Новости физики и космоса на сайте "Физика вокруг нас". Выпуск 35. Апрель 2005

Новости физики и космоса.

Выпуск 11 (35) 5 - 11 апреля

VII фестиваль любителей астрономии и телескопостроения "Астрофест" стартует 22 апреля

22-24 апреля 2005 г. в Пушкинском районе Подмосковья на базе детского городка "Орленок" и пансионата "Пушкино" пройдет VII Всероссийский фестиваль любителей астрономии и телескопостроения "АстроФест".

Фестиваль "АстроФест", самое массовое событие любительской астрономии России, основное место встреч, знакомств и обмена опытом всех увлеченных звездами и космосом. Он собирает как самых опытных и авторитетных, так и начинающих любителей, сюда съезжаются делегации от астрономических клубов, кружков, других организаций.

В числе основных задач фестиваля - организация общения увлеченных любителей, популяризация астрономии среди широких кругов интересующихся наукой о небе, утверждение научного мировоззрения. В последние годы АстроФест собирает больше полутысячи участников из разных регионов России и других стран.

Практически круглосуточная программа мероприятий фестиваля крайне насыщена и затрагивает все стороны этого интересного хобби. Среди наиболее заметных - выставки и презентации астрономического оборудования, доклады сотрудников астрономических институтов и астрономов-любителей, конкурсы, в том числе на самый интересный самодельный телескоп и удачный астрономический фотоснимок, а также "Парад телескопов".

В рамках фестиваля предусмотрены не только мероприятия для опытных, но и школы для начинающих астрономов, детские и развлекательные мероприятия. В ночное время, разумеется, пройдут массовые астрономические наблюдения. Фестиваль отличают неповторимый колорит, уникальная теплая и дружественная атмосфера.

Контакты: Организационный комитет фестиваля АстроФест-2005: тел. (095) 208-67-01, e-mail: info@astrofest.ru

Физики синтезировали молекулы для квантового компьютера

Сотрудниками Чикагского и Инсбрукского университетов впервые были синтезированы молекулы в состоянии ферми-конденсата. Следствием этого открытия, считают ученые, могут стать создание квантового компьютера и понимание механизмов сверхпроводимости. С последним многие связывают будущее электроники, а квантовые компьютеры должны изменить наши представления о сложности вычислений и устойчивости современных криптографических схем.

В квантовой механике принято деление частиц на два класса, в зависимости от того, какой статистической модели - Ферми-Дирака или Бозе-Эйнштейна - они подчиняются. В 1995 году был впервые получен конденсат, состоящий из бозе-атомов в одинаковом квантовом состоянии при близкой к абсолютному нулю температуре. Шесть лет спустя авторы работы были удостоены Нобелевской премии по физике.

Ферми-атомы удалось "сконденсировать" только в 2003 году. При этом установили, что они "группируются" по два с образованием "виртуальной" бозе-частицы, как это происходит с электронами в сверхпроводящих материалах.

Низкотемпературные конденсаты заметно отличались от "обычных" состояний вещества - жидкого, твердого и газообразного, обладали сверхтекучестью и проявляли волновые свойства.

До недавнего времени, пока речь шла об "атомных" конденсатах, исследование необычной материи считалось делом физиков. Открытие молекулярной ферми-системы делает возможной химию нового состояния вещества - и, следовательно, синтез таких молекул, чтобы конденсат удовлетворял заранее сформулированным требованиям

Летающая электростанция сможет поставлять самое дешевое электричество

Профессор Брайан Робертс из Сиднейского технологического университета и американская компания Sky WindPower объединили усилия для коммерциализации изобретения Робертса. Он разработал высотной вертолет-генератор (flying electric generators - FEG), который должен вырабатывать энергию, паря в потоках воздуха на высоте в 4.5 км.

В отличие от приземного слоя, где ветер непостоянен, воздушные потоки на больших высотах, в определенных точках земного шара, очень постоянны и весьма быстры. Потенциально, поместив туда лопасти, из этих потоков можно "выжимать" намного больше электроэнергии, чем из наземных ветрогенераторов того же размера. Такие проекты предлагались давно, но камнем преткновения был удачный способ размещения установки.

