Новости физики и космоса. 

Выпуск 4 (55) 16 - 28 февраля

Физики телепортировали лазерный луч

Японские и британские физики сумели "телепортировать" лазерный луч, пишет New Scientist. "Копии" луча появились одновременно в двух местах, но при этом каждая из них несколько отличалась от оригинала. Для этого пришлось скомбинировать метод "квантовой телепортации" с "квантовым клонированием" отдельных фотонов.

Суть опыта, осуществленного в Токийском университете, сводится к передаче квантовых свойств одного фотона паре других. Раньше это удавалось проделать только с отдельными частицами. Теперь ученые утверждают, что сгенерировали пару когерентных пучков света, более чем наполовину воспроизводящих исходный. Новые пучки унаследовали от "родителя" фазу и амплитуду, а сведения о поляризации отдельных фотонов были частично утеряны. Согласно принципу неопределенности, "точность" воспроизведения отдельных свойств не может превышать двух третей, и физики утверждают, что в последнем эксперименте не слишком отклонились от этого предела.

Для телепортации используют так называемые "спутанные" состояния, когда свойства второй системы "дополняют" свойства первой и позволяют их однозначно восстановить. Такое поведение является следствием "парадокса" Эйнтштейна-Подольского-Розена: согласно ему, можно измерить свойства квантовой частицы так, чтобы при этом стали известны характеристики "дополнительного" объекта - вне зависимости от разделяющего их расстояния.

Искусственные звезды зажгут сверхмощными лазерами

Астрономы будут создавать "искусственные звезды" с помощью сверхмощных лазеров, сообщает New Scientist. "Звезды" необходимы для сверхточной настойки чилийской обсерватории VLT (Very Large Telescope), и благодаря ей четкость фотографий рассчитывают увеличить десятикратно.

Пока ученые протестировали только лазер, установленный около 8,2-метрового телескопа Yepun - одного из четырех инструментов, входящих в состав обсерватории. Оранжевый луч "просвечивает" насквозь 90-километровый воздушный слой и заставляет светиться атомы натрия, тонкий слой которых сосредоточен на границе с космосом. "Дрожание" светящейся точки ученые связывают с турбулентностью, то есть с тепловым движением воздуха. За счет него изображение звезд в оптическом диапазоне "смазывается", и именно его надеются уменьшить за счет поправок на смещение лазерного луча. Основываясь на них, положение зеркал будут изменять с частотой около 100 раз в секунду.

После первых экспериментов астрономы столкнулись с рядом проблем, из-за которых полноценная "лазерную коррекцию" изображения всех четырех телескопов придется отложить на некоторое время. Так, например, пятидесятисантиметровый световой пучок расходится сильнее, чем ожидалось. Выяснилось, что это объясняется "микроземлетрясениями", которые раскачивают основание лазера, и теперь для него намерены сконструировать боле устойчивую монтировку.

Телескоп Swift нашел сверхмедленную сверхновую

Рентгеновская вспышка GRB 060218, источник которой находится в 440 миллионах световых лет от Земли, заставила астрономов заявить о "нетипичном" космическом взрыве. Вспышка продолжалась около 40 минут - то есть в сотни раз дольше среднестатистического всплеска рентгеновской активности, сотни которых ежегодно фиксируют космические телескопы.

Взрыв в удаленной галактике обнаружила орбитальная обсерватория Swift 18 февраля. По космическим меркам это произошло не слишком далеко от Земли - до сих пор всего одна рентгеновская вспышка случилась ближе. Такие события астрономы относят к самым ярким и мощным - как правило, их связывают с коллапсом сверхтяжелых звезд, в результате которого возникают черные дыры. С точки зрения внешнего наблюдателя, сам коллапс происходит практически мгновенно. Затем "лишнее" вещество, выброшенное взрывом, "разбегается" от эпицентра, так что его можно увидеть с помощью обычных телескопов.

Япония запустила на орбиту телескоп

Япония в среду отправила на орбиту спутник с инфракрасным телескопом ASTRO-F. Запуск был осуществлен с космодрома Учиноура (Uchinoura) с помощью ракеты-носителя M-V, передает AP.

Телескоп весом в одну тонну способен сканировать звездное пространство в инфракрасном диапазоне. ASTRO-F был разработан совместно с голландскими, американскими и английскими учеными и будет использоваться для обнаружения новых объектов в космосе, изучения происхождения звезд и галактик и их эволюции.

Япония недавно расширила свою программу освоения космоса с целью догнать своего главного конкурента в регионе - Китай, напоминает AP. Китайские астронавты уже дважды побывали в космосе, до этого запустить человека на орбиту удавалось только США и России.

