Новости

Кубитом называют наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере. Термин произошел путем слияния двух слов: «квантовый» и «бит». Особенность его заключается в том, что кубит, благодаря корпускулярно-волновому дуализму, может быть сразу и нулем, и единицей. Именно это свойство обеспечивает квантовому компьютеру возможность проводить вычисления, которые классический компьютер выполнить никогда не сможет.

Международная группа исследователей из Института перспективных материалов им. Цернике при Гронингенском университете в Нидерландах нашла способ создавать такие кубиты, которые могут передавать информацию по оптоволокну. Они были созданы на основе «центров окраски» — дефектов в карбиде кремния, которые образовали примеси молибдена. Статья с результатами работы опубликована сегодня в журнале Quantum Information.

Ранее ученые уже передавали квантовую информацию по оптическому волокну — правда, на длинах волн, несовместимых со стандартным оптоволокном, которое каждый из нас имеет у себя дома. Кубит, который создали в Гронингенском университете, передает информацию о его состоянии на длине волны 1100 нанометров. Самые распространенные значения длин волны для волоконно-оптических технологий — 850, 1300, 1310 и 1550 нанометров. Ученые заявили, что они близки к созданию кубита, который испускал бы фотон на длинах волн в 1300 или 1500 нанометров.

В ходе работы исследователи вырастили кристаллы карбида кремния с центрами окраски. Затем они светили на эти центры окраски лазерами, которые излучали световые импульсы с необходимой энергией. Тогда электроны на внешней оболочке атомов молибдена переходят на более высокий энергетический уровень. При возвращении в обычное состояние атомы излучают энергию в виде фотона. Для молибденовых примесей это будет инфракрасное излучение с длиной волны в пределах значений, типичных для передачи данных по оптоволокну.

Ученые использовали метод когерентного пленения населенностей (coherent population trapping), чтобы создать суперпозицию в центре окраски. После некоторой тонкой настройки исследователи создали кубит, в котором долгое время сохранялась суперпозиция. Ученые уверены, что, если они смогут передавать информацию на длинах волн 1300 и 1500 нанометров, а также создадут еще более стабильную суперпозицию для кубита, эпоха «квантового интернета» станет чуть ближе.

Источник: naked-science .ru

 

 

Коллектив астрономов из США и Канады определил свойства четырех карликовых галактик Стрелец II, Сетка II, Феникс II и Тукан III и установил, что они входят в число галактик-спутников Млечного пути. При помощи комплекса Магеллановых телескопов в чилийской обсерватории Лас-Кампанас ученым удалось узнать внутреннюю структуру этих галактик и другие их характеристики.

Карликовая галактика Феникс II
© Mutlu-Pakdil et al. 2018

На данный момент известно более шестидесяти галактик-спутников Млечного пути. Расстояние от нашей Галактики до них не превышает миллиона световых лет. Изучение таких галактик оказывается важнейшим способом эмпирически проверить предлагаемые астрономами сценарии развития Млечного пути. Также они важны для исследования свойств темной материи. Поэтому астрономы активно охотятся за этими ультраслабыми галактиками.

В нынешнем исследовании астрономы наблюдали четыре карликовые галактики при помощи 6,5-метрового оптического телескопа имени Лендона Клея – одного из парных Магеллановых телескопов. Все они оказались весьма старыми, возрастом около 13,5 миллиардов лет. Некоторые из описанных галактик обладают интересными особенностями. Галактика Стрелец II имеет крайне малую массу, всего 1300 масс Солнца. Возможно, она будет классифицирована в дальнейшем даже не как карликовая галактика, а как шаровое звездное скопление. Галактика Сетка II – самая вытянутая из известных карликовых галактик. Ее длина в восемь раз больше ширины. Галактика Тукан III связана со звездным потоком, идущим в сторону Млечного Пути. Вероятно, этот поток представляет собой остатки бывшего звездного скопления или карликовой галактики, которая была разорвана приливным влиянием более массивного соседа.

Исследование опубликовал The Astrophysical Journal   
Источник: polit .ru

 

Математики из РУДН проанализировали свойства гравитационных волн в обобщенном аффинно-метрическом пространстве (алгебраическая конструкция, действующая на понятиях вектора и точки) — подобно свойствам электромагнитных волн в пространстве Минковского. Они сообщили о возможности пространственной передачи информации при помощи неметрических волн без искажений. Открытие может дать новые способы передачи данных в космосе — например, между космическими станциями.

