Статистика ВК сообщества "Path Space - космос, астрономия, наука"

0+
Количество постов 27 684
Частота постов 18 часов 29 минут
ER 8.51
64.40% 35.60%
67.67% 32.33%
20.29% подписчиков от 30 до 45
81.91% 3.50% 3.34% 1.98%
Нет на рекламных биржах

Графики роста подписчиков

Лучшие посты

Состоялся физический пуск токамака Т-15МД

В Курчатовском институте состоялся успешный физический пуск токамака Т-15МД, который стал первой за 20 лет новой термоядерной установкой в России. Ожидается, что на нем будут проводиться как эксперименты в рамках проекта термоядерного реактора ITER, так и эксперименты в рамках разработки гибридного реактора, сообщает ТАСС.

Основной целью исследований в области управляемого термоядерного синтеза во всем мире является создание промышленного реактора, который будет способен генерировать электроэнергию, используя реакции слияния ядер изотопов водорода, в частности дейтерия и трития. Предполагается, что высокоэнергетичные нейтроны, которые рождаются в ходе реакций, будут попадать в бланкет реактора, где отдадут свою энергию теплоносителю или поучаствуют в наработке трития из лития. Однако если в бланкет загрузить различные виды ядерного топлива, например уран-238, торий-232 или минорные актиниды из отработанного топлива, то получится гибридный реактор, который будет способен нарабатывать ядерное топливо или заниматься трансмутацией долгоживущих высокоактивных отходов. Подобные установки привлекательны для ученых, так как требования к ним ниже, чем к термоядерным реакторам.

Т-15МД представляет собой экспериментальный гибридный термоядерный реактор-токамак, который создавался в Курчатовском институте на базе сверхпроводящего токамака Т-15. Ожидается, что в ходе его работы будут проводиться как эксперименты в рамках проекта международного экспериментального термоядерного реактора ITER, так и эксперименты, в которых токамак будет выступать как прототип термоядерного источника нейтронов.

Т-15МД не является сверхпроводящим — его магнитная система сделана из серебросодержащего медного проводника с водяным охлаждением. Сам токамак близок к сферомаку (его аспектное отношение равно 2,2), будет работать в импульсном режиме и способен удерживать в течение десяти секунд плазму с максимальным током в два мегаампера. Тороидальное магнитное поле на оси плазменного шнура составит два тесла. За дополнительный нагрев плазмы будут отвечать инжекторы быстрых атомов, гиротроны, системы нижнегибридного и ионно-циклотронного нагрева, общей мощностью около 20 мегаватт. Вакуумная камера установки сделана из нержавеющей стали, в качестве материала облицовки внутренних стенок и дивертора выбран графит.
18 мая 2021 года в Курчатовском институте успешно прошла церемония физического пуска термоядерной установки Т-15МД, на которой присутствовал премьер-министр Михаил Мишустин. По словам научного руководителя Комплекса термоядерной энергетики и плазменных технологий Петра Хвостенко физический пуск подразумевает собой демонстрацию работоспособности всех технологических систем токамака с получением низкотемпературной плазмы, а дальнейшая работа на установке будет связана с постепенным увеличением тока разряда, и, как следствие, температуры плазмы. Работа с высокотемпературной плазмой начнется до конца этого года.

В беседе с N + 1 научный руководитель АО «НИИЭФА», которое участвовало в создании установки, Олег Филатов отметил, что от старой установки Т-15 осталась лишь инфраструктура, которая модернизируется, а все основные элементы Т-15МД сделаны заново. Сама установка играет одну из главных ролей в национальной термоядерной программе, а результаты, полученные на ней, будут использоваться при разработке будущего сверхпроводящего Токамака с Реакторными Технологиями (TRT), который должен стать полномасштабным прототипом термоядерного реактора и источника нейтронов для гибридного реактора.