В варианте, разработанном Робертсом, сами лопасти электростанции FEG создают достаточную подъемную силу, чтобы удерживать всю конструкцию на высоте, да еще нести вес многокилометрового кабеля, по которому электричество должно поступать на землю. Робертс уже строил и испытывал маленькие модели своего летающего ветрогенератора, но чтобы доказать перспективность новинки ему необходимо поднять в воздух достаточно крупный образец, способный давать приличную мощность в сеть.

Этот проект и должна осуществить американская компания, однако пока у партнеров нет средств для постройки аппарата. Нужно $3 млн. Между, по оценке авторов проекта, тем серийные машины такого типа, размещенные в точках, где не проходят авиатрассы, могли бы поставлять самое дешевое в США электричество - менее 2 центов за киловатт-час. Партнеры уже получили разрешение федеральных властей на испытательные полеты, так что теперь - дело за инвесторами. Об этом сообщает МЕМБРАНА.

Астрономы поймали свет от первых звезд Вселенной

Группа астрономов из Великобритании и США под руководством доктора Эндрю Банкера (Andrew Bunker) из британского университета Эксетера (University of Exeter) уловили свет от одних из самых первых звезд, загоревшихся во Вселенной.

Формирование галактик, очевидно, началось раньше, чем полагали астрономы до сих пор — утверждают авторы нового исследования. Самые старые звезды во вновь зафиксированных необычайно удаленных галактиках, по оценкам Банкера и его коллег, родились всего через 600 миллионов лет после Большого Взрыва.

Астрономы воспользовались двумя телескопами — орбитальным Hubble и наземным W.M.Keck (Гавайи), чтобы "поймать" галактики с красным смещением 6 и больше. Напомним, красное смещение характеризует скорость удаления внегалактического объекта и, косвенно, расстояние до него, а значит — и время на шкале жизни Вселенной, в которое было испущено излучение.

Обнаружив эти галактики, ученые направили в нужную точку неба (южное созвездие Печь — Fornax) орбитальный инфракрасный телескоп Spitzer, который и уловил свет от самых древних звезд в составе этих галактик. Он был выпущен менее чем через миллиард лет после Большого Взрыва (то есть — 13 миллиардов лет назад), а сами эти звезды, по всем признакам, родились примерно за 300 миллионов лет до наблюдавшегося момента. И, как пишут авторы работы, в нескольких случаях эти ранние галактики были почти столь же массивны как галактики, которые мы видим вокруг нас сегодня.

Это вступает в противоречие с теорией о том, что первые галактики рождались маленькими и позже росли, сталкиваясь и сливаясь с другими галактиками. С этим открытием астрономы вступают в область красного смещения 10 и начинают изучать тот интересный период, когда "Темная эпоха" или "Средневековье" (Dark Ages) сменялась первыми зажегшимися во Вселенной звездами. Банкер уточняет теперь, что "Средневековье" закончилось где-то между 200 и 500 миллионами лет после Большого Взрыва. MEMBRANA.Ru.

Астрофизики увидели "воскресение" звезды

Астрофизики из университета Манчестера предложили гипотезу, связывающую рождение планет с гибелью звезд. В основу модели легли наблюдения за необычным объектом - повторно вспыхнувшим белым карликом V4334 Sgr в созвездии Стрельца.

Вспышка, которую в 1996 году заметил японский астроном-любитель Юкио Сакурай, была вначале ошибочно принята за взрыв новой. Подобные явления случаются достаточно часто, но последующие исследования прояснили необычную природу вспышки - возвращение "погибшей" звезды в активное состояние.

Белые карлики - сверхплотные горячие тела, образующиеся в результате коллапса после исчерпания запасов водородного топлива внутри не слишком тяжелых звезд. Солнцу предстоит стать одним из них через 4,5 миллиарда лет. Взрывы новых происходят, когда белый карлик захватывает извне (например, из оболочки соседней звезды, образующей с ним двойную систему) дополнительную порцию водорода. За счет "чужого" топлива светимость ненадолго увеличивается.

Спектральный анализ показал, что в случае V4334 Sgr все обстоит иначе: ядерный синтез происходит в гелиевой оболочке звезды, окружающей ядро из тяжелых элементов. Этот процесс сопровождается выбросом больших количеств углерода в космос. Быстро расширяющееся облако углеродной пыли способно достигнуть других звезд и стать материалом для формирования планет.

