Новости

РИА Новости. Молекулярные биологи из Калифорнии впервые вырастили химерные зародыши, включающие в себя клетки людей и овец. Это приближает нас к выращиванию полноценных органов людей внутри животных, заявили ученые, выступавшие на конференции Американского научного общества в Остине.

© Fotolia / Dan Race

«Число человеческих клеток в этом зародыше крайне мало, он никогда бы не превратился в что-то подобное свинье или овце с человеческим лицом или мозгом. В среднем, лишь одна из тысячи или десяти тысяч его клеток была «унаследована» от человека», — заявил Хиро Накаути (Hiro Nakauchi) из Стэнфордского университета (США).

Примерно 15 лет назад биологи начали активно обсуждать возможность так называемой ксенотрансплантации – пересадки органов животных в тело человека. Для воплощения этой идеи в жизнь, как казалось ученым раньше, нужно было решить простую задачу – заставить иммунную систему не отторгать «чужие» органы.

Эта  задача до сих пор не решена, хотя сейчас генетики работают над созданием особых генных терапий, делающих органы свиней и прочих животных «невидимыми» для нашей иммунной системы. Год назад известный американский генетик Джордж Черч приблизился к решению этой задачи, удалив часть таких меток «свой-чужой» при помощи геномного редактора CRISPR/Cas9 и вырастив первых частично очеловеченных свиней.

Накаути и его коллеги, Хуан Бельмонте (Juan Belmonte) и Пабло Росс (Pablo Ross) из университета Калифорнии в Риверсайде (США), год назад использовали эту же систему для того, чтобы подойти к решению этой задачи методом «от противного» – создания человеческих органов для трансплантации, выращенных внутри организма свиньи.

Их можно создать, если ввести в зародыш свиньи или другого животного стволовые клетки человека в строго определенный период развития, получив так называемую «химеру» – организм, составленный из двух или более наборов разнородных клеток.

Подобные эксперименты, как рассказывают ученые, уже достаточно давно и успешно ведутся  в опытах на мышах, однако опыты на больших животных, таких как свиньи или обезьяны, пока не проводились или заканчивались неудачно. Команда Бельмонте сделала большой шаг в сторону реализации подобных задач, научившись вставлять фактически любые клетки в зародыши свиней и мышей при помощи CRISPR/Cas9, играющей роль «киллера», убивающего определенные клетки животного и позволяющую заменить их на их человеческие аналоги.

Первые химерные зародыши свиньи и человека, как отмечают Росс и его коллеги, содержали в себе крайне мало человеческих частей – лишь 1 из 10000 клеток была «унаследована» от Homo sapiens. Пытаясь решить эту задачу, ученые начали вести эксперименты не на свиньях, традиционно считающимися главными кандидатами на роль «инкубаторов» для будущих запасных органов, а на овцах, обладающих схожими размерами.

Наукаути и Росс заявили, что им удалось успешно имплантировать клетки человека в зародыши овцы, а также увеличить их долю примерно в 10 раз. По их словам, химерные зародыши успешно развивались на протяжении первых 28 дней своего существования, что говорит о том, что они вполне могли бы стать полноценными живыми существами, если бы эксперимент не был прекращен по этическим причинам.

Как отмечают ученые, пока не понятно, какие органы будут формировать человеческие клетки и повлияют ли они на облик и работу нервной системы овец. Для этого необходимо провести более продолжительные эксперименты, длиной около трех месяцев, организация которых, является еще более проблематичной из-за морально-этических соображений, заключил биолог.

Источник: РИА Новости

Ученые, работающие в рамках эксперимента ATLAS на Большом Адронном Коллайдере, произвели первые в истории высокоточные измерения массы-энергии W-бозона. Этот бозон является одной из двух элементарных частиц, отвечающих за силы слабых ядерных взаимодействий, одного из четырех видов фундаментальных сил, которые определяют поведение и свойства всей материи в нашей Вселенной. Полученное учеными значение массы W-бозона составляет 80370±19 МэВ (мегаэлектронвольт), что полностью укладывается в рамки Стандартной Модели Физики элементарных частиц, теории, которая описывает все известные элементарные частицы и виды взаимодействия между ними.

