Youtube канал Facebook Vkontakte Twitter LiveJournal Tumblr  Instagram Pinterest  Про Вселенную - Живая Вселенная Podomatic  RSS Feed

понедельник, 8 июля 2019 г.

воскресенье, 24 марта 2019 г.

Трек 172. Шок! Чем на самом деле заняты астрономы!



Подкасты Живой Вселенной:


Про Вселенную и сверхскоростные звезды


Сверхскоростные звезды — удивительные создания, одиночки, избравшие путь изгнания вдалеке от основных космических трасс и орбит, летящие в темном гало галактик наперекор общему движению материи — просто куда-то в пространство. Отдельные особи получают настолько высокие скорости, что даже могут преодолеть притяжение своей галактики и уйти в межгалактическое пространство, в полное уединение и безнадежность. Их движение давно привлекает астрономов самых разных специальностей, поскольку потенциально позволяет уточнить самые разные аспекты жизни...


Подписаться в iTunes:



вторник, 12 марта 2019 г.

О бюджете NASA на 2020 и дальше

по статье Итэна Зигеля, Forbes, 
12 марта 2019 года

Администратор NASA выступил с прочувствованной речью, где благодарил администрацию президента за новый, самый большой годовой бюджет за всю историю этой организации. Много рассказывал о космических кораблях, которые будут бороздить пространство возле Луны в 2028 и Марса в 2030.

Однако, не все разделяют его оптимизм. Вот, например, Итэн Зигель считает, что астрофизическое отделение NASA ждёт коллапс. Произошло перераспределение статей расходов, и фокус очередной раз сместился с проектов на прожекты, по-другому это никак не назвать.

Итак, смотрим, что же они там наваяли под злобное рычание, под грустное мычание и под дружеское ржание.



1. Миссия WFIRST отменяется полностью. WFIRST планировали использовать в общем как продолжатель дела Кеплера для поиска экзопланет, в том числе у самых ярких (читай: самых близких к нам!) звёзд на небе. Планировали детально позаниматься атмосферами экзопланет, вести поиск жизни в близких к нам мирах... Большая потеря, без вопросов.
2. Затронута даже миссия-флагман астрофизики космический телескоп Джеймса Уэбба JWST, чей бюджет теперь предполагается разделить между разными кост-центрами. Скорее всего, приведет к дополнительным задержкам. (А может, к 21 году его уже запустят и все основные расходы, связанные со строительством и запуском, закончатся, Итэн? 🤔)
3. УНИЧТОЖАЮТСЯ все образовательные программы NASA. И, хотя концепт STEM лично у меня вызывает массу вопросов, он был лучше, чем та пустота, которая идёт ему на смену. Новостей от NASA в интернете станет меньше, роликов меньше, фоточек меньше. (Да, тут с 21го года ноль в статье расходов. 🤔)
4. Общий бюджет на науку урезается на 8.7%, на 603 млн. Урезаются планетарная наука, гелиофизика и наука о Земле. (Ну, не так много, на самом деле, Итэн)
5. Короткие и мелкие научные миссии предлагается питать теперь от больших и долгих. Де-факто, это означает, что большие программы пострадают ровно на сумму расходов на влившиеся в них мелкие. Или мелкие урежутся до размеров крошечных.

Этим миром управляют финансовые контроллеры, парень. Эти суровые парни и женщины в нарукавниках и с калькуляторами в руках всю историю нашей цивилизации указывают ей путь дальнейшего развития. Если б не они, кто знает, как бы мы выживали в этом полном нелепых случайностей мире...

воскресенье, 10 марта 2019 г.

Трек 171. Лучший из возможных миров


Подкасты Живой Вселенной:





Про Вселенную и население высоких широт






Млечный Путь — диск, погруженный в сферическое гало из горячего газа. В этом гало, кроме межзвездного газа, находятся старички — шаровые звездные скопления, кучкующиеся к центру Галактики, к сверхмассивной дыре в ее центре, звезды гало, представляющие собой отдельную интересную тему для астрофизиков, и рассеянные скопления в умеренных количествах, которые обычно являются просто собраниями довольно молодых звезд. 


-- 


Альбине так понравилось читать свои стихи, что в этот раз она решила совершить путешествие по внешним окрестностям... Галактики!

Подписаться в iTunes:




среда, 6 марта 2019 г.

Про Вселенную и горячее облако Смита

Credit: [Saxton/Lockman/NRAO/AUI/NSF/Mellinger]

20 февраля 2019 года

Когда-то давно один киевский таксист порадовал меня откровением: "Из центра Галактики летит к нам молекулярное облако, скоро оно прилетит, и тогда мы все умрем"

Смех смехом, но подобное облако-то нашлось... Правда, летит оно немного в другом направлении. Вот оно, выше, на композитном снимке прекрасно видно в радиоволнах. Открыл его Смит (не агент) в 1963 году.

Итак, облако горячего газа им. Смита путешествует сквозь гало Галактики в его диск со скоростью 73 км/с и представляет собой плотный узел газа со свободно развевающимся позади хвостом на расстоянии 12.4±1.3 килопарсека от Солнца и 3 килопарсека от плоскости Галактики. Спектроскопия показывает в хвосте приличное количество серы, а общая его масса оценивается в миллион солнечных. В самом облаке нет ничего противоречащего здравому смысле или сколько-нибудь удивительного, ибо Галактика представляет собой весьма сложный гравитационный механизм, и ее аппетиты в плане заглатывания всего, что попадается по дороге, всем давно известны.

Однако, модели показывают, что подобные структуры должны разрушаться при перемещении на расстояние больше 10 кпк (это 33 тыс световых лет) - газ просто срывается межзвездной средой и постепенно заканчивается, структура дезинтегрируется и рассеивается в гало Галактики. Но как определили ученые облако Смита путешествует изрядно большую дистанцию, и ничего с ним вроде бы и не происходит. Ребус? Шарада? Пещера Лихтвейса? Что же защищает узел и его хвост от разрушения?

