Ученые впервые уловили видимый свет экзопланеты

Астрономы с помощью спектрографа HARPS в обсерватории La Silla Европейского космического агентства в Чили впервые в истории уловили видимый свет, отраженный от экзопланеты. Наблюдения позволили выявить и новые свойства уже известного объекта.

Экзопланета 51 Pegasi b расположена на расстоянии 50 световых лет от Земли в созвездии Пегаса. Она был обнаружена в 1995 году. 51 Pegasi b вошла в историю, как первая планета, обнаруженная вокруг обычной звезды солнечного типа. В то же время 51 Pegasi b является прототипом «горячих юпитеров», класса планет с массой порядка массы Юпитера. Орбиты таких планет расположены очень близко к родительским звездам.

После этого знаменательного открытия было обнаружено более 1900 экзопланет в 1200 планетарных системах. Однако сегодня по прошествии двадцати лет с момента своего открытия экзопланета 51 Pegasi b снова оказалась в центре внимания ученых.

Группа исследователей ЕКА обнаружила исходящий от экзопланеты видимый свет с помощью спектрографа HARPS, установленного на 3,6-метровом телескопе в обсерватории La Silla ЕКА в Чили.

В настоящее время наиболее широко используемым методом изучения экзопланет является метод трансмиссионной спектроскопии. Он предусматривает наблюдение за яркостью звезды. Если свет звезды тускнеет с определенной периодичностью, то с высокой вероятностью светило закрывает проходящая перед ним планета. Однако недостаток такого способа заключается в том, что он лишь позволяет выявить планету, но не дает возможности изучить ее.

Упомянутая группа астрономов, возглавил которую португалец Джорж Мартинс из Института космических исследований в Порту, разработала методику прямого исследования экзопланет. Впервые в истории астрономам удалось уловить видимый свет, отраженный от планеты 51 Pegasi b. Это является чрезвычайно сложной задачей, поскольку планеты являются невероятно тусклыми в сравнении с их ослепительно яркими родительскими звездами.

«Такая техника обнаружения планет имеет огромное научное значение, так как позволяет определить массу планеты и наклон орбиты. Кроме того теперь мы можем оценить отражательную способность планеты, а исходя из этих данных спрогнозировать состав поверхности объекта и его атмосферы», - объясняет Джорж Мартинс.

Так, было обнаружено, что масса экзопланеты 51 Pegasi b примерно в половину меньше массы Юпитера, а орбита наклонена на 9 градусов по направлению к Земле. Что же касается размеров планеты, то, по всей видимости, в диаметре она превосходит Юпитер. Кроме того, 51 Pegasi b обладает высокой отражающей способностью.

http://vk.com/feed?w=wall-31976785_77757

Ученые строят инструмент нового поколения для изучения темной энергии

Ученые и студенты из Мичиганского университета (U - M), США, будут создавать компоненты для гигантской фотокамеры, которая поможет составить трехмерную карту, включающую более чем 30 миллионов галактик нашей Вселенной.

Эта фотокамера получила название Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), и она создается с целью ответить на один из ключевых вопросов, стоящих перед современной космологией: почему расширение нашей Вселенной происходит с ускорением?

Космологи считают, что ускоренное расширение Вселенной объясняется таинственным свойством, называемым темной энергией. Хотя считается, что темная энергия составляет 75 процентов Вселенной, её природа и физика до сих пор остаются для нас загадками.

Миссия DESI позволит создать трехмерную карту высокого разрешения части Вселенной, простирающейся на 10 миллиардов световых лет от нас. Изучая эволюцию структуры нашей Вселенной с течением времени, ученые надеются пролить свет на историю совместного действия сил гравитации и темной энергии во Вселенной.

Семеро членов профессорско-преподавательского состава факультетов физики и астрономии университета U - M будут принимать участие в проекте, занимаясь разработкой программного обеспечения, планированием обзора неба и распределения полученных данных, а также моделированием. Они также войдут в состав научной команды миссии, когда DESI увидит свой первый свет в 2018 г.