Эволюция белого карлика интересна вдвойне: события развиваются примерно в 100 раз быстрее, чем было предсказано вначале. Звезды окончательно умрет менее чем через двести лет, и за это время астрономы смогут убедиться в справедливости своих прогнозов. По мнению Альберта Зийстры, одного из авторов последнего исследования, ученым представился уникальный шанс: последний раз космические взрывы близкой природы происходили в 1918 и 1670 годах.

Над Тихим океаном произошло полное затмение Солнца

8 апреля произошло первое в 2005 году солнечное затмение. Его полная фаза была видна из удаленного района в Тихом океане. Жители Панамы, Колумбии и Венесуэлы могли наблюдать кольцевое затмение, когда Луна полностью помещается на солнечном диске, но оставляет яркую кайму "неприкрытой" поверхности светила. На юге США наблюдалась частная фаза затмения. Жители Флориды увидели, как Луна примерно наполовину закрыла Солнце, сообщает MSNBC.

Астрономы называют произошедшее затмение смешанным. Смена кольцевой и полной фаз объясняется тем, что Луна движется по эллиптической орбите. Для наблюдателя с Земли это выражается в том, что диаметр лунного диска меняется с течением времени. К смешанному типу относятся лишь около пяти процентов всех солнечных затмений.

3 октября 2005 года произойдет следующее кольцевое затмение. Его можно будет наблюдать с Пиренейского полуострова и из Африки. Полное солнечное затмение ожидается 29 марта следующего года. Увидеть его смогут жители части Африканского континента и Азии. В Москве полное солнечное затмение можно будет наблюдать 15 октября 2126 года.

Поиском гравитационных волн займется самый большой в мире прибор

В 2012 ESA и NASA совместно займутся поиском гравитационных волн в космосе, сообщает Spaceflight Now. Проект LISA (Laser Interferometric Space Antenna) предполагает запуск на околосолнечную орбиту трех спутников, которые станут частями самого большого космического исследовательского прибора.

Гравитационные волны были предсказаны в начале двадцатого века Эйнштейном. Согласно ему, они генерируются массивными телами при неравномерном движении, подобно тому как движение заряженных частиц порождает электромагнитные волны. Источниками "гравитационного излучения" могут быть масштабные космические события, такие как взрывы сверхновых или столкновения галактик.

Попытки зафиксировать гравитационные волны не увенчались пока успехом. До сих пор для этого использовали наземные лазерные интерферометры (GEO,LIGA) и резонансные детекторы (EXPLORER и NAUTILUS).

Гигантские телескопы помогут обнаружить внеземную жизнь

Новое поколение наземных телескопов будет в 10 раз превышать по размерам существующие, и при этом будет в 40 раз мощнее космического телескопа Hubble. Как сообщает BBC News, европейские планы строительству гигантских телескопов были обнародованы на Британском конгрессе астрономов в Бирмингеме.

В настоящее время существует три концепции по созданию таких устройств: Тридцатиметровый телескоп, который разрабатывают совместно Канада и США, и два европейских проекта - "Евро-50" и Сверхбольшой телескоп (СБТ), придуманный в Европейской южной обсерватории. Диаметр зеркала СБТ - основная характеристика телескопа - будет достигать 100 метров, что сделает самым большим в мире.

Новые телескопы будут использоваться для решения многих научных задач, в том числе и для поиска подобных Земле планет за пределами Солнечной системы. Всего астрономы уже открыли около 150 планет около других звезд, но все это крупные молодые объекты, не похожие на Землю. Для доказательства их существования, ученые использовали такие косвенные факторы, как гравитационное воздействие на звезду, вокруг которой они вращаются.

Однако для того чтобы обнаружить более зрелые планеты, уже не испускающие собственное излучение, астрономам нужно гораздо большее увеличение, позволяющее отличить яркую звезду от ее спутника. Именно для этого проектируются гигантские наземные телескопы, которые будут оборудованы специальными компьютерными системами, чтобы снизить воздействие атмосферной турбулентности, искажающей световые волны.

С помощью гигантских телескопов можно будет изучить химический состав планет, аналогичных Земле, обнаружить на них присутствие воды в жидком виде, кислорода и метана. Телескопы с таким увеличением могли бы даже определить наличие растительности на отдаленной планете, проверив ее спектральные характеристики на хлорофилл - основной элемент в процессе фотосинтеза.