Информация может быть передана через пространство
без искажения с помощью неметрических волн 
© Allen Dressen

Гравитационные волны — волны в кривизне пространства-времени, которые, согласно Общей теории относительности (ОТО), полностью определены самим пространством-временем. Есть несколько причин считать пространство-время более сложной структурой с дополнительными геометрическими характеристиками, такими как скручивание и неметричность. В данном случае, говоря на языке геометрии, пространство-время преобразуется из риманова пространства, предусмотренного ОТО, в обобщенное аффинно-метрическое пространство. Соответствующие уравнения гравитационного поля, обобщающие уравнения Эйнштейна, показывают, что скрученность и неметричность могут распространяться и в форме волн — в частности, в виде плоских волн на далекие расстояния от их источников.

Для описания гравитационных волн исследователи из РУДН использовали математическую абстракцию — аффинное пространство, то есть обычное векторное пространство, но без источника координат. Они доказали, что в таком математическом представлении гравитационных волн существуют функции, остающиеся неизменными при распространении волн. Можно настроить произвольную функцию для шифрования любой информации примерно тем же способом, каким электромагнитные волны передают радиосигналы.

Если ученые смогут разработать метод включения этих конструкций в волновой источник, они без каких-либо изменений достигнут любой точки в пространстве. То есть гравитационные волны можно использовать для передачи данных.

Исследование состояло из трех этапов. Сначала математики вычислили производную Ли — функцию, связывающую свойства тел в двух разных пространствах: аффинном пространстве и пространстве Минковского. Это позволило ученым перейти от описания волн в реальном пространстве к их математической интерпретации.

Затем они определили пять произвольных функций времени, то есть конструкций, не изменяющихся в процессе распространения волны. С их помощью характеристики волны можно поместить в источник, тем самым шифруя любую информацию. Ее можно расшифровать в любой точке в пространстве, то есть ее можно передавать.

На третьем этапе исследователи доказали теорему о строении плоской неметричности в гравитационных волнах. Оказалось, три измерения волны из четырех (три пространственные и одно временное) можно использовать для шифрования информационного сигнала при помощи одной функции, а в четвертом измерении — при помощи двух.

«Мы обнаружили, что неметрические волны способны передавать данные подобно недавно открытым волнам кривизны, так как их описание содержит произвольные функции отложенного времени, которое можно зашифровать в источник таких волн», — объясняет Нина Маркова, соавтор исследования, кандидат физических и математических наук, доцент Математического института С. М. Никольского и сотрудник РУДН.

Результаты исследования опубликованы в журнале Classical and Quantum Gravity  
Источник: naked-science .ru

 

Нобелевская премия этого года в области физики была присуждена ученым, создавшим новые научные инструменты на основе лазеров, обладающие невиданными возможностями. Изобретение американца Артура Ашкина (Arthur Ashkin) стало известным под названием «оптический пинцет». Оно позволяет при помощи лазерного луча удерживать и перемещать такие объекты, как отдельные молекулы, атомы, вирусы или бактерии. Француз Жерар Муру (Gérard Mourou) и канадка Донна Стрикленд (Donna Strickland) создали усиления ультракоротких лазерных импульсов с линейной частотной модуляцией, что позволила получить самые интенсивные и одновременно самые короткие импульсы лазера в истории человечества, нашедшие применение в медицине и промышленности.

Артур Ашкин, Жерар Муру, Донна Стрикленд
© Nobel Media

Артур Ашкин начал эксперименты по воздействию лазерного луча на прозрачные сферы микронного диаметра в конце 1960-х годов, работая в Bell Labs. Как и ожидалось, он обнаружил, что сфера, попавшая в луч, начинает двигаться под действие светового давления. Неожиданным стало обнаружение градиента силы внутри луча. Интенсивность лазерного пучка ослабевает от центра к краям, и равнодействующая всех сил, действующих на сферу, толкает ее к центру луча. Объяснить это явление можно при помощи закона сохранения импульса. Фотоны лазерного излучения преломляются находящейся в луче частицей, то есть направление их движения изменяется. Но, по закону сохранения импульса, сумма импульсов фотонов и частицы должна оставаться постоянной. Значит, частица сдвигается в направлении, противоположном тому, в каком она преломила свет. Если частица находится на оси луча, то число фотонов, отклоняемых ею влево и вправо, одинаково, и частица находится на месте. Если же она смещается, например, вправо относительно оси луча, число фотонов, отклоняемых вправо, начинает превышать число фотонов, отклоняемых влево. В результате возникнет сила, направляющая частицу влево – обратно к оси луча.