Япония, запустившая свой первый спутник в 1972 году, объявила, что также намерена запустить своих астронавтов в космос, а к 2025 году основать базу на Луне.

Австралийский радиотелескоп обнаружил "молчаливые" пульсары

Астрономы открыли прежде неизвестную разновидность пульсаров, которая, как они полагают, может оказаться и самой распространенной во Вселенной, сообщает Physics Web. В отличие от обычных "радиозвезд", которые излучают радиоимпульсы со строгим интервалом, сигналы от источников нового типа чередуются с многочасовым "молчанием".

Открытие было сделано с помощью 64-метрового австралийского радиотелескопа Parkes. Зафиксированные им космические импульсы длительностью от 2 до 30 миллисекунд повторялись с небольшим интервалом, а затем прекращались на срок до 3 часов. Пока астрофизики не готовы уверенно объяснить механизмы такого поведения звезд.

Исследовательской группе удалось обнаружить всего 11 источников нового типа, но ученые считают, что их заметно больше - только в Млечном Пути, по предварительным оценкам, число "иррегулярных" пульсаров составляет 100 тысяч и превышает количество "регулярных".

Проблема заключается в том, что сигнал "нерегулярных" пульсаров "слышен" всего несколько миллисекунд в сутки, и "случайно наткнуться" на них крайне сложно. К их поиску собираются подключить более мощные инструменты, такие как американский 100-метровый радиотелескоп в Грин-Бэнке и 305-метровый пуэрториканский Aresibo.

Космический лифт испытали неудачно

Испытания прототипа "космического лифта", предназначенного для подъема грузов на высоту в 1,6 километра, закончились неудачей, пишет New Scientist. Робот, созданный американской компанией LiftPort Group, смог подняться только на 460 метров, перемещаясь вдоль нити из графитового волокна.

По замыслу разработчиков, роботу предстояло преодолеть путь в 1,6 километра, равный длине нити, которую удерживали три воздушных шара. Во время эксперимента в сентябре 2005 года дистанция была вчетверо меньшей и оказалась пройденной целиком. Удлиняя нить и усовершенствуя робота, конструкторы надеялись в 2018 году представить "настоящий" космический лифт длиной 100 тысяч километров, способный доставлять людей и грузы на орбиту.

В LiftPort Group убеждены, что результат не стоит считать отрицательным. "В данном случае проверялось, можно ли сделать нить достаточно прочной", - заявил Майкл Лейн, глава компании. "Нить продержалась в воздухе шесть часов и была предельно крепка", - добавил он. Для испытаний использовали материал, получаемый при прокаливании полимерной ткани, но в будущем собираются заменить его на волокно из нанотрубок.

Роскосмос построит флотилию суборбитальных кораблей

Роскосмос создаст флотилию суборбитальных кораблей для космических туристов, сообщается на сайте SpaceAdventures.com. Координировать проект будет американская компания Space Adventures, а необходимые средства выделит семья мультимиллионеров Ансари - выходцев из Ирана, известных в качестве соучредителей конкурса Ansari X Prize, целью которого был первый пилотируемый полет в космос на частном корабле.

По условиям договора, строительством "туристических" кораблей семейства Explorer будет заниматься КБ Мясищева, которое входит в состав НПО "Молния". По словам представителей конструкторского бюро, суборбитальные аппараты (известные прежде как C-XXI) основаны на тех же технологиях, что и советский шаттл "Буран", но при этом заметно от него отличаются. Известно, в частности, что корабли НПО "Молния" используют систему "воздушного старта", то есть запускаются с борта транспортного самолета.

Суборбитальными называют полеты по траектории, "проникающей" в космос, но не содержащей "витков" вокруг Земли. По такой схеме, в частности, происходил первый полет американского астронавта, а "суборбитальные самолеты" NASA X-15 стали первыми многоразовыми космическими кораблями. Близкую технологию собирается использовать большинство частных компаний, заявивших о намерении стать "космическими туроператорами". В частности, корабль SpaceShipOne, выигравший Ansari X-Prize, несколько раз в 2004 году пересек границу космоса, не выходя на орбиту.

Астрономы рассказали, где собираются искать разумную жизнь

Астрономы из Института Карнеги подготовили список из десяти ближайших звезд, где следует искать жизнь, сообщает New Scientist. Список, представленный доктором Маргарет Тернбулл на заседании Американской ассоциации про продвижению науки, составлен на основе сведений о внесолнечных планетах.