Астрономы предполагают, что узел тянет за собой магнитное поле, которое помогает держать материал позади в форме и не дает ему рассеиваться. Оцениваемое значение его напряженности - +5мкГаусс в сравнении с окружающим магнитном полем диска Галактики.

Credit: [Betti et al. 2019]


Но что же находится там, внутри узла? Что же производит такое сильное магнитное поле - может, нейтронная звезда? Пока непонятно. Хватит ли напряженности поля, чтобы выдержать сотни тысяч лет в таком режиме? Неясно.

Возможно, ключ где-то совсем рядом...

Ссылка на исходную статью: “Constraining the Magnetic Field of the Smith High-velocity Cloud Using Faraday Rotation,” S. K. Betti et al 2019 ApJ 871 215. doi:10.3847/1538-4357/aaf886

воскресенье, 3 марта 2019 г.

Трек 170. Горит Орион наоборот



Подкасты Живой Вселенной:


суббота, 2 марта 2019 г.

Про Вселенную и Гарвардских вычислительниц


Женщин в науке XIX века практически не было. Несмотря на то, что к его середине высшее образование прекрасного пола уже перестало быть чем-то из ряда вон выходящим, все равно мнение общества было однозначным – женщинам место на кухне.

Дошло до того, что сам директор Гарвардского университета, Чарльз Уильям Эллиот, где-то в начале XX века сказал, что...

Подписаться в iTunes:



Оригинальный ролик:

среда, 27 февраля 2019 г.

Про Вселенную и звезду Шольца

26 февраля 2019 года

Солнце увлекается общим орбитальным движением рукава Ориона нашей Галактики со скоростью 220 км/с в полную неизвестность, куда-то в сторону созвездия Геркулеса. Звездное окружение Солнца тоже не статично, все вокруг находится в постоянном движении, и, конечно, это приводит к наличию на небе Земли некоторого количества звезд с большим собственным смещением на нашем небе - порядка нескольких угловых секунд в год. Тут мы должны вспомнить про Летящую Барнарда, звезду 61 Лебедя, Звезду Каптейна, Грумбридж 1830 и других. Многие из них - это близкие к нам звезды, которые находятся на расстояниях в десятки световых лет, и это выглядит довольно логично - чем ближе звезда, тем больше должна проявляться ее собственная скорость относительно Солнца и тем больше она должна перемещаться на нашем небе.

Второй комплект данных космической обсерватории GAIA, которая занимается определением трехмерных координат, скоростей, блеска и прочих важных характеристик звезд нашей Галактики, - неисчерпаемая сокровищница знаний для любого ученого, который посвятил свою жизнь астрофизике, звездной астрономии, астрометрии или даже эволюции галактик. GAIA DR2 содержит данные десятков миллионов звезд, которые все еще ждут своих исследователей, в то время пока профессионалы применяют к этой гигантской базе данных технологии data science, снимая самые сливки. Именно здесь немецкий астроном Ральф - Дитер Шольц недавно обнаружил странную тесную систему из красного и коричневого карликов на расстоянии всего в 22 световых года от нас. С точки зрения астрофизика система сама по себе довольно примечательна и требует дальнейшего тщательного изучения, но  тут пришли специалисты по астрометрии и потащили одеяло на себя.

Два астронома - Эрик Мамаек (Eric Mamajek) из программы по исследованию экзопланет NASA и его коллега Валентин Иванов - удивились тому, что звезда Шольца совсем не никак не перемещается на небе, хотя, по идее, должна была бы. То есть, получается, что она движется строго по лучу нашего зрения - или к нам или от нас. Вычисления допплеровского смещения показали, что система Шольца удаляется от нас со скоростью 80 км/с, и это, в свою очередь, означает, что какое-то время назад она пролетела совсем близко к Солнечной системе! Дальнейшие вычисления показали, что такой момент был 70 тысяч лет назад и точка встречи находилась в 55 тысячах а.е. от Солнца, далеко вне пределов Облака Оорта, но в 5 раз ближе Проксимы Центавра!

Можете представить такое?

Более того, покопавшись в той же базе GAIA, они увидели, что есть еще одна звезда GJ710, которая направляется к нам с твердым намерением через 1.3 млн лет просвистеть мимо Солнечной Системы на каком-то неуказанном в статье расстоянии.

Эти вещи, в отличие от танцев вокруг мифической Нибиру, - реальны. Их можно пощупать, и, при наличии навыка, вывести какие-то обоснованные версии о том, что может быть дальше. Близкие к Солнечной Системе проходы других звездных систем могут привести к разным последствиям. Во-первых, конечно, объекты облака Оорта - в основном, ледяные кометы, начнут активно вбрасываться внутрь системы, перемещаясь ближе к Солнцу, чтобы или, обогнув его, уйти навсегда в пространство, или, может быть, претерпев многочисленные гравитационные взаимодействия с планетами-гигантами - прежде всего, Юпитером, быть захваченными ими или же начать изменять свои траектории самым причудливым образом. Не исключено, что некоторые из этих траекторий могут впоследствии пересечься с орбитой Марса или Земли и устроить нам похохотать. Вполне возможно, что именно такой механизм и был в основе появления воды на указанных планетах когда очень, очень давно.

Во-вторых действительно близкое прохождение звезды может сместить с мест карликовые планеты пояса Койпера - наподобие Плутона, добавить им спутников, или наоборот, отнять. Сами планеты могут при этом также выбрасываться внутрь системы или же наружу и пропадать в темноте космоса навсегда.

Ну и, конечно, нельзя исключать возможности, что в самом худшем случае и Земля может быть вырвана из ласковых объятий Солнца и отправиться куда подальше, или найти себе любую другую смерть на свой выбор. Впрочем, вероятность подобного исчезающе мала, и серьезно беспокоиться на этот счет я бы не стал.

То есть мы видим, что подобные сближения могут существенно влиять на эволюцию и структуру Солнечной Системы.

