59

Сергей Попов - Как стать астрофизиком?

Как стать астрофизиком? На что обратить внимание и как понять, какая область знаний вас интересует? Какими путями можно прийти в астрофизику?

Рассказывает Сергей Попов, астрофизик, профессор РАН, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.

Найдены дубликаты

+4

Лекции у этого дядьки интересные! Послушать любо-дорого!

0
Жду пост "Как стать астрофизиком после сорока. Записки бывшего слесаря"
-2

Надо знаки зодиака выучить и про ретроградный юпитер что-нибудь.

раскрыть ветку 1
0

Жырнота-то какая.

-3
Пункт первый: эмиграция в страну в которой ценят учёных...
Похожие посты
59

Нетемнеющие фрукты и масса иона при квантовых скачках. Дайджест новостей науки за неделю

Каждую неделю мы рассказываем о самых интересных новостях науки за прошедшую неделю и в этом ролике:

Зачем понадобились рюкзаки для макрофагов; Обнаружена ближайшая к Земле Черная дыра; Измерение массы иона при квантовых скачках; Подробнейший 3D-атлас мышиного мозга и как сохранить фрукты свежими?

Содержание ролика:

00:30 Зачем макрофагам нужны рюкзаки?

02:30 Обнаружена самая близкая к Земле черная дыра (Комментарии от астронома Кирилла Масленникова)

06:25 Ученые научились измерять массу иона при квантовом скачке

08:47 Ученые создали самый подробный атлас мышиного мозга

10:44 Ученые продлили жизнь фруктов при помощи биокомпозита


(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе)
57

Детекторы LIGO и Virgo уловили первую гравитационную волну от слияния черных дыр

Детекторы LIGO и Virgo уловили первую гравитационную волну от слияния черных дыр Астрофизика, Астрономия, Ligo, Virgo, Черная дыра, Гравитационные волны, Копипаста, Видео, Длиннопост

Исследователи гравитационных волн опубликовали замечательный сигнал, не похожий ни на один из виденных ранее: GW190412 - это первое наблюдение слияния двойной черной дыры, где обе имеют явно различающиеся массы примерно в 8 и 30 раз больше массы нашего Солнца. Это не только позволило более точно измерить астрофизические свойства системы, но и позволило ученым LIGO/Virgo проверить до сих пор непроверенное предсказание общей теории относительности Эйнштейна.

«Впервые в GW190412 мы «услышали» безошибочный гравитационно-волновой гул высшей гармоники, похожий на обертоны музыкальных инструментов», - объясняет Фрэнк Оме, руководитель независимой исследовательской группы в Институте гравитационной физики им. Макса Планка (Институт Альберта Эйнштейна, AEI) в Ганновере.

«В системах с неравными массами, таких как GW190412 - это наше первое наблюдение такого типа - эти обертоны в сигнале гравитационной волны намного громче, чем в наших обычных наблюдениях. Вот почему мы не могли слышать их раньше, но в GW190412 мы наконец-то это услышали. Это наблюдение еще раз подтверждает общую теорию относительности Эйнштейна, которая предсказывает существование этих высших гармоник».

«Черные дыры в системе GW190412 имеют массу примерно в 8 и 30 масс нашего Солнца. Это первая обнаруженная нами двойная система черных дыр, в которой разница в массе настолько велика!», говорит Роберто Котеста, доктор философии отделения «Астрофизическая и космологическая теория относительности» AEI в Потсдаме. «Эта большая разница в массе означает, что мы можем более точно измерить несколько свойств системы: ее расстояние до нас, угол под которым мы смотрим на нее, и как быстро тяжелая черная дыра вращается вокруг своей оси».

Сигнал как никто другой

GW190412 был обнаружен как детекторами LIGO, так и детектором Virgo 12 апреля 2019 года, в начале третьего наблюдения детекторов O3. Анализ показывает, что слияние произошло на расстоянии от 1,9 до 2,9 миллиарда световых лет от Земли. Новая система черных дыр неравной массы является уникальным открытием, поскольку все двойные системы, обнаруженные ранее детекторами LIGO и Virgo, состояли из двух примерно одинаковых по массе объектов.

«Во время первого и второго наблюдений мы наблюдали верхушку айсберга двойной системы, состоящей из черных дыр звездной массы», - говорит Алессандра Буонанно, директор подразделения «Астрофизическая и космологическая относительность» в AEI в Потсдаме. «Благодаря улучшенной чувствительности, GW190412 начал раскрывать нам более разнообразную систему, характеризующуюся асимметрией размеров и вращением черных дыр примерно на 40% от возможного максимального значения, разрешенного общей теорией относительности", - добавляет она.

Исследователи AEI внесли свой вклад в обнаружение и анализ GW190412. Они предоставили точные модели гравитационных волн от коалесцирующих (сливающихся) черных дыр, которые впервые включали в себя как прецессию спинов черных дыр, так и мультипольные моменты за пределами доминирующего квадруполя. Эти особенности, запечатленные в форме сигнала, имели решающее значение для извлечения уникальной информации о свойствах источника и проведения испытаний общей теории относительности. Большой вклад в анализ сигнала внесли высокопроизводительные вычислительные кластеры "Minerva" и "Hypatia" в AEI (Потсдам) и "Holodeck" в AEI (Ганновер).

Проверка теории Эйнштейна

Ученые LIGO/Virgo также использовали GW190412 для поиска отклонений сигналов от того, что предсказывает общая теория относительности Эйнштейна. Несмотря на то, что сигнал обладает свойствами, отличными от всех других обнаруженных до сих пор, исследователи не смогли найти существенного отклонения от общих релятивистских предсказаний.

Два найдено, 54 еще в списке дел

Сеть детекторов выпустила оповещения о 56 возможных гравитационно-волновых событиях (кандидатов) в O3 (с 1 апреля 2019 года по 27 марта 2020 года). Из этих 56 еще один подтвержденный сигнал, GW190425, уже опубликован. Ученые LIGO и Virgo изучают оставшиеся 54 кандидата и опубликуют все, для которых последующий анализ подтвердит их астрофизическое происхождение.

Наблюдение за GW190412 означает, что подобные системы, вероятно, не так редки, как предсказывали некоторые модели. Следовательно, с учетом дополнительных наблюдений гравитационных волн и растущий каталог событий в будущем, следует ожидать большего количества таких сигналов. Каждый из них может помочь астрономам лучше понять, как образуются черные дыры и их двойные системы, и пролить новый свет на фундаментальную физику пространства-времени.

Источник: https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=...

Показать полностью
901

Пост памяти Олега Верходанова

5 апреля 2020 года не стало астрофизика и популяризатора науки Олега Верходанова. Этот талантливый и остроумный человек мог простыми словами описать самые заветные тайны мироздания.

Давайте вместе посмотрим подборку его лекций, которые просто влюбляют в космологию.

Показать полностью 8
2266

Памяти ученого Олега Верходанова

Сегодня увидел пост о смерти Олега Верходанова, и слёзы навернулись на глаза. Я его знал только из многочисленных видео в ютубчике, где он рассказывал о вселенной, о космологии и о том, какие методы используют ученые, чтобы понять больше о мироздании.

По его рассказам и подаче материала, у меня сложилось о нём мнение, как о человеке, который живёт наукой, всецело посвящая себя ей.



Хочу показать вам некоторые из его лекций и интервью, которые мне сильно зашли.

В каком-то интервью кто-то хотел спросить про реликтовое излучение, на что Олег перебил его:

-О, реликтовое излучение, я о нём часами могу говорить! Моя любимая тема!

P.S.

Прощай Олег Васильевич, я не знал тебя лично, но ты навсегда оставил на моем мировосприятии неизгладимый отпечаток. Спасибо тебе большое. Покойся с миром

Показать полностью 2
6296

Ушел из жизни Олег Верходанов

Вчера, в воскресенье 5 апреля 2020 года, ушел из жизни Олег Верходанов...

Ушел из жизни Олег Верходанов Скорбь, Астрофизика, Популяризаторы науки, Астрономия, Некролог, Негатив, Олег Верходанов

Доктор физико-математических наук, астрофизик, ведущий научный сотрудник Специальной астрофизической обсерватории РАН, Член Международного Астрономического Союза, популяризатор науки.

Ушел из жизни Олег Верходанов Скорбь, Астрофизика, Популяризаторы науки, Астрономия, Некролог, Негатив, Олег Верходанов

Мы будем помнить Вас, Олег Васильевич!

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

"Говорят, что каждый атом в нашем теле был когда—то частью звезды. Может быть, я не покидаю этот мир, может быть, я возвращаюсь домой."

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

UPD: #comment_165869449

Умер от сердечного приступа, скоропостижно, дома. Ему вечером поплохело, но не сильно. От врачей отказался, мол, сейчас пройдет. А потом резко стало хуже. И все.. Похорон, как таковых, не будет. Из морга сразу на кремацию.
719

Зафиксирован мощнейший взрыв во Вселенной

Астрономы из Международного центра радиоастрономических исследований зафиксировали последствия самого мощного известного науке взрыва в космосе, который уступает лишь Большому взрыву.

Взрыв спровоцирован сверхмассивной черной дырой в 390 млн cвeтoвыx лeт от Земли в галактическом сверхскоплении Змееносца, передает РИА «Новости» со ссылкой на EurekAlert.


Ученые заявили, что его энергия была в пять раз бoльшe, чeм зaфикcиpoвaно в пpeдыдущeм peкopдe. При этом взрыв не был одномоментным, уточняют астрофизики. Он, скорее, был в замедленном движении, который длился на протяжении сотен миллионов лет.


Исследователи пока не установили причину взрыва и планируют провести более тщательные наблюдения, увеличив вдвое количество антенн.


https://vz.ru/news/2020/2/28/1026207.html

Оригинал на ENG: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-02/icfr-adb0227...

Зафиксирован мощнейший взрыв во Вселенной Вселенная, Космос, Большой взрыв, Астрономия, Астрофизика, Загадка, Наука, Черная дыра
37

Телескоп Euclid поможет выяснить, как выглядит темная материя

Телескоп Euclid поможет выяснить, как выглядит темная материя Астрофизика, Астрономия, Темная материя, Euclid, Копипаста

Разве можно увидеть нечто невидимое? Да, если использовать телескоп Euclid ("Евклид")! При помощи этого нового космического телескопа Европейского космического агентства (ЕКА) ученые составят карту структуры Вселенной и получат новые знания о природе невидимой темной материи и темной энергии. Научный координатор проекта Euclid и астроном из Лейденского университета, Соединенное Королевство, Хэнк Хоэкстра (Henk Hoekstra) объясняет суть и предназначение этой новой миссии.


На темную материю нам указывает тот факт, что на периферии нашей Галактики находятся такие звезды, которые двигаются слишком быстро и должны были бы оторваться от Млечного пути по этой причине, если бы что-то массивное не удерживало их в составе Галактики. Ученые называют этот неизвестный источник гравитации темной материей. Темная материя не взаимодействует со светом, а потому до настоящего времени никто не наблюдал ее напрямую.


Если мы не можем наблюдать темную материю напрямую, то по крайней мере мы можем наблюдать ее воздействие на проходящий свет, которое можно сравнить с воздействием воды на свет, идущий от лежащей в воде монетки. В зависимости от количества воды изображение монетки будет искажено в разной степени, и оценив степень этого искажения, можно получить оценку количества воды, покрывающей монету. Этот же принцип лежит в основе измерений, планируемых к выполнению при помощи миссии Euclid, которую ЕКА предполагает запустить в 2022 г. Этот спутник, который будет находиться на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли, составит карту одной трети всего неба. Сравнив наблюдаемые формы галактик с идеальными лекалами, задаваемыми теоретическими моделями, ученые смогут оценить количества темной материи, лежащей на пути света, идущего от далеких галактик к Земле, пояснил Хоэкстра.

Источник: https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=...

58

Сергей Попов - Как ищут тёмное вещество

Существует ли тёмное вещество? Как учёные его ищут? Какие существуют гипотезы, объясняющие существование тёмного вещества?

Рассказывает Сергей Попов, астрофизик, профессор РАН, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.

55

Владимир Сурдин - Открытия на кончике пера в астрономии

Как совершались открытия «на кончике пера» в астрономии? Какие астрономические объекты были открыты таким способом? Какие подобные открытия возможны в будущем?

Рассказывает Владимир Сурдин, кандидат физико-математических наук, доцент физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, старший научный сотрудник отдела изучения Галактики и переменных звёзд Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.

59

Дмитрий Садиленко - Лунные и марсианские метеориты

В чём особенность лунных и марсианских метеоритов? Почему на протяжении долгого времени лунные метеориты было трудно обнаружить, а теперь таких находок стало очень много? Каких типов бывают марсианские метеориты? Почему вероятность обнаружения метеоритов с других планет Солнечной системы и их спутников крайне мала? Могут ли углистые хондриты быть кометным веществом? Какие метеориты могут прилететь с границ Солнечной системы и извне её пределов? Могут ли быть найдены метеориты из вещества гипотетически существовавшей в прошлом планеты Фаэтон?

Рассказывает Дмитрий Садиленко, младший научный сотрудник Лаборатории метеоритики ГЕОХИ РАН: https://www.meteorites.ru

167

Бетельгейзе может никогда не взорваться, считают американские исследователи

В 2008 году огромная красная звезда в другой галактике достигла конца своей жизни. Такая тяжелая звезда, как эта, родившаяся с массой, в 25 раз превышающей массу Солнца, должна была погаснуть в огненной вспышке света, известной как сверхновая, в миллионы или миллиарды раз ярче нашего Солнца. Но этого не случилось. Вместо этого она сияла чуть-чуть, затем исчезала, возможно, оставив после себя черную дыру.

Бетельгейзе может никогда не взорваться, считают американские исследователи Астрономия, Астрофизика, Звёзды, Наука, Космос, Физика, Бетельгейзе, Термоядерный синтез, Длиннопост

Никто никогда раньше не видел, чтобы одна из огромных красных звезд меняла яркость с такой небольшой амплитудой. Это был признак того, что жизнь и смерть этих звезд сложнее, чем это утверждали наши простейшие теории. "Это не удивительно", - говорит Стэн Вусли из Калифорнийского Университета в Санта-Крусе. На самом деле, открытие может помочь объяснить, почему массивные звезды в компьютерных моделях часто не взрываются.


Расширение и падение


Традиционная теория гласит, что почти все звезды, родившиеся более чем в восемь раз массивнее Солнца, взрываются как сверхновые. В молодости массивная звезда ярко-синяя. Ядерные реакции в ее ядре генерируют огромное количество энергии. При этом звезда остается горячей, так что давление газа выталкивается наружу и частично противодействует внутреннему притяжению гравитации звезды; так же, как и давление множества фотонов, выходящих из ядра звезды. Пока она генерирует энергию, звезда может находится в стабильном состоянии.


В конце концов, однако, гравитация всегда побеждает. На конечной стадии, когда у массивной звезды начинает кончаться топливо, она расширяется. Звезды, рожденные от восьми до 25 или 30 масс Солнца, расширяются настолько, что их поверхности охлаждаются, и звезды становятся красными супергигантами. Если бы Солнце было таким же большим, как самый большой красный супергигант, оно поглотило бы каждую планету от Меркурия до Юпитера. На этом этапе, согласно стандартным теориям, звезда истощает свое топливо, и ее ядро разрушается. Коллапс вызывает волну нейтрино. Эти призрачные частицы обычно беспрепятственно проходят сквозь материю, но при коллапсе ядра образуется столько нейтрино, что они взрываются от внешних слоев звезды, вызывая титанический взрыв сверхновой.


