Космос

[batkov]

Передача сообщения через «кротовую нору» приведет к испарению черной дыры

Если вы хотите передать сообщение через «кротовую нору», вам лучше формулировать мысль кратко.

При определенных условиях через гипотетическую «кротовую нору», связывающую черные дыры, расположенные в различных Вселенных, может быть передано сообщение, выяснили физики. К сожалению, эти результаты показывают, что лишь небольшое количество информации (измеренной в квантовых битах, или кубитах), может быть отправлено таким образом.

«В наших расчетах мы пришли к неутешительным выводам, в том смысле, что через «кротовую нору» возможна передача лишь одного или двух кубитов информации», - сказал один из авторов нового исследования Сэм ван Лёвен (Sam van Leuven) из Витватерсрандского университета, ЮАР.

Спойлер   :

Обычно при попадании какого-либо объекта в черную дыру он оказывается в конечном счете в ее центре, в точке с бесконечной плотностью, известной как сингулярность, и никогда не возвращается к «прежней жизни». Однако, если черная дыра связана с другой черной дырой через «кротовую нору», и траектория сообщения окажется «правильной», то теоретически такое сообщение может выйти с другой стороны «кротовой норы» - возможно, в другой Вселенной.

Проведенные командой Ван Лёвена расчеты показали, что лишь несколько битов информации могут быть переданы таким образом – значительно меньше, чем было показано в предыдущих исследованиях, выполненных с использованием других методов. Кроме того, исследователи обнаружили, что отправка информации изменяет сами черные дыры. Масса отправляющей информацию черной дыры растет, а принимающей – уменьшается с каждым новым сообщением. После отправки первого сообщения принимающая информацию черная дыра теряет примерно 30 процентов своей массы, а при приеме последующих сообщений продолжает терять массу до полного испарения, после которого дальнейшая передача информации становится невозможной, указывают авторы.

[batkov]

29 августа 2019 07:34:21
Прототип аппарата Starhopper фирмы SpaceX совершает свой самый высокий прыжок
Самый высокий прыжок прототипа Starhopper («Звездный прыгун») также стал для него последним.

Первый прототип аппарата Starship («Звездолет») компании SpaceX, предназначенного для колонизации Марса, успешно прошел свои последние летные испытания позавчера, 27 августа, поднявшись в воздух более чем на сотню метров на площадке полигона компании, расположенного в Южном Техасе.

Аппарат Starhopper стартовал в 17:00 часов по местному времени Техаса (22:00 GMT), достиг целевой высоты, а затем отлетел в сторону, чтобы приземлиться на расположенной неподалеку посадочной площадке. Весь полет продолжался в течение всего лишь 57 секунд.

«Поздравляю, команда SpaceX!», - написал Илон Маск в Твиттере сразу после полета.

Максимальной высотой для сегодняшнего полета являлась отметка в 150 метров, указал основатель и исполнительный директор компании SpaceX Илон Маск в Твиттере на этой неделе. Это ограничение было наложено Федеральным управлением гражданской авиации США, которое выдает лицензии на запуски космических аппаратов и летные испытания.

Этот «прыжок» стал самым высоким для данной версии «Звездолета». В ходе предыдущих двух прыжков, выполненных в начале апреля, аппарат едва отрывался от земли; оба раза он был зафиксирован во время прыжка при помощи тросов. Первый прыжок без «страховки» был произведен 25 июля; тогда аппарат поднялся на высоту примерно 20 метров в небе над Техасом.

Пробный полет, состоявшийся в минувший вторник, изначально был запланирован днем ранее, 26 августа. Однако эту попытку пришлось отменить, по всей видимости, из-за проблемы с воспламенителем двигателя Raptor, сказал Маск.

Этот прыжок аппарата Starhopper стал последним для данной версии «Звездолета» - теперь на смену «прыгуну» придут прототипы Starship Mk1 и Mk2, оснащенные вместо одного тремя двигателями Raptor каждый. Летные испытания этих прототипов откроют дорогу к операционным полетам аппарата Starship (с миссией по размещению на орбите спутников связи), которые начнутся уже в 2021 г.