Эксперимент ATLAS
© CERN 

Измерение массы W-бозона основано на наборе данных, в котором фигурирует около 14 миллионов таких частиц, собранных в 2011 году, когда коллайдер еще работал на энергии 7 ТэВ. Полученное значение соответствует данным предыдущих измерений, выполненных на ускорителях LEP («предке» БАК) и Tevatron. Ключевым моментом для проведения измерений являлась высокоточная калибровка датчиков эксперимента ATLAS и подробное моделирование процесса возникновения W-бозона. А собственно измерения производились на основе данных о событиях, связанных с Z-бозонами, и результатов других косвенных измерений.

W-бозон является одной из самых тяжелых из известных частиц. Он был открыт в 1983 году на ускорителе Super proton-antiproton Synchrotron Европейской организации ядерных исследований CERN, а в 1984 году за это открытие была присуждена Нобелевская премия в области физики. Несмотря на то, что свойства W-бозона изучались на протяжении более 30 лет, никому раньше не удавалось измерить его массу с достаточно высокой точностью.

«Данные, собранные на ускорителях предыдущих поколений за все время их работы, не смогли обеспечить необходимую точность измерения массы W-бозона» — рассказывает Танкреди Карли (Tancredi Carli), один из координаторов ATLAS Collaboration, — «Нам же удалось собрать все необходимые данные только за один год работы ускорителя. И сейчас, когда коллайдер работает на его полной мощности, у нас имеется хорошая возможность для получения более точных результатов и исследований в области так называемой новой физики, физики, выходящей за пределы Стандартной Модели».

И в заключение следует отметить, что высокоточное измерение массы W-бозона, истинного кварка и бозона Хиггса является ключевым моментом в деле поиска новой физики. Ведь любое отклонение практически полученного значения массы от теоретического может указывать на существование принципиально новых явлений, которые находятся в противоречии со Стандартной Моделью.

Статья опубликована в The European Physical Journal C
Источник: dailytechinfo. org

РИА Новости. Повторный анализ данных, собранных телескопом «Кеплер» после его «воскрешения», помог ученым НАСА открыть почти сотню новых экзопланет, часть из которых похожа по размерам на Землю, говорится в статье, опубликованной в Astronomical Journal.

Новые планеты, открытые телескопом Кеплер после воскрешения
© ESA/Hubble/ESO/M. Kornmesser

«Мы подтвердили существование планеты, вращающейся по 10-дневной орбите вокруг звезды HD 212657, самого яркого светила, за которым когда-либо наблюдал «Кеплер», у которого есть планета. Такие безжизненные миры интересны нам тем, что их свойства можно изучать, используя наземные телескопы», — рассказывает Эндрю Майо (Andrew Mayo) из Национального института Дании по изучению космоса в Копенгагене.

После запуска орбитального телескопа «Кеплер», ученые обнаружили почти четыре тысячи планет вне пределов Солнечной системы, несколько десятков которых являются потенциальными «двойниками» Земли или находятся в так называемой «зоне жизни». Их открытие побудило планетологов и астробиологов приступить к разработке методов, которые бы позволили оценить их пригодность к жизни или же попытаться найти ее следы в их атмосфере.

В мае 2013 года телескоп вышел из строя, однако специалисты нашли способ продолжить его работу в рамках так называемой миссии K2. До поломки «Кеплер» был направлен в одну точку космоса и следил лишь за небольшим уголком неба, который расположен на стыке созвездий Лебедя и Лиры.

После «воскрешения» телескоп следит за разными участками небосвода, так как специалистам НАСА приходится постоянно поворачивать его таким образом, чтобы солнечный свет не попадал в объектив телескопа. Помимо новых наблюдений, команда «Кеплера» продолжает изучать данные, собранные в ходе первого этапа работы телескопа, используя новые методики анализа того, как менялась яркость звезд в те четыре года, когда за ними непрерывно наблюдал телескоп.

Майо и его коллеги смогли открыть сразу сто новых экзопланет, анализируя данные, которые «Кеплер» собирал с марта 2014 года, когда его работа была официально возобновлена. Для очистки этих данных от шумов и случайных вспышек, как рассказывают ученые, им пришлось создать новые алгоритмы обработки информации из-за того, как поменялась манера работы телескопа в рамках К2.