Камера будет расположена в главном фокусе 4-метрового телескопа, расположенного в Национальной обсерватории Китт-Пик, США. Матрица камеры будет соединена с пучком из 5000 оптических волокон, каждое из которых будет направлено на отдельную галактику при помощи уникальной системы наведения, создаваемой сотрудниками U – M.

Начало строительства инструмента DESI намечено на 2018 г.

http://vk.com/v5inf?w=wall-25346844_94087

Подтверждена теория возникновения Луны из-за столкновения Земли с планетой Тейя

Геофизики нашли новые подтверждения гипотезы, согласно которой Луна образовалась в результате столкновения Земли с планетой Тейя. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Nature News.

Теория, что спутник возник 4,5 миллиарда лет назад из-за столкновения Земли с планетой размером с Марс, появилась в 1970-х годах. Согласно гипотезе, Луна сформировалась из обломков, а свидетельствами этого является схожий химический состав Земли и спутника и то, что у него почти нет железного ядра.

Однако спутник должен был образоваться и в значительной степени из материи Тейи, но, учитывая состав Луны и Земли, это означает, что планета-прародительница имела бы почти идентичный с Землей химический состав. Предыдущие исследования сводили вероятность этого к одному проценту.

Новое моделирование, проведенное учеными, повысило такую возможность до 20-40 процентов. Схожесть химического состава планет ученые объясняют тем, что Тейя и Земля находились на примерно одинаковом расстоянии от Солнца в близких участках протопланетного диска и поэтому образовались из одной и той же материи.

Кроме того, содержание изотопа вольфрама-182, возникающего после распада гафния-182, в грунтах Луны (измеренное американцами в ходе миссии Apollo) и Земли указывает на справедливость гипотезы Тейи. Так, на поверхности Луны данного изотопа больше, чем на Земле (на 27 частей на миллион). Это связано с тем, что Земля интенсивно аккумулировала материю астероидов и комет.

«Земля и Луна не близнецы, рожденные от одной и той же планеты, но они сестры в том смысле, что выросли в одинаковой среде», — заключил один из авторов исследования Хагай Перетц.

http://vk.com/science_technology?w=wall-31976785_76352

Учёные замедлили свет до 180 км/ч и на мгновение «остановили» его

Свет является неотъемлемым элементом квантовых коммуникаций, но у него есть один существенный недостаток. Он перемещается с огромной скоростью (примерно 300 тыс. км/с) и не имеет устойчивого состояния, в котором его можно было бы хранить. Группа учёных Венского университета технологий сумела продемонстрировать, что эта проблема может быть решена. Причём не только в не получивших ещё широкого применения сложных квантовых системах, но и в обычных оптоволоконных сетях, которыми мы уже пользуемся сегодня.

В обычные стеклянные волокна изобретатели инжектировали добавки, что позволило замедлить свет до 180 км/ч. Даже многие поезда ездят быстрее. Кроме того, учёным удалось на мгновение полностью остановить свет и потом возобновить его движение. Это важное достижение, приближающее создание так называемого квантового Интернета на базе оптоволокна, в котором квантовая информация может «телепортироваться» на огромные расстояния.

Ещё из школьного курса физики нам известно, что скорость света немного снижается при прохождении лучей через среду, отличную от вакуума, например, воду или стекло. Оно замедляется вследствие взаимодействия фотонов с атомами материала. В эксперименте этот эффект многократно усилили. Этого удалось добиться за счёт добавления атомов цезия в сверхтонкое стекловолокно. При прохождении лазерного луча через среду происходит поглощение энергии фотонов, что обеспечивает переход из состояния низкой энергии в состояние высокой энергии. Но поглощённый свет в любой момент может неконтролируемо «выбрасываться», что не несёт никакой практической пользы. Поэтому учёные применили дополнительный управляющий лазер, который обеспечивает перевод атомов в третье состояние. Благодаря этим трём квантовым состояниям учёные получили контроль над созданными структурами и теперь имеют возможность хранить фотоны некоторое время (около двух микросекунд). «Захваченные» фотоны через две микросекунды были возвращены в обычное оптоволокно, сохранив свои свойства, что является очень важным условием для обеспечения квантовых коммуникаций.