Итак, система Шольца, состоящая из красного и коричневого карликов, просвистела с относительной скоростью 80 км/с на расстоянии 55 тыс а.е. от Солнца 70 тысяч лет назад. Наши предки с каменными топорами и копьями даже не подозревали о таком грозном соседе, ибо его видимый блеск на небе был в 100 раз меньше 6й звездной величины, доступной глазу. 

Но мне так хочется верить, что, если б звезда Шольца была видима, обязательно нашелся бы какой-нибудь питекантроп, который задал себе вопрос "почему то? почему так?" и написал бы об этом в каменном блоге, подписанном как-то вроде "Неба хватит на всех"...

понедельник, 25 февраля 2019 г.

Трек 169. Взлетная полоса


Подкасты Живой Вселенной:


пятница, 22 февраля 2019 г.

Hubblecast 105 Light: Десятка лучших снимков 2017 года



Неделя "Hubblecast light в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для ESA/Hubble (кнопка СС в проигрывателе)

Можно подписаться на Хабблкасты в iTunes, в YouTube или в Vimeo.

Доступно большое количество других эпизодов Хабблкаст.

четверг, 21 февраля 2019 г.

Hubblecast 106 Light: Полет сквозь Туманность Ориона



Неделя "Hubblecast light в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для ESA/Hubble (кнопка СС в проигрывателе)

Можно подписаться на Хабблкасты в iTunes, в YouTube или в Vimeo.

Доступно большое количество других эпизодов Хабблкаст.

среда, 20 февраля 2019 г.

Hubblecast 108 Light: Хаббл находит самую далекую звезду!



Неделя "Hubblecast light в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для ESA/Hubble (кнопка СС в проигрывателе)

Можно подписаться на Хабблкасты в iTunes, в YouTube или в Vimeo.

Доступно большое количество других эпизодов Хабблкаст.

ESOcast 194: Cutting Edge of Contemporary Astronomy


Новый выпуск ESOCast от Европейской Южной Обсерватории с нашими субтитрами.

О горячих темах в астрономии текущего момента.

Уже даже в следующем году они могут поменяться, ситуация в передовой науке о Вселенной развивается очень быстро.

Спешите видеть!

вторник, 19 февраля 2019 г.

Hubblecast 110 Light: Новая проверка ОТО



Неделя "Hubblecast light в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для ESA/Hubble (кнопка СС в проигрывателе)

понедельник, 18 февраля 2019 г.

Hubblecast 112 Light: Марс и Сатурн



Неделя "Hubblecast light в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для ESA/Hubble (кнопка СС в проигрывателе)

Как видно глазу



Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team


Задали хороший вопрос о том, отражают ли все эти чудные снимки объектов Вселенной, которые в изобилии усеивают любой сайт астрономической направленности, то, «как видно глазу» или нет.

Ну что ж, давайте разберемся. Очень коротко, тезисно, не без упрощений, конечно.

ЦВЕТ - реакция нашего мозга на свет разной длины волны, попавший на колбочки на сетчатке глаз. Синтез миллионов цветов по сути происходит из трех основных - синего, зеленого и красного, более того, наши глаза имеют естественный встроенный фильтр с центром на длине волны около 555 нанометров, в желто-зеленой области. У каждого человека есть свои нюансы восприятия света - так, например, у меня левый глаз видит в слегка холодных, а правый - в немного теплых цветах, и, подозреваю, у других людей здесь может быть что-то свое :-/

Матрицы монохромны, лишены этих недостатков и имеют кучу своих, матричных. В бытовых фотоаппаратах, утрируя, на матрице не одна, а три точки, чья чувствительность к свету выровнена технически, условно, по основным цветам , и все миллионы цветов опять получаются сложением этих трех основных, хотя вовсе и не очевидно, что графики чувствительности матриц на разных длинах волн в точности повторяют наши глаза - по уже упомянутым выше причинам.

Любители-астрофотографы используют неплохие монохромные матрицы, вводя в поток света перед ними градуированные широкополосные фильтры RGB (красный, зеленый, синий) и, еще, иногда фильтр альфа водорода, чтобы подчеркнуть яркость отдельных областей туманностей и галактик. Процесс выглядит так: навел на объект, проверил фокус, на специальной револьверной головке поставил синий фильтр - щелк, сделал экспозицию ( секунды, минуты, реже - десятки минут), убрал фильтр, проверил фокус, поставил зеленый фильтр - щелк, сделал экспозицию, и так далее... потом в специальной программе сложил многие изображения, сделанные через каждый отдельный фильтр, чтобы усилить, потом в Фотошопе приписал каждому фильтру свой цвет, сложил все вместе, и получил итоговое цветное изображение. Нелегка и неказиста...

Author: Darth Kule

Астрономы-профи предпочитают иметь дело с объективными, научными данными. Поэтому они используют график излучения черного тела, показывающий, сколько света на каких длинах волн пришло к нам от объекта. Из этого полного спектра узкополосными фильтрами вырезают четкие окна в диапазонах U - ультрафиолетовый (365 нм), B - синий (445 нм), V - визуальный (551 нм), R (658 нм) - красный, I (806 нм) - инфракрасный, и многие, многие другие, дополнительные полосы. В общем случае, ученых обычно интересует даже не флюксы (потоки излучения) на указанных длинах волн, а разница между ними - U-B, B-V и т.д. Теоретически можно опять таки в фотошопе приписать каждому узкому фильтру свой цвет и экспериментировать с этими изображениями до посинения. Судите сами, соответствует ли все это вашему представлению о том, «как видно глазу». Процесс калибровки узкополосных фотометрических фильтров будет похлеще Фауста Гёте, посему о нем умолчим, пощадив ваше время и нервы...

Наш любимый телескоп Хаббл, кроме фотометрического, использует еще и другой набор фильтров, пропускающих излучение строго определенной длины волны - ионизованного водорода, кислорода и серы, как основные цвета (ну, и несколько дополнительных тоже). Водороду припишем красный, кислороду - синий, а сере - зеленый, сложим опять все вместе в фотошопе, и на выходе мы получим именно то, что сейчас представляют почтеннейшей публике, как фото объектов Вселенной... называется палитра Хаббла.


Credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

Наконец, используя полный электромагнитный спектр, ученые стали приписывать условные цвета даже невидимым нам радио-, инфракрасному, рентгеновскому и гамма излучению. Очень часто теперь можно встретить снимки, где красным, например, кодированы какие-то волны из инфракрасного диапазона (скажем, от телескопа Спитцер), зеленым - визуального (Хаббл), а фиолетовым - рентгеновского (от обсерватории Чандра). Называется цветовое кодирование.

А теперь, в эру многосигнальной астрономии, ожидайте появления на снимках еще и гравитационных волн, выраженных каким-нибудь еще цветом :)

Подобные изображения используют уже не столько для восхищения и созерцания, сколько для серьезной науки, изучая морфологию и динамику объектов - например, сравнивая распределение горячего газа в скоплениях галактик с визуальными искажениями изображений галактик, которые дает гравитация, можно судить о наличии темной материи в этих скоплениях.

Насколько все это соответствует вашему интуитивному представлению «как надо»? Нет, совсем не соответствует? Погодите бежать с чемоданами через поле, мы еще немного усугубим общую картину...



Глаз - замечательный инструмент, само совершенство (хотя и не настолько, как собачий нос), но он имеет еще недостатки - например, слепое пятно, из которого пучок проводящих нервов идет в мозг, естественные физиологические отклонения - астигматизм, близорукость/дальнозоркость, дальтонизм как неспособность различать цвета...

Есть и еще один недостаток. При низком освещении колбочки, которые дают ощущение цвета, почти не работают, мы видим так называемыми «палочками», которым цвет особо ни к чему, их задача - обеспечить вас ночным зрением. Ночью все кошки серы, правда? В отличие от матриц, умеющих накапливать фотон за фотоном, при низком освещении - сколько не гляди, сильно больше не увидишь. Под утро зрачок вследствие естественной адаптации расширяется почти до максимального предела - до 6 или 8 мм, у кого как, но такой разницы, как у матриц между экспозициями в секунду и в десятки минут, нет и близко.

Сев на космический корабль, и прилетев к какой-нибудь туманности, мы, в зависимости от ее яркости и площади, занимаемой в нашем поле зрения, вполне можем увидеть вместо шикарного разноцветного калейдоскопа форм и цветов, просто серое, невнятное и непривлекательное скопление пыли и газа... разочарование? Гнев? Отрицание? Отчаяние?

И как вам теперь с этим знанием? Умножил вашу скорбь?

Истинная красота Вселенной заключена даже не в зрелищах, коими она насыщена чуть более, чем полностью, а в том, что она дает пытливому уму возможность понимать красоту законов, ей управляющих...

воскресенье, 17 февраля 2019 г.

Трек 168. Время - вперед!


Подкасты Живой Вселенной:

суббота, 16 февраля 2019 г.

Про Вселенную и цефеиды



Сериал "Про Вселенную" рассказывает удивительные истории о прошлом и настоящем некоторых классов объектов - переменных, гиперскоростных, блуждающих звездах, миллисекундных пульсарах, новых. Активно работаем с формой изложения - тут и стихи, и юмор, и драма. Каждый найдет для себя что-то свое, по душе.

Подписаться в iTunes:



Оригинальный ролик:

пятница, 15 февраля 2019 г.

СЕРДЦЕБИЕНИЕ ПРОТОЗВЕЗДНОГО ОБЪЕКТА LRLL54361

Credit: NASA, ESA, and J. Muzerolle, Z. Levay, and G. Bacon (STScI)

7 февраля 2013 года


Видео создано из последовательности изображений, полученных Космическим Телескопом Хаббл и показывает пульсы света, исторгающегося протозвездным объектом LRLL54361. Большинство этого света рассеивается на пыли протозвездного конверта. 

Протопланетный диск виден нам с ребра, его центр находится в центре источника света, а вокруг него три отдельные структуры пыли, которые распознаются как полости внутри конверта.

Вид и протяженность подсветки конверта меняется регулярно с периодом 25.34 дня, что вызвано продвижением пульса света через туманность. 

Астрономы считают, что эти вспышки вызваны высвобождением излучения в моменты падения материала протопланетного диска на звезды в его центре, когда они завершают полный оборот друг вокруг друга по орбите, приближаясь на минимальное расстояние.

четверг, 14 февраля 2019 г.

ESOCast 192 Light: GRAVITY разрешает звезду в гравитационной микролинзе



Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

Долгая загадка единственного магнитного монополя Вселенной


перевод статьи с любезного разрешения автора.



Электромагнитные поля, которые могут создаваться электрическими зарядами - в состоянии покоя или движения, так же, как могли бы создаваться и магнитными зарядами, если бы таковые существовали.

WIKIMEDIA COMMONS USER MASCHEN

Представьте, что вы -  ученый, который хочет выйти за грань, разработав эксперимент, в котором, как считают другие, ничего не получится. Вы занимаетесь побочной областью науки, ищете следы скорее всего несуществующей, хотя и не запрещенной теорией, частицы, которую никто никогда не видел. Некоторые ученые размышляли десятилетиями, что потенциально такая частица могла бы существовать, но все попытки обнаружить ее - как прямыми, так и косвенными методами, потерпели неудачу.

В один прекрасный уик-енд вы устанавливаете оборудование для длительного эксперимента и решаете не появляться в лаборатории до понедельника. Когда же вы приходите на работу, вы видите, что произошло невозможное - ваш детектор зарегистрировал сигнал, который никто никогда не видел. Впервые (и единственный раз!) вы обнаруживаете доказательство существования совершенно новой частицы. Это не сценарий фильма - такое случилось в реальности, в день Святого Валентина в 1982 году.