Финальная версия аппарата Starship вместимостью 100 пассажиров будет оснащена шестью двигателями нового поколения Raptor, разработанными компанией SpaceX, а гигантская ракета-носитель Super Heavy, способная отправить этот корабль к Марсу - 35 двигателями этой марки.

[vdovbnenko]

[student]

Китайский ровер обнаружил на обратной стороне Луны кое-что необычное
2:03 31/08/2019

Китайский лунный ровер миссии «Чанъэ-4» обнаружил гелеобразный материал необычного цвета во время исследования поверхности дальней стороны Луны.

Ровер «Юйту-2» этой миссии наткнулся на удивительный объект на восьмой лунный день, проведенный на поверхности естественного спутника нашей планеты. Заинтригованные этими необычными находками, ученые миссии отложили все другие запланированные поездки ровера в надежде выяснить природу загадочного материала.

Восьмой лунный день начался 25 июля; «Юйту-2» начал движение в местности, испещренной небольшими ударными воронками. 28 июля команда миссии «Чанъэ-4» готовилась погрузить ровер «Юйту-2» в обычный полуденный «сон», чтобы защитить луноход от высоких температур и губительного излучения Солнца, находящегося высоко в небе. Один из членов команды, проверяя снимки, сделанные при помощи основной камеры ровера, заметил небольшой кратер, который, судя по фотографии, содержал материал, отличающийся по цвету и блеску от окружающего его фона.

Спойлер   :

Воодушевленная этими находками, команда, осуществляющая управление движением ровера, привлекла к исследованию планетологов. Вместе эти две команды приняли решение отложить дальнейшие поездки ровера «Юйту-2» на запад, а вместо этого более подробно исследовать обнаруженный им необычный материал.

Используя бортовые камеры, позволяющие избежать столкновения с препятствиями, «Юйту-2» осторожно приблизился к кратеру, а затем произвел наведение на этот необычно окрашенный материал и его окрестности. Ровер исследовал обе этих зоны при помощи спектрометра Visible and Near-Infrared Spectrometer (VNIS). Этот инструмент, который позволяет анализировать химический состав материала по отраженному от него или рассеянному на нем свету, известен тем, что с его помощью в мае в кратере Карман был обнаружен материал лунной мантии.

До настоящего времени ученые не смогли определить природу таинственной окрашенной субстанции и констатируют лишь, что материал «гелеобразный» и имеет «необычный цвет». Одно из возможных объяснений, предлагаемое учеными, не входящими в состав научной команды миссии «Чанъэ-4», состоит в том, что загадочный материал представляет собой стекло, образовавшееся при плавлении горных пород в результате космического столкновения астероида с поверхностью Луны.

Миссия «Чанъэ-4» была запущена в начале декабря 2018 г. и совершила первую в истории освоения космоса мягкую посадку на поверхность дальней стороны Луны 3 января 2019 г. К окончанию 3-го лунного дня ровер «Юйту-2» прошел в общей сложности 271 метр по поверхности Луны.

[batkov]

Потрясающее изображение галактики в 15 млн световых лет от нас

 10:51 31/08/2019
Хотя M83 примерно в два раза меньше Млечного Пути, она похожа на нашу Галактику, так как является спиральной галактикой с перемычкой. Ученым интересно исследовать M83 — в частности, чтобы лучше понять Млечный Путь.

Спойлер   :

Как и в нашей Галактике, в Messier 83 формируются новые звезды. Звездообразование — это интенсивный процесс, который производит большое количество радиации. Заметить последнюю, впрочем, не так просто, с учетом того что M83 находится на большом расстоянии; для получения нового изображения специалисты использовали космический рентгеновский телескоп XMM-Newton Европейского космического агентства.

Телескоп детектировал формирование новых звезд в M83 — на изображении данные процессы заметны в виде ярких точек. Впрочем, большинство ярких точек на изображении демонстрируют иные процессы — связанные с окончанием жизненного цикла звезд: это могут быть вспышки сверхновых, производящие мощное излучение; кроме того, бинарные системы, где один из объектов — черная дыра или нейтронная звезда, могут производить мощные рентгеновские лучи, когда он активно аккрецирует вещество компаньона.

Красный регион в центре изображения — это центр M83, а рентгеновские источники внутри ассоциируют с экстремальной средой в окрестностях сверхмассивной черной дыры.



XMM-Newton наблюдал Messier 83 не однажды — в январе 2003 года, в январе и августе 2015 г., в феврале и августе 2015 г. и в январе 2016 г. (наблюдения в различное время объединили в единую анимацию, которая показана выше).

[batkov]

Впервые астрономы наблюдают в реальном времени изменение цвета астероида

В декабре прошлого года ученые открыли «активный» астероид в Главном астероидном поясе, располагающемся между орбитами Марса и Юпитера. Этот космический камень, получивший обозначение (6478) Голт, при движении оставляет за собой то, что выглядит как две пылевых полосы – активное поведение, которое обычно ассоциируется с кометами, но редко наблюдается в случае астероидов.

В то время как астрономы строят гипотезы относительно причин возникновения этой кометоподобной активности у астероида (6478) Голт, команда исследователей из Массачусетского технологического института, США, сообщает о результатах наблюдений этого астероида в ближнем инфракрасном диапазоне, согласно которым космический камень поменял свой цвет с красного на голубой. Это исследование стало первым случаем наблюдения изменения цвета астероидом в реальном времени.

Спойлер   :

«Это большой сюрприз! – говорит Майкл Марссет (Michael Marsset), исследователь-постдок с кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института и один из авторов нового исследования. – Мы думаем, что стали свидетелями того, как астероид потерял свою красноватую пыль в космос, и теперь мы наблюдаем нижележащие, голубые слои материала этого астероида».

Команда Марссета проводила наблюдения объекта (6478) Голт при помощи инструмента Infrared Telescope Facility (IRTF) НАСА, расположенного на Гавайях.

Марссет и его коллеги также подтвердили, что астероид является каменистым – и это свидетельствует о том, что механизм формирования «хвоста», тянущегося за космическим камнем, принципиально отличается от механизма формирования хвоста кометы, представляющего собой пыль и газы, образующиеся при испарении летучих веществ с поверхности кометы.

Согласно исследователям, верхний слой пыли астероида со временем приобрел красный цвет под воздействием космической радиации. Этот тонкий слой толщиной всего лишь в несколько микрон мог быть в дальнейшем удален с поверхности космического камня под действием центробежной силы, связанной с вращением астероида вокруг собственной оси. Для этого период вращения космического камня должен составлять порядка нескольких часов, отмечают авторы. Такая скорость вращения астероида, в свою очередь, могла быть достигнута под действием солнечного излучения – так называемый ЯОРП-эффект, добавляют они. Для подтверждения этой гипотезы команде придется снять кривые блеска астероида, для чего требуются дополнительные наблюдения.

[vdovbnenko]

На Луне обнаружено неизвестное вещество

Ученые пока не узнали что это и не показывают находку. Среди рассматриваемых версий - стекло от расплавления пород из-за удара метеорита.
Китайский луноход Yutu-2 обнаружил в одном из лунных кратеров неизвестное вещество. Об этом сообщает Science Alert.

В китайском космическом агентстве находку назвали "гелем с таинственным блеском". Что это за соединение пока не известно, его не показывают на фото. Зато в Сети показали луноход, направленный к кратеру Луны с таинственным веществом.

Специалисты считают, что самой вероятной версией происхождения материала является расплавление пород из-за удара метеорита.

Yutu-2 нашел неизвестное вещество спустя три дня после начала работы При этом накануне аппарат хотели отключить, чтобы защитить от перегрева.