 

Сфокусировав луч при помощи линзы, оказалось возможным удерживать сферу на месте и перемещать ее, меняя направление луча – так возник прообраз оптической ловушки. Действие ее основано на уже упоминавшемся законе сохранения импульса, заставляющим частицы сдвигаться к оси луча, а также на поляризации частиц в электромагнитном поле. У диэлектрических частиц под воздействием потока фотонов возникает дипольный момент, и под действием градиента электромагнитного поля они движутся к точке фокуса. Чтобы захват цели был стабильным, необходимо преобладание градиентной силы над световым давлением, смещающим частицу вперед вдоль оси луча. Оно достигается при помощи конфигурации лазерной системы.

На создание «лазерного пинцета» у Артура Ашкина ушло почти два десятка лет. Впервые Ашкин и его сотрудники продемонстрировали работу этого устройства в 1986 году. В дальнейшем Ашкин начал применять созданный им метод к различным биологическим объектам: бактериям, вирусам и живым клеткам. Он обнаружил, что «лазерным пинцетом» можно перемещать даже отдельные объекты внутри клетки, не разрушая при этом клеточную мембрану.

В то же время на основе работ Ашкина и других исследований в области лазерной оптики начало развивать отдельное направление – лазерное охлаждение атомов. Если атом поглощает фотон, а затем вновь излучает его с большей частотой, а следовательно и с большей энергией, то избыток энергии фотона возникает за счет уменьшение тепловых движений атома. Оказалось, что этот способ позволяет охладить атомы до температур, близких к абсолютному нулю. За работы по лазерному охлаждению атомов коллега Артура Ашкина Стивен Чу (Steven Chu) получил Нобелевскую премию по физике в 1997 году.

Исследования Жерара Муру и Донны Стрикленд лежат в другой области ядерной физики. В 1980-х года Муру и Стрикленд работали в Рочестерском университете в США, пытаясь получить ультракороткие лазерные импульсы высокой интенсивности. К тому времени казалось, что предел увеличения интенсивности без рабочей среды лазера. Преодолеть этот предел смогла предложенная учеными технология усиления ультракоротких лазерных импульсов с линейной частотной модуляцией, или кратко – усиления чирпированных импульсов (chirped pulse amplification, CPA).

Суть этой технологии состоит в растягивании изначального короткого импульса в оптической системе, усилении его и последующем сжатии, в ходе которого интенсивность импульса многократно возрастает. Технология CPA применяется, например, в лазерной микрохирургии.

Источник: Максим Руссо polit .ru

Лауреатов Нобелевской премии 2018 года по химии трое. Половину премии получила Фрэнсис Арнольд (Frances H. Arnold) из Калифорнийского технологического института, а вторая половина разделена между Джорджем Смитом (George P. Smith) из Университета Миссури и Грегори Винтером (Sir Gregory P. Winter) из Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже.

Лауреаты Нобелевской премии по химии 2018
Niklas Elmehed © Nobel Media

Работы всех этих исследователей связаны с созданием биологически важных белков, например, ферментов или антител, обладающих нужными свойствами. При этом ученый не напоминает в этом процессе конструктора, собирающего устройство из составных частей, а моделирует естественную эволюцию, в ходе которой возникают различные варианты и сохраняются наиболее успешные из них.

Фрэнсис Арнольд считается основательницей направления, получившего название «направленная эволюция белковых молекул». В ее лаборатории работали над созданием новых, более эффективных ферментов, и Фрэнсис Арнольд решила использовать для этого тот же метод, что использует сама природа. Ведь природа, как часто говорит Арнольд, не конструирует белки, а создает множество вариантов, из которых отбираются самые удачные.

Для направленной эволюции ферментов в ген нужного фермента вносятся случайные мутации, затем из полученных вариантов отбираются те, что лучше всего соответствуют поставленной задаче (при экспрессии данного гена получается наиболее функциональный фермент). В эти гены вновь вносятся мутации, и цикл повторяется многократно до достижения цели.

Вероятность успеха в этом деле напрямую зависит от количества измененных вариантов гена, которые задействованы в отборе (так называемой «библиотеки вариантов гена»). Ведь чем их больше, тем выше шансы, что среди них найдутся самые удачные. Обычно число вариантов достигает миллионов или миллиардов. Исходный ген подвергают точечным мутациям при помощи химических мутагенов или намеренного внесения ошибок при полимеразной цепной реакции, также в него могут вставлять или наоборот удалять участки нуклеотидной цепочки при помощи транспозонов – особых участков ДНК, способных перемещаться по геному.

