Новости

Благодаря работе двух космических телескопов Хаббл и Спитцер астрономы смогли узнать детали эволюции двух взаимодействующих галактик, известных как «Пингвин с яйцом».

© NASA-ESA / STScI / AURA / JPL-Caltech

Эти галактики расположены в созвездии Гидры на расстоянии 326 миллионов световых лет от нас. Они были открыты в 1864 году немецким астрономом Альбертом Мартом, работавшим в Англии. В 1966 году американец Хэлтон Арп включил эти галактики в созданный им «Атлас пекулярных галактик», где собрана информация о галактиках нестандартной формы, в том числе взаимодействующих друг с другом. В атласе Хэлтона Арпа они получили общее обозначение Arp 142. Правая галактика на снимке (NGC 2936) напоминает астрономам пингвина, стоящего со склоненным вниз клювом, а левая (NGC 2937) – яйцо, на которое смотрит пингвин.

Ученые говорят, что «Пингвин» когда-то был обычной плоской спиральной галактикой, но гравитационное воздействие «Яйца» сильно исказило его форму. В «Пингвине» много молодых горячих звезд, а снимок в инфракрасном диапазоне, сделанный телескопом Спритцер, позволил увидеть в нем потоки газа, смешанного с пылью. У «Яйца» нет таких особенностей формы, а состоит эта галактика преимущественно из старых звезд. В конце своей совместной эволюции «Пингвин» и «Яйцо» сольются в единый объект.

В верхней части снимка этой пары взаимодействующих галактик видна еще одна галактика – UGC 5130, но она находится гораздо ближе к нам, всего в 230 миллионах световых лет, поэтому с «Пингвином» и «Яйцом» взаимодействовать не может.

Источник: polit. ru

Биологам из Великобритании и США удалось в лабораторных условиях вырастить зрелый ооцит (яйцеклетку) из фолликула — структурного компонента яичника, «защищающего» находящуюся внутри неразвитую клетку. В перспективе технология сможет помочь женщинам с различными формами бесплодия, а также пациенткам, страдающим онкологическими заболеваниями, — курсы химиотерапии могут вызывать нарушения репродуктивной системы.

Стадии роста ооцитов
© Prof Evelyn Telfer, Dr Marie McLaughlin, the University of Edinburgh

До сих пор в искусственных условиях удавалось получить только яйцеклетки мышей. В 2016 году японские ученые создали мышиные ооциты из стволовых клеток.

Авторы новой работы поставили цель искусственно вырастить человеческую яйцеклетку, начиная с самых ранних стадий ее развития — фолликулов, содержащихся в тканях яичника. Для тестирования технологии использовали ткани яичников 10 женщин в возрасте от 25 до 39 лет, прошедших операцию кесарева сечения. Ткань получили методом биопсии. Из образцов ткани выделили 87 фолликулов, содержащих неразвитые ооциты. До предпоследнего этапа роста добрались 48 клеток, полной зрелости достигли 9.

Из тканей извлекли так называемые примордиальные фолликулы, формирующиеся в организме девочки еще до ее рождения. Их размер составляет около 50 микрометров — это толщина человеческого волоса. Фолликулы поместили в питательную среду, где они начали расти. По словам ученых, фолликулы начинают развиваться самостоятельно, дополнительных манипуляций для этого не нужно. Затем ооциты извлекли из оболочки фолликула вместе с окружающими их гранулезными клетками (эти клетки участвуют в образовании половых гормонов). Полученные ооциты «дозревали» в питательной смеси, содержащей белок Activin A, который относится к трансформирующим ростовым факторам бета (TGF-β) и способствует развитию клеток. Другим компонентом смеси стал фолликулостимулирующий гормон (ФСГ).

Только 9 яйцеклеток признали полностью созревшими. У них сформировались полярные тельца — небольшие клетки, содержащие набор хромосом. В новых исследованиях ученые планируют детально изучить процесс искусственного созревания яйцеклетки и сделать его более эффективным.

Исследование опубликовано в журнале Molecular Human Reproduction
Источник: naked-science. ru

6 февраля с космодрома на мысе Канаверал состоялся запуск сверхтяжелой ракеты Falcon Heavy, разработанной компанией SpaceX. Ракета успешно вывела на орбиту свой груз. Неудача подстерегала разработчиков только при возвращении на Землю одного из трех компонентов первой ступени. Центральный ускорительный блок не смог погасить скорость при спуске на посадочную платформу и потерпел крушение. Но, как объявили представители SpaceX, недоработки, приведшие к такому результату, легко устранить. В целом же удача при запуске Falcon Heavy стала важным достижением, которое намного облегчит освоение космоса, так как грузоподъемность ракеты позволит значительно ускорить создание орбитальных станций как на околоземной орбите, так и на орбитах у Луны и Марса.

Falcon Heavy перед стартом
© Wikimedia Commons

Напомним, что Falcon Heavy помимо двигателей первой и второй ступени оснащена двумя дополнительными ускорителями. Их конструкция сходна с первой ступенью Falcon 9 Full Thrust, как и сама первая ступень, они имеют по девять жидкостных реактивных двигателей. Ускорители размещены по бокам первой ступени ракеты-носителя. Программа полетов Falcon Heavy предусматривает приземление как центрального блока первой ступени, так и боковых ускорителей. Подобная операция уже применяется при запусках ракет Falcon 9 Full Thrust. У Falcon Heavy боковые ускорители должны садиться на площадках в специальных посадочных зона на мысе Канаверал, недалеко от места старта, а центральный ускоритель – на специальную платформу в Атлантическом океане, носящую название Of Course I Still Love You.

При полете без возвращения первой ступени масса полезного груза выводимого Falcon Heavy на низкую околоземную орбиту составит до 63,8 тонн, на геопереходную орбиту – 26,5 тонны, а при полете к Марсу – 16,8 тонны. Это превосходит грузоподъемность самой мощной существующей сейчас ракеты Delta IV Heavy, которая может вывести в космос 29 тонн. В результате объект массой с Международную космическую станцию Falcon Heavy сможет вывести на околоземную орбиту всего за девять запусков. А полет космического аппарата к Плутону при помощи Falcon Heavy станет возможным напрямую, без использования гравитационных маневров. Даже если учесть, что вариант с возвращением первой ступени несколько уменьшит грузоподъемность, она все равно останется значительной. Следует отметить, что стоимость одного запуска сверхтяжелой ракеты составляет от 90 до 120 миллионов долларов, тогда как один запуск Delta IV Heavy стоит 164 – 400 миллионов.

При подготовке первого запуска Falcon Heavy компания SpaceX решила использовать в качестве боковых ускорителей первой ступени две уже побывавших в полете Falcon 9 Full Thrust, которые благополучно вернулись на Землю в 2016 году. Один из них совершил тогда посадку на сушу, а другой – на плавающую платформу. В качестве полезной нагрузки при первых запусках ракет обычно использую не дорогостоящие космические аппараты, которыми никто не хочет рисковать, а массогабаритные объекты. Как правило, это просто куски металла или бетона, но SpaceX обычно подходит к этому вопросу оригинально. В время первого полета космического корабля Dragon в нем путешествовала головка сыра. А для первого запуска Falcon Heavy был выбран автомобиль Tesla Roadster, принадлежащий основателю компании Илону Маску. За руль был посажен манекен, одетый в космический скафандр SpaceX и получивший имя Starman. Также в машине находятся книга Дугласа Адамса «Автостопом по Галактике», полотенце и табличка с надписью «Don’t Panic».

Стартовое окно для первого запуска Falcon Heavy открывалось 6 февраля в 21:30 по московскому времени. Но старт несколько раз задерживался из-за высокой скорости ветра в верхних слоях атмосферы. Наконец, в 23:45 старт состоялся. Спустя 2 минуты и 33 секунды гидравлика успешно отсоединила боковые разгоняющие блоки. Они выполнили этюд «синхронной акробатики», по выражению Илона Маска, то есть развернулись, включили свои двигатели в момент возвращения в атмосферу, затем еще раз при посадке и приземлились в назначенной зоне, успешно погасив свою скорость до нуля в момент контакта с землей.

В начале третьей минуты полета произошло отделение центрального блока первой ступени. Двигатели второй ступени успешно включились и понесли автомобиль Tesla дальше в космос. Параметры орбиты правильные. На момент написания этого текста оставалось около часа до момента, когда автомобиль будет выведен на эллиптическую орбиту вокруг Солнца.

Центральный блок первой ступени начал возвращение. Он благополучно вошел в земную атмосферу, но, вероятно из-за того, что не сработали, два из трех двигателей не сработали при посадке. Поэтому скорость погасить не удалось. Ракета опустилась не на платформу, а на поверхность океана примерно в сотне метров от нее, имея в момент контакта скорость 300 миль в час (более 480 километров в час). В результате она потерпела крушение. Осколки ракеты немного повредили автономную посадочную платформу.

На пресс-конференции представители компании SpaceX сообщили, что недостатки, приведшие к неудачному приземлению центрального блока, легко устранить, и что эта авария не отменяет успешность первого запуска. Возможно, в программу доделок будет включена и система перекрестной подачи топлива. Согласно изначальному замыслу конструкторов, двигатели центрального блока при необходимости могли бы использовать топливо из боковых ускорителей. Это было задумано именно для сохранения большего количества топлива в центральном блоке, что, во-первых, повышало бы грузоподъемность ракеты, а, во-вторых, могло создать необходимый запас топлива для работы двигателей при входе в атмосферу и приземлении. Однако к первому запуску система перекрестной подачи топлива еще не была готова. Поэтому в этот раз старт Falcon Heavy проходил по системе, которая используется ракетами Delta IV Heavy. Сначала центральный блок развивает максимальную тягу, потом, когда пройдет первый этап набора высота, его тяга снижается до минимума, чтобы сохранить запас топлива, а когда отделятся боковые блоки, вновь достигает максимума.

Источник: Максим Руссо polit. ru

В череде 11-летних циклов активности Солнце время от времени проходит через периоды «гранд-минимумов», когда напряженность его магнитных полей снижается, пятна появляются крайне редко, а ультрафиолетовое излучение, достигающее Земли, минимально. Наступление «гранд-минимумов» нерегулярно и, видимо, связано со случайными процессами, которые развиваются в магнитосфере звезды.

Солнце
© NASA

Исторические и геологические реконструкции показывают, что через «гранд-минимум» Солнце проходило во времена Гомера (ок. 950–800 гг. до н. э.) и нормандского завоевания Англии (1040–1060 гг.). Самым знаменитым из таких событий можно назвать Маундеровский минимум 1645–1715 гг., за все время которого наблюдалось не больше 50 пятен, а на Земле отмечался необычно холодный период (хотя связь между этими событиями может быть не такой прямой, как кажется).

Дэн Любин (Dan Lubin) и его коллеги из калифорнийского Института океанографии Скриппса оценили возможную силу следующего «гранд-минимума» и соответствующее снижение интенсивности УФ-радиации, поступающей на Землю от Солнца. Для этого они использовали космический УФ-телескоп IUE, который в течение 20 лет работы наблюдал 33 подходящие звезды солнечного типа. Его данные корректировались с учетом металличности (содержания атомов тяжелее водорода и гелия) и других характеристик звезд и использовались для моделирования поведения Солнца.

В статье, опубликованной на страницах The Astrophysical Journal, ученые заключают, что интенсивность УФ-излучения в период «гранд-минимума» может быть на семь процентов ниже обычных значений на минимуме 11-летнего цикла активности. Авторы отмечают, что это может вызывать целую цепь событий в атмосфере и климате Земли. Уменьшение потока УФ-лучей замедлит образование озона и температурный градиент стратосферы, что отразится в изменении паттернов ветров в нижних слоях атмосферы. Можно вспомнить, что в период того же Маундеровского минимума Европа переживала период заметного похолодания, тогда как на Аляске и юге Гренландии, наоборот, потеплело.

Исходя из общего снижения числа пятен на Солнце в последние десятилетия, Любин и его соавторы предполагают, что «гранд-минимум» уже не за горами. Это снизит поток поступающей на Землю энергии и несколько замедлит современный тренд глобального потепления, но не отменит его вовсе.

Источник: naked-science. ru

Имена победителей IV Всероссийской премии «За верность науке» назвали на торжественной церемонии в Министерстве образования и науки во вторник. В этом году премию вручают в 12 номинациях: лучшему популяризатору науки, за лучшую телепрограмму, радиопередачу, печатное издание, онлайн-проект, фотоработу о науке, научно-популярный проект, проект о науке в социальных сетях, а также за лучший детский проект о науке, кроме того, были присуждены спецпризы за развитие научной журналистики и специальная премия «Прорыв года».

Ректор МГУ им. Ломоносова Виктор Садовничий, министр образования и науки РФ Ольга Васильева, президент РАН Александр Сергеев и член комитета Госдумы РФ по образованию и науке Жорес Алферов © Ведяшкин Сергей/АГН «Москва» 

«Премия проводится в четвертый раз, премия посвящена тем людям, которые пишут про науку. Это прежде всего популяризация науки, научного знания. Экспертные советы работали очень серьезно, подход очень серьезный. У нас в два раза больше заявок, больше 300 заявок — это первое, что радует… В этом году впервые есть детский проект, который рассматривался», — сказала журналистам министр образования и науки Ольга Васильева.

Лучшим научно-популярным проектом 2017 года стали стартовавшие еще в 2016 году форумы «Ученые против мифов» — серия мероприятий, на которых известные ученые и популяризаторы науки развенчивают распространенные антинаучные мифы. При этом его организаторам удалось совместить настоящую науку, юмор и элементы шоу.

Лауреатом в номинации лучшая телепрограмма стало «Чудо техники» на НТВ, в которой просто и интересно рассказывается о новейших научных разработках и технологиях, которые способны поменять или уже меняют нашу жизнь.

Победителем в номинации лучшая радиопередача о науке стала «Передача данных» радиостанции «Комсомольская правда», в которой автор и ведущая Мария Баченина берет интервью у ученых из разных областей знания. Статуэтку в виде звезды забрал и научно-популярный журнал «НАУКА из первых рук», который выпускается с 2004 года в новосибирском Академгородке.

Лучшим онлайн-проектом о науке стал портал «Индикатор«. Лауреатом среди проектов в соцсетях стал паблик «Химия — просто«, который позволяет подписчикам заглянуть в настоящую лабораторию и увидеть опыты по химии, которые сильно отличаются от школьных. А победителем среди детских проектов о науке стал журнал «Квантик«, авторы которого знакомят юных читателей с наукой, публикуя задачи по математике, лингвистике, физике, астрономии, химии, биологии и другим естественным наукам. Лучшей фотоработой стала серия «Дикая природа в объективе Ильи Гомыранова».

Популяризатор науки — 2017

Лауреатом IV Всероссийской премии «За верность науке» в номинации «Популяризатор науки — 2017» стал кандидат биологических наук, научный редактор портала Антропогенез.ру Станислав Дробышевский.

Ведущий российский антрополог Станислав Дробышевский в 1999 году окончил биологический факультет МГУ имени Ломоносова. В настоящее время является доцентом кафедры антропологии биологического факультета университета.

Исследования Дробышевского в основном касаются различных аспектов появления человека разумного, в том числе: систематики, палеоневрологии, значения экологических факторов в ходе эволюции предков человека.

Кроме этого, Станислав Дробышевский — педагог, научный редактор портала Антропогенез.ру, один из постоянных лекторов центра «Архэ» и проекта «Постнаука», автор множества научных книг и статей. Книга Дробышевского «Достающее звено» в 2017 году стала лауреатом народной премии «Просветитель».

Специальные награды и антипремия

Специальную премию «Прорыв года» получил проект «НаукаPro«, появившийся в 2017 году. Его авторы создают небольшие ролики-интервью, в которых ученые рассказывают о своей работе или важных проблемах.

Специальный приз «Особый взгляд» за активную позицию в области научной журналистики от благотворительного фонда «Искусство, наука и спорт» получил корреспондент МИА «Россия сегодня» Александр Телишев. А обладателем спецприза от Минобрнауки за вклад и популяризацию российской науки и развитие научной журналистики стал «Снимай науку» на телеканале «Наука».

Антипремию в этом году получило НПФ «Материа Медика Холдинг», которая запатентовала и зарегистрировала множество гомеопатических средств, например, анаферон — от вирусных инфекций, артроферон — от болезней суставов, анфала — от воспалений, импаза — от импотенции.

Все лауреаты «За верность науке», кроме победителей антипремии, получают статуэтку в виде звезды и денежный приз.

Источник: ИТАР-ТАСС

Крысы, которые провели четыре недели при тусклом освещении, потеряли в среднем 30% дендритных шипиков – мембранных выростов на поверхности отростков нейронов, способных образовать синаптическое соединение с другими нейронами. Вместе с уменьшением числа дендритных шипиков ухудшились когнитивные способности животных, крысы хуже справлялись с головоломками-лабиринтами. Ни потерь дендритных шипиков, ни проблем с памятью не наблюдалось у крыс, клетки которых освещались нормально.

Лабораторные крысы, с которыми работали ученые из Университета Мичигана, похожи на людей нормальным распорядком дня: они активны днем и спят по ночам. Клетки одной группы крыс в течение месяца освещали лампами, яркость которых составляла всего 30% от естественного дневного света, клетки другой группы освещались нормально. У крыс, живших в сумерках, на треть снизилась активность гиппокампа – участка мозга, который играет ключевую роль в формировании воспоминаний. Одновременно животные стали хуже справляться с лабиринтами, прохождению которых их обучили до начала эксперимента.

Вернувшись к жизни при ярком дневном свете, крысы быстро восстановили когнитивные навыки, вспомнили, как проходить лабиринты. На полную реабилитацию ушло около месяца – столько же, сколько крысы прожили при тусклом освещении.

Это исследование впервые показывает, что изменения освещенности могут оказывать серьезное влияние на когнитивные способности и даже структуру мозга. Если это справедливо для крыс, возможно, это также справедливо для людей. Если это действительно так, то можно говорить о большой проблеме в охране здоровья, потому что от недостатка солнечного света страдает почти все население Земли, особенно люди, проводящие большую часть жизни в помещениях.

Авторы исследования, опубликованного в журнале Hippocampus, поясняют, что приглушенный свет в крысиных клетках имитировал обычное освещение жилых помещений в облачный зимний день на среднем западе США. Когнитивные нарушения, которые проявлялись у крыс, Антонио Нунес (Antonio Nunez) сравнивает с внезапной потерей памяти о местах у людей – например, когда водитель теряет свою машину на парковке торгового центра.

Биохимию угнетения когнитивных функций из-за плохой освещенности еще предстоит подробно изучить, однако авторы статьи полагают, что некоторую роль в этом может играть нейротрофический фактор мозга – пептид, стимулирующий рост нейронов и поддерживающий функционирование синапсов, а также орексин – вещество, поддерживающее состояние бодрствования. Дальнейшими экспериментами ученые собираются проверить, сможет ли введение орексина в мозг компенсировать нехватку дневного света. Если это сработает, аналогичные методики компенсации можно будет разработать для людей с нарушениями зрения, которые страдают от недостатка освещенности даже в самые солнечные дни.

Источник: naked-science. ru

Орбитальная обсерватория «Хаббл» помогла планетологам доказать, что как минимум три планеты в системе TRAPPIST-1 имеют «нормальную» атмосферу и обладают значительными запасами воды, что делает их главными кандидатами на роль прибежища внеземной жизни, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

© NASA / JPL-Caltech

«После того как мы открыли эту удивительную семью планет, наша команда с нетерпением ждала шанса узнать что-то новое о TRAPPIST-1. Прошел год, и теперь мы можем рассказать о том, что нам удалось открыть. Постепенно эти семь планет становятся самыми хорошо изученными мирами за пределами Солнечной системы», — заявил Эмори Трио (Amaury Triaud) из Астрономического института в Кембридже (Великобритания).

В мае 2015 года астрономы из MIT заявили об открытии крайне необычной звездной системы в ближайшем окружении Земли — TRAPPIST-1, удаленной от нас всего на 40 световых лет в сторону созвездия Водолея. Все три планеты, вращающиеся вокруг этого красного карлика, находятся внутри так называемой зоны жизни, где вода может существовать в жидком виде, и, предположительно, обладают массой, сопоставимой с земной.

Позже Трио и его коллеги изучили спектр лучей звезды TRAPPIST-1, пытаясь определить состав атмосферы ее планет, и неожиданно обнаружили, что на самом деле их не три, а семь, причем шесть находятся в пределах зоны жизни. Как показывают расчеты, жизнь в принципе может существовать на поверхности двух планет — TRAPPIST-1f  и TRAPPIST-1g, больше всего похожих на Землю по своему составу и свойствам.

Одной из главных загадок «семи сестер», как рассказывает планетолог, было то, есть ли на их поверхности вода и может ли она существовать там на протяжении времени, достаточном для зарождения жизни. Об открытии следов воды в системе TRAPPIST-1 Трио и его коллеги заявили еще в сентябре прошлого года, однако тогда не было понятно, присутствует ли эта вода на самих планетах или в космическом пространстве между ними.

Для ответа на данный вопрос ученые провели дополнительные серии наблюдений за четырьмя самыми интересными планетами системы — d, e, f, g, используя инструменты космического телескопа «Хаббл».

Новые данные о том, как сильно эти планеты загораживают свет красного карлика, помогли астрономам вычислить точные массы и размеры исследуемых экзомиров. А также — получить информацию по спектру их атмосферы, раскрывающую ее химический состав.

Так художник представил себе условия на планетах системы TRAPPIST-1
©  РИА Новости

«Объединив все то, что мы знаем о массе планет, их размерах, свойствах звезды, мы смогли вычислить их плотность и понять, как устроены их недра. Оказалось, что все семь планет очень похожи по своему облику и устройству на Меркурий, Венеру, нашу Землю, Луну и Марс», — продолжает Трио.

Эти наблюдения, в частности, указывают на то, что как минимум пять планет TRAPPIST-1 — b, c, d, e, f — обладают достаточно густой и плотной атмосферой, похожей по своим свойствам на воздушные оболочки Земли и ее соседок, чем на сверхплотную газовую мантию Нептуна и других планет-гигантов.

Вдобавок атмосфера d, e, f, уверяют ученые, содержит в себе значительные количества пара, а недра всех планет системы, судя по их плотности, почти на 5% состоят из воды. Все это, отмечает Трио, не обязательно говорит о том, что хотя бы одна из «семи сестер» TRAPPIST-1 является обитаемой, но не позволяет утверждать, что эта система абсолютно неспособна поддерживать жизнь.

Более детальные данные по составу атмосферы и ее возможной температуре, поясняют Трио и его коллеги, можно будет получить только после запуска последователя «Хаббла» — космического телескопа «Джеймс Уэбб». Он, как надеются планетологи, поможет нам понять, какие сложные молекулы присутствуют в атмосфере этих миров и есть ли там следы жизни.

Источник: РИА Новости

 

Группа ученых-физиков, специализирующихся в области экспериментов с высокоэнергетическими частицами, получила ряд потенциальных доказательств возможности существования субатомной квазичастицы, имеющей название оддерон (odderon), которая до этого существовала только в теории. Полученные ученые результаты затрагивают адроны, семейство элементарных частиц, в которое входят протоны и нейтроны, которые состоят из кварков, «склеенных» при помощи глюонов.

Туннель, где расположены протонные детекторы
© TOTEM collaboration

В своих экспериментах на Большом Адронном Коллайдере (БАК) ученые использовали особый режим работы ускорителя, при котором сталкивающиеся протоны остаются целыми, а не разрушаются, порождая целые ливни вторичных частиц. Ранее при проведении подобных экспериментов было замечено, что при таких столкновениях протоны не просто отлетают друг от друга, они успевают очень быстрообменяться несколькими глюонами. При этом, количество «обменных» глюонов раньше всегда былочетным.

Ученые использовали протоны, имеющие большую энергию, что позволило им получить большую точность проводимых измерений. И в результатах этих измерений были найдены случаи обмена между протонов нечетным количеством глюонов, что совершенно не вписывается во все существующие модели подобных процессов. Ответственность за такое несоответствие несет, как считают ученые, именно оддерон, квазичастица, состоящая в данном случае из трех, пяти, семи и большего нечетного количества глюонов, которая формируется на короткое время в момент столкновения протонов.

Ученые физики охотились за теоретическими оддеронами в течение нескольких последних десятилетий, начиная с 1970-х годов. Однако, получение доказательств существования оддерона находилось за пределами возможностей современной науки вплоть до 2015 года, года, когда Большой Адронный Коллайдер после модернизации смог разгонять протоны до энергии в 13 ТэВ.

В экспериментах по поиску оддеронов были задействованы более 100 ученых из восьми стран. Для поисков использовались высокочувствительные датчики эксперимента TOTEM, установленные в четырех ключевых точках туннеля коллайдера, там, где «скрещиваются» лучи протонов и происходят миллиарды столкновений каждую секунду.

«Полученные нами результаты не ломают существующую Стандартную Модель физики элементарных частиц» — пишут ученые, — «В настоящее время в этой модели имеется целый ряд «темных мест», наша работа позволила «осветить» одну из таких областей и добавить в нее еще одну новую деталь».

По материалам Phys. org
Источник: dailytechinfo. org

Новые наблюдения, выполненные с помощью комплекса радиотелескопов Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в пустыне Атакама, доказывают, что в межзвездном веществе в Большом Магеллановом Облаке присутствуют молекулы довольно сложных органических веществ, состоящих из атомов углерода, азота и кислорода, – метанол, диметиловый эфир и метилформиат.

Астрономы, использующие ALMA , обнаружили в «Большом Магеллановом Облаке» химические «отпечатки» метанола, диметилового эфира и метилформиата. Последние две молекулы — самые крупные органические молекулы, когда-либо убедительно обнаруженные вне Млечного Пути. Дальше инфракрасное изображение слева показывает полную галактику. В увеличенном изображении показана зона звездообразования, наблюдаемая ALMA. Это комбинация среднеинфракрасных данных от Spitzer и видимых (H-alpha) данных от 4-метрового телескопа Blanco.
© RAO/AUI/NSF; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); Herschel/ESA; NASA/JPL-Caltech; NOAO

Астрономы считают тяжелыми все элементы тяжелее лития и называют их «металлами». Такие элементы образуются главным образом в результате взрывов сверхновых, поэтому для того, чтобы в межзвездном веществе появились сложные химические соединения, нужно, чтобы в галактике взорвалось много сверхновых, возможно, не одно поколение.

Большое Магелланово Облако вдесятеро меньше нашей Галактики в диаметре и содержит всего одну двадцатую от количества звезд в Млечном Пути. Такие небольшие размеры и масса не обещают большого разнообразия химических элементов и их соединений; до сих пор считалось, что в БМО относительно мало углерода, кислорода, азота и их производных.

Метилформиат – метиловый эфир муравьиной кислоты, обнаруженный в БМО, на сегодняшний день является самым высокомолекулярным из тех, что были найдены за пределами нашей Галактики. В межзвездном веществе Млечного Пути попадается и более сложная органика: ароматические углеводороды и даже аминокислоты.

Астрономы получили спектры метилформиата, наблюдая Большое Магелланово Облако в миллиметровом диапазоне. Источник излучения – два региона с повышенной плотностью вещества, где идет активный процесс формирования новых звезд; эти регионы известны как «горячие ядра». Там, где ученые нашли метилформиат, вот-вот зажгутся новые звезды. Органика имеет шанс пережить эти события и оказаться внутри протопланетного диска, а затем войти в состав планет, которые, возможно, сформируются вокруг новорожденных звезд.

Низкая металличность (количество металлов) в БМО делает его образцом того, как развивались ранние, еще не успевшие накопить много тяжелых элементов галактики. Возраст самого БМО не так уж мал, его свойства объясняются скорее его маленькой массой. А относительно небольшое удаление от Земли (160 тыс. световых лет) делает его еще и удобным объектом для изучения. Это наблюдение позволит астрономам точнее смоделировать процессы, которые привели к созданию первых сложных молекул на ранних этапах существования Вселенной.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters, кратко о нем рассказывает сайт Национальной радиоастрономической обсерватории в Шарлотсвилле, штат Вирджиния.

Источник: naked-science. ru

Ограниченная скорость записи и считывания информации, записанной на магнитном носителе, определяет предел максимального быстродействия этого носителя, к примеру, жесткого диска. Для ускорения процессов записи и чтения исследователи пытаются помогать этим процессам ультракороткими импульсами лазерного света и другими методами, которые позволяют уменьшить время переключения состоянии областей магнитного материала. Такой путь является весьма многообещающим, однако, задействованные в этом всем физические механизмы остаются плохо изученными и на сегодняшний день. Вся проблема заключается в сложной структуре и сложных взаимодействиях частиц магнитных материалов, которые на самом маленьком уровне можно рассматривать как квантовые системы, состоящие из множества отдельных квантовых объектов.

© Michael Messer, ETH Zurich 

Квантовые системы, состоящие из множества объектов, достаточно трудно поддаются моделированию и практическому изучению из-за сложных взаимодействий между входящими в их состав отдельными объектами. Поэтому физики из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) в Цюрихе создали своего рода «квантовый коктейль» из синтетического кристалла, в котором «замешано» строго заданное количество квантовых частиц известного и изученного вида. При помощи такого кристалла ученые проводят исследования сложных квантовых систем, что в будущем может помочь в деле разработки технологий хранения информации следующего поколения.

Весьма необычным в этом деле является сам синтетический кристалл, который состоит из чистого света. Этот кристалл является своего рода ловушкой для электрически нейтральных атомов одного из магнитных материалов. И все это вместе является моделью частички магнитного материала, используемого в магнитных устройствах хранения информации. Однако, в отличие от используемых твердых магнитных материалов, которые подвержены влиянию массы отрицательных эффектов, связанных с наличием дефектов и посторонних примесей, кристалл «квантового коктейля» является абсолютно чистым, что позволяет точно настроить и измерить все параметры сложной квантовой системы.

Благодаря высокой чистоте проводимых экспериментов, исследователи смогли идентифицировать и контролировать микроскопические процессы в квантовой системе, благодаря чему уже были найдены некоторые методы, позволяющие лучше и быстрее управлять магнитным состоянием этой искусственной «частички» магнитного материала. Интересным является то, что переключению системы в антиферромагнитное и ферромагнитное состояние оказывает огромную помощь физическое встряхивание всего светового кристалла с заключенными атомами в момент переключения. И эта тонкость, без сомнений, должна будет учтена при поиске новых магнитных материалов и разработке новых технологий магнитной записи следующего поколения.

Статья опубликована в журнале Nature
Источник: dailytechinfo. org