Новости физики и космоса 

Выпуск 23 (221) 1 - 15 декабря 

Лауреатами физической премии Мильнера стали Хокинг и ученые ЦЕРНа

Фонд поддержки фундаментальных работ в области физики, созданный при поддержке Юрия Мильнера, объявил первых лауреатов 2013 года. Ими стали Стивен Хокинг и семь ученых, работавших в разное время на большом адронном коллайдере и на его детекторах. 

Стивену Хокингу награда досталась за "открытие хокинговского излучения черных дыр и его глубокий вклад в исследование квантовой гравитации и квантовых процессов в ранней Вселенной". Хокинговское излучение - это явление, объясняемое сочетанием квантовых и гравитационных эффектов. Оно возникает при рождении пар на горизонте событий черной дыры, благодаря чему последняя теряет массу.

Среди семи физиков, удостоенных премии "за руководящую роль в научном проекте, приведшем к открытию частицы, похожей на бозон Хиггса", участники и руководители экспериментов на Большом адронном коллайдере и его детекторах CMS и ATLAS. В группу входят Питер Дженни (Peter Jenni), Фабиола Джианотти (Fabiola Gianotti), Мишель делла Негра(Michel Della Negra), Теджиндер Сингх Вирди (Tejinder Singh Virdee), Гвидо Тонелли(Guido Tonelli), Джо Инкандела (Joe Incandela) и Лин Эванс (Lyn Evans).

Премия Мильнера делится на три категории: основная премия "Fundamental Physics Prize ", премия за исследования, выполненные на переднем крае физики "Physics Frontiers Prize", и младшая премия "New Horizons in Physics". Хокинг и группа физиков ЦЕРНа стали лауреатами специальной премии "Special Fundamental Physics Prizes", которую вручили впервые. Так же, как и лауреаты основной премии, чьи имена станут известны 20 марта 2013 года, они получат по три миллиона долларов.

В сообщении также перечисляются лауреаты двух "младших" премий фонда. В номинации "Physics Frontiers Prize" ими стали Чарльз Кейн (Charles Kane), Александр Поляков и Джозеф Полчински (Joseph Polchinski). Все они станут претендентами на основной приз, а в случае если он им не достанется, получат по 300 тысяч долларов. Лауреатами премии "New Horizons in Physics" стали Никлас Бейсерт (Niklas Beisert), Давиде Джайотто (Davide Gaiotto) и Зохар Комаргодски (Zohar Komargodski). Большинство из лауреатов занимаются квантовыми аспектами теорий струн. Каждый из них получит по 100 тысяч долларов.

Физики рассмотрели поведение спинов в потенциальной "нанопамяти"

Европейские физики рассмотрели динамику поведения спинов в системе наномагнитов, облучив их комплексы нейтронами. Работа ученых опубликована в журнале Nature Physics.

Авторы изучали наномагниты на основе кольцевых органических комплексов, которые несут несколько атомов металлов. Спины электронов обладают в таких системах необычными свойствами, что объясняется строгим конечным размером последних. Подобные комплексы интересуют ученых как потенциальные устройства хранения информации в квантовых компьютерах.

Ученые показали, что поведение спинов электронов в таких системах можно измерить напрямую, без использования компьютерного моделирования. Для этого физики облучали кристаллические образцы пучком нейтронов и фиксировали их рассеяние. Измерение позволило составить карту магнитных моментов в комплексе и проследить их динамику.

Российские ученые предложили объяснение заторможенности пульсара SXP 1062. 

Об этом сообщает ФИАН-информ со ссылкой на доклад сотрудника Пулковской обсерватории Назара Ихсанова.

Пульсар SXP 1062, о котором идет речь, располагается на расстоянии 180 тысяч световых лет от Земли в созвездии Тукан. Он был открыт в 2011 году и представляет собой компактный объект - нейтронную звезду, образовавшуюся в результате гравитационного коллапса массивного светила примерно 40 тысяч лет назад. SXP 1062 излучает в рентгеновском диапазоне и располагается внутри плазменного облака, оставшегося от взрыва звезды.

Пульсар входит в двойную систему, второй компонентой которой является Be-звезда - горячая звезда спектрального класса B - она, вероятно, и лишила будущую нейтронную звезду внешних слоев. Главной особенностью SXP 1062 является необычайно низкая для столь молодого объекта скорость вращения - один оборот пульсар делает за 1062 секунды. По утверждению Исханова, российским ученым удалось объяснить необычайно низкую скорость пульсара.

Для объяснения они использовали теорию, разработанную в 70-х годах прошлого века физиком Виктором Шварцманом. Он указал на тот факт, что наличие собственного магнитного поля в потоках материи, захватываемых черной дырой, может существенно влиять на процесс аккреции (то есть поглощения) материи. Эту теорию ученые применили для описания поведения, в том числе, и пульсара SXP 1062.

"Хаббл" сфотографировал необычную галактику в Кентавр

Космический телескоп "Хаббл" получил изображение компактной голубой карликовой галактики в созвездии Кентавра. 

Галактика NGC 5253 находится на расстоянии 12 миллионов световых лет от Земли. Это ближайшее к нам скопление звезд такого типа. Важнейшей отличительной особенностью компактных карликовых голубых галактик (BCD) является наличие в их составе очень большого числа молодых голубых звезд. На полученном изображении большинство из них расположены непосредственно в центре галактики.

Несмотря на активное звездообразование, NGC 5253 содержит гораздо меньше космической пыли и ядер тяжелых элементов, чем такие галактики как Млечный Путь. По словам астрономов, NGC 5253 в целом ближе по своему составу к ранним галактикам, в которых зажигались первые звезды Вселенной. В связи с этим, карликовые голубые галактики привлекают внимание ученых - изучение происходящих в них процессов может способствовать пониманию эволюции Вселенной.

"Хаббл" разглядел галактики эпохи реионизации

Астрономы, работающие с данными космического телескопа "Хаббл" обнаружили семь древнейших из известных на данный момент галактик, образование которых относится к началу эпохи реионизации. Результаты своих наблюдений ученые изложили на телеконференции, организованной NASA, а их краткое содержание приводит ScienceNow и BBC News.

Свет галактик, по мере возрастания их возраста, удаляется в красную область (это называется красным смещением), поэтому, чтобы увидеть самые древние из них, необходима камера, имеющая очень высокую чувствительность в инфракрасной области.

Открытие удалось совершить благодаря наблюдениям при помощи самого современного прибора, установленного на "Хаббле" -широкоугольной камеры 3. Она была установлена во время сервисной миссии в 2009 году.

На изображении, снятом со 100-часовой выдержкой, астрономы рассмотрели семь галактик, которые образовались спустя 380-600 миллионов лет после Большого взрыва. Этот период, который закончился в течение первого миллиарда лет после образования Вселенной, ученые называют эпохой реионизации. В это время начинают формироваться первые галактики и появляются первые звезды, Вселенная Темных Веков наполняется их светом.

NASA рассказало о найденных "Кьюриосити" химических соединениях

Марсоход "Кьюриосити" проанализировал образцы грунта, собранные на поверхности Красной планеты в районе кратера Гейла. Как сообщается на сайте NASA, анализы показали наличие большого количества химических веществ, однако на данный момент доказательств наличия на Марсе органики нет.

Как отмечается, среди найденных марсоходом веществ оказался перхлорат - простое соединение кислорода и хлора. После проведения ряда химических реакций "Кьюриосити" зафиксировал наличие ряда органических соединений метана, однако, как подчеркнули ученые, входящая в них органика, возможно, была завезена с Земли самим марсоходом.

Комментируя первый этап миссии "Кьюриосити" в целом, сообщает Reuters, специалисты NASA отметили плановую работоспособность систем марсохода и выразили уверенность, что в течение следующих месяцев "Кьюриосити" сможет сделать более важные открытия.

Обнаружен новый класс галактик "зеленой фасоли"

Астрономы обнаружили новый, крайне редкий тип галактик, которые по всему своему объему излучают зеленый свет. Их свечение вызвано активностью сверхмассивной черной дыры в центре звездного скопления. Работа ученых принята к публикации в журнале Astrophysical Journal, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Европейской южной обсерватории и на сайте Space.com.

Группа астрономов под руководством Миши Ширмера (Mischa Schirmer) из обсерватории "Джемини" обнаружила необычную галактику J2240 в созвездии Водолея на расстоянии 3,7 миллиарда световых лет от Земли. Почти весь ее объем излучал свет в зеленой области спектра, из-за чего галактика была похожа на зеленое семя фасоли.

Как показали дальнейшие исследования с помощью "Очень большого телескопа" (VLT), свечение было вызвано ионизацией кислорода межзвездного газа рентгеновским излучением свермассивной черной дыры. Эта дыра находится в центре исследуемой галактики и поглощает окружающее вещество. При этом она испускает рентгеновские лучи очень высокой энергии, которые идут на нагревание окружающего вещества.

Сверхмассивные черные дыры присутствуют во многих галактиках. Однако, ни в одной из них до сих пор зона свечения газа, разогретого излучением, не превышала даже десятой части диаметра звездного скопления. Проанализировав около миллиарда известных галактик, авторы показали, что J2240 не является уникальной в своем роде, а принадлежит новому, хотя и очень редкому классу астрономических объектов. Всего астрономам удалось обнаружить 16 объектов с похожими свойствами.

NASA запустит еще один марсоход

В NASA объявили о начале новой марсианской миссии, которая будет включать запуск второго марсохода в 2020 году. Сообщение об этом появилось на сайте NASA 4 декабря.

Как сообщается на сайте space.com, новый марсоход вместе с посадочной системой будет построен на основе технологий, использовавшихся при создании ровера "Кьюриосити", который в настоящее время находится на Марсе.

Сходство проектируемого марсохода с "Кьюриосити" позволит сократить стоимость нового марсианского проекта. Как ожидается, он будет стоить около 1,5 миллиарда долларов, в то время как проект "Кьюриосити" обошелся NASA в 2,5 миллиарда долларов. Новый ровер, как и "Кьюриосити", будет заниматься сбором и анализом образцов почвы, однако о деталях миссии в NASA пока не рассказали.

Ранее, в конце августа, в NASA объявили о планах по запуску в 2016 году еще одного марсохода. Новый аппарат, который будет создан в рамках исследовательской миссии под названием Insight, должен будет изучать ядро Красной планеты, собирая данные о его составе, размере и температуре. Таким образом, в общей сложности Марсу посвящены семь исследовательских миссий.

Совместно с Европейским аэрокосмическим агентством (ESA) NASA разрабатывало еще два марсианских проекта, которые были намечены на 2016 и 2018 годы. Однако в феврале 2012 года в NASA объявили об отказе от этих проектов по причине нехватки средств. Теперь же, как заявил представитель NASA, получение финансирования новой марсианской миссии позволит NASA снова участвовать в европейских проектах.

"Хаббл" сфотографировал последствия столкновения галактик

Космический телескоп "Хаббл" сфотографировал кольцевую туманность, возникшую вокруг галактики NGC 922 в результате прохождения через ее центр более мелкого звездного скопления. Сообщение об этом опубликовано на сайте "Хаббла", там же можно просмотреть изображение в высоком разрешении.

На изображении хорошо видно розовое кольцо горячего газа, окружающее по периметру NGC 922. Его цвет объясняется спектром излучения ионизированного водорода - основного элемента в межзвездном пространстве.

Кольцо, по словам ученых, образовалось на периферии NGC 922 в результате прохождения через ее центр более мелкой галактики 2MASXI J0224301-244443, которая находится вне зоны обзора "Хаббла", но хорошо видна на широкоугольных снимках.

Столкновение галактик вызвало образование в NGC 922 гравитационной волны, которая стимулировала формирование новых звезд. Молодые голубые светила хорошо видны в рентгеновском диапазоне, так как испускают большое количество высокоэнергетических фотонов. Их воздействие нагревает и заставляет светиться окружающий межзвездный газ, благодаря чему и образуется светящееся кольцо туманности.

Форма кольца в таких случаях определяется тем, насколько близко к центру большей галактики проходит меньшая. Если удар приходится в более периферическую область, то волна возмущения искажается и светящееся кольцо становится вытянутым.

Астрономы прояснили историю Альфы Центавра

Астрономы при помощи математического моделирования показали, что широкие двойные звездные системы, подобные Альфе Центавра, часто образуются в результате эволюции нестабильных тройных систем. Работа опубликована в журнале Nature, ее краткое содержание приводит Science Now.