76 15 ER 0.5283
Мнимые числа оказались необходимы для описания реальности квантовой теорией

Мнимые числа появляются, если мы берем корень из минус единицы. В сумме с действительными числами они составляют так называемые комплексные числа, которые широко используются в математике, однако относительно роли которых в квантовой теории – служебной или фундаментальной – давно идут неутихающие споры. Шредингер, автор знаменитого волнового уравнения, например, считал, что комплексные числа, фигурирующие в его уравнении играют лишь вспомогательную роль и не связаны со свойствами природы.

Теперь в двух новых исследованиях физики решили протестировать, насколько фундаментальными для природы являются комплексные числа, в эксперименте, являющемся вариацией на тему классического эксперимента Белла. Этот тест был создан для проверки гипотезы квантовой запутанности – таинственной связи между двумя разделенными расстоянием частицами, которая выводится из квантовой теории.

В этой новой модификации опыта Белла физики поместили два независимых источника, S и R, между тремя детекторами, A, B и C, создав таким образом элементарную квантовую сеть. Источник S отправляет две частицы света, или два фотона: один к детектору A, а другой – к детектору B. Излученные фотоны при этом находятся в состоянии квантовой запутанности. Источник R аналогично испускает два фотона, только направляет их к источникам B и C. Если Вселенная описывается стандартной квантовой механикой, основанной на комплексных числах, то фотоны, прибывающие к детекторам A и C не должны находиться между собой в запутанном состоянии, но если квантовая теория строится лишь на действительных числах, то должна наблюдаться запутанность.

Для проведения теста авторы второго из этих исследований провели эксперимент, в котором они облучали лазерными лучами кристаллы. Энергия, передаваемая от лазера к кристаллу, затем переизлучалась в форме запутанных фотонов. Наблюдая состояния фотонов, прибывающих ко всем трем детекторам, исследователи выяснили, что фотоны, прибывающие к детекторам A и С, не являются запутанными между собой, а это подразумевает, что полученные ими данные основываются на квантовой теории, включающей использование комплексных чисел.

79 8 ER 0.5017
Раскрыт источник периодически повторяющихся сигналов из космоса
Он расположен на расстоянии примерно 457 миллионов световых лет от Земли. Активность источника повторяется примерно каждые 16 суток, причем излучение поступает в течение первых четырех суток, а затем наступает 12-дневный период тишины.

Объединение двух крупнейших радиотелескопов в одну сеть позволило исключить версии, что источником периодически повторяющихся быстрых радиовсплесков FRB 20180916B является двойная система, в которой происходит взаимодействие звездных ветров с межзвездной средой, или нейтронная звезда, окутанная плотным облаком материала. Напротив, оказалось, что прародителем сигналов служит изолированный медленновращающийся магнетар с «чистым» окружением. Результаты исследования представлены в журнале Nature.

«Низкочастотные радиоволны имеют проблемы с прохождением плотных туманностей, оставшихся после звездных взрывов. Поэтому в ходе наблюдений мы стремились обнаружить радиоизлучение с большой длиной волны, так как это исключило бы идею о том, что быстрые радиовсплески испускаются, например, нейтронными звездами, которые только что образовались при вспышке сверхновой и все еще окутаны материалом. Это также исключило бы модель, в которой плотный звездный ветер периодически затмевает низкочастотные сигналы от источника», – рассказывает Йери ван Леувен, соавтор исследования из Нидерландского института радиоастрономии.

Быстрые радиовсплески – одни из самых ярких вспышек, излучающие за пределами человеческого зрения. Они длятся всего около тысячной секунды, однако энергия необходимая для их формирования чрезвычайно велика. На сегодня их точная природа неизвестна. Некоторые из них являются одиночными, другие – повторяющимися, а в уникальном случае с FRB 20180916B еще и с определенным периодом.

Такое постоянство источника привело к появлению серии моделей, в которых быстрые радиовсплески исходят от пары звезд, вращающихся вокруг друг друга, что вкупе со звездными ветрами создает четкую периодичность.