Главная техническая трудность при строительстве гигантских телескопов заключается в невозможности создать одно зеркало с диаметром свыше 8 метров. В некоторых проектах предлагается объединить несколько круглых 8-метровых зеркал. СБТ и "Евро-50" будут собрано из множества небольших шестиугольных сегментов.

Антенна СБТ при этом будет сферической, а не параболической, как обычно, что позволит сделать все сегменты одинаковыми и тем самым удешевить их производство. Но из-за этого поле телескопа не будет сфокусировано, и исправлять положение придется с помощью нескольких дополнительных зеркал.

После изучения всех предложенных проектов Евросоюз решит, какому из них будет выделено финансирование.

Крупнейшие "черные дыры" возникли в "субмиллиметровых" галактиках

В наиболее удаленных, так называемых "субмиллиметровых" галактиках около 10 млрд. лет назад параллельно происходило активное звездообразование и возникали наиболее крупные черные дыры во Вселенной. Такие выводы астрономы сделали на основе наблюдения орбитальной обсерватории Chandra.

Эти галактики называют "субмиллиметровыми", поскольку открыты они были с помощью субмиллиметрового телескопа Джеймса Клерка Максвелла (JCMT), расположенного на Гавайских островах. Различные наблюдения показали, что эти "юные" галактики (а мы их наблюдаем такими, какими они были 10 млрд. лет назад, всего через 3.5 млрд. лет после рождения Вселенной), содержат колоссальное количество газа.

Этот газ сжимался и образовывал новые звезды со скоростью до одной в земные сутки (в сто раз быстрее, чем сейчас звезды образуются в Млечном Пути). Наблюдения с помощью обсерватории Chandra показали, что в это же время в тех же галактиках происходил рост сверхмассивных черных дыр.

В свою очередь, наблюдения с помощью телескопа Hubble продемонстрировали, что большинство "субмиллиметровых" галактик на самом деле представляют собой пары сталкивающихся и сливающихся галактик. Недавние компьютерные симуляции, произведенные в Университете Карнеги-Меллона в Питсбурге (штат Пенсильвания, США), продемонстрировали, что при таких слияниях газ стягивается к центральным областям галактик. Это приводит к ускорению звездообразования, и к тому же, этот газ становится "пищей" для черной дыры в центре галактики. Изобилие этого газа стимулирует быстрый рост коллапсара.

Совпадение результатов симуляций и реальных наблюдений необычайно радует исследователей, поскольку, в частности, теперь они смогут понять природу наблюдаемой в наше время связи между общей массой звезд в центральных областях крупных галактик и сверхмассивными черными дырами в ядрах таких галактик. Об этом сообщает КомпьюЛента.

У Cassini истек срок годности

Несколько приборов, расположенных на борту аппарата Cassini, вышли из строя. Об этом в интервью журналу New Scientist сообщил Роберт Митчелл (Robert Mitchell), руководитель проекта. Ученые потеряли возможность управлять плазменным спектрометром и камерой для изучения магнитосферы MIMI из-за неправильной работы моторов, направляющих детекторы.

Инфракрасный спектрометр CIRS оказался неспособен переносить вибрации космического аппарата. Из-за этого в передаваемых им данных появились шумы, отфильтровать которые достаточно сложно. Это стало особенно заметным после того, как зонд Huygens, за счет своей массы смягчавший нежелательные колебания, покинул Cassini и отправился к поверхности спутника Сатурна - Титана.

Исключительно досадным в NASA считают, что сами детекторы сохранили функциональность, но теперь с их помощью сложно получить желаемые данные. По утверждению Митчелла, инженеры сейчас пытаются "перепрограммировать" оборудование и найти новые способы избавления от помех.

Cassini отправился к Сатурну более 7 лет назад. 1 июля 2004 года космический аппарат вышел на орбиту планеты, а 15 января отделившийся от него зонд Huygens успешно приземлился на Титане.

Десятая планета не нуждается в спутниках

Новые исследования астрономов прояснили немногочисленные и противоречивые сведения, относящиеся к недавно открытой десятой планете Солнечной системы. Сотрудники Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра с помощью 6,5-метрового телескопа MMT установили, что у Седны нет спутника, а продолжительность суток на ней в 80 раз меньше, чем предполагалось.

