Новости физики в Интернете


Новое ограничение на безнейтринный двойной бета-распад

После сообщений об обнаружении безнейтринного двойного бета-распада ядер 76Ge УФН 172 334 (2002) и последующей дискуссии о корректности этого результата возникла необходимость независимых экспериментальных исследований распадов как 76Ge, так и других ядер. Обнаружение безнейтринного двойного бета-распада, в котором не сохраняется лептонное число, означало бы открытие новой физики за пределами Стандартной модели элементарных частиц. Новый эксперимент CUORICINO по поиску безнейтринного двойного бета-распада ядер 130Te выполнен в Национальной лаборатории Гран-Сассо (Италия). Детектор распадов представляет собой массив из 62-х болометров, изготовленных из кристаллического оксида TeO2 общей массой 40.7кг (масса теллура - 11кг). Теплоемкость TeO2 при рабочей температуре детектора 8мК столь мала, что осколки распадающихся ядер вызывают нагрев, достаточный для регистрации редких событий распадов. Установка находится в подземной лаборатории и тщательно изолирована от внешних радиоактивных воздействий. Безнейтринных двойных бета-распадов не обнаружено, и отсюда следует, что полупериод двойного бета-распада (если он действительно имеет место) должен превышать 1.8x1024лет. Этот результат, являющийся новым жестким ограничением на вероятность распада, одновременно ограничивает массу нейтрино <0.2эВ в том случае, если нейтрино - майорановская частица. CUORICINO является первым шагом к реализации более масштабного эксперимента на основе 19 подобных детекторов, что позволит значительно улучшить точность измерений. Источник: Phys. Rev. Lett. 95 142501 (2005)

Бозе-эйнштейновская конденсация магнонов

Магнонами называют квазичастицы, соответствующие элементарным возбуждениям в системах взаимодействующих спинов. Магноны подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна, и в ряде теоретических работ рассматривалась возможность бозе-эйнштейновской конденсации в газе магнонов. Группой исследователей из Германии, России (Объединенный институт ядерных исследований, Дубна), Великобритании и Польши экспериментально обнаружена подобная конденсация в кристалле антиферромагнетика Cs2CuCl4. Измерялась теплоемкость кристалла во внешнем магнитном поле при низкой температуре. При величине магнитного поля Bc=8.51Т наблюдается фазовый переход, причем зависимость критической температуры от магнитного поля имеет вид (Bc-B)1/p, где p=1.5. Эта зависимость совпадает с предсказанной теоретически зависимостью для бозе-эйнштейновского конденсата магнонов. При B>Bc коррелированное упорядоченное состояние магнитных моментов, перпендикулярных полю, исчезает. При этой величине поля в энергетическом спектре магнонов возникает щель. Существование щели было выявлено ранее в экспериментах по рассеянию нейронов. Некоторые экспериментальные указания на бозе-эйнштейновский конденсат магнонов в другом соединении TeCuCl3 были получены еще несколько лет назад, однако величина критического индекса p в этих экспериментах отличалась от 1.5, то есть бозе-эйнштейновская конденсация в чистом виде не достигалась. Новый эксперимент T.Radu и его коллег практически однозначно доказал наличие конденсации в Cs2CuCl4. Источник: Phys. Rev. Lett. 95 127202 (2005)

Эффект Холла для фононов

Французские исследователи C.Strohm, G.L.J.A.Rikken и P.Wyder экспериментально обнаружили аналог эффекта Холла для потока фононов (квазичастицы - кванты колебаний кристаллической решетки) в магнитном поле. На концах небольшого диэлектрического стержня, изготовленного из соединения Tb3Ga5O12, поддерживалась разность температур величиной около 1К. В результате, через стержень начинал течь поток фононов, переносивших тепло. Перпендикулярно этому потоку было приложено магнитное поле, изменяемое от нуля до 4Т. По мере увеличения магнитного поля, на боковых поверхностях стержня (в направлении, перпендикулярном как потоку фононов, так и магнитному полю) возникала разность температур. Она зависела линейно от величины поля и составляла 1-3мК. В том случае, когда магнитное поле было направлено параллельно потоку фононов, разность температур на боковых гранях не возникала, что доказывает присутствие поперечного магнитного эффекта. Еще в 19-м веке, через 8 лет после открытия эффекта Холла был обнаружен поперечный эффект для потока тепла через металлы, где он обусловлен вкладом электронов в теплопроводность. Влияние магнитного поля на электрически нейтральные фононы в диэлектрике имеет иную природу. Оно связано с анизотропией рассеяния диффузионно движущихся фононов в магнитном поле, хотя точная микроскопическая теория этого эффекта пока не построена. Источник: Phys. Rev. Lett. 95 155901 (2005)

Космические гамма-всплески

Послесвечение коротких всплесков Космические гамма-всплески делятся на два класса: длинные (длительностью более 2-х секунд) с относительно мягким спектром и короткие с жестким спектром. От нескольких длинных всплесков наблюдались послесвечения в оптическом, рентгеновском и радиодиапазонах, что позволило ассоциировать их со вспышками сверхновых в далеких галактиках (см. УФН 173 570 (2003)). Напротив, происхождение коротких всплесков было неясно. Расчеты показывали, что взрыв сверхновой не может произвести короткий всплеск. Предполагается, что короткие всплески возникают при столкновении двух нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры в двойной системе. Ранее от одного из коротких всплесков наблюдалось рентеновское послесвечение, однако идентифицировать источник всплеска не удалось, поскольку он проецировался на плотное скопление галактик. Впервые идентификация источников двух всплесков GRB050509B и GRB050709 по их послесвечению выплонена с помощью координированных наблюдений на нескольких наземных и космических телескопах. Наблюдение всплеска GRB050509B рентгеновским спутником Swift показало, что его источник находится в яркой эллиптической галактике на красном смещении z=0.225. Вероятность генерации этого всплеска в результате взрыва массивной звезды очень мала, поскольку звездообразование в галактике давно закончилось, а массивные звезды имеют малое время жизни. Положение всплеска вдали от областей активного звездообразования, его спектральные и временные характеристики подтверждают предположение о том, что он возник при слиянии нейтроннй звезды с другой нейтронной звездой или с черной дырой в области с малой плотностью межзвездного газа. С помощью нескольких телескопов, в том числе космического телескопа Хаббла, впервые удалось наблюдать как рентгеновское, так и оптическое послесвечение короткого гамма-всплеска GRB050709. Всплеск GRB050709 первоначально зарегистрирован гамма-детекторами спутника HETE, и вскоре после этого область локализации всплеска была изучена другими телескопами. Всплеск находится на расстоянии 3.8кпс от центра неправильной карликовой галактики на красном смещении z=0.16. Кривая светимости всплеска и отсутствие характерных признаков взрыва сверхновой в спектре излучения свидетельствуют о происхождении всплеска GRB050709 в результате слияния пары нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры. Подобные слияния компактных объектов должны сопровождаться всплесками гравитационных волн. Поэтому идентификации коротких гамма-всплесков повышают надежду на регистрацию в ближайшие годы гравитационных волн детектором LIGO. Источники: Nature 437 pp.845, 851, 855, 859
Самый далекий всплеск С помощью 8.2 метрового телескопа VLT зарегистрировано послесвечение космического гамма-всплеска GRB050904 в оптическом диапазоне и в коротковолновой области ИК-диапазона. По спектральным характеристикам послесвечения определено красное смещение всплеска z=6.3. Таким образом, GRB050904 является самым далеким из всплесков, у которых наблюдалось послесвечение. А источник всплеска, наряду с несколькими квазарами и молодыми галактиками, относится к самым далеким из известных объектов во Вселенной на красных смещениях z>6. Гамма-всплеск GRB050904 принадлежит к классу длинных всплесков и по своим характеристикам не отличается принципиально от других длинных всплесков, возникших на меньших расстояниях. Его источником, судя по всему, был взрыв сверхновой звезды, однако пока достоверно не установлено, взрывы каких именно типов звезд на больших красных смещениях сопровождались генерацией гамма-всплесков. Источник: astro-ph/0509766


Новости не опубликованные в журнале


Новые солнечные батареи

I.Gur и его коллеги из Берклиевской национальной лаборатории изобрели сверхтонкие солнечные батареи на основе нанокристаллов селенида кадмия и теллурида кадмия. Эффективность преобразования светововой энергии в электричество составляет 3%. Источник: physicsweb.org.

Сверхсветовая скорость звука

В Университете шт.Мисисиппи выполнен эксперимент, в котором скорость звука в жидкости превышала групповую скорость света в этой же жидкости. Подобных дисперсионных свойств жидкости удалось добиться путем создания в ней взвеси микроскопических пластиковых шариков, занимавших около 5% объема жидкости. Источник: physicsweb.org.

Недиффузионное движение броуновской частицы

B. Luki и его коллеги впервые исследовали прямолинейное движение броуновской частицы в жидкости на малом участке ее траектории. Применялась сверхточная интерферометрическая методика наблюдений с высоким пространственным и временным разрешением. Измеренные поправки к уравнению Ланжевена находятся в хорошем согласии с теоретическими вычислениями. Источник: scitation.aip.org.

Поиск безнейтринного двойного бета-распада

В подземной лаборатории Frejus на детекторе NEMO 3 выполнен новый эксперимент по поиску безнейтринного двойного бета-распада ядер 100Mo и 82Se. Распадов не обнаружено, что накладывает ограничения на их вероятность. Источник: scitation.aip.org.

Аэродинамика в потоке пены

Французские ученые обнаружили, что в потоке пены аэродинамическое крыло испытывает силу, направленную вниз, в противоположность ситуации с непрерывным потоком газа. Явление объясняется деформацией пузырьков пены. Источник: physicsweb.org.

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