В общей сложности, как рассказывает Майо, за последние четыре года «Кеплеру» удалось открыть примерно три сотни кандидатов на роль планет, часть из которых уже была подтверждена в ходе повторных наблюдений за ними. Далеко не все из них были реальными экзомирами – лишь 149 кандидатов оказались настоящими планетами, а не двойными или тройными звездами или  результатами сбоев в работе матриц телескопа.

Почти сто планет из этого перечня раньше не были известны ученым, и среди них, как отмечают ученые НАСА, есть несколько потенциальных кандидатов на роль «кузенов» Земли и потенциально обитаемых планет, а также несколько миров с крайне экстремальными, но интересными физическими свойствами.

Их изучение, как надеются планетологи, приблизит нас к открытию полноценного двойника Земли и более полному пониманию того, где может скрываться внеземная жизнь.

Источник: РИА Новости

Квантовая теория поля (КТП) — теоретическая основа для описания взаимодействия микрочастиц. Это, например, Стандартная модель, описывающая результаты экспериментов на ускорителях частиц и данные астрофизических наблюдений.

Любая КТП может быть либо локальной, либо нелокальной. Грубо говоря, в локальной КТП частицы точечные и взаимодействуют в определенной точке, а в нелокальной теории это некоторые протяженные объекты, взаимодействующие в области их перекрытия.

Нелокальные КТП очень трудны для изучения, а почти весь прогресс физики высоких энергий связан с развитием локальной КТП. Однако нелокальные КТП теоретики тоже рассматривают. Их важность тесно связана с проблемой расходимостей и «перенормируемостью».

Обычно в КТП работают в рамках так называемой теории возмущений. В ней решение уравнений получается методом последовательных приближений: вначале учитываются поправки первого порядка, затем второго, третьего и т.д. Трудность состоит в том, что слагаемые получающегося бесконечного ряда расходящиеся, то есть имеют бесконечные значения.

Чтобы получить осмысленный результат, нужно провести «перенормировку» — добавить в теорию некоторые вспомогательные бесконечные величины, «контрчлены», которые будут взаимно сокращаться с расходимостями. Если эту процедуру можно провести, вводя лишь конечное количество контрчленов, то такая теория считается хорошей, или «перенормируемой» (Стандартная модель как раз такая). Если конечным числом контрчленов ограничиться нельзя, то теория плохая, или «неперенормируемая».

Трудность построения теории квантовой гравитации состоит именно в том, что теория, получающаяся в результате квантования классической общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, неперенормируема.

Кажется, что неперенормируемые теории бессмысленны. Однако современные физики смотрят на них как на «эффективные теории», описывающие реальность лишь при низких энергиях. То есть они предполагают, что неперенормируемость связана с тем, что мы рассматриваем явления при низких энергиях и необоснованно экстраполируем их в область высоких энергий. На самом же деле при высоких энергиях появляется некоторая пока неизвестная «новая физика», которая исправляет ситуацию, делая теорию перенормируемой.

Иными словами, считается, что существует некоторая пока не открытая точная теория квантовой гравитации, которая описывает устройство пространства-времени на очень малых расстояниях (или при очень больших энергиях). А обычная квантовая гравитация, получающаяся квантованием ОТО, является только ее пределом при низких энергиях.

Нет поэтому ничего ужасного в том, что обычная теория гравитации становится заведомо неприменимой при энергиях, сопоставимых с так называемой массой Планка. Последняя неизмеримо (примерно в 1015 раз) больше максимальных энергий, получаемых в настоящее время на ускорителях частиц. При этих энергиях возможные эффекты гравитации должны хорошо описываться обычной «эффективной» квантовой гравитацией.

Однако если эта теория эффективна, она должна приводить к некоторым нелокальным эффектам. Причем из-за взаимодействия гравитации с полями материи они должны распространяться и на них, т.е. во взаимодействиях обычных полей Стандартной модели должна присутствовать некоторая малая нелокальность. Оценку величины этих нелокальных эффектов сделал в своей работе Ксавьер Калмет (Университет Сассекса) вместе с российскими коллегами Станиславом Алексеевым из Государственного астрономического института МГУ и Борисом Латошем (Объединенный институт ядерных исследований, Дубна).

