Новости физики и космоса 

Выпуск 9 (132) 1 - 15 мая 

Лекции известных людей о науке стали доступны на 40 языках

Лекции о науке, искусстве и современных технологиях, прочитанные известными людьми в рамках проекта TEDTalks, стали доступны на 40 языках. Переводчики-добровольцы перевели около 300 лекций, сообщает издание The Wired. В ближайшее время будут доступны еще примерно 450 лекций.

До сих пор все лекции, доступные на сайте проекта TEDTalks в форме видеопрезентаций, были понятны только для людей, знающих английский язык. Переведенный вариант теперь появляется в виде субтитров.

Все элементарные частицы оказались миниатюрными черными дырами

Исследователи из США установили, что все известные на настоящий момент элементарные частицы могут представлять собой миниатюрные черные дыры. Статья исследователей пока не принята в какой-либо научный журнал, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

На настоящий момент в физике известно четыре фундаментальных взаимодействия: сильное, слабое, электромагнитное и гравитационное, причем последнее является наиболее слабым. Сейчас во многих теориях предполагается, что гравитация на самом деле является достаточно сильной. Например, в теории суперструн слабость гравитации является "кажущейся" и связана с тем, что мы рассматриваем ее ограничение на наше четырехмерное пространство-время (в рамках теории струн наш мир представляется 10- или 11-мерным).

Исследователи пользовались предположением о том, что гравитация достаточно сильна в случае, когда речь идет о масштабах, сравнимых с планковской длиной, то есть примерно 1,6x10^-35 метра. Расчеты показывают, что в подобных масштабах возможно образование микроскопических черных дыр.

Напомним, что согласно современным представлениям, время жизни подобных объектов крайне мало - они испаряются в результате квантового эффекта, называемого излучением Хокинга. Однако исследователи показали, что в рамках их гипотезы черные дыры могут находиться в некотором устойчивом состоянии.

Расчеты показывают, что подобные черные дыры будут обладать свойствами, сходными с элементарными частицами. В частности, физики отмечают, что возможно существование большого количества микроскопических черных дыр, свойства которых будут заметно отличаться друг от друга.

Новый солнечный цикл будет самым слабым с 1928 года

Группа специалистов Национального управления по исследованию океанов и атмосферы США, которая занимается анализом и предсказанием солнечной активности, пришла к выводу, что новый солнечный цикл начнется позже и будет слабее, чем считалось ранее. Об этом сообщает New Scientist.

По мнению ученых, солнечный максимум, который по новым данным будет достигнут в мае 2013 года (почти на 9 месяцев позже предыдущей предсказанной даты), окажется самым слабым с 1928 года. Согласно новым прогнозам в это время на Солнце будет наблюдаться до 90 пятен в день. Для сравнения, в 1928 году аналогичный показатель составляло примерно 78 в день.

С принятыми предсказаниями согласна большая часть комиссии. В 2007 году, когда была опубликована предыдущая версия прогноза, ничего подобного не наблюдалось. Тогда в общей сложности было сделано 45 предсказаний, полученных совершенно различными методами. В результате мнения ученых разделились: одни считали, что новый максимум будет ранним и сильным, а другие полагали, что поздним и слабым.

Напомним, что в настоящее время Солнце находится в необычайно длительном периоде слабой активности (минимум, по мнению ученых, пришелся на декабрь 2008 года). Отметим, что совсем недавно одному из американских аппаратов STEREO и российской обсерватории ТЕСИС, расположенной на борту спутника "Коронас-ФОТОН", удалось зарегистрировать первое "правильное" пятно на Солнце.

Первые признаки нового солнечного цикла стало видно с Земли

Первые признаки нового солнечного цикла стало видно с Земли. Об этом сообщается в пресс-релизе обсерватории ТЕСИС, установленной на российском спутнике "Коронас-ФОТОН", который в настоящее время ведет мониторинг Солнца с земной орбиты. Это те самые активные области, которые были зарегистрированы одним из американских аппаратов STEREO еще 7 мая 2009 года.

В настоящее время солнечные "факелы" с Земли можно увидеть только при помощи специальной профессиональной техники. Однако скоро эти образования можно будет сфотографировать и любительской цифровой техникой. Изображения пятен уже были получены аппаратом "Коронас-ФОТОН". По словам специалистов, данные активные области являются предвестниками формирования первых солнечных пятен. Ученые предсказывают, что они появятся примерно 13-14 мая.

Напомним, что солнечные пятна представляют собой темные области на звезде, температура которых ниже, чем температура остальной поверхности Солнца. Их появление является результатом выхода в фотосферу сверхмощных магнитных полей.

