Новости физики в Интернете


Поляризация глюонов и спин протона

Cпин протона определяется спинами составляющих его кварков и глюонов, а также их орбитальными угловыми моментами. Выполненные ранее эксперименты по глубоконеупругому лептон-протонному рассеянию показали, что спины кварков объясняют лишь около четверти величины спина протона. Также предшествующие данные указывали на то, что поляризация глюонов в протоне (усредненная суммарная величина их спинов), если она и отлична от нуля, то незначительна, т.е. вклад спинов глюонов в общий спин протона мал. Однако, D. de Florian (Университет Буэнос-Айреса, Аргентина) и др., используя большой статистический массив данных, накопленных на Коллайдере релятивистских тяжёлых ионов — RHIC (Брукхейвенская национальная лаборатория, США), и применяя новый усовершенствованный метод анализа, получили свидетельства того, что глюоны в составе протона всё-таки имеют общую ненулевую поляризацию и благодаря этому вносят заметный вклад в общий спин протона. При этом вклад орбитальных моментов кварков и глюонов в спин протона меньше, чем считалось ранее. Источник: Phys. Rev. Lett. 113 012001 (2014)

Треугольная симметрия D3h в ядре 12C

D.J. Marin-Lambarri (Бирмингемский университет, Великобритания) и др. установили, что нуклоны в ядре 12C сконцентрированы в три кластера (α-частицы), которые образуют вершины равностороннего треугольника. Кластеризация нуклонов в ядрах в α-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов, является в некоторых случаях энергетически более выгодной, чем однородное распределение. В описываемом эксперименте изучались столкновения пучка α-частиц от циклотрона с углеродной мишенью. Распределение по импульсам и энергиям α-частиц, образующихся в реакции 12C(4He,3α)4He и регистрируемых кремниевыми стрип-детекторами, позволило установить характер распределения нуклонов в ядрах 12C. Было выявлено новое энергетическое состояние ядра при энергии 22,4(0,2) МэВ со спин-чётностью Jπ = 5-, которое соответствует основному вращательному состоянию равносторонней треугольной конфигурации с группой симметрии D3h. Такая симметрия ранее была известна у трехатомных молекул H+3, но для ядра наблюдается впервые. Для 12C она была предсказана теоретически в работах R. Bijker и F. Iachello. Понимание структуры ядра 12C важно также для прояснения свойств энергетического уровня Хойла при 7,654 МэВ, который имеет большое значение для процессов нуклеосинтеза в звездах. Авторы работы предполагают, что уровень Хойла может являться состоянием 0+ ядра 12C в треугольной конфигурации D3h. Источник: Phys. Rev. Lett. 113 012502 (2014)

Взаимная информация в квантовом измерении

J.V. Koski (Университет Аалто, Финляндия) и др. подтвердили в своем эксперименте справедливость обобщённого соотношения Бочкова – Кузовлева и Яржинского (БКЯ), в котором учтён вклад взаимной информации. Величина, называемая взаимной (mutual) информацией, выражается через корреляции между реальным состоянием термодинамической системы и записями в ячейках памяти прибора, применявшегося для измерения этого состояния. Таким образом, взаимная информация характеризует точность измерения. Согласно обобщённому соотношению БКЯ, взаимная информация влияет на термодинамические свойства измеряемой системы. В эксперименте использовался одноэлектронный ящик, представляющий собой два микроскопических проводника, разделенных тонким изолятором при температуре 100 мК. Состояние ящика регистрировалось с помощью одноэлектронного транзистора. При туннелировании электронов через изолятор изменялась энергия конденсатора, который был представлен проводниками, что отражалось на величине текущего через устройство переменного тока. Таким образом, факт наличия или отсутствия электрона в ящике влиял на термодинамические свойства системы через энергию конденсатора. В эксперименте искусственно создавались шумовые помехи, снижающие точность измерения, но необходимые для проверки обобщённого соотношения БКЯ. Выполненные измерения на достигнутом уровне точности подтвердили обобщённое соотношения БКЯ и впервые продемонстрировали роль обратной связи по взаимной информации во флуктуационной теореме и в термодинамике необратимых процессов. Уравнение Яржинского, полученное в 1997 г., является частным случаем соотношений Бочкова-Кузовлева, предложенных ими в работах 1977–1983 гг., см. УФН 181 647 (2011), УФН 183 617 (2013). Обобщенние соотношения БКЯ с учётом взаимной информации было предложено T. Sagawa и M. Ueda в работах 2010-2012 гг (см. Phys. Rev. Lett. 104 090602 (2010); Phys. Rev. E 85 021104 (2012)). Источник: Phys. Rev. Lett. 113 030601 (2014)

Боросферен B40

Исследователи из Брауновского университета (США), Шанхайского университета и Университета Цинхуа (Китай) впервые обнаружили примерно шарообразные (но с выступами и гранями) молекулы бора B40, похожие на известные молекулы фуллерена C60. Бор B40 назван «боросференом». Возможность существования молекул B40 и их спектральные свойства ранее были предсказаны путём сложного компьютерного моделирования. В эксперименте бор с помощью лазера испарялся из твердого образца и подвергался охлаждению в струе гелия. В этом процессе получались кластеры атомов бора, которые сепарировались по их массам. Исследование кластеров выполнялось методом фотоэлектронной спектроскопии — измерялись энергетические спектры электронов, испускаемые при фотоэлектронной эмиссии под влиянием излучения второго лазера. Кластеры имели две различные модификации, которые были предсказаны теоретически, с уплощенной и приблизительно шарообразной формой. Из уплощенных кластеров образовывались молекулы B36, которые уже наблюдались ранее. Шарообразные B40 имеют достаточно сложное расположение атомов бора на своей поверхности в виде нескольких колец и треугольников. Источник: www.sciencedaily.com

Cупевойд как причина Холодного пятна в реликтовом излучении

В реликтовом излучении наблюдаются несколько областей с пониженной температурой. Их природа пока точно не выяснена, но, скорее всего, эти особенности связаны с редкими большими возмущениями плотности вещества. Орбитальным телескопом WMAP была обнаружена, возможно, самая обширная из таких областей, названная «Холодным пятном», и затем этот результат был подтвержден телескопом Планк. I. Szapudi и его коллеги впервые с хорошей достоверностью обнаружили связь Холодного пятна с супервойдом — областью Вселенной, в которой понижена концентрация галактик. Ранее уже производились поиски войда в направлении Холодного пятна, но результаты оказывались противоречивыми: очень слабые указания наличия войда (L. Rudnick, S. Brown и L.R. Williams, 2007) не подтверждались в других исследованиях. Гравитационный потенциал войдов должен приводить к появлению холодных пятен в реликтовом излучении по механизму интегрального эффекта Сакса – Вольфа или за счёт нелинейной эволюции плотности в более поздние эпохи (механизм Риса – Сиамы). Последний эффект, согласно расчётам, вносит основной вклад в образование Холодного пятна. В работе использовались данные из каталогов галактик WISE-2MASS, Pan-STARRS1, GAMA, и был выявлен гигантский (возможно, самый большой из известных) супервойд размером R≈ 270 Мпк, центр которого находится на красном смещении z = 0,22 ± 0,01, а плотность примерно на 13 % меньше средней плотности вещества во Вселенной. Этот супервойд точно соответствует положению Холодного пятна. Так как подобный супервойд — это редкое образование (нужны флуктуации величиной ≥3,5 σ), то вероятность его случайной проекции на холодное пятно в реликтовом излучении мала. Данная идентификация даёт основание полагать, что и другие протяжённые особенности в реликтовом излучении могут быть связаны с крупномасштабными структурами во Вселенной. Источник: arXiv:1406.3622 [astro-ph.CO]


Новости не опубликованные в журнале


Сверхновые с повышенным выходом кальция

J. Lyman (Уорикский университет, Великобритания) и др. с помощью телескопов Хаббл и VLT выполнили наблюдения нескольких сверхновых с повышенным выходом кальция. Расположение этих сверхновых на периферии галактик и отсутствие видимых звезд-предшественниц говорит о том, что такие сверхновые, скорее всего, возникают при слиянии нейтронных звезд и белых карликов в двойных системах. Эти пары были выброшены из центральных областей галактик при взрывах сверхновых, во время которых сформировались нейтронные звезды. Источники: arXiv:1408.1424 [astro-ph.HE], physicsworld.com

Когерентность спиновых состояний и микроволновый резонатор

S. Putz (Венский технический университет, Австрия) и др. показали в своем эксперименте, что время когерентности спиновых состояний атомов азота, внедренных в кристалл алмаза, может быть значительно увеличено, если создать электромагнитную связь между атомами азота и сверхпроводящим микроволновым резонатором. Этот эффект может найти применение в будущих квантовых компьютерах. Источники: Nature Physics, онлайн-публикация от 17 августа 2014 г., www.sciencedaily.com

Гало темной материи в M31

Исследователи из Университета Цукуба (Япония) T. Kirihara, Y. Miki и M. Mori, используя имеющиеся наблюдательные данные, пришли к заключению, что гало темной материи галактики M31 (Туманность Андромеды) имеет на периферии профиль плотности ρ∼r-3.7. Этот вывод не согласуется с результатами численных моделирований методом N-тел, которые предсказывают r-3. Источник: arXiv:1408.4920 [astro-ph.GA]

Миллисекундный пульсар в компактной двойной системе

A.K.H. Kong (Национальный университет Цинхуа, Тайвань) и др. идентифицировали гамма-источник 2FGL J1653.6-0159, наблюдавшийся ранее космическим телескопом им. Э. Ферми. Проецируемым на гамма-источник объектом в оптическом и рентгеновском диапазонах является, судя по всему, миллисекундный пульсар в компактной двойной системе. Модуляция сигналов с периодом 74.93 минуты интерпретируется как орбитальный период пары пульсара и маломассивной звезды, возможно, коричневого карлика. Источник: arXiv:1408.5162 [astro-ph.HE]

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