Действительно, астрономы видят множество взрывов сверхновых в других галактиках, часто в спиральных рукавах, где обитают массивные звезды. Поэтому преобладает мнение, что почти все звезды, рожденные при более чем восьми массах Солнца, взрываются как сверхновые.


Однако в течение десятилетий теоретики, такие как Вусли, пытались заставить эти массивные звезды взрываться в компьютерных моделях; вместо этого модельные звезды часто разрушаются под собственным весом. Исследователи часто полагали, что знаменитые слова Шекспира звучали здесь правдиво: вина не в наших звездах, а в нас самих. Теоретические модели могут не подражать экстремальным условиям в этих экстремальных звездах.


Проблема супергиганта


Но в последние годы наблюдения также начали наводить на мысль о том, что некоторые красные супергиганты на самом деле не становятся сверхновыми. Начиная с 1987 года, когда наблюдатели увидели сверхновую в Большом Магеллановом Облаке, соседней галактике. Астрономы смогли исследовать предвзрывоопасные изображения галактик и определить, какая из звезд взорвалась.


К настоящему времени, говорит Стивен Смартт из Королевского университета в Белфасте, астрономы провели 25 таких исследований звезд. Как и ожидалось, большинство обреченных звезд были красными супергигантами. Но они не охватывали весь диапазон массы от восьми до 30 солнц. "Мы почти не обнаружили звезд выше массы 17 Солнца (с рождения), - говорит Смартт, - и эти звезды должны быть самыми яркими, их легче всего найти на снимках". Он называет эту неудачу проблемой красного супергиганта . Смартт подозревает, что взрываются только нижние красные супергиганты. Красные супергиганты более высокой массы, рожденные при более чем 17 солнечных массах - не взрываются, их ядра тихо рушатся, превращаясь черные дыры.


Исчезнувший супергигант 2008 года, вероятный пример подобных явлений, говорит Смартт. Дом звезды - гиперактивная спиральная галактика в 25 миллионах световых лет от Земли под названием NGC 6946, которая печально известна своими сверхновыми солнечной массы. С 1917 по 2017 год наблюдатели видели там 10 взрывов сверхновых, больше, чем в любой другой галактике.


В то время никто не заметил исчезновения звезды. Однако в 2014 году Кристофер Кочанек и аспирантка Джилл Герке, оба из Университета штата Огайо в Колумбусе, изучали изображения галактик в очень высоком разрешении, которое позволяло обнаружить их отдельные звезды. Эти астрономы знали о проблеме красных супергигантов и о трудностях, с которыми теоретики столкнулись при попытке смоделировать взрывы этих звезд. Снимки галактик запечатлели миллион красных супергигантов, каждая из которых - потенциальная будущая сверхновая. Сравнивая изображения разных лет, астрономы надеялись поймать прямо противоположное: как красный супергигант выпадал из поля зрения, превращаясь в черную дыру.


"Это было очень красиво и чисто", - говорит Герке о событии 2008 года. "Там можно было увидеть звезду, и тогда было ясно видно, что, по крайней мере, по нашим данным, она больше не видна". Это до сих пор единственный случай, когда кто-либо видел, как звезда исчезает минуя стадию сверхновой.


Вусли, который не участвовал в открытии, называет это утверждение правдоподобным. Хотя звезда, вероятно, все еще могла бы сиять за густым облаком пыли, а звездный свет должен нагревать эту пыль и заставлять ее сильно светиться в инфракрасных длинах волн. Но такое свечение не было никем зафиксировано. Убедительного подтверждения смерти звезды ждет космический телескоп Джеймса Вебба - большой инфракрасный прибор, который НАСА планирует запустить в 2021 году.


Противоуглеродный


В 2019 году Тугулдур Сухбольд (Tuguldur Sukhbold) из Университета штата Огайо предложил объяснить, почему красные супергиганты нижней массы взрываются, а красные супергиганты верхней массы - нет: "Это, в конечном счете, следствие того, что углерод сгорает в массивной звезде", - говорит он. Его работа основана на признании четверть века назад, того что углерод горит по-разному в зависимости от того, с какой массой родилась массивная звезда .


Большую часть своей жизни массивная звезда преобразует водород в гелий в своем ядре, как это делает Солнце. Когда водород заканчивается, гелий воспламеняется, создавая углерод и кислород. А когда заканчивается гелий, звезда, отчаянно пытаясь удержать большой вес, стучит по углероду, превращая его в неон, натрий и магний.


Он горит при такой высокой температуре, что интенсивное тепло вырабатывает высокоэнергетические фотоны, которые могут превращаться в пары электронов и антиэлектронов. Обычно они уничтожают друг друга и могут производить нейтрино и антинейтрино, которые вылетают из звезды и лишают ее энергии. А также никак не влияют на удержание гравитационной стабильности звезды. Из-за потерь нейтрино, когда загорается углерод, звезде остается жить не более нескольких тысяч лет. В этот период звезда будет гореть еще более тяжелым топливом, пока у нее не закончатся все ресурсы. Последние реакции куют железо, что является тупиком, так как звезда больше не может выжимать энергию ядерного синтеза из железного ядра звезды. Не имея ничего, что могло бы поддержать стабильность процессов внутри звезды, ядро разрушается.