[batkov]

Зонд Parker Solar Probe НАСА совершил третий солнечный пролет    
Представители НАСА заявили, что космический корабль Parker совершил свой третий близкий солнечный полет в воскресенье (1 сентября), пролетев в пределах 24 миллиона километров (80 световых секунд) от нашей звезды. В момент ближайшего приближения, или перигелия, зонд двигался со скоростью более 343 100 км/ч, добавили они.

И Parker Solar Probe пережил свое последнее испытание огнем и находится в хорошем состоянии.

«Диспетчеры миссий в Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд, получили данные вскоре после перигелия, что означает, что все системы работали так, как задумано, и что космический корабль был в добром здравии», - написали члены команды миссии в обновлении вторник (3 сентября).

Солнечный зонд Parker стоимостью 1,5 миллиарда долларов, запущенный в августе 2018 года, призван помочь исследователям лучше понять, как работает Солнце. Если все пойдет по плану, космический корабль совершит в общей сложности два десятка близких солнечных пролетов за семь лет работы, со временем все ближе и ближе к нашей звезде.

Космический корабль уже имеет рекордные скорости и сближения, но он продолжит устанавливать новые рекорды до 2025 года. Например, во время последних нескольких пролетов, Parker изучил всего 6,16 миллионов км солнечной поверхности, достигая максимальных скоростей около 690 000 км/ч.

По словам членов миссии, различные наблюдения корабля должны помочь ученым разгадать некоторые давние солнечные загадки. Главными среди этих загадок являются его солнечный ветер, поток заряженных частиц, исходящих от Солнца, разгоняемый до таких огромных скоростей и почему внешняя атмосфера Солнца намного горячее его поверхности.

[batkov]

05 сентября 2019 19:32:48
В пузырях Ферми происходит что-то странное


В 2010 г. астрономы, работающие с космической гамма-обсерваторией НАСА Fermi («Ферми»), объявили об открытии двух гигантских «пузырей». Эти структуры, общим центром которых является ядро нашей галактики Млечный путь, вытянулись над и под плоскостью Галактики на расстояние свыше 25000 световых лет в каждую сторону. Их происхождение до сих пор остается загадкой, однако, каково бы оно ни было, эти загадочные «пузыри» испускают большие количества высокоэнергетического излучения.

Спойлер   :

Относительно происхождения пузырей Ферми в настоящее предложено несколько гипотез. Возможно, эти пузыри являются остатками высокоэнергетических джетов, направленных в противоположные стороны от центральной сверхмассивной черной дыры (СМЧД) Галактики под названием Стрелец А*. Согласно другой версии, одна отдельная звезда слишком близко подошла к СМЧД нашей Галактики и была разорвана в клочья, в результате чего выделилось огромное количество энергии. Возможно также, что существование пузырей связано не с СМЧД Стрелец А*, а с большим числом звезд в окрестностях центра Галактики – десятками или сотнями звезд, взорвавшихся почти одновременно как сверхновые и сформировавших гигантские структуры, наблюдаемые как «пузыри» за пределами Галактики.

Считается, что гамма-излучение в пузырях Ферми формируется за счет космических лучей, представляющих собой высокоэнергетические частицы. Однако при взаимодействии частиц космических лучей друг с другом формируются также частицы, известные как нейтрино, которые почти не взаимодействуют с обычной материей, однако могут быть зарегистрированы при помощи специальных экспериментов, таких как эксперимент IceCube, включающий кубический километр чистого антарктического льда в качестве детектора. При помощи этого детектора до сих пор было обнаружено 10 таких «призрачных частиц» со стороны пузырей Ферми, однако ученые не могут однозначно утверждать, что эти нейтрино не пришли к нам из более далеких областей Вселенной.

Недавно команда исследователей еще раз проанализировала имеющиеся данные по происхождению пузырей Ферми, даже добавив к ним новейшие результаты с детектора High Altitude Water Cherenkov detector (новый высокочувствительный детектор гамма-излучения наземного базирования), и объединила эту информацию с различными теоретическими моделями в поисках универсального механизма для объяснения всех наблюдений. В работе команда делает вывод, что такого механизма найти не удалось, и тайна происхождения пузырей Ферми на настоящее время продолжает оставаться нераскрытой.