В работе получены точные выражения, описывающие нелокальные эффекты при взаимодействии различных полей материи. Помимо этого, используя ограничения на нелокальность, полученные из данных Большого адронного коллайдера, ученые оценили максимальное количество не открытых пока полей. Хотя полученная оценка чрезвычайно слабая, она может оказаться существенной для проверки некоторых экзотических теорий — так называемой «ТэВной гравитации» (TeV-scale gravity), в которых эффекты квантовой гравитации могут проявляться при низких энергиях.

Результаты работы будут способствовать лучшему пониманию квантовой гравитации и связанных с ней нетривиальных эффектов и помогут при поисках «новой физики».

Исследование опубликовано в журнале Physics Letters B
Источник: chrdk. ru

Альберт Эрайвес (Albert Erives) из Университета Айовы опубликовал статью, где сообщил об обнаружении у гигантских вирусов из семейства Marseilleviridae ряда генов, которые ранее были известны только у эукариотических организмов. Это гены так называемых «коровых гистонов» (core histones) – белков, образующих каркас, вокруг которого закручивается молекула ДНК.

Частицы вируса Marseilleviridae
Гистоны отмечены стрелками
© Okamoto et al.

Данное семейство вирусов было выделено в 2012 году. По сравнению с другими гигантскими вирусами, представители этого семейства сравнительно невелики, их размер достигает всего 250 нанометров. Скромнее выглядит и их геном, в котором насчитывает около 372 тысяч пар нуклеотидных оснований. Среди гигантских вирусов есть и покрупнее, и с более обширным геномом (о них можно прочитать в особом очерке). Но именно у вирусов семейства Marseilleviridae Альберт Эрайвес обнаружил гены гистонов H2B, H2A, H3, H4. Все эти четыре белка образуют в клетках эукариот (животных, растений, грибов и одноклеточных организмов) нуклеосому – сложную структуру, вокруг которой накручивается нить ДНК. Белки-гистоны имеются также у некоторых архей, а вот у бактерий и, тем более, у вирусов они не встречаются. У вируса гистоны формируют не структуры, подобные нуклеосомам, а более примитивные димерные белки.

По словам Альберта Эрайвеса, вирусный геном Marseilleviridae содержит очень ранние версии этих генов, поэтому они могли быть заимствованы вирусом не от эукариот, а от их предка, которому еще только предстояло дать начало всем эукариотическим организмам. Не исключено, что вирусы могли сыграть роль и в распространении этих генов.

Исследование Альберта Эрайвеса опубликовано в журнале Epigenetics & Chromatin
Источник: polit. ru

С помощью телескопа ALMA ученые получили рекордно детальные изображения активного центра галактики М77 и определили характер движения и состав вещества кольца пыли и газа вокруг черной дыры, которые свидетельствуют о том, что когда-то М77 пережила столкновение с другой галактикой.

Пыльный газообразный тор вокруг активной сверхмассивной черной дыры в представлении художника
© ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

Сегодня астрономы сходятся во мнении, что в центре большинства галактик находятся черные дыры. Предполагается, что масса галактики и масса черной дыры связаны между собой: чем больше вещества в галактике, тем массивнее черная дыра. Однако как именно реализуется эта зависимость на расстояниях в десятки, а то и сотни тысяч световых лет, известно не до конца.

Чтобы разобраться в этой проблеме, международная группа астрономов направила антенны радиотелескопов комплекса ALMA в сторону спиральной галактики M77. В ее центре находится квазар – активное ядро галактики; это означает, что черная дыра в центре M77 активно поглощает вещество, которое, разгоняясь, дает мощное излучение.

Астрофизики получили изображение газового кольцевого облака радиусом в 20 световых лет; как и ожидалось, это кольцо быстро вращается вокруг черной дыры в центре.

«До сих пор мои коллеги могли только предполагать, что вокруг черных дыр существуют структуры из пыли и газа и что формой они напоминают бублики (торы); это предположение называлось “общей моделью активных ядер галактик”. Однако размеры этих объектов очень малы по сравнению с расстояниями от Земли до других галактик, поэтому разглядеть один из них в деталях мы смогли только благодаря высокому разрешению ALMA», – объясняет руководитель исследовательской группы Масатоши Иманиши (Masatoshi Imanishi) из Национальной астрономической обсерватории Японии.

 Центр галактики M77 фотографировали и раньше, но по предыдущим снимкам нельзя было определить скорость вращения «бублика», как это сделали авторы статьи, опубликованной в Astrophysical Journal Letters. Кроме того, ученые получили новые данные о составе и плотности вещества кольца вокруг черной дыры: в его спектре излучения обнаружились линии циановодорода и катиона HCO⁺, которые излучают в микроволновом диапазоне только тогда, когда газ достаточно плотный. Высокую плотность вещества в «бублике» предсказывали и предыдущие наблюдения и расчеты.

Подтвердился также тот факт, что «бублик» в активном центре M77 в длину немного больше, чем в ширину. Эту асимметрию общая модель активного центра галактики не предсказывает, как и то, что гравитация черной дыры не полностью управляет вращением тора. Эти данные указывают на бурную историю M77 – возможно, в прошлом она пережила столкновение с другой, меньшей по размеру галактикой.

В центре Млечного Пути тоже находится излучающий объект Sgr A* со сверхмассивной черной дырой в центре, однако район вокруг нее, по всей видимости, менее активен, чем квазар М77; в дыру падает меньше вещества, и излучение гораздо менее интенсивно, поэтому, чтобы изучать взаимоотношения галактик с их активными центрами, астрономам приходится наблюдать за другими галактиками.

Источник: naked-science. ru

Космологическую модель нового поколения Illustris TNG астрофизики опробовали на суперкомпьютере Hazel Hen в Центре высокопроизводительных вычислений в Штутгарте (Германия). Модель включает около 30 миллиардов элементов, описывающих факторы, которые влияют на формирование и эволюцию галактик. Девятнадцатый в мире по мощности суперкомпьютер производительностью 7,42 петафлопса задействовал для максимально сложных расчетов в модели до 24 тысяч вычислительных ядер.

Проект IllustrisTNG представляет собой непрерывную серию крупных космологических магнитогидродинамических симуляций формирования галактик.
В настоящее время проект включает три основных прогона, охватывающих диапазон объема и разрешения; они называются TNG50, TNG100 и TNG300
© The TNG Collaboration

Результаты модели позволяют изучить разные аспекты развития Вселенной, например бимодальное (имеющего два пика) распределение цвета галактик. Молодые галактики, в которых идет активное звездообразование, испускают больше света в коротковолновой части спектра (синей), поскольку более горячи (чем выше температура тела, тем короче длина волны).

Постепенно газ, необходимый для формирования новых звезд, расходуется, и галактики остывают, излучая больше энергии в длинноволновой (красной) части спектра, — так формируется красная последовательность галактик. Возрасту галактики, таким образом, соответствуют два пика в распределении цвета — красный и синий, и по цвету галактики можно судить о ее эволюции.

Чтобы оценить работоспособность модели, ученые сравнили распределение цвета галактик массой от 10⁹ до 10¹² солнечных масс с фотометрическими данными Слоуновского цифрового небесного обзора и получили совпадающие результаты.

Ученым удалось показать, что среди галактик с низким красным смещением, то есть возрастом менее восьми миллиардов лет, есть резкий переход между синим и красным цветом, соответствующий галактической массе 1010,5 массы Солнца. Виновница этого изменения — сверхмассивная черная дыра в центре каждой галактики, которая тормозит звездообразование.

Исследователи выяснили, что эволюция галактики, то есть переход из синей в красную последовательность занимает примерно 1,6 миллиарда лет, причем для галактик с большей массой времени требуется меньше.

Модель дает наглядные признаки «угасания» галактики. При сравнении красных и синих галактик заданной массы выяснилось: в тех, что краснее, звездообразование шло медленнее, было меньше атомов металлов и сгустков газа, слабее магнитное поле, а само звездное население — старше.

Астрофизикам удалось также выяснить детали формирования самой красной последовательности. Модель, например, показала, что пятая часть тяжелых галактик (массой более 10¹¹ солнечных) набирает как минимум половину своей сегодняшней массы, уже находясь в красной последовательности.

Эти результаты, полученные на модели нового поколения, свидетельствуют как о превосходном качестве самой модели, так и о возможностях использования новейших вычислительных технологий для решения фундаментальных проблем астрофизики.

Об исследовании сообщает пресс-служба Общества Макса Планка
Источник: chrdk. ru

Необычное вращение астероида Оумуамуа стало результатом столкновения с другим небесным телом, произошедшим до того, как сигарообразный астероид приблизился к Солнечной системе. К такому выводу пришла группа астрономов, проанализировавших движение Оумуамуа. О результатах своей работы ученые рассказывают в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Астероид Оумуамуа
© NASA

Первый объект, прилетевший в нашу планетную систему от другой звезды, Оумуамуа, был замечен в октябре прошлого года и с тех пор вызывает огромный интерес ученых; его уже даже успели проверить на предмет того, не является ли он посланием от инопланетян. От других известных небесных тел его отличает и происхождение, и форма: в длину он почти в восемь раз больше, чем в ширину, и напоминает гигантскую сигару.

Путешествие Оумуамуа через межзвездное пространство длится уже несколько сотен миллионов лет, и некоторую часть этого времени он провел в очень необычном, на первый взгляд хаотичном, вращении. Данные оптической фотометрии, полученные во время максимального приближения Оумуамуа к Земле, позволили астрономам из Университета Квинсленда, Австралия, описать это вращение и сделать вывод о том, что его вызвало.

Подобным образом вращаются некоторые астероиды Солнечной системы, имеющие менее вытянутую форму, и причины такого вращения могут быть различными, отмечают авторы статьи. Среди таких причин — приливные силы, подействовавшие на тело во время близкого прохождения возле массивных планет, ударные воздействия, а также эффект Ярковского-О’Кифа-Радзиевского-Пэддэка (ЯОРП-эффект), возникающий под действием звездной радиации.

Но для Оумуамуа наиболее вероятна только одна из этих причин, а именно — столкновение с другим крупным телом, заключили исследователи.

Сейчас Оумуамуа направляется прочь из Солнечной системы; в мае этого года он выйдет за орбиту Юпитера, а в январе следующего года окажется за орбитой Сатурна. Но и вылетев за орбиту Нептуна, и много позднее он продолжит вращаться так, как делает это сейчас, говорят авторы статьи. Правда, такой характер вращения не сохранится навсегда; в конце концов собственная масса сделает его движение более равномерным. По расчетам ученых, это “в конце концов” наступит не раньше чем через миллиард лет. Более точные оценки зависят от состава Оумуамуа — главным образом от того, есть ли в его составе водяной лед (установить это ученым не удалось).

Когда случилось столкновение, придавшее Оуамуамуа его теперешнее вращение, сказать сложно; возможно, это произошло во время формирования планет в планетной системе, откуда Оумуамуа родом, или позже, когда он проходил через пояс каменистых объектов “родной» планетной системы. Статистически более вероятен первый сценарий, однако чтобы сказать наверняка, нужно иметь качественные фотографии астероида и судить по кратерам, оставленным на нем столкновениями. Таких изображений у нас нет.

Источник: naked-science. ru

РИА Новости. Физики ЦЕРН измерили точную массу одной из самых тяжелых частиц во Вселенной, W-бозона, и не нашли расхождений с предыдущими замерами и предсказаниями Стандартной модели, что стало самой строгой проверкой ее истинности, говорится в статье, опубликованной в European Physical Journal C.

© Fotolia / kamilsezai

«Столь точные замеры, проведенные внутри коллайдера с его необычным внутренним миром, были большим вызовом для нас. Нам удалось достичь той же точности замеров, что и в предыдущих опытах, используя лишь данные с первого этапа работы БАК. Все это говорит о том, что дальнейший анализ данных поможет нам углубить проверку Стандартной модели и приступить к поискам следов новой физики», — заявил Танкреди Карли (Tancredi Carli), официальный представитель коллаборации ATLAS.

Как сегодня считают ученые, «общением» всех частиц видимой материи управляет четыре типа сил природы – гравитация, электромагнетизм, а также сильные и слабые взаимодействия, отвечающие за взаимодействия частиц внутри ядер атомов и задающие последствия их столкновений друг с другом.

Роль переносчиков всех этих сил играют особые частицы, так называемые калибровочные бозоны. К примеру, фотоны отвечают за электромагнитные взаимодействия, а так называемые W- и Z-бозоны – за перенос слабых взаимодействий, заставляя частицы обмениваться импульсом или электрическим зарядом. Оба этих бозона обладают очень большой массой и поэтому они были открыты относительно недавно, в 1983 году.