Линии магнитного поля прямоугольного магнита - магнитный диполь, в котором северный и южный полюс вместе. Эти постоянные магниты остаются магнитами, даже если убрать все внешние магнитные поля.
NEWTON HENRY BLACK, HARVEY N. DAVIS (1913) PRACTICAL PHYSICS

В электромагнетизме есть два типа частиц - позитивный и негативный. Эти фундаментальные заряды, электрические по своей природе, и не обладают внутренним магнитным зарядом. Конечно, у вас есть северный и южный полюса магнита, но никогда один без другого. Факт в том, что электромагнетизм - не симметричная теория, существуют только электрические, а не магнитные заряды, и это фундаментальная суть физических законов природы.

Единственный способ создать магнитные поля - заставить двигаться электрический заряд, то есть создать электрический ток. Этот ток можно создавать на атомном или молекулярном уровне, где электроны обращаются вокруг значительно больших, макроскопических структур. А известные нам постоянные магниты не удается разделить на отдельные полюса, они всегда существуют вместе.

В специальных лабораториях можно создавать магнитные струны, у которых на концах есть северный и южный полюса, разделенные довольно большим расстоянием. Если один полюс может существовать изолированно от другого, его можно представить как квазичастицу - аналог магнитного монополя.

D. J. P. MORRIS ET AL. (2009), SCIENCE VOL. 326, 5951, PP. 411-414

В природе наличие двух полюсов - не обсуждаемое свойство магнетизма. Магниты могут существовать только в форме магнитных диполей, их полюса не встречаются по отдельности в виде магнитных монополей. Если же нам нужно создать их, есть всего два пути (причем, для первого нужно мошенничество)


1). Можно создать квазичастцы, которые напоминают магнитные монополи. В некоторых приложениях физики твердого тела можно делать магнитные струны, например, на решетке, где длинные и тонкие магниты позволяют развести южный и северный полюса на большое расстояние. В таком случае может показаться, что у вас всего один полюс. Но другой по-прежнему здесь, просто он далеко и изолирован от полюса, измерениями которого вы сейчас заняты.

Можно написать сотни уравнений наподобие уравнений Максвелла, которые бы описывали Вселенную, сотнями разных способов. Но только сравнение теории с физическими наблюдениями даст заключение об их правильности. Поэтому правая колонка с уравнениями Максвелла для магнитных монополией не соответствует действительности, а левая, без них - соответствует.

ED MURDOCK

2) Мы могли бы модифицировать электромагнетизм, чтобы включить туда монополи. Это в буквальном смысле теоретический обман: изменение известных нам законов физики, чтобы обосновать существование нового типа материи. Модификация довольно проста: вместо одного типа заряда - электрического - допускаем существование нового типа - магнитного. Если его добавить в теорию, весь электромагнетизм становится симметричным.
  • Электрические заряды существуют в положительной и отрицательной версии, магнитные - в виде северной и южной.
  • Движущиеся электрические заряды создают магнитные поля, движущиеся магнитные - электрические.
  • Изменение магнитных полей заставляет двигаться электрические заряды, а изменение электрических - магнитные.

Сначала этим занимался Дирак в 1930х, но всерьез тогда никто его не воспринимал вследствие отсутствия каких-либо физических доказательств.


Идея унификации говорит о том, что по крайней мере три фундаментальные силы Стандартной Модели, а, возможно, еще и гравитация при более высоких энергиях, могут быть объединены в одну. Эта идея была настолько мощной, что привела к многочисленным исследованиям, но пока так и остается предположением. Тем не менее, многие физики убеждены в том, что это важный подход в понимании природы, что привело к некоторым интересным обобщениям, которые можно проверить на практике.

© ABCC AUSTRALIA 2015 WWW.NEW-PHYSICS.COM

Но в 1970х возник интерес к теориям Вселенной, которая более симметрична, чем мы сейчас наблюдаем. Стали модными теории великой унификации - такие, как электрослабое взаимодействие, в которых предполагалось, что при более высоких энергиях могут появляться и дополнительные типы унификации.

Если силы и взаимодействия были универсальными в прошлом, они могли бы содействовать развитию новой физики, за пределами той, которая называется сейчас Стандартной Моделью. Развал симметрии во Вселенной низких энергий, которую мы сейчас наблюдаем, может содействовать появлению новых областей знаний и открытию новых, неизвестных доселе массивных частиц. Во многих реинкарнациях магнитных монополей (например, в теории многообразия Хофта-Полякова) есть такие прогнозы.


Концепция изолированного магнитного монополя, излучающего магнитное поле в том же виде, как изолированный электрический заряд излучает электрическое.
BPS STATES IN OMEGA BACKGROUND AND INTEGRABILITY — BULYCHEVA, KSENIYA ET AL. JHEP 1210 (2012) 116


Если у вас есть интересные прогнозы теории, можно попробовать найти способ подтвердить их экспериментально. Если Вселенная полна магнитных монополей, должна быть вероятность их обнаружения, например в петле из провода. Вводя магнит в проводящую катушку, можно зарегистрировать сигнал - положительный в случае одного полюса и отрицательный в случае другого.

Если магнитные монополи реальны, то сигнал этот только одного рода - положительный или отрицательный, но не равный нулю. В 70х некоторые исследователи разрабатывали подобные эксперименты, самым известным из которых был эксперимент физика Бласа Кабреры.

Хотя исходные эксперименты по поиску магнитных монополей были примитивны в сравнении с такими детекторами, как iceCube или LHC MoEDAL, которые также были разработаны для исследования таких экзотических частиц, как монополи, многие из их конструкторских элементов, остались те же.

CERN / MOEDAL COLLABORATION


Кабрера разработал свой эксперимент для низких, криогенных температур, и не одной, а 8 петель провода, объединенных в катушку, которая была оптимизирована для измерения магнитного потока, так, что можно было детектировать 8 магнетонов - гипотетических частиц квантового магнетизма.

С другой стороны, если через нее пронести дипольный магнит, получался сигнал +8, после которого затем следовал сигнал -8 (или наоборот, -8, а потом +8), так, что можно было разобрать, это монополь или диполь. Если сигнал был другим, не кратным 8 магнетонам, можно было уверенно утверждать, что это не магнитные монополи.