Исследование представлено на сервере научных препринтов arxiv.org; главный автор Паола Альварез-Хуртадо (Paola Alvarez-Hurtado).

[batkov]

09 сентября 2019 05:11:49
Ученые объясняют «невозможное» наблюдаемое изменение периода вращения Сатурна
В новом исследовании ученые делают попытку объяснить загадочное изменение измеренной скорости вращения Сатурна вокруг собственной оси сезонными изменениями условий на планете.

Определение периода вращения планеты вокруг собственной оси представляет меньше всего трудностей для планет с твердой поверхностью – в этом случае астрономы выбирают на поверхности некоторый ориентир, и замеряют продолжительность его полного оборота вокруг оси планеты. В случае газовых гигантов, таких как Юпитер, ученые анализируют периодические модуляции интенсивности радиосигналов, создаваемых вращающимся магнитным полем планеты.

Однако Сатурн многие годы «скрывал» от ученых истинный период своего вращения. Во-первых, радиосигналы на низких частотах, испускаемые его магнитным полем, поглощаются земной атмосферой, а потому измерения скорости вращения этого газового гиганта можно проводить только из космоса. Лишь в 1980 и 1981 гг. аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» смогли получить данные о периоде вращения Сатурна, который составил 10 часов 40 минут. Но когда 23 годами позднее в систему Сатурна прибыл аппарат НАСА Cassini («Кассини»), он обнаружил, что период вращения Сатурна необъяснимым образом изменился на 6 минут (примерно 1 процент). Такие изменения скорости вращения в случае планет длятся сотнями миллионов лет, поэтому в данном случае их можно считать «невозможными».

Так в чем же состояла ошибка при измерениях скорости вращения Сатурна? Согласно новому исследованию, проведенному учеными во главе с Дуэйном Понтиусом (Duane Pontius) из Колледжа Южного Бирмингема, США, проблема заключается в том, что на Сатурне, в отличие от Юпитера, имеет место чередование сезонов, так же, как и на Земле, поскольку Сатурн имеет значительный наклон оси вращения по отношению к плоскости эклиптики. Смена сезонов обусловливает изменения в интенсивности облучения плазмы, расположенной у полюсов планеты, а та, в свою очередь, оказывает тормозящее влияние на вращающуюся атмосферу Сатурна в тех широтах, где происходит контакт неионизированной и ионизированной частей атмосферы планеты. Именно эти изменения скорости вращения атмосферы в широтах, контактирующих с областью существования плазмы, задают измеряемый нами период радиосигнала, демонстрирующий такие «невозможные» изменения, пояснили авторы работы.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research.

[batkov]

10 сентября 2019 04:30:45
Редкие метеориты могли формироваться в ходе столкновения на «влажном» Марсе
секреты Красной планеты.

Более древний из этих двух кратеров, возможно, сформировался во время столкновения, в ходе которого кипящая вода прорывалась из-под поверхности вверх и активно взаимодействовала с минералами. Эта «картина событий» может позволить исследователям проследить происхождение марсианских метеоритов с точностью до определенной области поверхности, чего прежде никогда еще не удавалось сделать.

Точное знание места происхождения марсианских метеоритов может «дать ключи к разгадке секретов Марса», сказал главный автор новой работы Люк Дэйли (Luke Daly), планетолог из Университета Глазго, Шотландия.

В своей работе Дэйли и его команда проанализировали два метеорита, относящихся к классу нахлитов. Один из изученных в работе нахлитов был обнаружен в Индиане, США, в 1931 г., второй – в 2003 г. в Антарктике.

Предыдущие исследования показали, что нахлиты изначально представляли собой марсианские вулканические породы, которые кристаллизовались из магмы примерно 1,3-1,4 миллиарда лет назад. Позднее космическое столкновение отправило эти камни с поверхности Красной планеты в сторону Земли, что произошло примерно 11 миллионов лет назад.

Согласно результатам нового микроскопического исследования этих метеоритов, проведенного командой Дэйли, образцы подвергались воздействию ударных волн и горячей воды, которая, в свою очередь, могла сформироваться в результате таяния и закипания вечной мерзлоты на Марсе при древнем космическом столкновении. Это событие, согласно оценкам Дэйли и его коллег, произошло примерно 630 миллионов лет назад.

Благодаря этим находкам Дэйли и его коллеги теперь имеют возможность локализовать область происхождения метеоритов на поверхности Марса – вероятно, в этой области будут соседствовать ударный кратер, сформировавшийся 11 миллионов лет назад – из которого были выбиты оба метеорита – и более древний кратер возрастом примерно 630 миллионов лет, «помнящий» столкновение, в результате которого были изменены сами камни, пояснили авторы. В настоящее время они занимаются поисками подходящей пары кратеров при помощи специального программного обеспечения.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

[batkov]

Получен первый цветной снимок уникальной межзвездной кометы
Комета C/2019 Q4 (Borisov) открыта крымским астрономом Геннадием Борисовым 30 августа 2019 года.


В ночь с 9 на 10 сентября 2019 года телескоп Джемини Север, расположенный на вершине вулкана Мауна-Кеа на острове Гавайи (США), с использованием мультиобъектного спектрографа получил четыре снимка в красном и зеленом фильтрах уникальной межзвездной кометы C/2019 Q4 (Borisov), объединение которых позволило впервые увидеть «ледяную гостью» в цвете.

«Получение этого изображения стало возможным благодаря способности телескопов Обсерватории Джемини наблюдать за объектами, которые имеют очень короткие окна видимости», – сказал Эндрю Стивенс, координировавший наблюдения.


Первое цветное изображение уникальной межзвездной кометы С/2019 Q4 (Borisov). Credit: Gemini Observatory/NSF/AURA
Изображение показывает ярко выраженный хвост, указывающий на улетучивание газа с поверхности кометы. Впервые межзвездный посетитель нашей Солнечной системы проявляет явную дегазацию.

В настоящее время C/2019 Q4 (Borisov) находится на небе вблизи видимого положения Солнца из-за чего ее крайне сложно наблюдать. Однако вскоре гиперболическая траектория кометы, которая свидетельствует о ее происхождении за пределами Солнечной системы, приведет гостью к более благоприятным условиям для подробного изучения.

[vdovbnenko]

Черная дыра в центре Млечного пути начала пожирать все вокруг – ученые

На протяжении 24 лет наблюдений, черная дыра Sgr A* вела себя спокойно. Сейчас она "проголодалась" и начала поглощать все подряд.
Астрономы из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе обнаружили, что черная дыра Стрелец A* "проснулась" и начала пожирать все вокруг себя. Об этом пишет Digital Trends.

Сверхмассивная черная дыра Sgr A* находится в центре Млечного Пути. Накануне она начала производить загадочные вспышки, и астрономы начали пристально за ней следить.

Оказалось, что на протяжении всех 24 лет наблюдений за черной дырой, она вела себя спокойно. Сейчас вещество вокруг черной дыры начало светиться в 2 раза ярче, нежели обычно.

Ученые считают, что это последствия того, что дыра "проголодалась" и начала поглощать все вокруг себя.

По словам ученых, у нее "разразился настоящий голод вселенского масштаба". Также специалисты утверждают, что Стрелец A* не является опасной для человечества, поскольку находится на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли.

[batkov]

 Опубликовано 16 сентября в 18:00


 Кольца Сатурна, возможно, в 40 раз старше, чем принято считать
Астрономы вновь поднимают считавшийся закрытым многолетний вопрос о возрасте колец Сатурна и указывают на их формирование в эпоху становления Солнечной системы.