Большинство вариантов, возникших в результате мутации, ведет к уменьшению эффективности гена, и исследователям нужно отобрать те немногие, которые оказались удачными. Для этого можно поместить плазмиды, содержащие эти гены, в живые клетки. Обычно для этого служат культуры бактерий или дрожжей. Затем замеряется экспрессия ими нужного белка.

Существуют методы оценки без использования живых клеток. Тогда транскрипция и трансляция гена и получение нужных РНК и белка проводятся в растворе или в искусственных микрокапельках. Такие методы позволяют легче проводить отбор по ряду факторов (например, температура или растворимость), а также создавать белки, которые токсичны для живых организмов.

Метод направленной эволюции уже помог создать новые лекарства, например, ситаглиптин – средство от диабета второго типа, для производства которого используется искусственно созданный фермент. Другие ферменты могут создавать топливо из возобновляемых источников. Одной из работ, в которых лично участвует Фрэнсис Арнольд, стало создание фермента, позволяющего получить изобутанол. В перспективе изобутанол может стать биотопливом, которое придет на смену бензину.

Джордж Смит и Грегори Винтер создали метод фагового отображения («фагового дисплея») белков. Для него используются бактериофаги – вирусы, поражающие бактерии. Например, если нужно установить, какой белок кодируется определенным геном, исследователь вставляет этот ген в геном бактериофага, точнее – в ту его часть, что отвечает за синтез белковой оболочки вируса. Тогда в оболочке получившегося бактериофага будет присутствовать данный белок.

Установлением связи гена с белком возможности фагового отображения не исчерпываются. Полученные в ходе работы бактериофаги с нужным белком в оболочке можно использовать для изучения взаимодействия этого белка с другими белками, пептидами или с молекулами ДНК.

Фаговое отображение можно применять в качестве варианта направленной эволюции белков. Создав библиотеку вариантов гена с помощью того или иного способа внесения мутаций, затем можно все эти варианты засунуть в геномы бактериофагов и использовать эти бактериофаги для отбора.

В частности так можно модифицировать антитела для лечения каких-нибудь заболеваний. Именно такую работу проделал Грегори Винтер. Первым лекарством, при создании которого были применены фаговое отображение и направленная эволюция, стал адалимумаб – средство, одобренное в 2002 году для лечения ревматоидного артрита, псориаза и воспалительных заболеваний кишечника.

Источник: Максим Руссо polit .ru

Еще в начале ХХ века Общая теория относительности предсказала существование гравитационных волн — деформаций пространства-времени, излучающихся движущимися массами. Однако зарегистрировать их удалосьтолько 2,5 года назад: мощные гравитационные волны возникли в ходе катастрофического слияния черных дыр. В прошлом году детекторы-интерферометры LIGO и VIRGO уловили волну от слияния пары массивных нейтронных звезд, которое наблюдалось и обычными телескопами.

© Michael Koppitz / aei

Анализ собранных тогда данных продолжается до сих пор. В очередной работе, опирающейся на наблюдения LIGO, команда профессора Чикагского университета Даниэля Хольца (Daniel Holz) рассмотрела проблему существования темной энергии. По современным оценкам, на эту таинственную сущность приходится порядка 3/4 массы-энергии Вселенной, так что на больших масштабах она не только противодействует гравитации, но и побеждает ее. Однако мы до сих пор не можем сказать, чем она является в действительности.

В статье, опубликованной в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Хольц и его коллеги изучили одну из гипотез темной энергии, которая рассматривает ее как проявление дополнительных измерений нашего пространства-времени. В отличие от трех «основных» измерений пространства, они свернуты и не проявляются на доступных нам масштабах. Однако именно в них может «утекать» часть энергии гравитации, ослабляя ее действие.

Наблюдения слияния нейтронных звезд, которые 17 августа 2017 года проводились и на гравитационных, и на электромагнитных волнах (от радио- и видимого излучения вплоть до рентгена и гамма-лучей), позволили ученым проверить эту гипотезу. Они помогли оценить истинную силу этого далекого события и величину энергии, которая была рассеяна с гравитационными волнами. Если часть ее «утекает» в дополнительные измерения, волны должны быть слабее, чем предсказывают расчеты. Однако этого Хольц и его коллеги не обнаружили — по крайней мере, на доступном пока уровне точности.

Впрочем, на этом проблема дополнительных измерений еще не решена.

«Существует великое множество теорий, надежно проверить которые мы до недавнего времени не могли, — говорит одна из авторов работы Майя Фишбах (Maya Fishbach). —Теперь де мы ждем, какие еще новые гравитационно-волновые сюрпризы подбросит нам Вселенная».