Интересно отметить, что квантовое соединение между абонентами является безопасным с точки зрения защиты информации, так как перехватить сообщение и остаться при этом незамеченным не получится согласно фундаментальным законам квантовой физики.

http://vk.com/science_technology?z=photo-31976785_361390213%2Falbum-31976785_00%2Frev

Почему во вселенной не везде время течет одинаково?

Альберт Эйнштейн обнаружил два случая, когда время может замедляться. Во-первых, согласно его специальной теории относительности движущиеся часы идут медленнее неподвижных. Правда, заметным это отставание становится лишь с приближением к скорости света. Например, на ускорителях жизнь нестабильных частиц растягивается в десятки раз, если измерять ее по неподвижным часам. Во-вторых, по общей теории относительности время замедляется в гравитационном поле. Земное тяготение очень слабое, и эффект едва заметен (но измерен). На нейтронных звездах время течет на 30–40% медленнее. Вблизи горизонта черной дыры оно почти полностью останавливается. А вот ускорить ход времени нельзя никаким способом.

http://vk.com/v5inf?w=wall-25346844_93789

Задумайтесь!!!

Однажды мой отец высказал пронзительную и страшную мысль:

"В главном параде в честь Дня Победы 24 июня 1945 года участвовало десять тысяч солдат и офицеров армий и фронтов. Прохождение парадных "коробок" войск продолжалось тридцать минут. И знаешь, о чем я подумал? За четыре года войны потери нашей армии составили почти девять миллионов убитых. И каждый из них, отдавших Победе самое драгоценное - жизнь! - достоин того, чтобы пройти в том парадном строю по Красной площади. Так вот, если всех погибших поставить в парадный строй, то эти "коробки" шли бы через Красную площадь девятнадцать суток…" И я вдруг, как наяву, представил этот парад.

Парадные "коробки" двадцать на десять.

Сто двадцать шагов в минуту.

В обмотках и сапогах, шинелях, "комбезах" и телогрейках, в пилотках, ушанках, "буденовках", касках, бескозырках, фуражках.

И девятнадцать дней и ночей через Красную площадь шел бы этот непрерывный поток павших батальонов, полков, дивизий. Парад героев, парад победителей.

Задумайтесь!

Девятнадцать дней!..

© В. Шурыгин

http://vk.com/v5inf?w=wall-25346844_93812

Что случится, если пробурить туннель, проходящий сквозь центр Земли, и прыгнуть в него?

Вы действительно хотите убежать от всего этого? Самое большое расстояние, на которое вы можете уехать от своего дома, при этом оставаясь на Земле, составляет примерно 12700 км, если двигаться прямо вниз, на противоположную сторону планеты. Но, чтобы попасть туда, вам придётся сделать большой крюк, и проехать по земле и по морю около 20036 км. Так почему бы не срезать этот крюк, и не пойти прямо вниз?

Конечно, это будет очень опасное путешествие. Прежде всего, вам придётся пройти через 35, а то и все 70 км континентальной коры. Затем нужно будет пройти около 2900 км мантии Земли. После этого придётся пройти через внешнее ядро планеты, которое размером с Марс и состоит в основном из жидкого железа, температура этого расплава почти такая же, как на поверхности Солнца — 5500 градусов Цельсия. Затем вы доберётесь до внутреннего, твёрдого ядра размером с Луну (хотя некоторые исследователи полагают, что внутреннее ядро тоже жидкое).

Для аргумента (и выживания) давайте допустим, что Земля является холодным, ровным, инертным каменным шаром. Пока мы на нём, давайте будем игнорировать сопротивление воздуха. На поверхности Земли ускорение свободного падения составляет 9,8 м на секунду в квадрате. Это означает, что каждую секунду вашего падения вниз ваша скорость будет увеличиваться на 9,8 м/c. Но так будет только рядом с поверхностью планеты. Гравитация — это функция массы, а масса — свойство материи. На поверхности всё, что есть на Земле, находится у вас под ногами, но когда вы падаете, и приближаетесь к ядру, ваше ускорение уменьшается. В самом центре планеты ваше ускорение будет равно нулю, потому что гравитация исчезнет, и вы станете невесомы. На полпути к центру планеты ваша скорость будет составлять 24000 км/ч.