«Ожидалось, что сильный звездный ветер от спутника источника быстрых радиовсплесков позволит основной части коротковолнового радиосвета покинуть систему, при этом радиоизлучение с большой длиной волны окажется в основном, если не полностью, заблокировано», – отметила Инес Пастор-Маразуэла, ведущий автор исследования из Амстердамского университета (Нидерланды).

Иллюстрация двух возможных сценариев способных объяснить 16-дневный период повторяющегося быстрого радиосплеска FRB 20180916B. Credit: CHIME/FRB Collaboration, Nature.
С целью проверить эту модель, команда астрономов объединила два радиотелескопа LOFAR и WSRT в одну сеть таким образом, чтобы они могли одновременно изучать FRB 20180916B на двух разных длинах волн (21 сантиметр и 3 метра). Оба инструмента записывали «радиофильмы» с тысячами кадров в секунду, а суперкомпьютер с машинным обучением фиксировал быстрые радиовсплески от источника.

«После того, как мы проанализировали данные и сравнили их, мы были очень удивлены. Предлагаемые модели для объяснения периодов FRB 20180916B предсказывают, что всплески должны иметь только короткую длину волны, или, по крайней мере, длиться в ней намного дольше. Но в наблюдениях мы фиксировали сначала два дня сигналы с короткой длиной волны, а затем три дня с длинной. Это позволило исключить первоначальную идею с двойной системой и сделать вывод, что источником FRB 20180916B может быть только изолированный медленновращающийся магнетар», – объяснила Инес Пастор-Маразуэла.

Это открытие важно, так как оно означает, что длинноволновое радиоизлучение может проникать через окружение источника быстрого радиовсплеска и является дополнительным инструментом при поиске неуловимой «недостающей» барионной материи во Вселенной.

29 17 ER 0.3876
Телескоп Уэбба сделал самое глубокое изображение Вселенной

Администратор НАСА Билл Нельсон заявил, что 12 июля агентство покажет «самое глубокое изображение нашей Вселенной, которое когда-либо было сделано» благодаря недавно запущенному космическому телескопу Джеймса Уэбба.

«Если вдуматься, то так далеко человечество еще не заглядывало», - сказал Нельсон.

Чудо инженерной мысли, Уэбб способен заглянуть в космос дальше, чем любой телескоп до него, благодаря своему огромному главному зеркалу и инструментам, сфокусированным на инфракрасном диапазоне, что позволяет ему проникать сквозь пыль и газ.

Инфракрасные возможности «Уэбба» позволяют ему видеть глубже в прошлое, вплоть до Большого взрыва, который произошел 13,8 миллиарда лет назад.

Поскольку Вселенная расширяется, свет от самых первых звезд переходит из ультрафиолетового и видимого диапазонов волн, в которых он излучался, в более длинные инфракрасные волны, которые «Уэбб» способен регистрировать с беспрецедентным разрешением.

Еще одна хорошая новость: благодаря эффективному запуску компанией Arianespace, телескоп может проработать 20 лет, что вдвое больше первоначально предусмотренного срока службы.

37 36 ER 0.3962
Новая наноброня из углерода прочнее кевлара и стали
Ученые из Массачусетского технологического института прибегли к помощи нанотехнологий для создания брони нового поколения, которая, по их словам, превосходит кевлар и сталь.

Ученые разработали материал, который при равном весе поглощает энергию удара эффективнее современной брони

Легкий вес и тонкая форма — два желанных атрибута, когда речь идет о материалах для брони следующего поколения. Мы уже неоднократно были свидетелями того, что ученые добиваются впечатляющих успехов в этой области. Вдохновением для них служит все, от морских улиток до чешуи животных и особой полимерной пены. Но на этом настоящая работа лишь начинается.

Отправной точкой для нового многообещающего материала стала светочувствительная смола, которую обрабатывали лазером, чтобы сформировать решетчатую структуру, состоящую из повторяющихся микроскопических распорок. Затем этот материал был помещен в высокотемпературную вакуумную камеру, превратившую полимер в сверхлегкий углерод с структурой, которая напоминает структуру пенистых полимеров, предназначенных для поглощения ударов.

