Новости физики в Интернете


Стерильное нейтрино

В 1995г. в эксперименте LSND по изучению осцилляций антинейтрино был получен масштаб массы осциллирующих состояний - примерно 1эВ2. Этот результат не согласуется с данными других экспериментов по изучению солнечных, реакторных и атмосферных нейтрино, согласно которым квадрат массы на 3-4 порядка меньше. Была выдвинута гипотеза, что в наблюдавшихся на LSND осцилляциях принимает участие дополнительный тип нейтрино - стерильные нейтрино, которые сами являются своими античастицами. С целью проверки данных LSND в Лаборатории им.Э.Ферми выполнен новый более точный эксперимент MiniBooNE по поиску осцилляций нейтрино. Мюонные нейтрино с энергиями 475-3000MeV производились на ускорителе в процессе распадов пионов и каонов, рождавшихся при столкновении протонов с мишенью. На расстоянии 500м от ускорителя с помощью черенковских детекторов выполнялся поиск электронных нейтрино. По данным эксперимента MiniBooNE уровень осцилляций не превышает числа фоновых событий, т.е. соответствует предсказанию Стандартной модели элементарных частиц, а участие гипотетического стерильного нейтрино исключается. Таким образом, результат эксперимента LSND не подтвердился. Строго говоря, в MiniBooNE изучались осцилляции нейтрино, а в LSND - антинейтрино, однако ожидаемое совпадение результатов основано на CPT-теореме. Также в эксперименте MiniBooNE обнаружен новый интересный эффект: при малых энергиях E<475МэВ наблюдаемое число электронных нейтрино существенно больше рассчитанного. Избыток нейтрино скорее всего не связан с нейтринными осцилляциями, но пока он не имеет объяснения и нуждается в дальнейших исследованиях. Источник: http://arxiv.org/abs/0704.1500

Проверка общей теории относительности

Представлены первые предварительные результаты измерений эффектов общей теории относительности, выполненных космической обсерваторией Gravity Probe B, обращающейся вокруг Земли по полярной орбите. Этот спутник предназначен для изучения двух эффектов: геодезической прецессии (geodetic effect) и увлечения системы отсчета (frame-dragging). Gravity Probe B является одним из самых сложных и точных космических приборов. Идея подобного эксперимента возникла еще в 1959 г., а конкретные его детали прорабатывались на протяжении многих лет. Эксперимент проводился в течение 17 месяцев и в октябре 2005г. был завершен, но обработка большого объема полученных данных пока продолжается. Изучалась прецессия гироскопов - почти идеальных кварцевых шариков с гладкой (на уровне толщины нескольких слоев атомов) поверхностью, покрытой тонким слоем сверхпроводящего ниобия. Постоянная ориентация спутника в пространстве поддерживалась с помощью телескопа, наведенного на одну из звезд. Микроскопические смещения осей гироскопов регистрировались сверхпроводящими устройствами - сквидами. Было также решено и множество других сложных технических проблем. Измеренный эффект геодезической прецессии гироскопов в плоскости орбиты равен 6,6'' в год, что с точностью 1% соответствует предсказаниям ОТО. Исследователи надеются, что дальнейшая фильтрация шумов и искажений повысит точность результата до 0.01%. Геодезическая прецессия обусловлена искривлением пространства-времени массой Земли. Прецессия проявляется в изменении направления вектора, в данном случае - оси гироскопа, при его обнесении по замкнутому контуру - по орбите вокруг Земли. Второй эффект - увлечение системы осчета вращением Земли - в 170 раз слабее, и анализ данных по его измерению планируется завершить к концу этого года. Источник: http://einstein.stanford.edu/

Второй закон Ньютона при очень малых ускорениях

J. Gundlach и его коллеги выполнили в Вашингтонском университете проверку второго закона Ньютона F=ma при очень малых ускорениях. Изучались колебания крутильного маятника массой 70г, подвешенного на упругой нити и совершающего колебания с периодом 13мин. Вплоть до ускорений a=5x10-12см/с2 получено полное согласие с законом Ньютона, причем точность эксперимента в 1000 раз превосходит точность предшествующих опытов. Результаты подобных измерений важны, в частности, для астрофизики. Видимой (барионной) массы галактик и скоплений галактик недостаточно для объяснения больших скоростей движения звезд и высокой температуры газа. В связи с этим предлагались модификации ньютоновской динамики при малых ускорениях. Высокая точность, с которой выполняется закон Ньютона, отвергает эту возможность и говорит в пользу наличия темной материи (скрытой массы), создающей дополнительное поле притяжения (о прямом доказательстве существования темной материи при столкновении скоплений галактик см. в УФН 176 964 (2006)). Также имеется проблема аномального ускорения космических аппаратов Pioneer-10 и 11 на уровне 10-7-10-8см/с2. Новые лабораторные измерения исключают объяснение этой аномалии нарушением закона Ньютона. Для дальнейшей проверки закона Ньютона при малых ускорениях необходимо выполнить эксперименты, в которых сила F будет являться силой гравитационного притяжения. Источник: Phys. Rev. Lett. 98 150801 (2007)

Электронное плавление кристаллов

В Стэнфордской лаборатории синхротронного излучения исследовано электронное плавление кристаллов полупроводника под влиянием мощных ультракоротких рентгеновских импульсов, генерируемых лазером на свободных электронах. Электронное плавление начинается с нагрева электронов в процессе рассеянии на них рентгеновских фотонов. Фотоны выбивают электроны с внешних атомных оболочек, разрушая химические связи, после чего кристалл быстро распадается на атомы без сообщения ядрам атомов теплового движения. В отличие от описанного механизма, обычное плавление кристаллов обусловлено постепенным ростом амплитуды колебаний атомов в узлах кристаллической решетки. В этом эксперименте также опробован новый перспективный метод изучения динамики атомов в кристаллах с помощью ультракоротких рентгеновских импульсов, по рассеянию которых исследовалось поведение атомов кристалла. Источник: http://www.physorg.com/news96220225.html

Затмение черной дыры

Космическим телескопом Чандра наблюдалось редкое событие - затмение черной дыры и ее аккреционного диска облаком газа. Изучалось рентгеновское излучение из ядра галактики NGC1365, находящейся на расстоянии 60млн. световых лет от Земли. Под влиянием турбулентного трения газ в аккреционном диске вокруг черной дыры теряет угловой момент, нагревается и падает по спирали в черную дыру. В условиях сильного нагрева в центральной части диска генерируется рентгеновское, УФ- и оптическое излучение. В течение всего лишь двух суток рентгеновская светимость ядра галактики NGC1365 сильно уменьшилась. Это событие астрономы объясняют пролетом облака газа по лучу зрения. Облако вращается вокруг черной дыры на расстоянии около 0.01 светового года. Из характеристик затмения установлено, что размер излучающей области аккреционного диска составляет примерно семь астрономических единиц - всего в 10 раз больше горизонта черной дыры. Источник: http://chandra.harvard.edu/press/07_releases/press_041207.html


Новости не опубликованные в журнале


Сверхвысокие давления

Разработана методика, которая в скором времени позволит достичь в лабораторных условиях давления, в 100-1000 раз большего, чем доступно сейчас. В алмазной пяте (anvil cells) создается ударная волна путем нагрева алмаза мощным лазерным импульсом. Источник: www.berkeley.edu.

Эффект Казимира в микромеханике

T.Emig (Франция) предложил использовать силу Казимира для приведения в движение микроскопических механизмов. Источник: physicsweb.org.

Алмазные детекроры

Созданы детекторы элементарных частиц на основе искусственных алмазов. Подобные детекторы будут использоваться, в частности, на Большом адронном коллайдере. Источник: physicsweb.org.

Разрушение запутанных состояний

Бразильские ученые впервые наблюдали предсказанный теоретически эффект внезапного разрушения запутанных (entangled) квантовых состояний пар фотонов в системе двух кубитов. Это явление может создать серьезные трудности в построении квантовых компьютеров. Источник: physicsweb.org.

Три поколения звезд в шаровом скоплении

С помощью космического телескопа Хаббла в шаровом звездном скоплении NGC2808 выявлены три различных поколения звезд. Ранее считалось, что звезды в шаровых скоплениях имеют одинаковый возраст. Выдвигается гипотеза, что NGC2808 на самом деле является карликовой галактикой, захваченной гравитационным полем нашей Галактики. Источник: www.esa.int.

Движение доменной стенки

Исследователи из Гамбургского университета выполнили эксперимент, в котором магнитная доменная стенка передвигалась со скоростью 110м/с (в 100 раз быстрее, чем в предшествующих опытах) вдоль проволоки из никель-железного сплава. Перемещение стенки осуществлялось под действием наносекундных электрических импульсов. Данная методика, возможно, найдет применение в устройствах магнитного хранения информации без движущихся механических частей. Источник: focus.aps.org.

Кислородный кризис на Солнце

Наблюдения с помощью нового спектрометра подтвердили недавние предположения, что количество кислорода в составе Солнца примерно в два раза меньше, чем считалось ранее. Новые данные требуют уточнения моделей внутреннего строения Солнца. Источник: www.physorg.com.

Рекордная нанотрубка

V.Shanov, M.Schulz и их коллеги с помощью новой методики получили углеродную нанотрубку рекордной длины - почти 2см, что в 900000 раз больше диаметра нанотрубки. Источник: www.eurekalert.org.

Флуктуации в антиферромагнетике

В Аргонской национальной лаборатории впервые удалось измерить магнитные флуктуации, вызванные тепловыми колебаниями доменных стенок в антиферромагнетике. Если в ферромагнитных материалах подобный шум регистрируется по флуктуациям магнитного поля, то случае антиферромагнетика применен метод рентгеновской спектроскопии с использованием когерентного пучка рентгеновских лучей. Источник: physicsweb.org.

Механолюминесценция

В Университете Иллинойса обнаружены атомные и молекулярные линии излучения, которые ранее в опытах по механолюминесценции не наблюдались. Также впервые исследованы сопутствующие механолюминесценции химические реакции, идущие в газе. Источник: www.news.uiuc.edu.

Суперлинза

I.Smolyaninov и его коллеги из Мэрилендского университета создали "увеличивающую суперлинзу" на основе метаматериала. Линза позволяет получать изображения с разрешением 70нм. Источник: www.aip.org.

Сверхпроводимость лития

Ранее было известно, что литий является сверхпроводником в условиях большого давления. Исследователи из Хельсинского технологического университета обнаружили, что литий переходит в сверхпроводящее состояние и при атмосферном давлении при температуре 0.4мК. Источник: www.physorg.com.

Скрытые барионы в карликовых галактиках

Изучение кривых вращения нескольких карликовых галактик, образовавшихся приливным путем в результате столкновения крупных галактик, показало, что полная масса этих карликовых галактик в два - три раза превышает массу их видимого вещества. Поскольку в подобных галактиках небарионная темная материя должна составлять по массе не более нескольких процентов, то недостающая масса заключена, скорее всего, в холодном нейтральном водороде. Не исключено, однако, что эти галактики являются обычными карликовыми сфероидами с большим содержанием небарионной темной материи. Источник: www.nrao.edu.

Антивещество в сверхновой?

Предложено новое теоретическое объяснение механизма сверхновой SN2006gy, взрыв которой был в 100 раз мощнее взрывов обычных сверхновых. Предполагается, что взорвалась звезда с массой в 150 масс Солнца. В ядре звезды возникли условия для "нестабильности относительно рождения пар" - образования электронов и позитронов. Это привело к скачку давления, инициировавшему быстрое сжатие и термоядерный взрыв. Большая яркость сверхновой в этой модели объясняется свечением радиоактивных продуктов взрыва. Источник: space.newscientist.com.

Поляритонное охлаждение

J.Khurgin (Университет Дж.Хопкинса) продемонстрировал методику лазерного охлаждения полупроводников с помощью плазмонных поляритонов. Поляритоны захватываются в слой серебра на поверхности полупроводника и уносят тепло. Эффективность охлаждения достигает 3%, что достаточно для практических применений. Источник: physicsweb.org.

Столкновение Галактики и Андромеды

T.J.Cox и A.Loeb выполнили численное моделирование будущего столкновения нашей Галактики и M31. Оценена вероятность, с которой Солнце будет выброшено на дальнюю периферию Галактики, либо будет захвачено гравитационным полем галактики M31. Источник: lanl.arxiv.org.

Нейтрино и гамма-всплески

Поиск корреляций между уровнем сигнала в антарктическом нейтринном детекторе AMANDA и 400 космическими гамма-всплесками не дал результата, однако получено новое ограничение сверху на возможный нейтринный сигнал от гамма-всплесков. Источник: lanl.arxiv.org.

Кольцо темной материи

По наблюдениям с помощью телескопа Хаббла гравитационного линзирования галактик реконструировано распределение массы в скоплении галактик Cl0024+17. Обнаружена кольцеообразная структура с радиусом 1.3x106 световых лет, состоящая из темной материи. Предполагается, что это кольцо образовалось в процессе слияния двух скоплений. Источник: arxiv.org.

Толщина браны

Если наш мир локализован на трехмерной плоскости (на бране), то время квантового испарения черных дыр в процессе Хоукинга должно быть существенно меньше, чем в обычном случае. По ограничению на время жизни черной дыры XTEJ118+480 получен максимально возможный поперечный масштаб браны - 80мкм. Источник: physicsweb.org.

Отрицательное сопротивление

Исследователи из Турции и Германии наблюдали отрицательное электрическое сопротивление в специальной двумерной системе электронов в полупроводнике при низкой температуре. Подобные структуры могут быть использована для генерации радиоволн в диапазоне ТГц. Источник: physicsweb.org.

Полимерные квазикристаллы

T.Dotera и его коллеги из Японии впервые выполнили компьютерное моделирование и затем синтезировали в лаборатории квазикристалл на основе полимерных молекул. Источник: focus.aps.org.

Измерение фазы сверхтекучей жидкости

Y.Sato, A.Joshi и R.Packard разработали новый интерферометрический метод измерения фазы волновой функции вдоль потока сверхтекучей жидкости. Измерения в 4He показали хорошее согласие с теоретическим соотношением между скоростью и градиентом фазы. Источник: scitation.aip.org.

Поляритонный конденсат

В 2006г. сообщалось о бозе-эйнштейновской конденсации поляритонов. Однако высказывались сомнения, что когерентое поведение поляритонного газа на самом деле обусловлено не конденсацией, а когерентностью луча лазера, использовавшегося для генерации поляритонов. В новом эксперименте D.Snoke и его коллег получены дополнительные свидетельства образования конденсата: когерентность наблюдалась не только в световом пятне, но и на удалении от лазерного луча. Источник: physicsweb.org.

Спинтроника

Исследователи из США разработали методику инжекции спинполяризованных электронов из ферромагнитного сплава в кристалл кремния без потери поляризации на границе раздела. Новшество состоит в применении "горячих" (высокоэнергетичных) электронов, ускоренных в туннельном контакте. Источник: physicsweb.org.

Массы черных дыр

Впервые реализован метод определения масс черных дыр, предложенный Л.Титарчуком в 1998г. Метод основан на зависимости частоты квазипериодических пульсаций рентгеновского излучения из аккреционного диска от массы черной дыры. На основе данных со спутника Rossi метод успешно опробован на двух черных дырах - звездных остатках, массы которых известны из других наблюдений, после чего была найдена масса черной дыры в системе Cygnus X-1 - 8.7 масс Солнца. Другой группе исследователей с помощью телескопа XMM-Newton по методике Титарчука удалось найти в галактике NGC5408 черную дыру промежуточной массы - около 2000 масс Солнца. Источник: www.physorg.com.

Аксионы

Предложена новая схема эксперимента по поиску гипотетических частиц - аксионов путем наблюдений затмения квазара 3C279 Солнцем. Если некоторая часть излученных квазаром фотонов превратится в магнитном поле Солнца в аксионы, то эти аксионы смогут пройти через всю толщу Солнца и затем трансформироваться обратно в фотоны. Наблюдение квазара сквозь Солнце планируется выполнить в октябре этого года с помощью гама-телескопа ALPS и затем, возможно, с помощью GLAST. Источник: physicsweb.org.

"Обычный" материал с n < 0

A.Pimenov и его коллеги впервые обнаружили металлический ферромагнетик, обладающий отрицательным показателем преломления на частотах до 150ГГц. В отличие от искусственных метаматериалов, ферромагнетик с n < 0 имеет структуру обычных природных веществ. Источник: physicsweb.org.

Катализ первичного нуклеосинтеза

М.Поспелов предложил новое теоретическое объяснение повышенному содержанию лития в звездах по сравнению с количеством лития, предсказываемому теорией первичного нуклеосинтеза. Катализатором образования лития могли служить заряженные частицы суперсимметричных моделей. Эта гипотеза может быть проверена на строящемся Большом адронном коллайдере. Источник: www.aip.org.

Формирование Солнечной системы

Низкое содержание изотопа железа-60 и наличие изотопа аллюминия-26 в некоторых метеоритах свидетельствует о том, что Солнечная система начала формироваться под действием звездного ветра массивной звезды. Взрыв этой звезды как сверхновой повлиял на образование Солнечной системы и обогатил ее другими изотопами лишь на более поздней стадии. Источник: www.newscientist.com.

Вязкая жидкость в микроканалах

Новая методика Нидерландских ученых позволяет пропускать вязкие жидкости по микроскопическим капиллярам. С целью исключить трение о стенки, тонкий поверхностный слой потока жидкости нагревается лазером до температуры кипения - до образования в слое пузырьков газа. Источник: www.aip.org.

Газовая арка в скоплении галактик

С помощью космического рентгеновского телескопа Чандра в одном из скоплений галактик обнаружена гигантская газовая арка. Возможным механизмом ее образования является ударная волна, возникшая при столкновении двух скоплений или под влиянием выбросов от сверхмассивной черной дыры в центральной галактике. Источник: chandra.harvard.edu.

"Сверхтвердая" фаза не обнаружена

Эксперименты по рассеянию нейтронов на образцах твердого гелия-4 не подтвердили существования в них "сверхтвердой" фазы - бозе-эйнштейновского конденсата вакансий. Ранее сообщалось об обнаружении этого состояния вещества в опытах по измерению момента инерции крутильных маятников, заполненных гелием. Источник: physicsweb.org.

Поиск частиц темной материи

Представлены первые результаты эксперимента XENON10 (Национальная лаборатория Гран-Сассо, Италия) по прямой регистрации частиц темной материи. Частицы пока не зарегистрированы, но получены новые ограничения на сечение их взаимодействия с ядрами. Источник: lanl.arxiv.org.

Аккреция карликовой галактики на Локальную группу

Наблюдения карликовой галактики AndXII показали, что эта галактика падает с большой скоростью на Локальную группу галактик, и ранее она в Локальную группу не входила. Такая картина соответствует иерархической модели образования крупномасштабной структуры Вселенной, в которой галактики и скопления формируются в процессе слияний и аккреции более мелких галактик. Источник: lanl.arxiv.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