Новости физики в Интернете


Прямая регистрация солнечных pp-нейтрино

В эксперименте Borexino, выполняемом в Национальной лаборатории Гран-Сассо (Италия), впервые напрямую зарегистрированы нейтрино от Солнца, рождающиеся в реакции синтеза p + p → 2H + e+ + νe. С этой реакции в 99,76 % случаев начинается протон-протонный цикл, в котором выделяется более 99 % всей энергии излучения Солнца. В области малых энергий pp-нейтрино велики фоновые сигналы, что делает их наблюдение очень сложной задачей. Детектор Borexino расположен в туннеле под горой с целью экранировки от фона, производимого космическими лучами, а чтобы снизить фон от бета-распадов, в Borexino применяется ультрачистый сцинтиллятор на основе продуктов древней нефти, добытой с больших глубин, в которой осталось мало радиоактивных атомов 14C. С помощью фотоумножителей регистрируется излучение, производимое в сцинтилляторе электронами, получившими отдачу при рассеянии на них нейтрино. Измеренный поток pp-нейтрино (6,6 ± 0,7)×1010 см-2 с-1 хорошо согласуется с предсказываемой в стандартной модели Солнца величиной 5,98×(1 ± 0,006)×1010 см-2 с-1, а отсутствие pp-нейтрино исключено на уровне 10 σ. Сопоставление излучения Солнца в оптическом диапазоне и его нейтринной светимости доказывает стабильность Солнца на протяжении ≈ 105 лет, за которые фотоны из ядра Солнца выходят наружу. Источник: Nature 512 383 (2014)

Сверхтекучие нанокапли

L.F. Gomez (Южно-Калифорнийский университет, США) и др. методом рентгеновской дифракции исследовали квантовые вихри в каплях сверхтекучего гелия размером 100-1000 нм, состоящих из ≈ 108-1011 атомов. Нанокапли формировались при распылении гелия из сопла в вакуум. За время пролета капель через детектор в течение нескольких мс они облучались фемтосекундными импульсами мощного рентгеновского лазера на свободных электронах. Рентгеновские снимки показали, что ≈ 40 % нанокапель имели форму сплюснутого эллипсоида вращения и вращались с частотами до ≈ 106-107 об./с. Гелий даёт малый контраст на рентгеновских снимках, поэтому к нему примешивались атомы ксенона, хорошо рассеивающие рентгеновское излучение. Картина брэгговской дифракции показала наличие в нанокаплях сверхтекучих вихрей, выстроенных в треугольную решётку. Концентрация вихрей в нанокаплях была до ≈ 105 раз больше, чем наблюдалось ранее в макроскопических объемах гелия. Для ≈ 1 % нанокапель, имевших форму колеса, брегговская картина отсутствовала. Возможно, вихри в этих нанокаплях распределены хаотично из-за неравновесности или квантовой турбулентности. Источник: Science 345 906 (2014)

Пересоединение вихревых колец в 4He

P.M. Walmsley (Манчестерский университет, Великобритания) и др. изучили столкновение хаотически ориентированных квантовых вихревых колец (ВК) в сверхтекучем 4He при температуре около 0,05 К. При столкновении двух ВК могло происходить их пересоединение с образованием единого ВК с большим или меньшим радиусом. Наблюдение велось методом время-пролётной спектроскопии в небольшом сосуде с жидким 4He. Вблизи инжектора ВК получали заряд от вольфрамовой иглы, и измерялась величина электрического тока, переносимого ВК от инжектора к коллектору в течение времени от начала инжекции. Рождающиеся ВК имели заданные одинаковые радиусы — несколько мкм. Скорость ВК и соответственно время достижения ими коллектора зависела от их радиусов, большие ВК двигались медленнее. Максимум тока приходился на момент прихода исходных ВК. Сигнал на больших временах соответствовал приходу ВК большего радиуса, сформировавшихся при пересоединении, а дискретные сигналы на меньших временах свидетельствовали о формировании ВК меньшего размера и даже двух последовательных объединениях ВК с другими ВК. Данные эксперимента находятся в хорошем количественном согласии с теоретическими расчётами процесса пересоединения ВК. Источник: Phys. Rev. Lett. 113 125302 (2014)

Изменение структуры стекла под давлением

T. Edwards (Калифорнийский университет в Дэвисе, США) и др. проследили момент трансформации боросиликатного (с изотопом 11B) стекла из конфигурации BO3He в BO4 в процессе его сжатия до давления 2 ГПа. Ранее эти конфигурации наблюдались по отдельности до и после сжатия, а сам момент перехода изучен не был. Сжимаемый образец стекла наблюдался методом ядерной магнитно-резонансной спектроскопии. Спектр измерялся непрерывно в зависимости от давления при комнатной температуре. Полученные спектроскопические данные интерпретируются следующим образом. В процессе сжатия происходила упругая деформация плоского комплекса BO3 в трехгранную пирамиду за счет выхода атома бора из плоскости, в которой лежат три атома кислорода. При этом атом бора приближался к четвёртому атому кислорода, и формировались тетраэдальные комплексы BO4. Источник: Science 345 1027 (2014)

Образование лития в первичном нуклеосинтезе

В эксперименте LUNA (Гран-Сассо, Италия) впервые измерено сечение ядерной реакции синтеза лития 2H(α,γ)6Li при энергиях, которые существовали в эпоху первичного нуклеосинтеза во Вселенной, когда её возраст составлял всего несколько минут. В условиях низкого фона пучок альфа-частиц сталкивался с дейтериевой мишенью, и регистрировались γ-фотоны от реакции 2H(α,γ)6Li, что позволило измерить её сечение. По стандартной теории первичного нуклеосинтеза с уточнённым в эксперименте LUNA сечением, относительное содержание 6Li/7Li в первичном газе составляет (1,5 ± 0,3) × 10-5, в то время как в старых звездах (имевщих, как считалось, близкий к первичному химический состав) эта величина ≈ 5 × 10-2. Таким образом, новые данные LUNA подтверждают вывод о том, что по невыясненной пока причине содержание лития во Вселенной должно было существенно измениться уже после первичного нуклеосинтеза. Выдвигались гипотезы, что 6Li производится при вспышках на звездах, либо в другом, неизвестном пока процессе. Источник: Phys. Rev. Lett. 113 042501 (2014)


Новости не опубликованные в журнале


Поиск стерильных нейтрино

В эксперименте Daya Bay (Китай), в котором регистрируются электронные антинейтрино на различных расстояниях от атомных реакторов, выполнен поиск легких стерильных нейтрино в предположении, что им соответствует четвертое массовое состояние обычных нейтрино. В этом случае существовал бы дополнительный канал уменьшения числа электронных антинейтрино в пучке за счет их осцилляций в стерильные нейтрино. По данным эксперимента Daya Bay, подобных дополнительных осцилляций не обнаружено, и четвертое гипотетическое массовое состояние исключено в широком диапазоне масс. Источники: Phys. Rev. Lett. 113 141802 (2014), phys.org

Круговая поляризация послесвечения гамма-всплеска

K. Wiersema (Университет Лестера, Великобритания) и др. зарегистрировали наличие круговой поляризации в оптическом послесвечении космического гамма-всплеска GRB 121024A спустя 0.15 дней после самого всплеска. Причем, поляризация, вероятнее всего, генерируется одновременно с послесвечением, а не позже при рассеянии излучения на пыли или плазме на луче зрения. Для объяснения обнаруженного эффекта потребуется модификация моделей релятивистских выбросов, производимых гамма-всплесками. Ранее распределение электронов по питч-углам предполагалось изотропным, но для появления поляризации требуется анизотропное распределение. Источник: Nature 509 201 (2014)

Наблюдение нейтрино с энергиями 1 ТэВ - 1 ПэВ на IceCube

Представлены данные по регистрации нейтрино с энергиями 1 ТэВ - 1 ПэВ за 2010-2012 гг. нейтринной лабораторией IceCube, работающей во льду Антарктиды. Всего зарегистрировано 388 событий. Эти нейтрино могли рождаться как при взаимодействии космических лучей с атмосферой, так и в астрофизических источниках. Источник: arXiv:1410.1749 [astro-ph.HE]

Аналог эффекта Хоукинга в конденсате Бозе – Эйнштейна

J. Steinhauer (Технион, Израиль) продемонстрировал в эксперименте аналог эффекта Хоукинга в бозе-эйнштейновском конденсате, текущем по трубке. На концах трубки течение было дозвуковым, но в центре существовала область сверхзвукового течения. Сечения, в которых скорость потока достигала скорости звука, играли роль горизонта событий и внутреннего горизонта черной дыры. Между двумя горизонтами когерентно усиливались стоячие звуковые волны конденсата, и происходило излучение волн в направлениях дозвукового течения. Источники: Nature Physics, онлайн-публикация от 12 октября 2014 г., physicsworld.com

Импульсы протонов в ядрах

Эксперимент, выполненный в Национальной лаборатории им. Т. Джефферсона методом рассеяния электронов на ядрах, показал, что протон-нейтронные пары в атомных ядрах 27Al, 56Fe и 208Pb могут чаще иметь импульсы, превышающие импульс на поверхности Ферми, чем считалось ранее. До этого появление больших импульсов у спаренных протонов наблюдалось только в 12C и более легких ядрах. Источники: Science 346 614 (2014), www.sciencedaily.com

Детектор гравитационных волн с большими частотами

M. Goryachev и M. Tobar (Университет западной Австралии, г. Перт, Австралия) сконструировали компактный детектор — прототип детектора гравитационных волн. Устройство состоит из пьезоэлектрического кварцевого резонатора и усилителя на основе сверхпроводящего контакта (СКВИДа) с очень низким уровнем собственных шумов. Авторы планируют повысить чувствительность своего детектора до уровня ≈ 10-22. Если существуют гравитационные волны с частотами 1-1000 МГц и амплитудой более 10-22, то подобные детекторы могли бы их регистрировать. Источники: arXiv:1410.2334 [gr-qc], physicsworld.com

Сверхпроводник в магнитном поле

Исследователи из Брауновского университета (США) подтвердили в своем эксперименте теоретическое предсказание (P. Fulde, R. Ferrell, A. Larkin и Yu. Ovchinnikov, 1964 г.), согласно которому под влиянием магнитного поля область сверхпроводимости в сверхпроводнике может разбиваться на дискретные слои, между которыми располагаются слои с нормальной проводимостью. Признаки этого эффекта были зарегистрированы в слоистом органическом сверхпроводнике путем наблюдения состояний Андреева методом ядерного магнитного резонанса. Источники: Nature Physics, онлайн-публикация от 26 октября 2014 г., phys.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