Точная масса W-бозона, как отмечает Карли, интересна ученым по той причине, что она позволяет проверить выкладки Стандартной модели физики с рекордно высокой точностью, так как этот показатель можно вычислить теоретически, опираясь на три других значения – массу Z-бозона, постоянную тонкой структуры и константу Ферми.

Соответственно, если реальная и теоретическая масса W-бозона разойдутся, то тогда у ученых появятся первые железные доказательства существования физики за пределами Стандартной модели и наличия сил природы, которые она не предсказывает.

За последние 30 лет ученые неоднократно пытались улучшить точность этих замеров, однако сделать это невероятно тяжело из-за того, что W-бозон  тяжелее не только протонов, нейтронов и прочих элементарных частиц, но и примерно половины элементов из таблицы Менделеева. Несмотря на все усилия физиков, погрешность реальных замеров пока примерно в два раза выше, чем у теоретически предсказанных значений, что пока не позволяет проверить Стандартную модель.

Карли и его коллеги заявляют, что им удалось приблизиться к решению этой проблемы, используя данные, которые детектор ATLAS собирал на первом этапе работы БАК в 2011 году. За это время внутри кольца коллайдера, как показывают расчеты ученых, родилось примерно 13 миллионов W-бозонов, свойства которых физики ЦЕРН смогли детально изучить, проанализировав то, как распадались другие частицы, в том числе Z-бозоны, мюоны и другие легкие «обитатели» коллайдера.

Эти замеры привели к таким же результатам, как и опыты на предшественниках БАК, коллайдере «Тэватрон» и ускорителе SPS, получив примерно такую же массу W-бозона – 80369 МэВ, и такой же разброс значений – плюс-минус 18 МэВ. Анализ результатов остальных пяти лет работы БАК, как надеются ученые, помогут сузить разброс значений и понять, соответствует ли масса этого «посланника» сил природы предсказаниям Стандартной модели.

Источник: РИА Новости

Планеты, масса которых в разы превышает массу Земли, но еще не дотягивает до газовых гигантов, относят к классу суперземель. Обычно это тела массой от одной до 10 масс нашей планеты, обладающие твердой поверхностью, однако четких границ, разумеется, нет.

Восход солнца над группой планет 
© Fotolia/ sdecoret

Как раз к этой переходной области можно отнести экзопланету, обнаруженную у звезды GJ 9827 в созвездии Рыб. О ней ученые пишут в статье, представленной в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.org. Джоанна Теске (Johanna Teske) и ее коллеги называют планету «возможно, самой крупной и плотной» из известных сегодня суперземель.

Космический телескоп Kepler заметил у звезды GJ 9827 три суперземли – судя по всему, такие экзопланеты являются самыми распространенными в галактике, и отсутствие подобных примеров в нашей Солнечной системе, скорее, исключение. Однако это исключение серьезно затрудняет понимание таких планет: всегда ли у них есть твердая поверхность, как у Земли или Марса? Или самые тяжелые из них содержат лишь сверхплотное ядро, окруженное сверхплотной атмосферой, как газовый гигант Нептун?

Наблюдения показывают, что переходная граница находится где-то около 1,7 радиуса Земли: планеты крупнее этих размеров будут больше похожи на Нептун, а меньше – на Землю. Однако от точных цифр зависит то, какой из предложенных для объяснения этой разницы механизмов будет лучше описывать наблюдения. Поэтому тройка экзопланет GJ 9827 с радиусами 1,64, 1,29 и 2,08 земного так интересны. Они представляют весь спектр от явно «землеподобной» планеты и до газовой, включая промежуточный вариант.

Джоанне Теске и ее соавторам удалось уточнить массу планет далекой системы и показать, что GJ 9827 b при радиусе в 1,64 радиуса Земли весит примерно в 8,2 раз больше нее. В свою очередь, небольшая GJ 9827 с имеет массу около 2,5 массы Земли, а крупнейшая в системе GJ 9827 d – 3,8 массы Земли (хотя эти величины установлены с большими погрешностями).

Но если для d это явно указывает на сходство с рыхлыми газовыми гигантами, а для c – с каменистыми планетами, то GJ 9827 b оказывается едва ли не самой плотной суперземлей из известных сегодня. Цифры оставляют открытым вопрос о ее облике, составе и наличии плотной оболочки летучих газов – и это ученым еще предстоит выяснить.

Источник: naked-science. ru