До 14 февраля 1982 года на детекторе Кабреры регистрировались события в два и менее магнетонов. Отдельное событие в 8 магнетонов было беспрецендентным, и соответствовало магнитному монополю, предсказанному Дираком.

CABRERA B. (1982). FIRST RESULTS FROM A SUPERCONDUCTIVE DETECTOR FOR MOVING MAGNETIC MONOPOLES, PHYSICAL REVIEW LETTERS, 48 (20) 1378–1381


Итак, он построил установку и стал ждать. Дивайс не был совершенным, и случайным образом принимал фальшивые сигналы  +1 или -1 магнетон. Изредка целых две петли посылали сигнал одновременно, давая фальшивые сигналы +2 или -2 магнетона. Помните, что нам нужен сигнал в 8 (и только в 8), чтобы это был магнитный монополь?

Аппарат никогда не показывал даже 3, не говоря о больших уровнях.

Эксперимент продолжался несколько месяцев без особого успеха, и постепенно пришло к тому, что его показания стали снимать несколько раз в день. В феврале 1982 года День Святого Валентина был в воскресенье, и Кабрера не пришел в лабораторию. Когда он наутро добрался до офиса, то к своему удивлению обнаружил, что на компьютере находится записанный сигнал точно в 8 магнетонов точно в 14:00 14 февраля 1982 года.

В 1982 году эксперимент под руководством Бласа Кабреры, с восемью петлями провода, обнаружил изменение магнитного потока в 8 магнетонов, показатель магнитного монополя. К сожалению, в тот момент в лаборатории никого не было, и никто не смог воспроизвести этот результат или найти второй монополь.

CABRERA B. (1982). FIRST RESULTS FROM A SUPERCONDUCTIVE DETECTOR FOR MOVING MAGNETIC MONOPOLES, PHYSICAL REVIEW LETTERS, 48 (20) 1378–1381

Открытие потрясло сообщество, вызвав огромную волну интереса. Было построено огромное количество разнообразных устройств, с большей площадью и с большим количеством петель, к исследованию присоединились новые группы. Но несмотря на большое количество ресурсов, второй монополь так никогда и не нашли. Стивен Вайнберг, прославленный нобелевский лауреат, разработчик Стандартной Модели, написал для Кабреры на следующий День Святого Валентина такое стихотворение:

Розы красны, 
фиалки сини,
Время монополя
номер два!


Но второй монополь так никогда и не появился. 37 лет спустя первого (и единственного) открытия, поиск магнитных монополей был, в основном, прекращен, оставшись только на эксперименте IceCube в Антарктике, с наиболее строгими лимитами.


Экспериментальные ограничения магнитных монополей. Самая нижняя линия представляет собой самое большое, от эксперимента IceCube. Второй магнитный монополь не был найден за все последующие 37 лет поисков.
KATZ, U.F. ET AL. PROG.PART.NUCL.PHYS. 67 (2012) 651–704

Возможно, мы никогда не узнаем, что же было тогда в детекторе на День Святого Валентина 1982 года. Был ли это действительно магнитный монополь, который попал туда по счастливой случайности? Или, может, это был сбой оборудования? Необычный тип космических лучей? Или, может быть, даже розыгрыш какого-то студента, конкурента или саботажника-профи?


В экспериментальной науке самое важное - возможность воспроизвести результаты, а второй монополь так никогда и не нашли. Такая прекрасная симметричная Вселенная, какой она могла быть, просто не соответствует той Вселенной, которую мы сейчас наблюдаем. Никто не знает, что же случилось, чтобы дурачить нас, представляющих, что мы открыли магнитный монополь, но без повторяющихся подтверждений мы не можем заключить, что это было в реальности. Пока можно с полной уверенностью утверждать, что магнитные монополи не существуют.

среда, 13 февраля 2019 г.

ESOCast 191 Light: Быстротечный момент времени



Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

вторник, 12 февраля 2019 г.

ESOCast 190: Чилийская релаксация - Огонь в небе



Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

понедельник, 11 февраля 2019 г.

ESOCast 189 Light: Самый большой массив гамма-телескопов прибыл в Паранал



Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

воскресенье, 10 февраля 2019 г.

ESOCast 188 Light: Танцуя с врагом



Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

суббота, 9 февраля 2019 г.

ESOCast 187 Light: Первый свет SPECULOOS



Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

Про Вселенную и переменные типа Дельты Щита




Сериал "Про Вселенную" рассказывает удивительные истории о прошлом и настоящем некоторых классов объектов - переменных, гиперскоростных, блуждающих звездах, миллисекундных пульсарах, новых. Активно работаем с формой изложения - тут и стихи, и юмор, и драма. Каждый найдет для себя что-то свое, по душе.

Подписаться в iTunes:

Звукопись. Трек 167. Персей А

"Звукопись" - это короткие ролики об объектах или снимках, которые нас удивили. Все, что делает нашу Вселенную такой прекрасной, такой динамичной, такой живой...

Подписаться в iTunes:

пятница, 8 февраля 2019 г.

ESOCast 185 Light: Космическая змея



Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

четверг, 7 февраля 2019 г.

А внутри соленая, слово кровь

Credit: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); NRAO/AUI/NSF; Gemini Observatory/AURA

7 февраля 2019 года

Позади Туманности Ориона,  в полутора тысячах световых лет от Земли, в плотных пылевых облаках рождаются звезды. Их протопланетные диски, конечно же, наполнены всякой всячиной, это понятно. Но теперь астрономы, работающие с массивом радиотелескопов АЛМА, обнаружили там еще и ...обычную поваренную соль NaCl!!

Исследования проводились в радио и микроволновом диапазоне, и показали в спектрах сильные, отчетливые следы натрия, калия и даже соли. Температура в разных местах протодисков меняется от 100 до 4 тысяч кельвин - от кошмарного холода до жуткой жары, и поэтому можно сказать, что тут создаются оптимальные условия для того, чтобы любой затесавшийся в обычную пыль элемент проявил себя в спектре наилучшим образом.

