Новости физики в Интернете


Поиск новых физических эффектов с помощью оптического резонатора

Исследователи из Дюссельдорфского университета E. Wiens, A.Yu. Nevsky и S. Schiller по стабильности частоты колебаний в оптическом резонаторе получили ограничения на новые физические эффекты, которые могли бы приводить к изменению его длины. Резонатор длиной 25 см был изготовлен из кристаллического кремния, а его резонансная частота определялась обратным временем прохождения электромагнитной волны от лазера. В течение одного года периодически выполнялось сравнение частоты резонатора с частотой водородного мазера, находящегося в лаборатории, а также с отсчётами времени, получаемыми от системы GPS, в которой они формируются по атомным часам. Это даёт сравнение стабильности частоты локальных процессов в атомах и стабильности длины резонатора. Для относительного дрейфа частоты получено ограничение |df/dt| / f < 1,4×10−20с−1, которое на два порядка сильнее, чем темп расширения Вселенной H0 ≈ 2,3×10−18с−1. Изменение локальных масштабов на уровне H0 уже было исключено в предшествующих экспериментах. Известно, что в рамках общей теории относительности хаббловское расширение имеет место только в среднем на космологических масштабах. Однако локальное расширение даже связанных объектов иногда формально рассматривается как эффект новой физики. Также в описываемом эксперименте получены ограничения на нарушение принципа локальной пространственной инвариантности (при движениях Земли) и на величину гипотетических флуктуаций пространства-времени с частотами ≈10−6 Гц. Источник: arXiv:1612.01467 [gr-qc]

Локальная желобковая неустойчивость в плазме

K. Ida (Национальный институт естественных наук, Япония) и др. в своём эксперименте подтвердили теоретическое предсказание Л.А. Арцимовича, сделанное в 1968 г., о развитии в плазме локальных возмущений типа «языков» при давлении, превышающем магнитное давление. Этот тип неустойчивости связан с желобковой неустойчивостью. Эксперимент выполнен в сверхпроводящем стеллараторе (Large Helical Device). Возмущения в плазме наблюдались магнитометрами, а также путём регистрации циклотронного радиоизлучения ионов, которое резко возрастало при развитии неустойчивости. Деформация магнитной поверхности в форме «языка» начиналась за 100 мкс и достигала максимума за 30 мкс до коллапса плазмы. Кроме того, наблюдалась деформация распределения протонов в фазовом пространстве, связанная с быстрым изменением радиального электрического поля. О желобковой неустойчивости см., например, в книге Л.А. Арцимовича «Замкнутые плазменные конфигурации», а также в обзоре М.С. Иоффе и Б.Б. Кадомцева в УФН 100 601 (1970) Источник: Scientific Reports 6 36217 (2016)

Квазижидкий слой на поверхности льда

Еще в 1850-е годы М. Фарадей предположил, что на поверхности льда имеется тонкий слой жидкой воды ниже температуры объёмного плавления льда 273 К. Основанием этой гипотезы было то, что соприкасающиеся куски льда сплавляются вместе. Позже наличие квазижидкого слоя было подтверждено во множестве экспериментов, но его происхождение и толщина оставались предметом дискуссии. M.A. Sancheza (Институт исследований полимеров Общества им. М. Планка, Германия) и др. исследовали спектроскопическими методами свойства квазижидкого слоя в интервале температур 235-273 К. Оказалось, что уже при 235 К (−38°C) на поверхности льда имеется двойной молекулярный слой (бислой) жидкой воды, а при нагревании выше 257 К появляются два таких бислоя. Подобное скачкообразное изменение толщины предсказывалось в теоретических вычислениях методом молекулярной динамики. Измерения также показали, что по характеру сети водородных связей жидкая вода в поверхностном слое больше похожа на лёд, чем на переохлаждённую воду в объёме при той же температуре. Источник: Proc. Nat. Ac. Sci. 117 203003 (2016)

Гравиметр «на чипе»

E.M. Rasel (Ганноверский университет, Германия) и его коллеги создали квантовый гравиметр, размещённый «на чипе», т.е. в пределах одной микросхемы, и функционирующий в рабочем объёме всего 1 см3 по принципу атомного интерферометра Маха – Цендера. Примерно 15000 атомов 87Rb падали с высоты 1 см и с помощью лазерных импульсов переводились в различные состояния, между которыми происходила интерференция. Новым элементом стало то, что конденсат в поле лазерной волны повторно подбрасывался вверх. Это увеличивало время его падения до нескольких десятков мс, что очень важно для измерений в столь компактном приборе. По резонансному поглощению наблюдалась интерференция атомов и находилось ускорение свободного падения. Хотя по своей чувствительности новый гравиметр пока на порядок величины уступает применяемым на практике устройствам, ввиду своей компактности он имеет хорошие перспективы. Источник: Phys. Rev. Lett. 117 203003 (2016)