«Исторически такая геометрия материала впервые применялась в энергосберегающих пенах», — пояснил ведущий автор Карлос Портела. «Хотя углерод обычно хрупок, особое расположение и небольшие размеры распорок в наноархитектурном материале приводят к тому, что в структуре начинают преобладать изгибы».

Команда обнаружила, что свойства этого решетчатого материала можно изменить, изменяя расположение углеродных включений. Для того, чтобы измерить степень поглощения ударной энергии, предметное стекло покрыли золотой пленкой и частицами оксида кремния с одной стороны. Затем на него направили сверхбыстрый лазер, что привело к появлению плазмы. Регулировка мощности лазера, в свою очередь, регулирует скорость полета частичек нагретого газа, позволяя ученым экспериментировать с диапазоном их скоростей и получать более точное представление о свойствах материала.

Испытание началось с запуска частиц со скоростью в диапазоне от 40 до 1100 метров в секунду, и отследить их удалось только с помощью высокоскоростных камер. Подобный подход также позволил протестировать различные конструкции с углеродными стойками разной толщины и в результате подобрать оптимальную конструкцию, благодаря которой частицы внедрялись в материал, а не проходили сквозь него.

«Оказалось, что наш материал может поглощать много энергии благодаря механизму ударного уплотнения стоек в наномасштабе, особенно если сравнивать его с чем-нибудь плотным и более однородным», — пояснил Портела.

Согласно результатам анализа материала, при толщине меньше человеческого волоса он может поглощать удары более эффективно, чем сталь, алюминий или даже кевлар сопоставимого веса. Таким образом, расширение этого подхода могло бы стать основой для создания альтернативных видов брони, которая будет легче и прочнее современных аналогов.

50 17 ER 0.3847
Запуск крупнейшего в мире космического телескопа James Webb НАСА успешно состоялся

Самая крупная и мощная в мире космическая обсерватория успешно стартовала сегодня, в субботу 25 декабря, с важной миссией, в ходе которой она будет вести наблюдения за первыми звездами и галактиками Вселенной, а также осуществлять поиски потенциальной жизни.

Космический телескоп James Webb («Джеймс Уэбб») НАСА взмыл в небо с площадки космодрома, расположенного во Французской Гвиане, на северо-восточном побережье Южной Америки, на борту европейской ракеты Ariane.

Эта обсерватория стоимостью 10 миллиардов USD отправилась к месту своего назначения, находящемуся на расстоянии около 1,6 миллиона километров от Земли (что примерно в 4 раза больше, чем расстояние до Луны). Путешествие в эту точку займет около одного месяца, и еще приблизительно 5 месяцев потребуются обсерватории, прежде чем она откроет свои «инфракрасные глаза» и будет готова к наблюдениям космоса.

Во-первых, в ближайшее время после запуска потребуется развернуть огромное зеркало и солнечный экран телескопа – сейчас они находятся в свернутом состоянии, в котором они напоминают оригами, внутри носового обтекателя ракеты. Только после развертывания основных элементов оборудования обсерватория сможет всмотреться назад на 13,7 миллиарда лет во времени, наблюдая космические объекты такими, какими они были по прошествии всего лишь 100 миллионов лет с момента Большого взрыва.

Из-за того, что запуск была назначен прямо в день католического Рождества, на площадке космодрома присутствовало значительно меньше зрителей, чем ожидалось ранее. Тем не менее множество зрителей по всему миру смотрели веб-трансляцию запуска этой знаменитой обсерватории, которая обещает стать научной преемницей легендарного «Хаббла», и эмоции, выражающиеся в одобрительных комментариях, захлестывали людей так, словно они присутствовали на запуске вживую.

