Новости физики в Интернете


Поиск суперсимметрии на Большом адронном коллайдере

Теория суперсимметрии, объединяющая фермионные и бозонные поля, рассматривается как возможное обобщение Стандартной модели элементарных частиц. С помощью детектора ATLAS на Большом адронном коллайдере (БАК) выполнен поиск эффектов, предсказываемых моделями суперсимметрии для pp-столкновений с энергией в системе центра масс 7 ТэВ. Исследованы процессы превращений частиц, при которых в конечном состоянии могут присутствовать единичные лептоны, адронные струи, либо «потерянный импульс» (missing momentum), то есть импульс, уносимый суперсимметричными частицами с очень малым сечением взаимодействия. Такими частицами, в частности, могут быть частицы тёмной материи во Вселенной, не поддающиеся пока регистрации. Отклонений от предсказаний Стандартной модели в эксперименте не обнаружено, что накладывает новые ограничения на параметры суперсимметричных моделей. Так, например, в рамках одного из вариантов суперсимметрии — минимальной супергравитации (mSUGRA) с равными массами скварка и глюино — исключены массы скварка менее 700 ГэВ на уровне достоверности 95%. Похожее ограничение, но без конкретизации модели суперсимметрии, получено на БАК в эксперименте CMS. По результатам CMS масса скварка должна быть больше 400 ГэВ. Ожидается, что эта масса меньше нескольких ТэВ, поскольку тогда суперсимметрия элегантно решает проблему радиационных поправок к массе бозона Хиггса. В этом случае шансы найти эффекты суперсимметрии на БАК достаточно велики. Источник: Phys. Rev. Lett. 106 131802 (2011)

Получены ядра антигелия-4

Коллаборацией STAR на коллайдере релятивистских тяжёлых ионов RHIC в Брукхейвенской национальной лаборатории впервые зарегистрированы ядра антигелия-4, состоящие из двух антипротонов и двух антинейтронов. Ранее самыми массивными из наблюдавшихся антиядер были ядра антигелия-3, полученные в Ю.Д. Прокошкиным и его коллегами на ускорительном комплексе ИФВЭ (г. Протвино) в 1970 г. В столкновении ионов на RHIC возникают условия, близкие к тем, что имели место в первые доли секунды жизни Вселенной, в частности, уже есть указания на появление кварк-глюонной плазмы. Отличием ускорительного эксперимента является очень быстрое охлаждение продуктов столкновений, в результате заметная часть античастиц не успевает проаннигилировать, и из них синтезируются достаточно тяжёлые антиядра. В эксперименте STAR изучено 109 парных столкновений ионов золота Au+Au с энергией в системе центра масс 200 ГэВ. В качестве главного детектора использовалась дрейфовая многопроволочная камера (Time Projection Chamber), в которой измерялись как искривления траекторий частиц в магнитном поле, так и потери энергии частицами при столкновениях с молекулами газа. Такая селекция позволила за время эксперимента идентифицировать 18 событий рождения ядер антигелия-4. Количество полученных в эксперименте ядер антигелия-4 хорошо соответствует простой термодинамической модели, предсказывающей равновесную концентрацию, и этот результат подтверждается более точными моделями. Данный эксперимент важен также с точки зрения планируемого в ближайшем будущем поиска антигелия-4 в составе космических лучей. Положительный результат поиска свидетельствовал бы о нестандартных механизмах генерации антиядер. Источники: arXiv:1103.3312v2 [nucl-ex], www.bnl.gov

Отталкивание облачков вырожденного газа

M. Zwierlein (Массачусетский технологический институт — MIT) и его коллеги в своём эксперименте наблюдали отталкивание двух облачков вырожденного газа атомов 6Li в магнитном поле. Сначала с помощью градиента магнитного поля газ был разделён на два облачка с противоположно направленными спинам атомов, что создавало сильный отталкивающий потенциал, препятствующий взаимопроникновению облачков газа. При определённой величине магнитного поля достигались условия резонанса Фешбаха, когда сила взаимодействия атомов имела максимально возможную величину. Наблюдение облачков велось по абсорбционной методике и методом фазового контраста. Облачка атомов совершали несколько колебаний в гармоническом потенциале вдоль оси цилиндрической ловушки и затем, будучи разделёнными пространственно, медленно сближались под влиянием диффузии. За время порядка секунды, в течение которого облачка были разделены, длина свободного пробега атомов не превышала размера облачка, т.е. взаимодействие происходило в гидродинамическом режиме. При этом коэффициент диффузии облачков друг в друга достигал минимального значения, предсказываемого квантовой механикой. Также в эксперименте установлено, что при достаточно низких температурах коэффициент трения облачков газа уменьшается с уменьшением темпратуры. Это свидетельствует о том, что паули-блокировка в данном случае преобладает над вкладом коллективных возбуждений, которые способствуют увеличению коэффициента трения. Источник: Nature 471 201 (2011)

Мощная сонолюминесценция

Группой исследователей под руководством S. Putterman (Калифорнийский университет, США) выполнен эксперимент, в котором наблюдалась рекордно мощная сонолюминесценция — излучение света при схлопывании пузырьков газа в жидкости под влиянием звуковой волны. Достигнута мощность излучения в 100 Вт, что на два порядка больше предшествующего максимального результата, полученного A. Walton и его коллегами в Кембриджском университете в 2004 г. Схлопывались пузырьки ксенона в фосфорной кислоте в стальном цилиндре, который подвергался резкому удару о стальное основание, вызывающему сильную акустическую волну. При этом генерировался импульс света длительностью 150 нс, а спектральная температура излучения составила 10200 К. Возможным механизмом явления сонолюминесценции является излучение горячей плазмы, возникающей в схлопывающихся пузырьках газа. Источники: Physical Review E (в печати), physicsworld.com

Уравнение состояния темной энергии

Проект SNLS3, в котором за три года наблюдений зарегистрировано 472 сверхновых класса Ia, позволил уточнить уравнение состояния космологической тёмной энергии до уровня точности 6,5%. Сверхновые Ia замечательны тем, что они могут служить «стандартными свечами» в космологических наблюдениях. В 1998 г. наблюдения сверхновых позволили установить, что Вселенная расширяется с ускорением. В рамках ОТО это соответствует наличию вещества с отрицательным давлением — тёмной энергии. Результаты SNLS3 с учетом других наблюдательных данных, полученных со спутника WMAP7, а также в проектах SDSS и SHOES, дают для параметра уравнения состояния тёмной энергии в модели плоской Вселенной величину w = p/ρ = -1,061+0,069-0,068. Если не предполагать плоскостность, то получается w = -1,069+0,091-0,092, а ограничение на параметр кривизны принимает вид Ωk = -0,002 ± 0,006. Значение w0 = -0,905 ± 0,196 получается в предположении линейной эволюции w = w0 + wa(1 - a), где a — масштабный фактор Вселенной. В систематической погрешности доминирует прежде всего неопределённость фотометрической калибровки, а не астрофизические неопределённости, связанные с моделями самих сверхновых. В будущем устранение этого источника погрешности способно улучшить точность до ≈2%. Полученные данные пока хорошо согласуются с простейшим случаем космологической постоянной p = -ρ. Источник: arXiv:1104.1444v1 [astro-ph.CO]


Новости не опубликованные в журнале


Гамма-вспышки в Крабовидной туманности

С помощью космических гамма-телескопов Fermi LAT и AGILE зарегистрированы рекордно мощные вспышки гамма-излучения от Крабовидной туманности, во время которых её светимость в гамма-диапазоне примерно в 30 раз превосходила обычную величину. Возможным объяснением вспышек является выделение энергии (ускорение электронов и синхротронное излучение) при пересоединении магнитных силовых линий в окрестности пульсара. Источник: www.nasa.gov

Сверхтвердый гелий?

E.J. Pratt и его коллеги выполнили новый эксперимент с крутильным маятником по изучению «сверхтвердого» гелия, в котором, как предполагается, около 1% атомов гелия может находиться в твердом сверхтекучем состоянии. Результаты измерений не подтверждают наличие «сверхтвердой» фазы, и более простым альтернативным объяснением наблюдаемых свойств гелия является присутствие в кристалле микроскопических возбуждений — дефектов решётки — с большим временем релаксации. Источник: Science 332 821 (2011)

Нелинейное затухание колебаний нанорезонатора

A. Eichler (Каталонский институт нанотехнологий, Испания) и его коллеги исследовали свойства механических резонаторов, изготовленных из кусочков графена или углеродной нанотрубки. Установлено, что для столь малых резонаторов тормозящая сила не является линейной функцией скорости, как это обычно бывает у макроскопических резонаторов, а имеет более сложный нелинейный вид. Источники: www.sciencedaily.com, arXiv:1103.1788v1 [cond-mat.mes-hall]

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