлое Вселенной для обнаружения далеких блазаров

Когда наша Вселенная была ещё совсем молодой, одна сверхмассивная черная дыра взорвалась с огромной силой, извергая струю энергии и частиц, которые отправились в сторону Земли сквозь безбрежные просторы Вселенной со скоростью, близкой к скорости света.

Несколько миллиардов лет спустя трио ученых из Университета Клемсон, США, под руководством астрофизика Марко Ахелло (Marco Ajello) идентифицировало эту черную дыру, а также четыре схожих с ней черных дыры, возраст которых составлял от 1,4 миллиарда до 1,9 миллиарда лет. Эти объекты интенсивно излучают в гамма-диапазоне, самом высокоэнергетическом диапазоне электромагнитного спектра.

Прежде самые ранние известные науке гамма-блазары имели возраст не менее 2 миллиардов лет. В настоящее время, согласно оценкам ученых, возраст Вселенной составляет примерно 14 миллиардов лет.

Удивительные открытия, сделанные командой Ахелло, стали возможными, благодаря новому программному обеспечению для космической гамма-обсерватории НАСА «Ферми» (Fermi). Это обновление позволило значительно повысить чувствительность космической обсерватории, а кроме того, обладало возможностями соответствующей обработки не только новых, но и архивных данных, что существенно расширило базу данных по возможным кандидатам в блазары среди гамма-источников каталога «Ферми». Проанализировав набор из примерно 1,4 миллиона квазаров и используя для его сокращения ряд фильтров, команда Ахелло смогла в конечном счете выделить пять гарантированных новых гамма-блазаров.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.

Источник

«Ловушки для пыли»: Открыто недостающее звено теории формирования планет

Планеты, предположительно, формируются внутри дисков из газа и пыли, окружающих молодые звезды. Однако астрономы долгое время не могли решить проблемы, возникающие при попытке построения цельной теории происхождения планет, которая объясняла бы поэтапно превращение исходных пылинок в планетные системы. Теперь международная команда ученых объявляет о том, что подобрала ключ к решению этой проблемы, получив в ходе моделирования результаты, подтверждающие формирование так называемых «пылевых ловушек», в которых небольшие агрегаты размерами с некрупную гальку слипаются между собой, формируя «строительные кирпичики», из которых в дальнейшем происходит «сборка» планет.

В настоящее время механизмы превращения микронных частиц пыли в частицы размерами в несколько сантиметров, а также слипания крупных планетезималей с образованием ядер планет довольно хорошо изучены. Куда менее ясным остается понимание механизмов формирования из некрупной «гальки» фрагментов размерами с астероиды, которые, тем не менее, являются неотъемлемой частью механизма укрупнения структур, ведущего к формированию планеты.

В новой работе исследователи во главе с доктором Жаном-Франсуа Гонзалесом (Jean-Francois Gonzalez) из Лионского центра астрофизических исследований, Франция, показали при помощи космического моделирования, что в протопланетном диске, расположенном вокруг звезды, высока вероятность формирования особых областей пространства – «ловушек для пыли» - отличающихся повышенной плотностью и замедляющих подходящие к ним частицы пыли, что позволяет последним избежать разрушительных столкновений между собой. Газ под действием эффекта так называемой «обратной реакции» со стороны пыли выталкивается из пылевых ловушек, что эквивалентно повышению в них давления. В дальнейшем такие ловушки становятся основой для формирования более крупных «строительных кирпичиков» будущих планет, указывают авторы.
Источник

Луну следует «повысить» до планеты, говорится в новом исследовании

Недавно одна научная работа вызвала большой ажиотаж в средствах массовой информации. Исследование, озаглавленное «Геофизическое определение планеты» (A Geophysical Planet Definition), привлекло внимание The Sunday Times, опубликовавшей 19 февраля заметку «Луна собирается подняться и занять место среди планет» (Moon rises to claim its place as a planet), и других известных зарубежных изданий. В этой работе ставится под сомнение корректность текущего определения понятия планеты и поднимается вопрос о пересмотре этого определения, для чего в работе приводятся новые критерии. Согласно авторам статьи Плутон и ещё несколько небесных тел Солнечной системы следует «повысить», наделив их статусом планеты.

В авторах этой работы значится команда ученых во главе с Аланом Штерном (Alan Stern). Штерн известен в научных кругах, в первую очередь, как руководитель проекта НАСА «Новые горизонты» (New Horizons), в рамках которого состоялся легендарный пролет зонда мимо Плутона в 2015 г. Работа изобилует математикой и специфическими терминами, однако по сути в ней говорится о том, что относить небесное тело к классу планет следует на основании геофизических критериев, а не того, вращается ли она вокруг Солнца, или же вокруг отличного от нашей звезды объекта.

Конечно же, у Штерна есть хороший повод «пройтись» по сторонникам «низведения» планет до карликовых планет или астероидов. Дело в том, что Штерн, видимо, до сих пор не может забыть того, что в 2006 г. Международный астрономический союз (International Astronomical Union, IAU) лишил Плутон статуса планеты. К тому времени, когда зонд «Новые горизонты» достиг своего назначения, Плутон уже стал всего лишь «плутоидом», «транс-урановой карликовой планетой». В своей «реваншистской» статье Штерн указывает, что «астрономы могут найти определение IAU весьма удобным», однако «наше геофизическое определение оказывается более полезным для планетологов, преподавателей ВУЗов и студентов».

Чем закончится эта схватка астрономов и планетологов, покажет время, а пока можно лишь отметить, что она обещает быть жаркой.

Исследование вышло в журнале Planetary and Lunar Science.

Источник