НАСА планирует, что «Вебб» проработает на орбите в течение 10 лет. В отличие от «Хаббла» «Вебб» будет находиться слишком далеко от Земли, чтобы к нему можно было отправить ремонтную миссию в случае неисправности, поэтому для успешной работы этого телескопа требуется, чтобы всего его механизмы отработали как часы до окончания планируемого срока его службы.

36 5 ER 0.3296
Крупнейшие структуры Вселенной демонстрируют признаки вращения вокруг оси

Составив карту движения галактик внутри гигантских филаментов «космической паутины», международная команда астрономов нашла, что эти поражающие воображение своими размерами «щупальца» из галактик вращаются в масштабах порядка сотен миллионов световых лет. Вращение в таких гигантских масштабах никогда прежде не наблюдалось в истории астрономии. Эти результаты указывают на то, что генерация углового момента возможна в беспрецедентно огромных космологических масштабах.

Космические филаменты представляют собой гигантские «мостики» из галактик и темной материи, которые соединяют друг с другом скопления галактик. По ним галактики движутся в направлении крупных скоплений, формирующих узлы. «Измеряя движение галактик по этим гигантским космическим «магистралям» при помощи обзора неба Sloan Digital Sky survey, мы обнаружили замечательное свойство этих галактик – они вращаются», - сказал Пэн Ван (Peng Wang), первый автор исследования и астроном из Потсдамского астрофизического института, Германия.

Ноам Либескинд (Noam Libeskind), инициатор проекта из Потсдамского астрофизического института, добавил: «Несмотря на то, что эти структуры представляют собой тонкие цилиндры, близкие по соотношению размеров к карандашам – в то время как в длину они достигают сотен миллионов световых лет, в диаметре они составляют лишь несколько миллионов световых лет – тем не менее, они вращаются. В таких масштабах галактики, входящие в их состав, представляются лишь крохотными пылинками. Они движутся по спиральным орбитам, одновременно и совершая вращательное движение вокруг центральной оси филамента, и двигаясь поступательно в направлении одного из концов филамента, или узла. Такое вращение никогда прежде не наблюдалось на настолько больших масштабах, и теперь мы можем сделать вывод, что в основе возникновения крутящего момента у настолько гигантских структур лежит новый, неизвестный современной физике механизм».

Факт вращения филаментов был зарегистрирован командой Либескинда как при наблюдениях реальной Вселенной, так и при компьютерном моделировании. Каждый филамент был аппроксимирован цилиндром. В боковой проекции этого цилиндра галактики, находящиеся с каждой из сторон относительной центральной оси, демонстрировали заметно отличное от галактик другой стороны среднее красное смещение, и это стало однозначным признаком вращения цилиндра в соответствии с эффектом Доплера, пояснили авторы.

59 11 ER 0.3851
На новом снимке звезды от обсерватории James Webb оказалось много фоновых галактик

Новый космический телескоп НАСА всмотрелся в далекую Вселенную и получил великолепный снимок, на котором запечатлена яркая далекая звезда на фоне тысяч древних галактик.

Этот снимок от космической обсерватории James Webb («Джеймс Уэбб») НАСА, опубликованный в минувшую среду, является пробным изображением – не претендуя на статус «первого света», наблюдаемого телескопом – и был сделан для того, чтобы оценить качество совместной работы 18 гексагональных зеркал для создания объединенного снимка, сделанного с расстояния в 1,6 миллиона километров от Земли. Участники научной команды миссии сказали, что качество изображения оказалось существенно выше, чем ожидалось.

В прошлом месяце НАСА наблюдало звезду, расположенную значительно ближе, и получило 18 ее изображений при помощи 18 отдельных зеркал обсерватории.

Ученые сказали, что этот новый снимок превзошел их ожидания. На этом пробном изображении представлена звезда, яркость которой примерно в 100 раз ниже яркости самого тусклого светила, различаемого на небе при помощи невооруженного взгляда. Эта звезда находится на расстоянии около 2000 световых лет от Земли.

