Новости физики в Интернете


EMC-эффект для легких ядер

В 1983 г. Европейской мюонной коллаборацией (EMC) был открыт эффект, представляющий собой зависимость максимального импульса кварков в нуклоне от характеристик ядра, в котором находится нуклон. J. Seely и его коллеги выполнили в Лаборатории им. Т. Джеферсона эксперимент, в котором обнаружены новые особенности EMC-эффекта. Во многих теоретических работах, посвященных объяснению EMC-эффекта, делался вывод о его связи со средней плотностью или c массой ядра. Однако новый эксперимент показал, что указанные параметры характеризуют эффект не однозначно и, возможно, имеют второстепенное значение. В эксперименте исследовалось рассеяние пучка электронов с энергиями 5,8 ГэВ на мишенях из ядер 2H, 3He, 4He, 9Be, 12C. Оказалось, что величина EMC-эффекта у ядра 9Be близка к величине эффекта у 12C, хотя средняя плотность ядра 9Be значительно меньше. Таким образом, средняя плотность ядра для EMC-эффекта не является определяющим фактором. Также установлено, что легкие ядра 3He и 4He сильно различаются по величине EMC-эффекта. Объяснение полученных результатов может заключаться в кластерной структуре ядер. Так, ядро 9Be можно представить как два связанных ядра 4He и обращающийся вокруг них дополнительный нейтрон, причем средняя плотность ядра 9Be значительно меньше плотности каждого из ядер 4He. По этой причине EMC-эффект в таких ядрах может зависеть не от средней, а от локальной плотности, и у ядра 9Be EMC-эффект аналогичен эффекту для отдельных ядер 4He. Другими словами, свойства нуклонов в ядрах зависят не от массы и средней плотности всего ядра, а от локального окружения нуклона, в частности, от характеристик кластеров, содержащих этот нуклон. Источник: Phys. Rev. Lett. 103 202301 (2009)

Конус излучения Вавилова – Черенкова в «левом» веществе

Исследователи из Чжэцзянского университета (г. Ханчжоу, Китай) и Массачусетского технологического института (США) впервые наблюдали обратное излучение Вавилова – Черенкова, генерируемое в «левом» веществе (среде с одновременно отрицательными диэлектрической и магнитной проницаемости). Как и было предсказано в 1967 г. В.Г. Веселаго (см. УФН 92 517 (1967) ), в «левом» веществе конус излучения и поток энергии направлены назад по отношению к движению частицы. В описываемом эксперименте исследовалось микроволновое излучение в метаматериале — массиве проводников. Заряженная частица имитировалась последовательностью диполей с определенным образом меняющейся фазой, которые возбуждались в волноводе, состоящем из 14 щелей. Скорость движения такой «частицы» составляла v = 1,9c/n, где n — показатель преломления метаматериала. С точки зрения излучения радиоволн подобный набор диполей полностью аналогичен реальной заряженной частице, однако имитация позволила достичь значительно большей (доступной для измерения) интенсивности излучения Вавилова – Черенкова в интервале частот 8,1-9,5 Ггц. В исследованных ранее метаматериалах излучение Вавилова – Черенкова распространяться не могло ввиду характера их анизотропии, поэтому для наблюдения излучения Вавилова – Черенкова был изготовлен метаматериал со специальной конфигураций элементарных ячеек. Обратное излучение Вавилова – Черенкова может найти применение в детекторах быстрых частиц, например, в экспериментах на ускорителях. Подробнее о средах с отрицательным показателем преломления см. статьи В.Г.  Веселаго в УФН 173 790 (2003), УФН 179 689 (2009) . Источник: Phys. Rev. Lett. 103 194801 (2009)

Бозе – эйнштейновский конденсат атомов стронция

Две независимые группы исследователей из Университета Райса (США) и из Института квантовой оптики и квантовой информации и Инсбрукского университета (Австрия) получили бозе – эйнштейновский конденсат атомов изотопа 84Sr, имеющего природную распространенность всего 0,56%. Хотя изотопы 86Sr и 88Sr гораздо более распространены, они не могут охлаждаться испарительным методом из-за слишком большой (в случае 86Sr) или слишком малой (88Sr) длины рассеяния атомов. Напротив, редкий изотоп 84Sr имеет длину рассеяния 123 радиусов Бора, что идеально подходит для охлаждения, и в экспериментах обеих групп испарительное охлаждение было заключительным этапом после лазерного охлаждения в магнитооптической ловушке. Переход в состояние конденсата был зафиксирован по оптическому профилю облачка газа и по величине химического потенциала, вычисляемого на основе динамики расширения облачка. Конденсат атомов 84Sr предлагается использовать в сверхточных измерениях, в новых схемах квантовых вычислений и как буферный газ при охлаждении до вырожденного состояния других изотопов, в частности, фермионного изотопа 87Sr. Источники: Phys. Rev. Lett. 103 200402 (2009) ; Phys. Rev. Lett. 103 200401 (2009)