Первую позицию в списке занимает Бета Гончих Псов - двойная звезда, удаленная от Солнца всего на 26 световых лет, вторую - звезда HD 10307, расположенная в полтора раза дальше. Кроме того, в списке фигурирует 51 Pegasus, где в 1995 году обнаружили первую "экзопланету". В списке преобладают объекты, близкие к Солнцу по размерам и химическому составу.

Тернбулл заявила, что главными критериями отбора стали расстояние от возможных планет до звезды и ее возраст. По ее словам, избыточная близость к звезде предполагает слишком высокие температуры, а достаточно удаленные планеты, наоборот, замерзают. В свою очередь, кандидатуры слишком молодых планетных систем были отвергнуты потому, что для возникновения жизни необходимы миллиарды (или, по крайней мере, сотни миллионов) лет стабильного развития. Кроме того, составители списка предъявляли довольно строгие требования к химическому составу звезд-кандидатов.

Ученым известно около 200 планет за пределами Солнечной системы, причем некоторые из них уже удалось наблюдать непосредственно (то есть зафиксировать исходящее от них инфракрасное излучение). Эти тела различны по размеру и составу, но среди них преобладают планеты-гиганты, близкие по свойствам к Юпитеру или Сатурну, где появление биоматерии практически невозможно.

Американские астрономы отобрали звезды для поиска разумной жизни

Американские астрономы составили список звезд, рядом с которыми могут находиться обитаемые планеты. В более короткий список из пяти пунктов вошли первые претенденты на исследование с помощью нового радиотелескопа, предназначенного для обнаружения разумных форм жизни за пределами солнечной системы, пишет Financial Times .

Каталог "обитаемых зон" был выпущен вашингтонским институтом Карнеги. На его основе будет осуществляться поиск внеземных цивилизаций сетью телескопов Аллена, состоящей из 350 антенн-тарелок. Сеть, строительство которой завершается в Калифорнии, начнет функционировать уже в этом году. Она существенно расширит возможности астрономов по части регистрации радиоволн, которые могут быть посланы разумными существами, а не являются результатом природных процессов, происходящих во Вселенной.

Полный список звезд, рядом с которыми могут находиться обитаемые планеты, насчитывает 19 тысяч позиций. Поэтому ученые сузили список до "шортлиста" из пяти звезд, в системах которых наиболее вероятно присутствие разумной жизни.

Для отбора кандидатов на участие в программе астрономы использовали несколько критериев. Возраст звезд должен насчитывать не менее трех миллиардов лет, чтобы жизнь на близлежащих планетах имела достаточно времени на прохождение полного цикла эволюции до высокоразвитых, разумных форм.

Звезды-претенденты также должны быть стабильны, потому что поведение переменных звезд не способствует развитию жизни рядом с ними. Кроме того, звезды должны быть богаты железом и другими металлами.

По словам ученых, они намеренно искали звезды, подобные нашему Солнцу.

Кандидатом номер один в "шортлисте" является звезда Beta CVn. Она находится на расстоянии 26 световых лет от Земли и видима невооруженным глазом в созвездии Гончих Псов. Еще один претендент на изучение - звезда 51 Pegasus, ставшая известной в 1995 году, после того, как похожая на Юпитер планета рядом с ней стала первой планетой, открытой вне Солнечной системы.

Новые спутники Плутона назвали результатом космического столкновения

Два спутника Плутона, открытых в прошлом году, возникли одновременно с Хароном, самым крупным спутником планеты, во время масштабного космического столкновения. Группа астрономов, заявивших в ноябре об открытии, потратила полгода на проверку своих выводов и теперь опубликовала в журнале Nature официальное подтверждение, а вместе с ним - новую гипотезу о происхождении удаленных небесных тел.

В пользу версии о катаклизме свидетельствуют согласованные траектории и близкая плотность спутников. Известно, что все три тела обращаются в одной плоскости по круговым орбитам, причем, пока Харон совершает один оборот, второй спутник успевает совершить в точности два, а третий - три.

Ученые не исключают, что в той же плоскости находится кольцо космического мусора - мелких обломков, оставшихся после катаклизма. Проверить это не представляется пока возможным - с Земли или из околоземного пространства трудноразличимы даже сами Плутон и Харон, и тем более - новые спутники, диаметр которых равен примерно 50 и 60 километрам.

По этой же причине Плутон и родственные ему тела известны сравнительно недавно - планета была открыта в 1930-м, а ее главный спутник - в 1978 году. Помимо системы Плутона, астрономы за последние десятилетия обнаружили семейство "транснептуновых" объектов, образующих вместе с ней пояс Койпера. Авторы открытия предполагают, что там могут быть сосредоточены и другие "кратные" системы астероидов (или планетоидов) - по крайней мере, у объекта 2003 EL61 уже обнаружена пара спутников.