Через 21 минуту после вашего прыжка в туннель она составит 29000 км/ч. Ещё через 21 минуту вы достигнете противоположной стороны планеты, и на краткий миг повиснете в воздухе. Если вас в этот момент кто-нибудь не поймает, то вы упадёте обратно в туннель, и всё начнётся по-новой. В смоделированном нами идеальном случае это будет продолжаться бесконечно, как раскачивание маятника. И для того, чтобы пролететь через туннель и достигнуть противоположной стороны планеты, вам потребуется 42 минуты.

Но, разумеется, реальность имеет свойство вторгаться даже в самые идеальные мысленные эксперименты и делать их невозможными. Мешать полёту через туннель будет и чудовищное давление, и чудовищные температуры, с которыми неизбежно придётся столкнуться «экспериментатору».http://vk.com/v5inf?w=wall-25346844_93810

5 экспериментов, которые могли уничтожить Землю

Учитывая, сколько рискованных экспериментов над собой пришлось пережить нашей многострадальной планете, удивительно, что она до сих пор жива.

Кольская сверхглубокая скважина

Кольская сверхглубокая скважина находится в зоне Северного полярного круга в самой северо-западной точке России и является самым глубоким подземным ходом, прорытым в толще Земли.

Советские учёные инициировали бурение скважины ещё в 1970 году и к 1989 году достигли отметки в 12 262 метра.

Они хотели полностью пробурить земную кору и дойти до верхнего слоя мантии, однако понятия не имели, чем это могло грозить. Тем не менее, страхи по поводу образования масштабных землетрясений или появления демонов из Преисподней оказались беспочвенными.

А работы над проектом были свёрнуты из-за того, что в крайней точке прохода температура достигала 177 градусов по Цельсию, из-за чего расплавленные породы стекали обратно в скважину, не позволяя учёным увеличить глубину бурения.

Испытание Тринити

Испытание Тринити являлось частью американской программы “Проект Манхеттен” по разработке ядерного оружия. Это испытание, состоявшееся 16 июля 1945 года, было первым в мире взрывом атомного устройства.

Первоначальная разработка оружия новой эры немного задерживалась из-за опасений учёного Эдварда Теллера, принимавшего участие в проекте. Он предполагал, что детонация плутониевого заряда такой мощности может привести к инициированию самоподдерживающейся химической реакции с участием азота, которая теоретически могла бы привести к неконтролируемому воспламенению атмосферы Земли.

Однако дальнейшие расчёты показали, что возможность осуществления такого сценария крайне мала, поэтому работы продолжили. Образовавшаяся в результате первого ядерного испытания взрывная мощность оценивается в 21 килотонну в тротиловом эквиваленте.

Взрыв этого устройства напомнил руководителю проекта Роберту Оппенгеймеру строчку из индуистского священного манускрипта: “Ныне я подобен Смерти, разрушительнице миров”.

Большой адронный коллайдер

Когда учёные 10 сентября 2008 года официально заявили о создании проекта Большого адронного коллайдера, некоторые стали считать, что это устройство приведет к уничтожению всего мира.

Проект ускорителя частиц за 6 миллиардов долларов был создан для разгона протонных пучков по 27-километровой тоннельной петле с последующим сталкиванием, что приводит к образованию микроскопических чёрных дыр, которые, как считается, появились сразу же после Большого взрыва.

Некоторые полагали, что образовавшиеся в результате эксперимента чёрные дыры будут бесконтрольно увеличиваться, пока не поглотят Землю. Однако учёные отвергают эти слухи, так как уже подсчитано, что каждая чёрная дыра обладает пределом, после которого она испаряется. Данный феномен известен под названием Излучение Хокинга.

“Старфиш Прайм”

Магнитосфера Земли является важным защитным слоем, в котором находятся заряженные частицы, оберегающие земную атмосферу от губительного воздействия солнечного ветра. А чтобы будет, если большая ядерная бомба взорвётся в этой магнитосфере?

Соединённые Штаты и решили это выяснить в 1962 году. Ну и, кроме всего прочего, целью эксперимента было найти возможный способ перехватывать советские ракетно-ядерные заряды ещё на космической орбите.