Форма сегментов зеркала «Уэбба» и их фильтры обусловили красноватый оттенок звезды и длинные лучи, расходящиеся в стороны от центрального источника, на изображении – однако самым живописным зрелищем стали тысячи фоновых галактик.

Возраст этих галактик составляет порядка нескольких миллиардов лет. В конечном счете, как ожидают ученые, «Уэбб» сможет всмотреться во Вселенную настолько глубоко, что разглядит галактики, сформировавшиеся всего лишь через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва.

Первые снимки, сделанные при помощи обсерватории James Webb в рамках научных операций, не ожидаются раньше конца июня или начала июля.

Космический телескоп James Webb – являющийся научным преемником легендарного космического телескопа Hubble («Хаббл»), возраст которого к настоящему времени составляет 32 года – стартовал с площадки космодрома, расположенного в Южной Америке, в декабре прошлого года и достиг точки целевой орбиты в январе.

18 4 ER 0.2924
Телескоп горизонта событий впервые получил изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути

Коллаборация Телескопа горизонта событий (EHT) показала первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Трансляция пресс-конференции, посвященной открытию, велась на Youtube.

EHT (Event Horizon Telescope) представляет собой глобальный радиоинтерферометр со сверхдлинной базой, работающий на длине волны 1,3 миллиметра. Благодаря синхронизации работы телескопов, расположенных на разных континентах при помощи атомных часов и использовании суперкомпьютеров для обработки данных ученые в 2019 году впервые в истории получили изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре активной эллиптической галактики M87, увидели ее колебания и измерили магнитное поле вблизи дыры.

Второй сверхмассивной черной дырой, изображение тени которой должен был получить EHT, стала черная дыра, расположенная в центре Млечного Пути, на расстоянии около 27 тысяч световых лет от Солнца и связанная с радиоисточником Стрелец А*. Первоначально о существовании компактного объекта ученые узнали в конце прошлого века путем отслеживания движения звезд вблизи черной дыры, за что в 2020 году была вручена Нобелевская премия по физике. В дальнейшем, благодаря коллаборации GRAVITY астрономы получили новые доказательства того, что в центре Млечного Пути находится черная дыра с массой 4,29 миллиона масс Солнца. Для такой массы радиус горизонта событий составляет около 12 миллионов километров, что примерно в 15 раз больше расстояния от Земли до Луны.

12 мая 2022 года коллаборация EHT объявила, что ей удалось получить первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Это стало возможным благодаря модернизации проекта EHT и применения новых методов обработки получаемых данных. Сами наблюдения велись в 2017 году, на их обработку ушло 5 лет, так как яркость и структура газа вокруг Стрельца А* во время наблюдений менялась крайне быстро. Таким образом, у астрономов появилось окончательное доказательство существования столь массивного компактного объекта в центральной зоне нашей галактики. На изображении видна яркая кольцеобразная область, за свечение которой ответственен горячий газ, падающий на черную дыру.

18 7 ER 0.2883
Натриевый хвост Меркурия

Это – не комета. Ниже звездного скопления Плеяды находится планета: Меркурий. Длинные экспозиции, запечатлевшие самую внутреннюю планету Солнечной системы, могут показать что-то неожиданное: хвост. Разреженная атмосфера Меркурия содержит небольшое количество натрия, который светится после возбуждения солнечным светом. Солнечный свет также выбрасывает эти молекулы с поверхности Меркурия в окружающее пространство. Особенно яркое излучение натрий дает в желтом цвете. Это глубокое изображение, запечатлевшее Меркурий и его натриевый хвост, было получено на прошлой неделе из Ла-Пальмы в Испании с помощью фильтра, пропускающего в основном желтый свет, излучаемый натрием. Существование хвоста Меркурия было предсказано в 1980-х годах, а открыт он был в 2001 году. Многие детали хвоста были обнаружены при наблюдениях с автоматического космического аппарата НАСА "Мессенджер", который обращался вокруг Меркурия с 2011 по 2015 годы. Хвосты обычно связаны с кометами.

27 1 ER 0.2797