Взорвется ли звезда или не взорвется, зависит, прежде всего, от того, как она сожгла свой углерод в ядре, предлагает Сухбольд. "То, как происходит горение, меняет конечную структуру ядра звезды, - говорит он, - и изучая структуру ядра, можно сказать о том, что произойдет в конце, жизненного пути звезды". В нижнемассовых красных супергигантах углерод горит конвективно: Область горения пузырится и кипит, как восходящие и нисходящие потоки тепла газовых слоев вдали от ядра. Конвекция также пополняет центральную область звезды свежим углеродным топливом, тем самым продлевая эту стадию эволюции звезды и вызывая большие нейтринные потери. Следовательно, эти нижнемассовые красные супергиганты рождаются с компактными ядрами. Когда ядра разрушаются, образуя плотные звездные объекты, называемые нейтронными звездами, они отрываются от внешних слоев звезды во время вспышки сверхновой.


Однако в сверхмассивных красных супергигантах углерод не горит конвективно. Что в свою очередь ограничивает нейтринные потери и приводит к более протяженному ядру с плотным материалом вокруг него. Когда ядро разрушается, взрывная волна захлопывается в этой плотной оболочке, что сдерживает взрыв. Вместо того, чтобы создать сверхновую, звезда взрывается, образуя черную дыру.


Разделительная линия между двумя путями эволюции - масса звезды с рождения около 19 масс Солнца, вычисленная Сухбольдом - недалеко от наблюдательного определения Смартта. Учитывая неопределенности как в наблюдении, так и в теории, Сухбольд не видит конфликта теории и наблюдательных фактов. Фактически, он считает, что истинная разделительная линия может находиться где угодно между 16 и 20 массами Солнца. Более того, теория утверждает, что из этого правила должны быть исключения. Несколько звезд ниже этой массы могут не взорваться, а несколько звезд выше этой массы могут взорваться.

Бетельгейзе может никогда не взорваться, считают американские исследователи Астрономия, Астрофизика, Звёзды, Наука, Космос, Физика, Бетельгейзе, Термоядерный синтез, Длиннопост

Это новое мышление меняет не только наше представление о жизни и смерти массивных звезд, но и расчеты того, насколько продуктивно они окропляли свои галактики новыми химическими элементами. В массивных звездах нейтроны медленно преобразуют ядра железа, с которыми родилась звезда, в более тяжелые элементы, такие как иттрий и цирконий. Но если звезды никогда не взрываются, эти элементы попадают в черную дыру, лишая галактики, насыщенного химическими элементами, потомства звезд.


Взорвется или нет?

Бетельгейзе может никогда не взорваться, считают американские исследователи Астрономия, Астрофизика, Звёзды, Наука, Космос, Физика, Бетельгейзе, Термоядерный синтез, Длиннопост

Самый яркий красный супергигант видимый с Земли невооруженным глазом - Бетельгейзе, потрясающий звездный рубин в Орионе. Все остальные яркие звезды Ориона синие. Только Бетельгейзе стала красной, что означает, по общепринятой теории, что на одной из стадии своей эволюции она должна взорваться.


Или взорвется? "Мы не знаем, что сделает Бетельгейзе, и когда это произойдет", - говорит Вусли.


Ключевой определяющий фактор - масса рождения звезды. Никто не знает, это значение для Бетельгейзе, отчасти потому, что расстояние до звезды неопределенное. Это, в свою очередь, означает, что светимость звезды неопределенна, и астрономам необходимо знать светимость, чтобы сделать вывод о ее массе. Астроном Эдвард Гинан из университета Вилланова за пределами Филадельфии, штат Пенсильвания, который долгое время наблюдал за звездой, ставит ее массу при рождении где-то между 8 и 18 массами Солнца. Так что Бетельгейзе, вероятно, все-таки взорвется как сверхновая, и в этом случае она будет далеко затмевать ослепительную Венеру на нашем небе. Но если масса звезды при рождении близка к верхнему концу оценки Гинана, около 18 Солнца, то Бетельгейзе может взорваться только "внутри своего ядра".


Взрыв был бы намного менее зрелищным, и неудавшаяся сверхновая в NGC 6946 может проиллюстрировать то, что мы увидим. По мере того как звезда 2008 года умерла и стала черной дырой, она плавно сбросила свою внешнюю оболочку и выросла в 5 раз по ярости. Если Бетельгейзе последует этому примеру, ее яркость увеличится, но никогда не превысит яркости самой яркой звезды ночи - Сириуса. В этом случае Бетельгейзе исчезнет, оставив темное пятно в Орионе.


Тем временем команда Кочанека ищет вторую "неудачную сверхновую". "Это проект, который лучше всего сделать со стажем", - шутит он. С 2008 по 2019 год его команда наблюдала за 27 галактиками в пределах 35 миллионов световых лет от Земли. В этих галактиках восемь массивных звезд взорвались как сверхновые, в отличие от той, которая "потерпела неудачу".


Это всего лишь вопрос времени, думает он, и мы сможем увидеть, как еще одна большая красная звезда подмигнет и превратится в новорожденную черную дыру. Пролив свет, на все еще загадочные жизни массивных звезд.


Взято отсюда: https://www.pnas.org/content/117/3/1240?cct=1971


Перевод и редакция текста: Константин Радченко, для группы в вк: https://vk.com/openastronomy

Показать полностью 2
514

Происхождение быстрых радиовсплесков не похоже ни на что из того, что астрономы до этого видели

Гонолулу - Необъяснимые сверхбыстрые вспышки радиоволн продолжают появляться на ночном небе, и никто не знает, почему. Новый пример этого явления был отслежен до места его возникновения - ближайшей спиральной галактики - но это лишь сделало все еще более запутанным для астрономов.