Анализ данных, собранных в 2017 году космическим аппаратом «Cassini» в ходе пролета через кольца Сатурна, указал на то, что они довольно молоды и образовались примерно 100 миллионов лет назад, во времена, когда на Земле жили динозавры. Эти выводы были основаны на измерениях, предоставивших точную оценку массы колец, которые более чем на 95 процентов состоят из водяного льда и на 5 процентов из камней, органического материала и металлов, а также определении того, насколько долго «первичный» лед в них должен подвергаться воздействию пыли и микрометеоритов, чтобы достичь текущего уровня «загрязнения».


Прощальный образ Сатурна от «Cassini». Credits: NASA, ESA
Однако в исследовании, представленном журнале Nature Astronomy, ученые указывают на процесс, в ходе которого пыль и органический материал в большом количестве выбрасываются из кольцевой системы Сатурна, что говорит об их значительно более почтенном возрасте, составляющем, по новым оценкам, примерно 4 миллиарда лет.

« Мы не можем напрямую измерить возраст колец Сатурна, поэтому нам приходится прибегать к косвенным методам, оценивая их массу и химический состав. Предыдущие исследования предполагали, что приток пыли в кольца постоянен, их масса постоянна, и что они удерживают все «загрязняющее» вещество, которое улавливают. Тем не менее, все еще существует большая неопределенность по всем этим пунктам, и, если принять во внимание другие результаты миссии «Cassini», есть веские основания полагать, что кольца намного, намного старше», – рассказывает Аурелиан Крида, ведущий автор исследования из Обсерватории Лазурного берега (Франция).


Один из последних снимков темной стороны Сатурна. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Кольца Сатурна состоят из частиц размером от нескольких микрометров до нескольких метров. Взаимодействие между ними приводят к тому, что кольца «растекаются» и уносят материал, как конвейерная лента. Это приводит к потере массы от их самого внутреннего края, где частицы падают на планету, до внешнего, где материал пересекает внешнюю границу и улетучивается в область, в которой царствуют спутники.

«Исходя из нашего нынешнего понимания физики колец, масса, измеренная во время последнего этапа миссии «Cassini», отлично согласуется с моделью, показывающей, что им несколько миллиардов лет. Стоит отметить, что ничто не препятствует тому, чтобы кольца были сформированы совсем недавно и обладали точно такой же массой, оставшись почти в первозданном виде, однако это было бы большим совпадением», – отметил Аурелиан Крида.


Место входа «Cassini» в атмосферу Сатурна. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Результаты показывают, что кольца Сатурна постоянно и естественным путем очищают себя от «загрязнителей» из вне. И, хотя природа этого потенциального процесса до сих пор загадочна, главным выводом исследования является то, что «видимый» возраст не обязательно согласуется с реальным и кольцевая система может выглядеть помолодевшей.

[batkov]

«Странные» планеты-пришельцы могут быть сделаны из кварков

Астрономы идентифицировали приблизительно полдюжины экзопланет, которые могут быть сформированы из экзотической материи, известной как «странная материя», неизвестная на Земле.

Атомы, составляющие обычное вещество, имеют ядра, состоящие из протонов и нейтронов, а протоны и нейтроны состоят из субатомных частиц, называемых кварками. Существует шесть видов кварков: нижний, верхний, странный, очарованный, прелестный и истинный. Нижние и верхние кварки самые легкие. Каждый протон содержит два верхних кварка и один нижний кварк, тогда как каждый нейтрон имеет два нижних кварка и один верхний кварк.

Ученые создали странные кварки посредством мощных столкновений в ускорителях частиц, но эти кварки быстро распадались на более стабильные частицы. Однако предыдущие исследования показали, что странные кварки могут оказаться стабильными в сверхплотных нейтронных звездах.

Спойлер   :

Нейтронные звезды - это остатки крупных звезд, которые погибли в результате катастрофических взрывов, известных как сверхновые, каждая из которых вмещает массу в 1,3-2,5 раза больше массы Солнца в сферу размером около 20 километров. Их название происходит от их экзотического состава: мощное гравитационное притяжение этих остатков дробит протоны и электроны, образуя нейтроны.