Гамма-излучение из центра Галактики

В 2013-2014 гг. облако газа G2 прошло на минимальном расстоянии в 2200 радиусов Шварцшильда от сверхмассивной чёрной дыры в центре Галактики. Ожидалось, что аккреция газа из облака на чёрную дыру приведет к вспышечной активности в широком диапазоне энергий. Однако в рентгеновском, ИК- и радиодиапазоне повышения уровня излучения от центра Галактики при прохождении облаком G2 перицентра орбиты зафиксировано не было, т.к. существенного разрушения облака не произошло. M.L. Ahnen (Швейцарская высшая техническая школа Цюриха) и др. с помощью черенковского телескопа MAGIC наблюдали центр Галактики в 2012-2015 гг. в гамма-диапазоне очень высоких энергий (VHE) — при >100 ГэВ. Однако, также как и в других диапазонах, никакого влияния G2 на VHE гамма-излучение обнаружено не было. Тем не менее, в этих наблюдениях MAGIC в качестве сопутствующих результатов был измерен спектр фонового (постоянного) VHE гамма-излучения из центральной области Галактики, подтверждено наличие гамма-источника, совпадающего пространственно с остатком сверхновой G0.9+0.1, а также гамма-источника вблизи радио-дуги в центре Галактики. Источник: arXiv:1611.07095 [astro-ph.HE]


Новости не опубликованные в журнале


Поляризация радиоизлучения джетов

С помощью радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой VLBA (Национальная радиоастрономическая обсерватории — NRAO, США) выполнены измерения поляризации радиоизлучения релятивистских струй (джетов) у 20 активных ядер галактик. Фарадеевское вращение плоскости поляризации в некоторых случаях происходит вблизи струй с градиентом вдоль струи, а в некоторых случаях — далеко от струй во внегалактическом пространстве, а также при прохождении радиоизлучения через нашу Галактику. Результаты, полученные с помощью 10 радиотелескопов VLBA, помогут прояснить структуру магнитного поля в джетах и их происхождение. Источник: arXiv:1701.00271 [astro-ph.HE]

Источник быстрых радиовсплесков

С помощью наблюдений в оптическом и радиодиапазонах установлено, что источник повторяющихся быстрых радиовсплесков FRB 121102 находится в галактике на красном смещении z=0.2. Помимо всплесков, этот источник генерирует также постоянное радиоизлучение. Природа источника пока не выяснена. Источники: arXiv:1701.01098 [astro-ph.HE], arXiv:1701.01100 [astro-ph.HE], arXiv:1701.01099 [astro-ph.HE]

Квантовые измерения

В Институте Лауэ-Ланжевена (Франция) в эксперименте с нейтронной дифракцией продемонстрирован новый эффективный метод измерений, позволяющий производить томографию квантовых состояний. Новый метод основан на комбинации сильных и слабых квантовых измерений. Источники: Phys. Rev. Lett. 118 010402 (2017), phys.org

Массивные реликтовые галактики

A. Ferre-Mateu (Технологический Университет Суинберна, Австралия) и др. детально исследовали две галактики из обзора галактик HETMGS, относящиеся к классу так называемых массивных реликтовых галактик (massive relic galaxies), которые после своего образования не испытывали слияний с другими галактиками. В результате этого галактики сохранили характерный для очень старых галактик звездный состав и распределение звезд. Наличие на расстоянии до 106 Мпк двух таких галактик соответствует теоретически ожидаемой минимальной концентрации массивных реликтовых галактик во Вселенной. Источник: arXiv:1701.05197 [astro-ph.GA]

Новостной канал

Новости физики в Интернете — раздел журнала Успехи физических наук, ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. В данном обзоре новостей представлены последние открытия в физике и астрофизике.

Постоянный ведущий — Ю.Н. Ерошенко.

Материалы подготовлены на основе электронных препринтов и бюллетеней.

Физические ресурсы Рунета

© Успехи физических наук, 1918–2017
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение