RommGR

Китайская команда физиков под руководством Ши-Ляна Чжу из Южно-Китайского педагогического университета впервые в мире проверила в реальной лаборатории знаменитый мысленный эксперимент Ричарда Фейнмана, которому почти 80 лет. Учёные работали с одиночными фотонами и выяснили, что две главные гипотезы великого физика блестяще подтверждаются на практике. Итоги исследования опубликованы в журнале Science Advances.

По мысли Фейнмана, квантовая частица, попадая из одной точки в другую, не выбирает единственный путь, а как бы проходит по всем мыслимым маршрутам сразу. Каждый из них вносит свой вклад в конечный результат, а все эти вклады складываются. При этом все траектории одинаково вероятны по величине, но различаются по фазе. Раньше это была лишь красивая теория, но никто не мог доказать её прямым экспериментом.

Учёные не стали следить за фотонами напрямую — это невозможно без разрушения их состояния. Вместо этого они измеряли амплитуду вероятности для каждой траектории, фиксируя изменения свойств света после прохождения через систему зеркал, линз и кристаллов. Всего им удалось восстановить данные для более чем 1,4 миллиона возможных путей. Чтобы ошибки не испортили результат, команда тщательно усовершенствовала каждый этап измерений.

Полученные данные полностью совпали с предсказаниями Фейнмана. Вероятности действительно сложились из суммы всех траекторий, все маршруты имели равную силу, а фаза каждой определялась классическим движением частицы. Это важнейший шаг в квантовых измерениях, который не только подтверждает теорию, но и открывает дорогу для подобных тестов в других средах, например, внутри материалов. Теперь у физиков есть прочная экспериментальная основа для новых открытий.

30 августа 2026 года в 7:26 утра по восточному времени США с площадки 39A Космического центра Кеннеди стартовала ракета Falcon Heavy компании SpaceX. Она успешно вывела в космос космический телескоп Нэнси Грейс Рóман – новую обсерваторию НАСА. Вскоре после взлета ракета преодолела критический момент Max Q, а затем, примерно через две с половиной минуты, два боковых ускорителя отделились от центрального блока и через семь минут благополучно вернулись на посадочные площадки на мысе Канаверал, вызвав двойные хлопки от преодоления звукового барьера.

После завершения работы второй ступени телескоп отделился от ракеты и начал самостоятельное трехмесячное путешествие к точке Лагранжа L2 в полутора миллионах километров от Земли. Весь запуск прошел безупречно по расписанию, продемонстрировав впечатляющую надежность ракеты-носителя. Теперь инженеры будут постепенно активировать и тестировать системы аппарата, готовя его к научной работе, которая начнется после прибытия на рабочую орбиту.

Астрофизики из Китайской академии наук под руководством И Чжун Фаня проанализировали 15,5 лет данных с космического гамма-телескопа Fermi-LAT. Изучая 13 массивных скоплений галактик, они заметили нечто необычное: в направлении трех крупнейших скоплений — Девы, Печи и Змееносца обнаружился резкий всплеск гамма-излучения с энергией около 43 ГэВ. Такие спектральные линии считаются «золотым стандартом» в поисках темной материи, поскольку ни один известный астрофизический процесс не может создать настолько четкий, игольчатый пик. Статистическая значимость сигнала составила 4,3 стандартных отклонения, что говорит о крайне малой вероятности случайности.

Самое интригующее открытие оказалось полной неожиданностью: если сигнал исходит от темной материи, то в центре нашей Галактики, где этой материи должно быть значительно больше, он должен был бы проявиться с огромной силой. Однако при анализе данных из внутренней области Млечного Пути ученые не нашли ни следа линии на 43 ГэВ. Более того, проверка на «земном лимбе» — излучении, возникающем на краю атмосферы Земли, тоже дала отрицательный результат. Это позволило исключить инструментальные ошибки и артефакты калибровки телескопа, но одновременно сделало интерпретацию сигнала крайне сложной.

Ученые предложили несколько объяснений. Согласно первой гипотезе, в галактических скоплениях может существовать огромное количество мелких субструктур из темной материи, которые работают как естественные усилители сигнала. Однако современные компьютерные модели не подтверждают такой сильный эффект. Вторая гипотеза связана со скоростной зависимостью аннигиляции: в скоплениях частицы движутся медленнее, чем в центре Галактики, и при определенных условиях вероятность их столкновения резко возрастает. Третий вариант вообще отказывается от темной материи: возможно, мы имеем дело с экзотическим астрофизическим процессом, например, взаимодействием сверхбыстрых электронных ветров от пульсаров с фотонами в жестком режиме.

Окончательный ответ может дать новое поколение космических обсерваторий. Китайский проект VLAST, который планируется запустить в ближайшие годы, обладает огромной приемной площадью и превосходным энергетическим разрешением. По расчетам, всего за два года работы этот телескоп сможет накопить достаточно данных, чтобы либо подтвердить существование загадочной линии на 43 ГэВ, либо окончательно опровергнуть ее. Если сигнал окажется реальным, это станет первым прямым свидетельством существования темной материи, но ее свойства окажутся гораздо сложнее, чем предполагалось ранее.

Международная команда астрономов совершила удивительное открытие. Используя данные космического телескопа TESS, они нашли звездную систему TIC 433545934, которая оказалась настоящим рекордсменом. Это первая в истории науке «двойная двойная» система, где две пары звезд не только регулярно затмевают друг друга внутри своих пар, но и одна пара периодически затмевает звезды соседней пары.

Система устроена как матрешка: две тесные пары звезд вращаются вокруг общего центра масс. Внутренние орбиты в каждой паре занимают чуть больше суток — 2,07 и 1,41 дня. А вся четверка совершает полный оборот за 224,5 дня, что делает эту систему пятой по компактности среди всех известных четверных систем. Но главная изюминка в том, что внешняя орбита оказалась сильно вытянутой, с эксцентриситетом 0,62, и именно в момент максимального сближения пар происходит уникальное тройное затмение, которое ученые засняли с помощью TESS.

Чтобы восстановить полную картину, астрономы применили сложный метод фотодинамического моделирования, объединив три типа данных: кривые блеска, вариации времени затмений и спектральное распределение энергии. Анализ архивных данных обзоров ASAS-SN и ATLAS за последнее десятилетие помог подтвердить период внешней орбиты и показать, что взаимные затмения происходят только раз за оборот. Три из четырех звезд оказались массивными и горячими (около 8800 Кельвинов), а четвертая заметно легче и холоднее. Все орбиты почти совпадают по наклонению — система практически плоская.

Это открытие не просто любопытный курьез. Оно дает ученым уникальную возможность изучать динамику сложных кратных систем в реальном времени. TIC 433545934 стала идеальной природной лабораторией для проверки теорий гравитационного взаимодействия и звездной эволюции. Ученые подсчитали, что примерно через 150 миллионов лет наиболее массивные звезды начнут активно обмениваться веществом с компаньонами. Наблюдение за этой системой поможет лучше понять, как рождаются, живут и умирают кратные звездные системы во Вселенной.

Международная группа астрофизиков во главе с Давиде Массари из Италии использовала данные космического телескопа Хаббл, чтобы заглянуть в самое раннее прошлое Млечного Пути. Ученые обнаружили убедительные доказательства того, что наша галактика поглотила крупную карликовую галактику почти 12 миллиардов лет назад. Результаты этого исследования были опубликованы в престижном журнале Nature Astronomy.

Раньше астрономы знали о двух больших слияниях в истории Млечного Пути: с галактикой Стрелец (началось 6 миллиардов лет назад и все еще идет) и с Gaia-Sausage-Enceladus (произошло 10 миллиардов лет назад). Новое открытие отодвигает нашу галактическую летопись на 1,8 миллиарда лет глубже во времени. Теперь мы можем восстановить события, которые случились всего через 2 миллиарда лет после Большого взрыва.

Чтобы узнать о столь далеких событиях, ученые исследовали шаровые скопления — плотные шары из сотен тысяч очень старых звезд. Эти скопления работают как древние летописи: они хранят звезды, которые родились не в Млечном Пути, а были захвачены им при столкновениях. Команда изучила 39 таких скоплений во внутренней области нашей галактики и с высокой точностью измерила их возраст и содержание тяжелых элементов.

Среди изученных скоплений выделилась неожиданная третья группа. Эти объекты оказались старше тех, что достались нам от слияния с Gaia-Sausage-Enceladus, но моложе «коренных» галактических скоплений. Значит, они попали к нам из другого, более раннего столкновения. Так была обнаружена карликовая галактика LKH, которая содержала около 500 миллионов солнечных масс в звездах — заметную часть массы тогдашнего Млечного Пути. Это слияние стало первым крупным «строительным блоком» нашей галактики.

Раньше считалось, что в самые первые эпохи Млечный Путь рос в основном за счет рождения собственных звезд. Теперь ясно, что уже тогда внешние галактики вносили огромный вклад. Это открытие меняет раннюю историю нашего звездного дома. В планах команды ученых продолжить изучение шаровых скоплений с помощью телескопа Хаббл, чтобы отыскать следы всех крупных слияний, которые когда-либо пережил Млечный Путь, и восстановить его полную биографию от самого рождения.

Деймос, похожий на гигантскую картофелину спутник Марса диаметром всего около 12 километров, давно ставил ученых в тупик. В отличие от своего изрезанного кратерами собрата Фобоса, он выглядит на удивление гладким и молодым, словно его поверхность недавно "отполировали". Главная же его примета — огромная 10-километровая впадина на южном полюсе. Долгое время астрономы не могли понять, как эти две особенности связаны между собой.

Разгадка пришла благодаря команде ученых во главе с Сабиной Радукан из Бернского университета. Они провели около сотни компьютерных симуляций на суперкомпьютере и выяснили: когда-то в прошлом 320-метровый астероид врезался в Деймос на огромной скорости под углом 45 градусов. Удар не разрушил спутник, а образовал на его южном полюсе ту самую впадину и одновременно поднял в воздух огромное облако пыли и обломков. Этот материал позже осел обратно, покрыв всю поверхность слоем рыхлого грунта местами глубиной более 100 метров.

Самое удивительное, что древние кратеры под этим пылевым покрывалом остались нетронутыми. Это значит, что ударная волна от столкновения не прошла сквозь тело Деймоса, а погасла. Такой эффект возможен только в одном случае: спутник внутри крайне пористый и рыхлый, то есть представляет собой гигантскую груду камней, слабо скрепленных друг с другом. По своим свойствам он оказался похож на многие астероиды, что дает ученым пищу для размышлений о его происхождении — возможно, он сформировался из выброшенной с Марса породы.

Что дальше? Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, уже получило подтверждение со снимков зонда HERA, сделанных во время его пролета мимо Марса в 2025 году. А этой осенью к Деймосу и Фобосу отправится японская миссия MMX, которая сможет проверить эти выводы на месте. Ученые надеются, что новые данные окончательно раскроют тайну происхождения этого загадочного спутника и помогут лучше понять, как формируются небесные тела в Солнечной системе.