Источник: naked-science .ru

27-я церемония вручения «Игнобелевских премий» (Ig Nobel Prizes) за открытия, которые «заставляют сначала засмеяться, а потом задуматься», прошла в Театре Сандерса  Гарвардского университета.

Символ Игнобелевских премий
© Improbable Research

Премия в области медицины была вручена Марку Митчеллу (Marc Mitchell) и Дэвиду Уортингеру (David Wartinger), чью работу, посвященную роли аттракциона «американские горки» в избавлении от камней в почках, опубликовал два года назад Journal of the American Osteopathic Association. Митчелл и Уортингер использовали специально разработанный манекен-тренажер формой и размерами со взрослого человека, предназначенный для моделирования почечно-каменной болезни. Для точности эксперимента были взяты подлинные камни из почек, помещенные в мочу пациента. Они были размещены внутри почек манекена-тренажера с учетом данных компьютерной томографии реальных больных. Затем манекен отправили кататься на американских горках в парке Диснейуорлд в Орландо. После поездок проверяли расположение и состояние камней.

Эксперимент показал, что когда манекен располагался в одном из передних вагончиков, из него успешно вышли 4 из 24 камней, а когда он был в одном из задних вагончиков – 23 из 23, причем результат не зависел от объема камней и лишь в некоторой степени отличался в зависимости от их расположения в “почке”. На вручении премии Дэвид Уортингер упомянул, что один из его пациентов действительно расстался с двумя камнями в своих почках, катаясь на американских горках.

Томас Перссон (Tomas Persson), Габриэла-Алина Саучук (Gabriela-Alina Sauciuc) и Элени Мадсен (Elainie Alenkær Madsen), занимающиеся когнитивными науками в Лундском университете в Швеции, получили премию в области антропологии. Они установили путем наблюдений, что шимпанзе в зоопарках копируют поведение людей так же часто и так же точно, как и люди копируют поведение шимпанзе. Исследование появилось в журнале Primates в начале этого года. Наблюдения проводились летом 2013 года в зоопарке Лунда, где содержатся пять шимпанзе. Всего было отмечено 25 различных действий, в которых люди и шимпанзе подражают друг другу. Среди них, например, прижимания губами или рукой к стеклу, постукивание по стеклу, почесывание, хлопание в ладоши, постукивание рукой по голове, раскачивание тело, обнимание себя руки, бросание предметов, кивание головой, зевание, сосание большого пальца.

Большая группа исследователей из Швеции, Колумбии и Германии получила премию в области биологии за статью «Запах мухи», опубликованную сначала на сайте препринтов bioArxive.orj, а затем в журнале Journal of Chemical Ecology. Интересовавший ученых запах принадлежит веществу Z4-11Al – феромону, который вырабатывает самка мухи дрозофилы для привлечения партнера. В эксперименте, проведенном исследователями, выяснилось, что опытные дегустаторы способны определить наличие всего одного нанограмма синтетического Z4-11Al в бокале вина, а если его количество увеличить до десяти нанограммов, то это воспринимает дегустаторами как очень сильный посторонний запах, полностью портящий винный букет.

Исследование «Человеческая слюна как чистящее средство для загрязненных поверхностей», опубликованное в журнале Studies in Conservation еще в 1990 году, наконец-то получило признание и принесло группе португальских ученых премию в области химии. При помощи качественных тестов и хроматографии авторы работы установили, что основным компонентом слюны, обеспечивающим ее чистящие свойства, служит фермент альфа-амилаза, расщепляющий крахмал. В организме этот фермент играет важную роль в начальном этапе пищеварения, который происходит при пережевывании пищи. С действием амилазы знаком любой, кто достаточно долго жевал хлеб и почувствовал во рту сладкий вкус. Или, как выяснилось, тот, кто оттер слюной грязь.

За эксперименты по колоноскопии японец Акира Хориути получил премию в области медицинского образования. Особенность его работы состояла в том, что колоноскопию он проводил не пациенту, а самому себе. Статья Хориути «Колоноскопия в сидячем положении: уроки, извлеченные из самостоятельной колоноскопии при помощи колоноскопа малого диаметра и изменяемой жесткости» была опубликована в 2006 году в журнале Gastrointestinal Endoscopy. Диаметр колоноскопа, использованного автором для самоколоноскопии, составлял 10,3 миллиметра. Доктор Хориути продемонстрировал свой колоноскоп на церемонии награждения, но если вино, испорченное феромоном дрозофилы, отважились попробовать многие из почетных гостей, то на самостоятельную колоноскопию никто не решился. Хориути, который сейчас возглавляет центр заболеваний органов пищеварения в больнице Сёва Инан в префектуре Нагано, разъясняет, что он вовсе не призывает пациентов заниматься колоноскопией самостоятельно в домашних условиях. Но он подчеркнул большое пропагандистское значение своих экспериментов. Пациенты, который боялись этой процедуры, посмотрев видео с опытами Хориути, расставались со своими страхами.