Происхождение быстрых радиовсплесков не похоже ни на что из того, что астрономы до этого видели Космос, Астрономия, Физика, Астрофизика, Гифка

Проблема касается класса небесных явлений типа “вспышка-и-ты-уже-все-пропустил”, известных как быстрые радиовсплески (Fast radio bursts, FRBs). За несколько тысячных долей секунды взрыв испускает столько же энергии, сколько Солнце произведет почти за столетие. Исследователи знают о таких радиовсплесках с 2007 года, однако до сих пор нет убедительных объяснений относительно их происхождения.

“То, что их производит - большой вопрос”, говорит Кензи Ниммо, докторант в университете Амстердама в Нидерландах, во время новостного брифинга в понедельник, 6 января, на 235 собрании Американского Астрономического Общества в Гонолулу, Гавайи.

Ученым также пришло на помощь открытие в 2016 году быстрых радиовсплесков, пульсирующих случайными вспышками радиосигналы. Все предыдущие разы наблюдались только одиночные сигналы.

По словам Ниммо, в конце концов повторяющиеся быстрые радиовсплески были отслежены до карликовой галактики с высоким уровнем звездообразования, на расстоянии в 3 миллиарда световых лет от нас. В этой галактике находится постоянный источник радиоизлучения, возможно туманность, чем можно объяснить появление этих быстрых радиовсплесков.

Также астрономам удалось определить, что три неповторяющихся вспышки прилетели из далеких массивных галактик с небольшим звездообразованием. По словам Ниммо, это может быть доказательством, что повторяющиеся и неповторяющиеся вспышки возникают из разных типов сред. Однако, новое открытие бросает вызов этой простой картине мира.

Объект, известный как FRB 180916.J0158+65 - повторяющаяся радиовспышка, открытая обсерваторией канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода (CHIME), радиотелескопом близ Оканаган Фолс в Британской Колумбии, который Ниммо называет “лучшей в мире машиной по поиску быстрых радиовсплесков”.

Последующие наблюдения Европейской сетью телескопов позволили исследовательской команде составить карту расположения радиовспышек в высоком разрешении. Она указала на средних размеров спиральную галактику, такую, как наш Млечный путь, находящуюся на удивление близко, всего в 500 миллионах световых лет от нас, таким образом став ближайшим известным источником быстрых радиовспышек. Результаты этих исследований были опубликованы 6 января в журнале Nature.

Несмотря на точное определение расположения радиовспышек, группе ученых не удалось обнаружить никаких источников радиоволн в этой спиральной галактике, которые бы могли объяснить эти выбросы. Даже хуже, эти новые события не подходили под распределение обнаруженных ранее повторяющихся и неповторяющихся радиовспышек.

“Этот сигнал полностью отличается от других локализованных быстрых радиовсплесков” - говорит Бенито Маркот, радиоастроном в Объединенном институте Европейского исследовательского консорциума инфраструктуры исследований VLBI и ведущий автор статьи в Nature во время новостного брифинга.

Исследователи верят, что последующие данные могут помочь им понять, о чем могут рассказать эти радиовспышки. А до тех пор им придется напрячь мозги, чтобы разобраться в этой головоломке.

Источник

Перевод: Александр Афанасьев.

Показать полностью
47

Ольга Сильченко - Виды галактик

Какие виды галактик существуют во Вселенной? Какие процессы происходят внутри них? На какие этапы делится жизнь галактик? Ольга Сильченко, доктор физико-математических наук, заместитель директора по научной работе государственного астрономического института имени П. К. Штернберга рассказывает, какие бывают структуры и виды галактик, каков их возраст и какие вопросы в изучении этих астрономических объектов остаются нерешенными в астрофизике.

174

«Хаббл» нашел самые маленькие сгустки темной материи

«Хаббл» нашел самые маленькие сгустки темной материи Астрономия, Телескоп Хаббл, Темная материя, Физика, Наука, Ученые

Гравитационное линзирование помогло космическому телескопу «Хаббл» обнаружить самые маломассивные скопления темной материи. Массы этих образований находятся в диапазоне миллионов солнечных — это на 5–6 порядков ниже массы крупной галактики, например, Млечного Пути. Изучение обнаруженных сгустков поможет отбросить неправильные теории о природе темной материи и приблизиться к понимаю правильной, сообщили авторы на съезде Американского астрономического общества.


При анализе ряда астрономических наблюдений с учетом только известных физических законов и видов вещества могут возникать несоответствия: например, проблема кривых вращения галактик. Для их объяснения ученые выдвигают различные теории, которые обычно называются моделями темной материи. Большинство из них предполагает, что темная материя — это новый компонент Вселенной, а состоит она из частиц без электромагнитного взаимодействия. В таком случае частицы темной материи могут формировать сгустки — подобно тому, как обычная материя собирается в галактики.


Многие предложенные варианты темной материи дают одинаковые предсказания для величин, которые сейчас можно проверить достоверно: например, параметры галактической эволюции. Отличить их можно, например, при помощи поиска маломассивных объектов из темной материи: в некоторых моделях образование небольших структур затруднено, а в других подобных ограничений нет. Пока что у астрономов, однако, данных для этого недостаточно.


С помощью «Хаббла» американские астрономы под руководством Анны Ниренберг (Anna Nierenberg) из Лаборатории реактивного движения NASA детально рассмотрели восемь квазаров, свет которых был искажен гравитационным линзированием: преломляющим телом был невидимый сам по себе объект с массой порядка 108солнечных и меньше.


Объекты для наблюдения были выбраны из каталогов таким образом, чтобы их свет формировал конфигурацию креста Эйнштейна, то есть четыре отдельных источника, — так происходит только в случае очень близкого попадания преломляющего объекта на луч зрения. Это позволило с высокой точностью определить массу и размер искажающего свет тела.


Обнаруженные малые массы скоплений уже делают модели теплой темной материи маловероятными, так как в них предполагаются достаточно высокие скорости частиц, не позволяющие формироваться небольшим структурам. При этом их существование не запрещено в рамках стандартной модели холодной темной материи, частицы которой должны обладать достаточно высокими массами и небольшими скоростями по сравнению со светом.


В течение ближайших лет начнут работу обзорные инструменты нового поколения, такие как наземный LSST и космический Euclid. В результате их работы может быть открыто как минимум на порядок больше квазаров с линзированием в форме креста Эйнштейна, что позволит на новом уровне детальности исследовать модели темной материи.

Ранее астрономы показали, что модель сверхтекучей темной материи не выдерживает проверку Млечным Путем — она предсказывает слишком высокие скорости звезд поперек диска Галактики, хоть правильно воспроизводит параметры их движения внутри диска.

Источник: https://nplus1.ru/news/2020/01/09/smaller-than-dwarf

Показать полностью
507

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года

UPD к посту есть вопросы #comment_157791821

От фотографии горизонта событий черной дыры до проверки теории о невозможном двигателе EmDrive, от создания квантовых компьютеров до решения дилеммы кота Шредингера. Пропустили самое громкое открытие в истории астрофизики? Не беда, — специально для вас топ-8 открытий в физике 2019 года:


1. Фотография черной дыры

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года Физика, Астрофизика, Исследования, Открытие, Достижение, Длиннопост, Картинка с текстом

На самом деле увидеть черную дыру невозможно, поскольку эти сверхтяжелые объекты являются буквально невидимыми и поглощают любые виды электромагнитного излучения. Поэтому ученые получили изображение только ее очертаний — так называемого горизонта событий. Тем не менее, это одно из самых громких научных открытий не только в 2019-м, но и в целом за всю историю исследований.


Прорыв случился благодаря работе восьми телескопов проекта Event Horizon Telescope (EHT) или «Горизонт событий», которые последние несколько лет исследовали ближайшие к Земле черные дыры.

«Сфотографировать тень, которую отбрасывает горизонт событий черной дыры — это все равно, что сфотографировать DVD-диск на поверхности Луны из Земли» — говорил астрофизик из Университета Аризоны Димитриос Псалтис. Отражение горизонта событий демонстрирует искривленный свет и всю окружающую среду, которую поглощает черная дыра, в прямом смысле изменяя известные человеку законы физики.



2. «Невозможный» двигатель возможен

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года Физика, Астрофизика, Исследования, Открытие, Достижение, Длиннопост, Картинка с текстом

Ровно 20 лет ученые со всего мира пытаются доказать, что двигатель EmDrive, проект которого предложил британский инженер Роджер Шойер в 1999 году, является невозможным, поскольку он противоречит фундаментальным законам физики.


Шойер предложил свою силовую установку как один из вариантов «вечного» двигателя для гипотетических межзвездных путешествий. В качестве движущей силы в EmDrive используется магнетрон, который генерирует микроволны, и, по заявлениям автора, накапливает энергию колебаний в резонаторе, создавая тягу.


Летом этого года представители Немецкого Технического Университета Дрездена провели свой эксперимент, чтобы точно установить, работает ли двигатель EmDrive. Чтобы засечь реальную тягу без каких-либо погрешностей, физики использовали маятниковые весы, которые измеряют силу крутящего момента, приложенного к оси маятника, а также лазерный интерферометр, который нивелирует физическое смещение маятниковых весов. Команда Таймара назвала свое устройство «самым чувствительным балансом тяги из когда-либо существовавших в мире».


Несмотря на создание специального экрана, который блокирует EmDrive от любых помех, включая действие магнитных полюсов Земли, сейсмические колебания планеты и тепловое расширение из-за нагрева от микроволн, ученые все же зафиксировали тягу в 3,4 микроньютона, что подтверждает дееспособность «невозможного» двигателя.



3. Квантовое превосходство Google

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года Физика, Астрофизика, Исследования, Открытие, Достижение, Длиннопост, Картинка с текстом

Как только квантовые компьютеры смогут производить вычисления, которые не под силу обычным компьютерам — человечество достигнет квантового превосходства. Это событие сулит нам настоящую революцию во всех сферах жизни, поскольку первый эффективный квантовый компьютер поможет создать буквально фантастические композитные материалы для новых видов транспорта, электронных устройств, не говоря уже о потенциальных изменениях в цифровых системах.


Пару месяцев назад в Google заявили, что их квантовый процессор Sycamore за три минуты и 20 секунд выполнил вычисления, которые классический суперкомпьютер будет производить около 10 тыс. лет.