Седна была случайно открыта в июле 2003 Чадом Тружилло и Давидом Рабиновицем. Самая маленькая планета, близкая по размерам к крупному астероиду, является наиболее удаленным объектом Солнечной системы и движется по сильно вытянутой эллиптической траектории.

Первоначально период обращения планеты вокруг оси пытались оценить по малым флуктуациям яркости. Предполагалось, что он составляет от 20 до 50 земных суток. Виновником слишком медленного вращения считали спутник, достаточно тяжелый для того, чтобы притяжение с его стороны сказывалось на поведении планеты.

Первым опровержением этого были полученные космическим телескопом Hubble фотографии, ни на одной из которых спутника рядом с Седной нет. Однако вопрос оставался открытым - спутник мог присутствовать, но плохо отражать солнечные лучи. "Проблему потерянного спутника" устраняют последние наблюдения. График колебаний яркости, полученный с помощью телескопа ММТ, с достаточной точностью совпадает с тем, который компьютерная модель предсказывает для вращения с периодом 10 часов.

Как заметил Скотт Гауди (Scott Gaudi), руководитель исследовательской группы, с Седной все еще связано много неясного. Так, ученые пока не могут объяснить странной формы ее орбиты, наиболее удаленная точка которой находится в 950 астрономических единицах от Солнца, а ближайшая - всего в 80.

Воду на Марсе будут искать еще 18 месяцев

Марсоходы Opportunity и Spirit, которые обнаружили следы воды на Марсе, продолжат изучение Красной планеты. NASA продлило исследовательскую миссию еще на 18 месяцев, до сентября 2006 года, сообщает MSNBC.

Списание роботов откладывается уже в третий раз. Первоначально планировалось, что шестиколесные "геологи", оказавшиеся на Марсе в январе 2004 года, проработают только три месяца, однако позднее их миссия была увеличена еще на 11 месяцев.

Космическое агентство не сообщает, во сколько может обойтись продолжение исследований Красной планеты. Первоначально под проект выделялось 820 миллионов долларов, год дополнительных работ обошелся еще в 15 миллионов.

"Обе машины сейчас находятся в великолепной форме, - говорит руководитель проекта Джим Эриксон (Jim Erickson). - Мы собираемся серьезно использовать роботов, чтобы извлечь из них столько пользы, сколько сможем. Техника будет работать до тех пор, пока будет доставлять науке важную информацию". Впрочем, Эриксон не исключает, что миссия может закончиться уже завтра из-за какой-нибудь случайной неисправности

Японцы намерены построить на Луне космическую станцию

Япония намерена к 2025 году построить на Луне космическую станцию, сообщает Reuters.

Соответствующий проект японское Агентство по аэрокосмическим исследованиям обнародовало в среду. К тексту проекта прилагается рисунок, изображающий, как будут работать на Луне японские космонавты и роботы.

В проекте указано, что ближайшие 10 лет Агентство намерено изучать поверхность Луны со спутников, чтобы окончательно определить, стоит ли браться за реализацию этого дорогостоящего проекта.

В Агентстве по аэрокосмическим исследованиям отмечают, что для создания космической станции на Луне потребуется увеличить годовой бюджет со 179 до 250-280 миллиардов йен в год (1,6 и 2,3-2,6 миллиарда долларов соответственно). Кроме того, Агентству придется увеличить число сотрудников.

С финансированием проекта могут возникнуть трудности, поскольку внешний долг Японии в настоящий момент составляет 751 триллион йен (6 миллиардов 937 миллионов долларов).

Решение о создании космической станции было принято после удачного запуска 24 февраля ракеты Н-2А.

Это был первый запуск с ноября 2003 года, когда аналогичная ракета с двумя спутниками-шпионами вскоре после взлета отклонилась от курса и была уничтожена диспетчерами с земли.

Неудача особенно сильно ударила по престижу Японии, так как катастрофа произошла через несколько недель после того, как Китай отправил в космос корабль с человеком на борту.

По сообщениям государственных СМИ Китая, из-за недостатка средств идея отправить астронавтов на Луну была отвергнута.