Теоретически, при экстремальных давлениях, обнаруженных в ядрах особенно тяжелых нейтронных звезд, нейтроны могут распасться на суп из составляющих их кварков. Предшествующая работа предполагала, что при достаточном давлении половина нижних кварков нейтронов может превратиться в странные кварки, что приведет к появлению странных кварковых звезд из странной материи.

В принципе, странное вещество должно быть тяжелее и стабильнее, чем обычное вещество. Более того, оно может даже превратить обычную материю, с которой оно сталкивается, в более странную материю. Предыдущие исследования показали, что странная кварковая звезда, которая иногда извергает странную материю, может быстро превратить нейтронную звезду, вращающуюся вокруг нее в двойной системе, в странную кварковую звезду всего за 1 миллисекунду.

Предыдущая работа также предполагала, что нейтронные звезды и странные кварковые звезды должны иметь очень похожие средние плотности, сказал Джин-Джун Генг, астрофизик из Нанкинского университета в Китае и соавтор нового исследования, которое идентифицировало экзопланеты, возможно, сделанные из странной материи. Это затруднило бы их различие и, таким образом, выяснение, являются ли странные кварковые звезды реальными.

Однако предыдущие исследования также показали, что планеты, созданные из странной материи, могут существовать и что ученые могут отличать эти планеты от планет, созданных из обычной материи, по их плотности. Нормальные планеты имеют плотности не более 30 грамм за кубический сантиметр. Напротив, странные планеты, как правило, имеют плотность около 400 триллионов грамм на кубический сантиметр, сказал Генг и его коллеги. Для сравнения, плотность золота составляет около 19,3 грамма на кубический сантиметр.

«В то время как странная кварковая звезда очень похожа на нейтронную звезду, разница между странной планетой и нормальной планетой огромна», - сказал Генг.

Чрезвычайная плотность странных планет означает, что они могут выжить, даже если они вращаются в пределах 23,7 км от странной звезды-кварка. Исследователи утверждают, что орбита нормальной планеты может приблизиться всего лишь до 560 000 км, прежде чем ее разорвёт гравитационное притяжение нейтронной звезды.

Теперь, основываясь на этой особенности этих странных миров, ученые в Китае говорят, что они, возможно, обнаружили четырех хороших кандидатов на странные планеты. Эти экзопланеты вращаются вокруг пульсаров - быстро вращающихся нейтронных звезд, которые с нашей точки зрения на Земле вспыхивают, как маяки, - на орбитах около 560 000 км или меньше.

Исследователи отметили, что странные планеты могут также вращаться вокруг того, что кажется белым карликом - остатками нормальных звезд, которые сжигают все водородное топливо в своих ядрах, - но на самом деле являются странными кварковыми карликами. Они обнаружили пять экзопланет вокруг белых карликов, подозрительно вращающихся вокруг этих звездных остатков, что позволяет предположить, что они также могут быть странными планетами.

Тем не менее, ученые предупредили, что эти потенциальные странные планеты на самом деле могут быть белыми карликами, «которые также являются относительно компактными объектами, которые могут также располагаться близко к своим основным пульсарам», сказал Генг.

Но "массы наших кандидатов, как правило, меньше 10 масс Юпитера", сказал Генг. Напротив, белые карлики обычно в 150-100 раз больше массы Юпитера.

Один из способов определить, сделаны ли эти экзопланеты из странной материи, - это найти гравитационные волны от них. Гравитационные волны - это рябь в ткани пространства и времени, которая генерируется любым движущимся объектом.

Исследователи считают, что странная планета, вращающаяся вокруг звезды или сливающаяся со странной кварковой звездой, должна испускать гравитационные волны, отличные от тех, которые испускаются парами нейтронных звезд и нормальных планет из-за плотной природы странных планет. Они предположили, что текущий проект Advanced LIGO (Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) и телескоп Эйнштейна (будущий детектор гравитационных волн), возможно, смогут обнаружить вспышки гравитационных волн от слияний странных планет и странных кварковых звезд.

«Мы считаем, что мы предложили совершенно новый метод, который мог бы эффективно идентифицировать странные объекты из кварков», - сказал Генг.