Исследователи рассуждают о том, что скорее всего, эта соль просыпалась во время столкновений камешков пылевого диска, в которых она была заключена изначально. Все это удивительно еще и с той точки зрения, что, как мы знали ранее, соль раньше была обнаружена только в материале умирающих звезд, а тут мы имеем дело с молоденькими, только что родившимся или рождающимися звездами. Как тут не вспомнить классический звездный цикл рождение-синтез-смерть, когда окрестность умерших звезд постепенно наполняется тяжелыми элементами, которые в следующем цикле могут оказаться уже на планетах новорожденной звезды... Кажется, тут как раз такой случай!

Подписи соли найдены на расстояниях от 30 до 60 астрономических единиц от их звезд. На основе наблюдений астрономы утверждают, что в этой области (позади Туманности Ориона!) может быть до 1 секстиллиона килограммов соли! (это число такое - один с 21 нулем, а именно: 1,000,000,000,000,000,000,000). Примерно такое количество содержат все океаны Земли...

Область Орион Источник I, которой принадлежат все объекты исследования - часть молекулярного облака Ориона, где сейчас происходит настоящий взрыв звездных рождений!

А теперь астрономы собираются поискать там металлы. Необязательно, что это будет платина или золото, в астрофизике к металлам причисляют все химические элементы тяжелее гелия.

А кому солички насыпать?

ESOCast 184 Light: Суперземля на орбите звезды Барнарда



Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

среда, 6 февраля 2019 г.

ESOCast 183 Light: Зрелищный экзопланетный таймлапс



Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

Пульсар-беглец



Останки сверхновой SNR MSH 11-16A (в центре) и быстро удирающий с места событий пульсар IGR J11014-6103 (салатовым, чуть правее и ниже)!!

Пульсар оставляет за собой ярко светящийся в рентгеновском диапазоне хвост длиной почти 3 световых года, двигаясь нам навстречу и слегка вправо-вниз.

Хвост - это ударные волны перемещения пульсара в межзвездного материале, нечто вроде кругов воздуха от пули в фильме "Матрица" - видите, как он расширяется, показывая, откуда и куда следует вызвавший его объект?

Что там за второй тусклый хвост уходит вправо вверх - непонятно, возможно, это следствие джетов материи, которые каждый нормальный пульсар разгоняет от себя в пространство...

Перевел мили в час в километры в секунду - получилось почти 3 тысячи! Ого!

Представьте себе силу, выбросившую целую звезду с ее места и придавшую ей скорость почти в три тысячи км/с...

вторник, 5 февраля 2019 г.

ESOCast 182 Light: ALMA и MUSE зафиксировали галактический фонтан (4К)




Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

понедельник, 4 февраля 2019 г.

БАДАБУМ





Звёзд на небе миллионы. Эта Киля - одна.

🌟 🌟

Двойная система, где центральный компонент является чуть ли не единственным известным нам сейчас представителем очень редкого класса голубых переменных сверхвысокой светимости (LBV) массой до 250 солнечных, рядом с которым находится ещё один голубой гигант (класс О) массой примерно до 80 солнечных!

Центральная звезда системы - источник лазерного излучения в ультрафиолетовом диапазоне, не стой в луче, поджарит.

☠️

Мощь, ярость, напор этих бешеных гигантов выплеснулись наружу еще в 1837 году, когда из ничем не примечательной звёзды 4й величины Эта Киля вдруг вспыхнула, став второй по яркости после Сириуса звездой на всем небе!

БАБАХ!!

Это было самое настоящее Великое Извержение, когда центральная звезда потеряла, по оценкам, до 30 масс Солнца, а вокруг нее стала стремительно набухать туманность Гомункулус, с четко выделенными долями!!

Но к 1847 году блеск Эты ослаб настолько, что ее уже нельзя было увидеть невооружённым глазом, и интерес к ней широкой околонаучной общественности того времени сошел на нет.

И только много-много лет спустя телескоп Хаббл помог нам установить, что же там сейчас происходит.

Ее фото обошли все СМИ, своя доля славы досталась каждому, кто занимался ее изучением - тогда, в девяностых.

А теперь, в совершенно новом исследовании команда учёных установила, что на самом деле Эта Киля должна быть ярче, чем мы ее сейчас видим. 

🤔

Оказалось, что волею Бога-Изобретателя (в простонародье - случая) ее загораживает от нас довольно плотное облако пыли, которое, впрочем, к 2032 году плюс-минус четыре года, должно совершенно рассеяться в пространстве, и вот тогда эта Эта станет гораздо, гораздо, гораздо ярче! 

И туманность Гомункулус просто утонет в ее яркости... 

Так что пока мы ещё не лишились этого дивного зрелища навсегда, спешите видеть ее такой - спасибо Джуди Смит  (Judy Smith), которая обработала для нас  старый снимок космического телескопа  Хаббл.

Но то был ещё не настоящий взрыв, так прелюдия. Настоящий взрыв Эты Киля ещё впереди!

😮

Часики-то для Эты (с такой-то массой!) уже давно тикают, и уже совсем скоро  она закончит жизнь в мощнейшем взрыве, став сверхновой!!

БАДАБУМ!!!

Интересно, сможет ли тогда она затмить собой Солнце??

P.S. паниковать и расползаться по уютным кладбищам несколько преждевременно, ибо "совсем скоро" по астрономическим меркам может значить аж целых несколько миллионов лет. Наша цивилизация столько не проживет...

Ссылки:

Твиттер Джуди Смит

Статья:

Википедия с подробным описанием Эты Киля для общего развития:

ESOCast 181 Light: Самые подробные наблюдения материала близко к черной дыре



Неделя "ESO в гостях у "Живой Вселенной"

Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

воскресенье, 3 февраля 2019 г.

пятница, 1 февраля 2019 г.

ESOcast 180 Light: Пират южных небес (4K UHD)


Включайте русские субтитры, подготовленные нами для Европейской Южной Обсерватории (кнопка СС в проигрывателе)

понедельник, 28 января 2019 г.