Астрономы обнаружили на Солнце первое "правильное" пятно

Группа космических аппаратов STEREO зафиксировала появление на Солнце яркого пятна (речь идет о так называемых факелах, а не солнечных пятнах, которые являются более темными областями) на "правильной" широте. Это событие может являться началом нового цикла солнечной активности, который запоздал на несколько месяцев. Коротко об открытии рассказывается на портале Wired. Посмотреть на пятна можно здесь.

По словам одного из задействованных в проекте STEREO ученых, Михаэля Кайзера (Michael Kaiser) из космического центра Годдарда, размер пятна не является "выдающимся", но образование очень яркое. Пятно появилось на широте около 30 градусов. Именно в этом районе в апреле 2009 года телескопы ТЕСИС зарегистрировали формирование нового магнитного пояса.

Появление такого пояса обычно указывает на начало нового цикла активности Солнца. Астрономы ожидали его еще в начале 2009 года, однако на звезде установилось аномальное затишье.

"Новорожденный" магнитный пояс начал угасать, а на поясе, оставшемся от предыдущего цикла, напротив, стали появляться следы активности. Более того, с 27 апреля астрономы не наблюдали на Солнце ни одного пятна. Обычно именно пятна являются основными показателями солнечной активности. В среднем циклы солнечной активности длятся около 11 лет. Пик предыдущего цикла пришелся на 2000 год, а начало следующего задержалось почти на два года.

Астрономы уточнили постоянную Хаббла

Астрономы провели самое точное на сегодняшний день вычисление постоянной Хаббла - величины, характеризующей зависимость скорости удаления объекта и расстояния до него от наблюдателя. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте проекта "Хаббл", данными которого пользовались ученые, а работа астрофизиков появится в журнале The Astrophysical Journal.

В рамках исследования ученые изучили около 240 так называемых цефеид (особый класс звезд) в семи галактиках. На первом этапе они вычислили среднюю реальную светимость цефеид в галактике NGC 4258. Для этого им понадобилась видимая светимость этих объектов, а также расстояние до этой галактики, которое было известно из наблюдений NGC 4258 при помощи радиотелескопов.

Цефеиды - это переменные звезды (их светимость меняется во времени периодически), которые отличаются достаточно простой зависимостью между периодом колебания светимости и средней светимостью. Зная первый параметр из наблюдений, астрономы могут определить второй. Сравнивая среднюю светимость с видимой, ученые способны вычислить расстояние до цефеиды. Именно этим методом воспользовались исследователи для вычисления расстояний до остальных шести галактик по видимым в них цефеидам.

Наконец, полученные расстояния использовались для калибровки данных наблюдений сверхновых типа Ia (в частности, зависимости светимости от времени), взрывы которых в недавнем прошлом произошли в этих скоплениях. Полученные данные о светимости сверхновых ученые использовали для определения расстояний до удаленных звездных скоплений. Зная расстояние, а также красное смещение в спектре излучения (вызываемое эффектом Допплера), которое определяет скорость удаления, астрофизики вычислили постоянную Хаббла.

Она оказалась равна 74,2 километра в секунду на один мегапарсек с ошибкой плюс-минус 3,6 километра в секунду на один мегапарсек. Последнее означает, что, например, объект, расположенный от Земли на расстояние 10 мегапарсеков (около 33 миллионов световых лет), удаляется от Земли со скоростью 742 километра в секунду плюс-минус 36 километров в секунду.

Специально для достижения подобной точности все измерения проводились при помощи одного прибора - телескопа "Хаббл". Это было сделано, чтобы уменьшить систематическую ошибку, которая возникает в результате измерений, производимых несколькими приборами. Кроме этого наблюдения за цефеидами велись в диапазоне волн, близком к инфракрасному, поскольку случайные отклонения периодических колебаний светимости звезды минимальны именно в этом диапазоне.

Кристаллы в кометах оказались следами выбросов молодого Солнца

Международная группа исследователей установила, что кристаллические материалы (то есть материалы, обладающие кристаллической структурой), которые присутствуют в большом количестве внутри комет, являются результатом выбросов молодого Солнца. Об этом сообщает New Scientist, а статья ученых появилась в журнале Nature.

В рамках исследования астрономы провели спектроскопический анализ излучения молодой звезды EX Lupi, которая располагается на расстоянии более 460 световых лет от Земли. Им удалось установить, что у спектра излучения во время выбросов и в периоды покоя существуют различия в инфракрасном диапазоне. По мнению исследователей, это следы образования кристаллического минерала форстерита в результате теплового воздействия на окружающую звезду пыль.