Премию в области литературы получила работа с заглавием «Жизнь слишком коротка, чтобы читать эту чертову инструкцию». Ее авторы Алетеа Блеклер (Alethea Blackler), Рафаэль Гомес (Rafael Gomez), Весна Попович (Vesna Popovic) и Хелен Томпсон (M. Helen Thompson) продемонстрировали, что большинство людей, использующих сложные программные продукты и устройства, не читает руководств по эксплуатации. Работа была основана на серии опросов, проведенных в течение семи лет и охвативших в общей сложности 170 пользователей. При этом мужчины не читают инструкций чаще, чем женщины, молодые – чем люди среднего и старшего возраста. Также менее склонны к чтению инструкцию люди с более высоким уровнем образования. Другим выводом исследователей стало, что большинство людей использует лишь часть функций, имеющихся у них продуктов. Исследование было опубликовано в 2014 году в журнале Interacting With Computers.

Археолог и специалист по культуре первобытных обществ Джеймс Коул (James Cole) из Брайтонского университета получил премию в области науки о питании за исследование пищевой ценности человечины. Коула, как и многих других его коллег, интересует вопрос, что было причиной каннибализма, засвидетельствованного при исследовании некоторых останков древних людей (Homo erectus, H. anteсessor, неандертальцы, ранние современные люди). Существуют два объяснение. Либо каннибализм был неотъемлемой частью питания людей древности, либо поедание себе подобных происходило с каким-то ритуальными целями, например, чтобы перенять полезные качества съеденного врага или умершего сородича. Именно второй вариант чаще всего имел место в случаях каннибализма, описанных этнографами в историческое время. Но с какой целью ели друг друга древние люди, можно установить только по косвенным данным. Коул определить, были ли люди достаточно выгодной добычей, чтобы убивать их с целью пропитания.

Чтобы выяснить, сколько калорий в среднем человеке, исследователь использовал данные из работ 1945 и 1956 годов, где анализировался химический состав четырех взрослых мужчин, тела которых были пожертвованы науке. Оказалось, что в среднем взрослый мужчина содержит 125 822 калорий, около четверти из которых дает мышечная ткань. Если сравнить это с другими животными, на которых охотились древние люди, мы увидим, что человек явно уступает им в пищевой ценности. Один убитый мамонт давал 3 600 000 калорий, шерстистый носорог 1 260 000 калорий, а зубр 979 200 калорий. Если учесть, что человек был опасным и хитрым противником, можно сделать вывод, что усилия по добычи его в качестве дичи явно не оправдывались получаемой выгодой. Поэтому Коул сделал вывод, что каннибализм древних людей носил религиозно-мистический характер. Работа Джеймса Коула была опубликована в журнале Scientific Reports весной 2017 года.

Игнобелевская премия мира досталась группе ученых из Института транспортной и дорожной безопасности Университета Валенсии, определявших частоту, мотивы и эффекты ругани во время вождения автомобиля. Их краткая статья об этом была напечатана журналом Journal of Sociology and Anthropology, а подробное исследование, опубликованное на испанском языке в серии Cuadernos de Reflexión Attitudes, занимает более двухсот страниц (надо признать, что большая часть издания посвящена другим исследованиям этих авторов в области влияния эмоций на автовождения). В исследовании приняли участие 678 мужчин и 422 женщины, возрастом от 14 до 65 лет, причем распределение возрастов участников соответствовало аналогичному распределению среди всех испанских водителей.

Выяснилось, что 41,6 % автомобилистов никогда не кричат на других водителей и не оскорбляют их. 24,8 % не делают этого «почти никогда», 26,4 % ругаются на дороге изредка, 5 % часто и 2 % постоянно. Наиболее частыми причинами для ругани стали реакция на нарушение правил другим водителем (22,5 %) и на опасные маневры с его стороны (21,6 %). Примечательно, что 4,8 % водителей на вопрос о причинах ругани ответили: «Я не понимаю», а 1,3 % – «все так делают». В исследовании проанализирована и другая информация, например, взаимосвязь ругани и типа дороги, по которой едет шофер.

Статья 1980 года, посвященная использованию почтовых марок для диагностики эректильной дисфункции, принесла трем урологам из Оренгона премию в области репродуктивной медицины. Ключевым для постановки такого диагноза служит наличие или отсутствие у пациента ночной эрекции. Наклеенные почтовые марки в контрольном эксперименте позволили безошибочно выявить среди участников 22 здоровых мужчин и 11 пациентов с импотенцией. Исследование опубликовал журнал Urology.

Наконец, группа ученых из Канады и США предложила метод снижения негативного воздействия от оскорбительного поведения начальников по отношению к подчиненным. По мнению исследователей, опубликовавших свою работу в журнале Leadership Quarterly, отрицательный эффект грубого начальника можно снизить, если дать работникам изображающие его куклы для проведения ритуала вуду. Исследование получило премию в области экономики.

Источник: Максим Руссо polit .ru

Скопление Волос Вероники, или скопление Кома, или Abell 1656 от Земли отделяют 300 миллионов световых лет. Это скопление галактик вместе со скоплением Льва и еще парой аналогичных кластеров составляет сверхскопление Волос Вероники — ближайшее к сверхскоплению Девы, к которому принадлежит Млечный Путь.

Скопление Волос Вероники
© ESA

Большая часть галактик в скоплении Кома эллиптические — вроде NGC 4860, ярчайшей галактики на снимке. Дальше от центра кластера расположились спиральные галактики, по структуре похожие на Млечный Путь. Однако, помимо галактик с привычными структурами, на изображении можно заметить и нетипичные. Например, NGC 4858. Особенность ее строения заключается в перемычке, или «баре» — длинном ряде ярких звезд, выходящих из центра и проходящих посередине галактики. Рукава у таких структурных образований начинаются на концах перемычек. Но не только этим интересна NGC 4858. Она окружена многочисленными светящимися скоплениями вещества, которые, видимо, «вытекают» из галактики. Ученым также известно, что NGC 4858 имеет высокую скорость звездообразования, которая могла быть вызвана взаимодействием с другой галактикой в прошлом. На снимке NGC 4858 находится слева от яркой NGC 4860.

Hubble работает на орбите Земли уже почти тридцать лет. Он наблюдает космические объекты в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазоне. Благодаря расположению телескопа на обите, его разрешающая способность в 10 раз больше, чем у наземных телескопов, ведь земная атмосфера никак не влияет на его работу. Из-за этого Hubble способен выдавать качественные снимки объектов глубокого космоса.

Источник: naked-science .ru

Ученые из Казанского федерального университета и Института космических исследований РАН совместно с коллегами из Германии изучили, как соотносятся рентгеновские спектры систем некоторых белых карликов с другими их параметрами. В итоге им удалось подсчитать скорость, с которой часть из этих белых карликов поглощает вещество.

Структура промежуточного поляра
© Wikimedia Commons

Некоторые белые карлики во Вселенной являются частью промежуточных поляров. Так называют системы, чья поляризация излучения занимает промежуточное положение между стандартными системами и полярами (система из белого карлика и обычной звезды, но без аккреционного диска). Характерной особенностью промежуточных поляров является аккреционный диск. Он состоит из вещества второго светила системы — как правило, обычной звезды. Аккреционный диск постоянно разрушается магнитным полем белого карлика так, что в нем образуется аккреционная воронка.

Из-за процессов в аккреционном диске от промежуточных поляров идет крайне интенсивное рентгеновское излучение — перегретое вещество диска неизбежно излучает в этом диапазоне. Наблюдать за промежуточными полярами сложно, так как аккреционный диск частично блокирует возможность таких наблюдений.

Авторы новой работы предложили получать данные о белых карликах в промежуточных полярах с помощью анализа рентгеновского излучения от самих аккреционных дисков. Оно может иметь двоякую природу — исходить как от нагретых частиц диска, так и быть тормозным рентгеновским излучением. Это явление возникает тогда, когда частица из аккреционного диска тормозится в электромагнитном поле вокруг белого карлика еще до попадания на его поверхность, отдавая избыток энергии в виде тормозного излучения. Последнее поглощается газом, окружающим белый карлик, и этот газ, соответственно, переизлучает с несколько меньшей длиной волны.

Исследователи использовали данные космических рентгеновских телескопов NuSTAR и Swift/BAT, чтобы по полученным ими спектрам 45 промежуточных поляров попытаться установить их параметры. Для уточнения массы белых карликов применялись данные наблюдений космического телескопа Gaia. Энергия рентгеновских фотонов, исходящих от промежуточных поляров, зависит главным образом от соотношения их массы и радиуса. Зная массу, авторы смогли довольно точно определить радиус магнитосферы этих белых карликов и скорость, с которой они поглощают вещество из аккреционного диска (его внутренний радиус задается в основном радиусом магнитосферы).

В результате выяснилось, что большинство изученных промежуточных поляров поглощают вещество примерно на одну миллиардную массу Солнца в год и при этом имеют магнитные поля в диапазоне от одного до десяти миллионов гаусс. Их средняя масса при этом равна 0,79 +/- 0,16 масс Солнца.

Работа имеет важное значение: она впервые позволяет оценить целый ряд параметров белых карликов в двойных системах посредством принципиально нового источника информации — спектра рентгеновского излучения из их окрестностей. Из скорости поглощения вещества белыми карликами следует, что они могут существовать как часть промежуточного поляра очень долго, так как набор массы идет достаточно неспешно. Кроме того, она показывает, что магнитные поля у этих объектов примерно в миллион раз сильнее земных, что должно влиять на эволюцию подобных тел в целом.

Статья направлена на публикацию в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а с ее препринтом можно ознакомиться на сайте Корнелльского университета.

Источник: chrdk .ru

Карликовая планета Церера — крупнейшее из тел пояса астероидов, на нее приходится почти треть всей его массы. Вероятно, именно она могла бы стать зародышем полноценной планеты, чьему появлению в этой области Солнечной системы помешало притяжение соседнего гиганта Юпитера. В результате она так и осталась намного меньше нашей Луны. Тем не менее Церера достаточно велика для того, чтобы ее недра пережили гравитационную дифференциацию с перемещением более тяжелых пород к центру, образованием ядра, мантии и легкого поверхностного слоя. Более того, миллиарды лет на карлике продолжается настоящая вулканическая активность, о чем сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Церера
© NASA 

Некоторые холодные небесные тела Солнечной системы до сих пор демонстрируют эффектные криовулканы, которые вместо расплавленных пород извергают жидкую и газообразную смесь воды, метана и аммиака. Следы такой криолавы были найдены и на Церере. Зонд Dawn, посетивший ее несколько лет назад, обнаружил, что и местный Эверест, высочайшая на карлике вершина Ахуна, — криовулкан, который проявлял активность еще 200 миллионов лет назад. Однако этим дело и ограничилось: вопреки логике, оказалось, что гора Ахуна — единственный криовулкан на Церере.

Профессор из Университета Аризоны Шейн Бирн (Shane Byrne) и его коллеги предположили, что не столь молодые и крупные криовулканы были попросту «стерты с лица Цереры» в ходе непривычного нам, но вполне естественного процесса «вязкой релаксации», подобно тому, как медленно растекаются неровности на поверхности густого меда. При нормальных температурах каменистые породы так себя не ведут, но вот лед, из которого в значительной части сложена поверхность карликовой планеты, — вполне.

Согласно этой гипотезе, вязкая подвижность заставляет детали поверхности ледяных карликовых тел медленно, но непрерывно меняться, подобно ледникам на Земле. Скорость этого процесса зависит от состава, плотности, структуры и температуры конкретного участка поверхности. «Полюса Цереры достаточно холодны для того, чтобы появившаяся там ледяная гора не «релаксировала», — говорит один из авторов работы Майкл Сори (Michael Sori). — Но на экваторе достаточно тепло, чтобы на геологических масштабах времени она исчезла».

Компьютерное моделирование показало, что, действительно, приполярные вулканы на Церере могут существовать миллиарды лет, тогда как на более низких широтах со временем уменьшаются, округляются и сглаживаются. Эти результаты ученые сравнили с данными по топографии Цереры, полученными тем же зондом Dawn. Им удалось обнаружить как минимум 21 криовулкан (не считая Ахуны), облик которых зависел от их расположения и в целом совпадал с предсказаниями теории. Их размеры колеблются от 16 до 86 километров в поперечнике, а высота — от 1,1 до 4,4 километра.

Постепенное сглаживание криовулканов Цереры позволило авторам также оценить их возраст и интенсивность вулканической деятельности. По этим оценкам, новый вулкан здесь появляется примерно каждые 50 миллионов лет, а ежегодно их деятельность производит порядка 10 тысяч кубометров криолавы. Эти объемы, конечно, не сравнятся с активностью вулканов Земли. Тем не менее они нуждаются в объяснении: источник криовулканизма на Церере все еще остается загадкой.

Источник: naked-science .ru