Лазерное ускорение нейтральных атомов

U. Eichmann и его коллеги из Института оптики и атомной физики (Берлин) и Института им. М. Планка обнаружили эффект ускорения нейтральных атомов пондеромоторной силой в поле неоднородного лазерного излучения. Обычно рассматривается действие пондеромоторной силы на заряженные частицы, однако и в случае нейтральных атомов аналогичная сила может возникать за счет динамической поляризации атомов после их переходов в ридберговские состояния. При этом электрон на далекой орбите может как свободная частица ускоряться за счет пондеромоторной силы (ускорение ядра гораздо слабее из-за его большой массы). В тех случаях, когда электрон после ускорения остается связанным с ядром атома, импульс ускоренного электрона передается всему атому. В эксперименте немецких ученых пучок нейтральных атомов гелия освещался короткими сфокусированными импульсами лазерного света, и примерно один процент атомов испытывали ускорение. В некоторых случаях ускорение атомов в 1014 раз превышало ускорение свободного падения g, что представляет рекордно большое из наблюдавшихся ускорений нейтральных атомов во внешних полях. Источник: Nature 461 1261 (2009)

Поляризация реликтового излучения и космологические параметры

Наблюдение поляризации микроволнового фонового (реликтового) излучения является одним из наиболее эффективных методов исследования физических процессов в ранней Вселенной и уточнения космологических параметров. Измерение поляризации реликтового излучения стало технически возможно в 2002 г. и с тех пор проводится на ряде установок с возрастающей точностью. С 2005 по 2007 гг. на Южном полюсе велись наблюдения на 2,6-метровом радиотелескопе QUad, имевшем 31 пару ортогональных болометров, чувствительных к поляризации электромагнитной волны и функционирующих на частотах 100 и 150 ГГц. К настоящему времени обработаны данные наблюдений за указанный период и найдены уточненные значения космологических параметров. Наиболее надежные результаты получаются, если использовать данные сразу нескольких детекторов (WMAP, ACBAR, QUaD и др.). Так, например, согласно уточненным данным, наиболее вероятное значение постоянной Хаббла составляет H0 = 70,6 км с-1Мпк-1, показатель степени спектра возмущений плотности ns = 0,960, причем возможен и вариант показателя, зависящего от масштаба (running index). Удалось улучшить ограничение на величину тензорной моды возмущений (гравитационных волн) по сравнению со скалярными возмущениями (возмущениями плотности), теперь отношение этих компонент оценивается как r<0,33 на уровне достоверности 95%. Источник: Astrophysical Journal 705 978 (2009)


Новости не опубликованные в журнале


Космические лучи в M82

Коллаборацией VERITAS с помощью атмосферных черенковских детекторов выполнены наблюдения диффузного гамма-излучения в галактике M82. Полученные данные подтверждают модель, согласно которой повышенный гамма-фон связан с ускорением космических лучей при частых взрывах сверхновых в условиях активного звездообразования в M82. Источник: ScienceDaily

Переменность красных гигантов

С помощью телескопа VLT Европейской южной обсерватории (ESO) исследованы долгопериодические (на интервалах времени в несколько лет) вариации излучения у нескольких звезд — красных гигантов в Большом Магеллановом облаке. Подобные вариации наблюдаются примерно у трети звезд данного класса. Причина переменности пока не выяснена, но на основе новых наблюдений кривых блеска практически исключены два возможных механизма: радиальные пульсации звезд и влияние компаньонов в двойных системах. Остается вероятной модель выбросов вещества из звезд. Источник: www.eso.org

Новый метод анализа спектров космических лучей

Л.Г. Деденко и его коллеги из Института ядерной физики им. Д.В. Скобельцина (Москва) и Института космофизических исследований и аэрономии им. Ю.Г. Шафера (Якутск) разработали новый метод анализа данных по регистрации космических лучей сверхвысоких энергий. Вместо обычного критерия s(600) предложено использовать данные всех детекторов массива. С помощью нового подхода, возможно, была обнаружена особенность (рост при максимальных энергиях) в энергетическом спектре первичных космических лучей, зарегистрированных на установке Якутск. Источник: arXiv:0912.1473v1 [astro-ph.HE]

Поиск частиц скрытой массы в эксперименте CDMS II

В эксперименте по поиску частиц темной материи CDMS II зарегистрированы два события, которые можно интерпретировать как сигнал от рассеяния частиц темной материи на ядрах детектора. Однако статистическая значимость этого результата мала, и для достоверных выводов требуются дальнейшие исследования. Полученные к настоящему времени данные могут быть использованы для установления ограничений на сечения взаимодействий. Источник: arXiv:0912.3592v1 [astro-ph.CO]

Выяснена природа голубых отставших звезд

R. Mathieu, A. Geller и их коллеги с помощью телескопа Хаббла и WIYN установили, что голубые отставшие звезды (blue stragglers), наблюдаемые в шаровых скоплениях, эволюционируют в составе двойных систем, поглощая вещество звезды-компаньона. Источник: University of Wisconsin - Madison

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