Следы данного минерала были обнаружены в кометах Солнечной системы. Ученые полагают, что выбросы молодого Солнца приводили к формированию кристаллических материалов в протопланетном диске.

До настоящей работы исследователи не могли объяснить появление большого количества подобного материала в кометах. Дело в том, что, согласно современным представлениям, протопланетный диск, из которого образовались и кометы, состоял преимущественно из аморфных, то есть не обладающих кристаллической структурой материалов.

По словам исследователей, новые результаты помогут ученым в изучении эволюции объектов Солнечной системы. В частности, отмечают исследователи, выводы их работы означают, что материал внутри комет может нести большое количество информации о поведении молодого Солнца.

Крупнейший космический телескоп Herschel отправился на орбиту

Крупнейший из когда-либо запускавшихся за пределы Земли телескоп Herschel в четверг, 14 мая, отправился в космос с космодрома Куру во французской Гвиане. На орбиту Herschel выведет ракета-носитель Ariane-5. О старте сообщает BBC News. Помимо телескопа на борту ракеты находится космическая обсерватория Planck. Орбиты аппаратов будут лежать на высоте 1,5 миллиона километров.

Диаметр главного зеркала Herschel составляет 3,5 метра. Это в 1,5 раза больше, чем у самого знаменитого орбитального телескопа "Хаббл". Herschel будет работать в инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах. Это позволит телескопу "видеть" сквозь облака пыли и газа, которые осложняют обзор неба в оптическом диапазоне. Одна из основных задач миссии Herschel - изучение "новорожденных" звезд.

Орбитальная обсерватория Planck будет работать в микромиллиметровом диапазоне. Этот аппарат предназначен для изучения космического микроволнового фонового излучения, или реликтового излучения. Считается, что реликтовое излучение сохранилось во Вселенной со времен Большого Взрыва.

В 2018 году Япония запустит к Марсу беспилотную миссию

В 2018 году Япония планирует запустить к Марсу исследовательскую беспилотную миссию, сообщает РИА Новости со ссылкой на японские СМИ. Разработкой проекта занимаются Японское космическое агентство совместно с Токийским университетом.

Миссия получила название MELOS (Mars Exploration with a Lander and Orbiters - исследование Марса с помощью спускаемых и орбитальных аппаратов). Согласно предварительному плану, изучение Красной планеты будут проводить два спутника и спускаемый зонд. В настоящее время в проекте MELOS задействованы около сотни ученых.

Орбитальные аппараты будут проводить атмосферные наблюдения и измерения. В частности, они будут фиксировать движения заряженных частиц в атмосфере Марса. Спускаемый зонд "займется" сейсмологическими измерениями и определением возраста кратеров (это можно сделать, оценив изотопный состав в жерлах кратеров). Кроме того, самоходный аппарат будет способен брать пробы грунта и анализировать их состав.

Марсоход Spirit застрял в песке

Марсоход Spirit, который в настоящее время работает на Красной планете, застрял в песке. Об этом сообщается в пресс-релизе Лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory - JPL). Пять его работающих колес (шестое перестало работать три года назад) закопались в почву почти наполовину.

По словам официальных лиц, в настоящее время команда инженеров и ученых, управляющих марсоходом, приостановила движение аппарата. Специалисты полагают, что могут пройти месяцы, прежде чем Spirit вернется к нормальной работе. Ученые планируют использовать научные инструменты марсохода для того, чтобы выяснить характеристики почвы, в которой застрял аппарат. Специалисты опасаются, что он закопался до такой степени, что его дно касается марсианского грунта. По словам исследователей, это затруднит маневры по спасению аппарата.

Напомним, что Spirit возобновил движение в конце апреля 2009 года: он оставался неподвижным с 8 апреля 2009 года. Максимальная скорость движения Spirit - 180 метров в час. Причиной предыдущей остановки были неожиданные перезагрузки и потеря информации. Тогда инженеры JPL остановили аппарат для проведения серии тестов. Позже было принято решение возобновить движение Spirit, чтобы продолжить тестирование систем уже "на ходу".

Оранжевые карлики оказались самыми пригодными для жизни

Оранжевые карлики оказались лучшими кандидатами для поиска вокруг них потенциально обитаемых планет земного типа (то есть небольшой массы). К такому выводу пришла группа астрономов из Университета Вилланова. Они представили свои результаты на конференции по астробиологии, которая в настоящее время проходит в Балтиморе, штат Мэриленд, а краткое изложение доклада приводит New Scientist.

В рамках исследования ученые провели анализ условий, которые создают звезды в своих "зонах обитания", то есть регионах, где на поверхности космического тела теоретически может существовать вода в жидком состоянии. Для этого они пользовались данными, собранными спутником ROSAT и наземными телескопами.