Двойные звездные системы хорошо известны астрономам. Такой системой (в первом приближении) является, например, ближайшая к Земле звезда Альфа Центавра. Она состоит из обращающихся друг вокруг друга пары тусклой (проксима Центавра) и яркой звезды, разделенных расстоянием в одну пятую светового года. При этом, то, что выглядит как яркая "звезда", на самом деле является парой светил - Альфа Центавра А и Альфа Центавра В.

Астрономы выяснили, что системы, подобные Альфе Центавра, в которых звездные пары разделены значительными расстояниям, образуются в результате эволюции тройных систем. При этом происходит сближение между тесной парой звезд, а оставшаяся звезда оказывается "третьей лишней" - выбрасывается за счет их гравитационного взаимодействия на внешнюю орбиту. В результате, образуется стабильная система с иерархическим распределением взаимодействий.

На Весте разглядели необычные овраги

Космический аппарат Dawn сфотографировал на астероиде Веста овраги необычной извилистой формы, происхождение которых пока остается неясным для ученых. Сообщение об этом опубликовано на сайте NASA, там же можно рассмотреть фотографии в большом разрешении.

Изучая эрозию кратеров на астероиде, ученые обнаружили два типа оврагов, отличающихся размером и формой. Более прямые и короткие были, по словам ученых, легко идентифицированы как структуры, возникающие при движении потоков сухих частиц. Такие структуры возникают, например, при осыпании песка.

Однако, в некоторых районах астероида были обнаружены более протяженные и извилистые овраги второго типа. Они обычно начинались в виде V-образных углублений и изгибаясь, сливались друг с другом, заканчиваясь плоским участком.

Какие именно процессы на Весте вызвали образование таких структур, пока не известно. По словам ученых, на Земле подобные извилистые овраги встречаются, например, в астероидных кратерах в Аризоне и вызываются движением воды. На Марсе ранее были обнаружены похожие структуры, но их происхождение является спорным. Некоторые специалисты считают, что они могут вызываться движением воды, другие ученые полагают, что их образование связано с углекислым газом либо происходит по иному механизму.

Исследователи Андромеды попросили помощи у любителей астрономии

Ученые попросили любителей астрономии помочь им отыскать в галактике Андромеда звездные кластеры. Для этого запущен специальный сайт "Andromeda Project". Кратко о принципах его работы пишет Space.com

Исходные изображения Андромеды были получены телескопом "Хаббл" за два месяца его работы, при этом удалось покрыть только треть ее площади (полное покрытие потребовало бы еще больше ценного времени работы телескопа).

На первоначальном этапе работы, когда исследователи пытались искать скопления звезд вручную, за несколько месяцев ученым удалось просмотреть только одну пятую часть от полученных данных и найти там около 600 кластеров. Исследователи решили автоматизировать процесс и написали программу для поиска скоплений. Однако, из-за различного фона на изображениях и сложностей с формализацией задачи оказалось, что программа выдает очень много ложных "скоплений" которые все равно приходится просматривать вручную.

Тогда авторы обратились за помощью к широкой публике и создали сайт, на котором поиском скоплений может заняться любой желающий. Это не требует специальных знаний, а только внимательности и аккуратности. Астрономы рассчитывают на то, что к лету 2013 года каждое из 12 тысяч подготовленных изображений энтузиасты просмотрят 50-100 раз, что позволит получить довольно надежные данные.

В США скончалась космическая паучиха Нефертити

В США в Национальном музее естественной истории скончалась паучиха Нефертити, проведшая в космосе 100 дней. Об этом пишет Los Angeles Times со ссылкой на представителей музея. По словам собеседников издания, паук-скакун был найден мертвым в понедельник, 3 декабря.

Нефертити была отправлена в космос летом 2012 года. На Международной космической станции она участвовала в программе по изучение повадок пауков-скакунов в условиях невесомости. Во время своего космического приключения паучиха научилась охотиться в невесомости - ее добычей становились плодовые мушки.

Через 100 дней, в октябре, Нефертити вернулась на Землю и поселилась в музее. Там она также продолжала охотиться и вести нормальный для паука-скакуна образ жизни.