Крутятся диски


КРУТЯТСЯ  ДИСКИ

💿📀

Масштабы цифровой революции, произошедшей в астрономии за 20 лет, прямо на наших глазах, ещё требуют своего осмысления.

Там, где раньше бережно копили фотоны света, балансируя на грани между чувствительностью эмульсии, зерном и нарастающей с каждой секундой оверэкспозиции вуалью, теперь можно позволить себе часы и целые сутки наблюдений.

Там, где  часами мёрзли, приникнув к окуляру гида, чтобы не дай бог не сместить ведущую звезду в перекрестье нитей, теперь делают сотни пятисекундных снимков, набирая их потом в стек, где методом сложения усиливают сигнал во много раз.

Там, где как зеницу Ока берегли удачный кадр в стеклотеке, теперь тысячи, тысячи, тысячи записей, которые специальные программы прочесывают на предмет разных интересности или отличий
Вот проект DSHARP, проводимый уже несколько месяцев, получил и обработал первые часы наблюдений.

Всего-то занимаются люди протопланетными дисками, подумаешь...

И вот первая коллекция этих дисков только что опубликована Европейской Южной Обсерваторией.

Астрономы изучают их морфологию и тонкие детали структуры, чтобы понять, как образуются зерна планет, как они растут, и как превращаются в полноценные планеты.

Природа ставит миллионы подобных  экспериментов по всей Галактике в течение миллиардов лет, и только теперь, с мощью мегамассива АЛМА мы в состоянии разрешить доли угловых секунд во что-то осмысленное, и не лишённое  изящества и грации!

Каждый, каждый из этих дисков - шанс на планетную систему, на новые Земли, на жизнь!!

Credit:

ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Andrews et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

https://www.eso.org/public/images/potw1904a/?utm_source=Twitter&utm_medium=social&utm_campaign=SocialSignIn


Драма в скоплении Кома


ДРАМА В СКОПЛЕНИИ КОМА

Галактика D100 прорывается через горячий газ скопления Кома, волоча за собой длиннющий хвост материала!!

Межгалактическое пространство скоплений галактик совсем не пустое, оно наполнено разреженным и очень горячим (речь идёт о миллионах градусов!) газом.

Этот газ обнаруживает себя в данных рентгеновского излучения, которое с удовольствием собирает для нас рентгеновская орбитальная обсерватория Чандра.

А космический телескоп Хаббл показывает, что происходит в визуальном и ближнем инфракрасном диапазонах.

А происходит тут настоящая драма в стиле Макбет или Гамлета!!  Здесь на умопомрачительной, бешеной скорости во тьме несётся гигантская галактика, вспахивая пространство-время, как плугом, своими боками!

За ней тянется гигантский хвост сорванных оболочек из звёзд, пыли и газа - примерно в десять раз длиннее ее диаметра. То есть если принять этот диаметр в 100 тысяч световых лет, хвост получается длиной в миллион световых!!

Такой процесс называется "срыв оболочек ударным давлением" и этот снимок - одна из лучших его иллюстраций.

В хвосте идёт бешеное звездообразования, а пыль его нагревается, клубится и медленно растекается потом в разные стороны, искажая первоначальную форму...

Если вы видели пролет яркого болида,  вспомните, как быстро его хвост тускнел, а потом расползался в стороны под действием движением слоев в верхней атмосфере Земли.

Здесь роль болида играет целая галактика!

https://www.spacetelescope.org/images/potw1904a/?utm_source=Twitter&utm_medium=social&utm_campaign=SocialSignIn

суббота, 26 января 2019 г.

М-карлики и судьба их систем


Credit: NASA, ESA, J. Wisniewski (University of Oklahoma), C. Grady (Eureka Scientific), and G. Schneider (Steward Observatory)

В прошлом году многие, кто связан с наукой о Вселенной да и простые энтузиасты, несколько месяцев находились в сладостной эйфории  - в системе TRAPPIST-1 открыто сразу 7 планет, три из которых - практически, земли в зоне обитаемости!

Воображение, как водится, рисовало самые смелые картины о наличии жизни хотя бы на одной из них.

Красные карлики вообще кажутся очень перспективными для поиска экзопланет - живут по 10 млрд лет, планеты у них, как правило, только земного типа или суперземли...

Сюда ещё можно добавить колоссальную распространенность М-карликов в Галактике, которых, по разным оценкам, может быть от 5 до 20 раз больше, чем всех остальных звёзд вместе взятых! Представляете, какие это шансы на то, что хоть где-то жизнь обязательно будет?!

Но скептики упирали на то, что М-карлики, вообще говоря, не самые лучшие хозяева - они недостаточно стабильны, у них сильнейшие магнитные поля, на их поверхности часто происходят мощные ультрафиолетовые вспышки, и планетам в таких условиях крайне трудно будет накопить хоть какую-то атмосферу, пригодную для защиты будущего живого на них.

Теперь вот сообщают, что у М-карликов обнаружилась ещё одна скверная черта.

Изучая молодой М-карлик AU Микроскопа на снимках космического телескопа Хаббл,  учёные из обсерватории Стюард обнаружили, что звезда эта выдувает из конверта газа вокруг себя пузыри один за одним (всего их насчитали шесть), и этот материал уносит прочь весь мусор, оставшийся от строительства планетной системы. А это плохо потому, что, как сейчас считается, именно этот замёрзший мусор - кометы и астероиды - возможно, и стали начальным условием зарождения жизни на Земле, принеся на нее воду...

Credit: NASA, ESA, J. Wisniewski (University of Oklahoma), C. Grady (Eureka Scientific), and G. Schneider (Steward Observatory)
По расчетам, если звезда продолжит выдувать пузыри такими темпами, она может полностью избавиться от своего пылевого диска за полтора млн лет.

Конечно, это не значит, что все поголовно системы М-карликов не годятся для жизни.

Но, с другой стороны, снова заставляет задуматься о том, насколько редким чудом природы может быть жизнь...

 AU Микроскопа расположена в 32 световых годах от нас, ей 24 млн лет, и там находится одна известная нам планета с периодом обращения 1 земной месяц.