Из-за своей относительно небольшой массы и ширины "зоны обитания" красные карлики являются одними из самых популярных кандидатов для поиска вокруг них экзопланет земного типа. Новое исследование, однако, показало, что эти звезды достаточно часто испускают потоки заряженных частиц, которые жизнь в привычном нам понимании не способна выдержать.

Оказалось, что наиболее подходящими для существования жизни являются оранжевые карлики - звезды, масса которых составляет 0,5-0,8 солнечных. Их активность не сильно отличается от активности желтых карликов (к которым относится Солнце), а стабильный период жизни, когда условия для зарождения жизни на близлежащих планетах наиболее благоприятны, составляет 15-30 миллиардов лет. Это примерно в 2-3 раза дольше, чем аналогичный период для желтых звезд.

Астрономы продлили звездообразование в карликовых галактиках

Астрономам удалось доказать, что периоды интенсивного звездообразования в карликовых галактиках продолжаются значительно дольше, чем считалось ранее. Об этом сообщается в пресс-релизе на официальном сайте телескопа "Хаббл", данные которого ученые использовали в своей работе.

В рамках исследования астрономы анализировали фотографии трех карликовых галактик NGC 4163, NGC 4068 и IC 4662, которые располагаются на расстоянии 8-14 миллионов световых лет от Земли. Высокое разрешение камер орбитального телескопа позволило исследователям различать на фотографиях большое количество отдельных звезд. Измерив их яркость и спектральные характеристики, астрономы смогли определить возраст светил.

В результате ученым удалось установить, что процесс звездообразования в изучаемых скоплениях происходил не сразу по всей галактике, а начинался с краев, постепенно распространяясь внутрь скопления. Например, в центрах NGC 4068 и IC 4662 он продолжается до сих пор.

Расчеты исследователей показывают, что интенсивное звездообразование в галактиках длилось не 5-10 миллионов лет, как считалось ранее, а 200-400 миллионов лет. В изучаемых скоплениях этот процесс начался примерно 300 миллионов лет назад. В это время количество новых звезд, появляющихся каждую тысячу лет, выросло с 8 до 40.

В пятимерном пространстве черные дыры заменили кольцами

Ученые математически описали черные кольца - области пространства-времени, похожие на черные дыры, но отличающиеся другой формой. Статья с подробными выкладками доступна на сайте препринтов arXiv.org.

Простейшим случаем черной дыры считается сферически симметричная черная дыра. Вопрос о существовании черных дыр несферической формы до сих пор остается открытым. До последнего времени считалось, что в четырехмерном пространстве такие объекты должны "схлопываться" в стандартные черные дыры.

После того, как было открыто ускоренное расширение Вселенной, физики вновь обратились к проблеме существования, например, черных колец. Расчеты показывают, что благодаря ускорению, которое "компенсирует" гравитационное воздействие, кольца могут удержаться от коллапса и оставаться стабильными.

Авторы нового исследования рассмотрели возможность существования черных колец в пятимерном пространстве. Они показали, что в таких условиях могут образовываться не только одиночные кольца, но также их совокупности. Ученые предполагают, что черные кольца могли образовываться на ранних этапах формирования Вселенной. Кроме того, они описали другие возможные формы черных дыр.

Астрономы обнаружили потенциально опасный астероид

Астрономы обнаружили потенциально опасный астероид. Объект был найден в рамках программы обзора неба Catalina (Catalina Sky Survey) 29 апреля 2009 года. Краткое описание астероида 2009 HC82 приводит журнал New Scientist.

По оценкам ученых, размер небесного тела находится в пределах от двух до трех километров. Расстояние между 2009 HC82 и Землей в точке максимального сближения составляет около 3,5 миллионов километров. В соответствии с принятой у астрономов классификацией, 2009 HC82 попадает под определение потенциально опасного объекта. 

Астероид совершает один оборот вокруг Солнца за 3,39 года. Орбита 2009 HC82 наклонена к плоскости земной орбиты на 155 градусов. Соответственно, обращаясь вокруг Солнца, астероид двигается в противоположном направлении по отношению к планетам Солнечной системы. Такой тип орбиты получил название ретроградного. Кроме 2009 HC82 ученым известно только 20 астероидов с ретроградными орбитами, однако ни один из них не подходит к Земле так близко. Чаще всего по ретроградным орбитам перемещаются "выгоревшие" кометы, происходящие из облака Оорта. Некоторые специалисты не исключают, что 2009 HC82 также может принадлежать к этому классу небесных тел.