Поэтому и был инициирован взрыв термоядерной боеголовки на высоте 400 километров над атоллом Джонстона в Тихом океане.

Взрыв мощностью 1,4 мегатонны был виден с расстояния в 1450 километров на Гавайских островах, где электромагнитный импульс повредил линии освещения и телефонную связь.

Также на нижней земной орбите образовался искусственный радиационный пояс, который держался в течение пяти лет и повредил более трети всех находившихся в то время спутников.

Проект SETI

Данный проект поиска контактов с “внеземным разумом” (“Search for Extraterrestrial Intelligence”) включает в себя комплекс мероприятий по обнаружению и попыткам связи с представителями внеземной цивилизации.

Ещё в 1896 году Никола Тесла предположил, что радиосвязь может быть использована для установления контакта с инопланетянами. В 1899 году, как ему казалось, он даже принял сигналы с Марса. В 1924 году правительство Соединённых штатов провозгласило “Национальный день радио” в период с 21 по 23 августа 1924 года, когда учёные могли сканировать эфир в поисках радиочастот с красной планеты.

Современные способы исследования по программе SETI включают в себя использование наземных и орбитальных телескопов, крупных радиотелескопов с распределённой обработкой данных.

Однако некоторые опасливо относятся к таким попыткам человечества сблизиться с представителями внеземной цивилизации – ведь это может привлечь ненужное внимание к нашей планете.…

Так, космолог Стивен Хокинг напоминает, что история человечества уже знает случаи и результаты, когда менее развитая в техническом плане цивилизация сталкивается с более продвинутой.

http://facte.ru/science/25044.html

Гравитон

Гравитон — гипотетическая безмассовая элементарная частица — переносчик гравитационного взаимодействия без электрического заряда. Должен обладать спином 2 и двумя возможными направлениями поляризации.

Термин «гравитон» был предложен в 1930-х годах, часто приписывается работе 1934 года Д. И. Блохинцева и Ф. М. Гальперина.

Гипотеза о существовании гравитонов появилась благодаря успеху квантовой теории поля (особенно Стандартной модели) в моделировании поведения остальных фундаментальных взаимодействий с помощью подобных частиц: фотоны в электромагнитном взаимодействии, глюоны в сильном взаимодействии, W± и Z-бозоны в слабом взаимодействии. Следуя этой аналогии, за гравитационное взаимодействие также может отвечать некая элементарная частица.

Ряд физиков отвергает саму гипотезу о гравитоне как несостоятельную. Например, если гравитоны существуют, то они должны излучаться чёрными дырами, что, вероятно, противоречит Общей теории относительности.

Возможно также, что гравитоны являются квазичастицами, удобными для описания слабых гравитационных полей в масштабах длины и времени, существенно больших планковской длины и планковского времени, но непригодными для описания сильных полей и процессов с характерными масштабами, близкими к планковским.

http://facte.ru/science/28477.html

Если два куска металла приложить друг к другу в вакууме, они «срастутся»

Любопытный процесс, получивший название холодная сварка, позволяет соединять

металлические детали, не используя тепло и какие-либо химические реакции.

Выдающийся американский учёный Ричард Фейнман в своём труде «Фейнмановские лекции по физике» так объясняет суть явления:

«Причиной необычного „поведения“ атомов служит тот факт, что когда в вакууме один металлический предмет контактирует с другим предметом из того же материала, атомы перестают „понимать“, что они находятся в двух разных кусках металла. Если же между двумя соприкасающимися поверхностями присутствуют какие-либо другие атомы, частицы металла „знают“, что принадлежат к определённой структуре, поэтому в обычных условиях холодная сварка не происходит».

Холодная сварка может обернуться для космонавтов серьёзными неприятностями. Холодная сварка уже становилась причиной проблем — скажем, у космического аппарата «Галилео» в ходе полёта намертво «срослись» детали антенны. Чтобы не допустить чего-то подобного, конструкторам приходится снижать количество движущихся деталей, изготавливать их из разных материалов или покрывать их поверхности защитным слоем.

http://facte.ru/science/27155.html