Технически Sycamore создали из алюминия, индия (очень мягкий металл) и кремния. Объединить эти материалы удалось благодаря эффекту Джозефсона — протекания сверхпроводящего тока через два сверхпроводника. Чтобы достичь квантового состояния кубитов — минимальных единиц информации в квантовом компьютере, — процессор охладили до температуры, близкой к абсолютному нулю (20 милликельвинов), что примерно равняется минус 273 градусам Цельсия.


Но, на заявление о квантовом превосходстве сразу же отреагировали главные конкуренты Google на поле квантовых компьютеров — компания IBM. Представители корпорации объяснили, что произведенные вычисления квантовым процессором Google Sycamore имеют лишь технический характер, и их суперкомпьютер Summit сможет провести аналогичные вычисления всего за два с половиной дня.



4. Судьба кота Шредингера

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года Физика, Астрофизика, Исследования, Открытие, Достижение, Длиннопост, Картинка с текстом

Одним из наиболее загадочных явлений квантовой механики является квантовая суперпозиция — нахождение элементарных частиц в нескольких состояниях одновременно до момента их измерения наблюдателем.


В первой половине прошлого века один из основателей квантовой механики Эрвин Шредингер предложил мысленный эксперимент, который объясняет квантовую суперпозицию: условный кот в коробке с кислотой является и живым и мертвым одновременно до тех пор, пока мы не откроем эту коробку и не определим его состояние. Осенью 2019-го ученые из Японии и Индии придумали, как заглянуть в коробку с котом, не убивая его.


Физики предложили решение проблемы кота Шредингера благодаря изменению методов анализа данных о состоянии элементарных частиц, а не благодаря их измерению, как это делали ранее. С помощью математических вычислений ученые смоделировали условную ситуацию: закрытую коробку с котом Шредингера нужно сфотографировать с помощью камеры, которая установлена снаружи коробки, и при этом может заснять сквозь коробку самого кота.


После создания такого фото в камере будет храниться два типа информации: первый о том, как изменилось состояние суперпозиции кота (ученые называют это квантовой меткой) и второй о том, является ли кот живым или мертвым.


Авторы эксперимента взяли за основу своей математической модели способность фотонов входить в запутанное состояние вместе с квантовой системой. Вместо того, чтобы определить состояние частицы (кота) посредством ее измерения, т. е. прямого влияния света (фотонов) на нее, они использовали условную камеру, которая фотографирует кота сквозь коробку.

5. Пространство не бесконечно

Уму непостижимо. Топ-8 открытий в физике 2019 года Физика, Астрофизика, Исследования, Открытие, Достижение, Длиннопост, Картинка с текстом

Принято считать, что Вселенная бесконечна. Однако, это утверждение имеет физическое и математическое доказательство: согласно действующим космологическим теориям, все пространство вокруг нас равномерно расширяется во всех направлениях, и в нем соблюдается Евклидова геометрия (параллельные прямые любой длины никогда не пересекутся, а сумма углов любого треугольника будет равна 180 градусам).


В начале 2000-х исследователи определили критическую плотность материи во Вселенной — 5,7 атомов водорода на квадратный метр. Этот показатель подтверждает, что Вселенная является открытой, плоской и бесконечной. В ноябре 2019-го ученые из Римского университета Ла Сапиенца из Парижского института астрофизики заявили, что реальная плотность материи во Вселенной может быть на 5% больше, чем действующий показатель критической плотности.


Таким образом, в инфляционной модели Вселенной должна преобладать гравитация, а все пространство вокруг нас в какое-то время должно было захлопнуться из-за его положительной кривизны. Иными словами, Вселенная может быть не бесконечной, а иметь форму замкнутой сферы. Астрофизики уверены, что их расчеты позитивной кривизны Вселенной верны «более чем на 99%».


Гипотетически, такое исследование позволяет нам даже определить размеры Вселенной, и означает, что путешествуя из любой точки в одном направлении длительное время, мы все равно вернемся в самое начало. Такое заявление ставит под угрозу теории о расширении Вселенной и содержание в ней темных энергии и материи.

Показать полностью 3
99

Владимир Сурдин - Современная небесная механика

Где применяется современная небесная механика? Какая точность расчётов возможна на сегодняшний день? Где и каким образом применяются в обычной жизни общая теория относительности и специальная теория относительности? Как работает спутниковая навигация?

Рассказывает Владимир Сурдин, кандидат физико-математических наук, доцент физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова, старший научный сотрудник отдела изучения Галактики и переменных звёзд Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.

33

Леонид Зотов - О популяризации науки

Мы продолжаем цикл, посвящённый популяризации науки в России. Вы узнаете мнение наших лекторов о том, какой должна быть популяризация науки, её проблемах и достижениях, социальном и практическом значении, о том, как они пришли к этой деятельности, и зачем ею необходимо заниматься.

Рассказывает Леонид Зотов, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Лаборатории Гравиметрии Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга.

107

Сергей Попов - Научные гипотезы в астрофизике

Как появляются научные гипотезы? Может ли любой желающий выдвигать и продвигать свои идеи в астрофизике? Как в научном сообществе происходит процесс рассмотрения, принятия и опровержения различных идей? Какое место занимает гипотеза в научном познании?

Рассказывает Сергей Попов, астрофизик, профессор РАН, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга.

Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: