Новости физики в Интернете


Поиск тёмных фотонов и тёмных бозонов Хиггса

Коллаборацией Belle на ускорителе KEKB в Японии выполнен поиск гипотетических массивных тёмных фотонов A' и тёмных бозонов Хиггса h'. Эти частицы были предложены как расширение Стандартной модели, и A' могут являться переносчиками взаимодействия между частицами тёмной матери. Если A' и h' распадаются сразу после рождения, то их, в принципе, можно зарегистрировать по продуктам распада на обычные частицы. В работе исследовались возможные каналы e+e- →  A'h', h' → A'A' с дальнейшими распадами. В анализе использовались все данные, собранные за время работы Belle, но статистически значимого сигнала над уровнем фона не обнаружено. Этот отрицательный результат даёт ограничение сверху на вероятность рождения A' и h' и на величину взаимодействия этих частиц с обычными частицами Стандартной модели. Полученные Belle ограничения более жёсткие, чем были найдены ранее в других экспериментах, и охватывают более широкие диапазоны масс частиц A' и h'. Источник: Phys. Rev. Lett. 114 211801 (2015)

Эксперимент с отложенным выбором для атома

В 1978 г. Дж. Уиллер предложил идею эксперимента по квантовой интерференции, в котором решение о проведении измерения принимается уже после пролёта частицы через щели интерферометра. Эта методика исключает возможность того, что информация об измерении могла каким-то образом передаваться частице до пролета. Эксперимент подобного рода был выполнен в 2007 г. с фотонами (см. УФН 177 314 (2007)). A.G. Truscott (Австралийский национальный университет) и его коллеги впервые выполнили аналогичный эксперимент с единичными атомами. Атомы гелия падали по одному из оптической дипольной ловушки, в которой содержался ультрахолодный газ, и облучались лазерными импульсами. Первые два импульса изменяли фазу на π и π/2, выполняя роль зеркала и сплиттера в аналогичном эксперименте с фотонами, и переводили атом в состояние суперпозиции двух движений в противоположных направлениях. С помощью третьего π/2-импульса, испускаемого по сигналу квантового генератора случайных чисел, можно было вызвать интерференцию этих состояний. В каждом экспериментальном цикле изучалась интерференция для примерно 1000 атомов. При наличии третьего импульса наблюдалась четкая интерференционная картина. В этом случае вероятность регистрации в зависимости от разности фаз двух состояний атомов имела вид синусоиды. А при отсутствии третьего импульса интерференции не было. Данный эксперимент, также как и эксперимент с отложенным выбором для фотонов, подтвердил предсказания квантовой механики и исключил возможность передачи атому скрытых параметров до измерения. Источник: Nature Physics, онлайн-публикация от 25 мая 2015 г.

Магнитострикция с изменением объёма

В 1842 г. Дж. Джоуль открыл эффект, называемый ``джоулевской магнитострикцией'' и заключающийся в том, что при включении внешнего магнитного поля магнитоактивные вещества анизотропно деформируются, не изменяя свой объём. Это правило выполнялось для всех исследованных до последнего времени веществ. Оно объясняется чаще всего поведением магнитных доменов в магнитном поле. Однако H.D. Chopra (Темпльский университет, США) и M. Wuttig (Мэрилендский университет, США) впервые обнаружили, что сплав железа и галлия при увеличении магнитного поля помимо анизотропной деформации также изменяет и свой объём, расширяясь сразу во всех направлениях. Это необычное поведение названо ``неджоулевской магнитострикцией''. H.D. Chopra и M. Wuttig исследовали магнитную структуру образцов Fe-Ga методом интерференционной контрастности при нанесении на их поверхность коллоидного состава. Оказалось, что магнитная структура имеет вид периодического двумерного массива микроклеток размером в несколько мкм. Эти ранее никогда не наблюдавшиеся микроклетки формируются после закалки образца — его нагрева и быстрого охлаждения. Вероятной причиной их появления, по мнению авторов работы, являются зарядовые волны. Источник: Nature 521 340 (2015)

Сила Абрагама в жидкости

Г. Минковски в 1908 г. и М. Абрагам в 1909 г. предложили теории, описывающие взаимодействие света с прозрачной средой (см., например, обзор В.Л. Гинзбурга и В.А. Угарова в УФН 118 175 (1976)). Если свет входит из воздуха в жидкость, то по теории Минковского он воздействует на жидкость с силой, которая направлена противоположно направлению луча, а теория Абрагама предсказывает обратное направление силы. В первом случае поверхность жидкости станет выпуклой, а во втором — вогнутой. В ряде экспериментов действительно изучалась форма поверхностей и было получено согласие с теорией Минковского. Однако U. Leonhardt (Институт имени Вейцмана в Реховоте, Израиль) и его коллеги из Университета им. Сунь Ятсена в Гуанчжоу (Китай) выполнили новый эксперимент, в условиях которого, как оказалось, справедлива теория Абрагама. Вогнутость поверхности была продемонстрирована для воды и для минерального масла. Выяснено, что принципиальное значение имеет ширина луча и глубина сосуда с жидкостью. Если они достаточно велики, то под действием света жидкость приходит в движение, и в ней со временем устанавливается стационарный вихревой поток. При этом в окрестности входа луча в жидкость поверхность приобретает вогнутую форму, и воздействие света на жидкость описывается теорией Абрагама. А когда U. Leonhardt и др. использовали в своём эксперименте более узкий сфокусированный луч, стационарного движения жидкости не возникало и на поверхности появлялась выпуклость, т.е. работала теория Минковского. Источник: New J. Phys. 17 053035 (2015)

Измерение лучевых скоростей гравитационной микролинзы

Микролинзированием называется эффект усиления яркости звёзд за счет гравитационной фокусировки их света проходящей через луч зрения звездой или другим объектом. В 2012 г. наблюдалось линзирование звезды из балджа Галактики, когда линзой служила двойная система OGLE-2011-BLG-0417, находящаяся от нас на расстоянии ≈ 1 кпк. I. Boisse (Университет Экс-Марсель, Франция) и др., используя спектрограф на телескопе VLT Южной европейской обсерватории, измерили с высокой точностью радиальную скорость яркой звезды в двойной системе OGLE-2011-BLG-0417 и сравнили полученные данные с теоретическими предсказаниями. Оказалось, что результаты измерений на уровне 3,7 σ не согласуются с расчётами: вместо возрастания со временем (за счёт орбитального движения пары) лучевая скорость была почти постоянной. Данное расхождение может объясняться тем, что основной линзой могла служить не система OGLE-2011-BLG-0417, а соседняя с ней звезда, которая случайно находится вблизи луча зрения, либо обращается вокруг пары по широкой орбите. Источник: arXiv:1506.02019 [astro-ph.EP]


Новости не опубликованные в журнале


Диполярные молекулы в основном состоянии

Исследователи из Массачусецкого технологического института (США) J.W. Park, S.A. Will и M.W. Zwierlein охладили газ диполярных молекул 23Na40K до температуры порядка мкК и перевели молекулы газа в низшее колебательно-вращательное состояние и в низшее состояние по гипертонкому расщеплению. Низшее колебательно-вращательное состояние уже было получено ранее для нескольких молекул. В данном эксперименте для перевода молекул 23Na40K между их энергетическими уровнями применялся резонанс Фешбаха и методика адиабатических двухфотонных переходов. Таким путем в двойное низшее состояние было переведено 5×103 молекул. Измерение штарковского сдвига показало, что у молекул в низшем состоянии имеются большие дипольные моменты величиной до 0,8 Д. Важным для приложений свойством стало то, что диполярные молекулы 23Na40K в низшем состоянии оказались достаточно устойчивыми относительно двухчастичных столкновений в газе: их измеренное время жизни составило 2,5 с. Теория предсказывает, что при дальнейшем охлаждении этот газ должен перейти в вырожденное состояние с нетривиальными квантовыми свойствами, например, в нем может возникнуть топологическая сверхтекучесть или может образоваться диполярный квантовый кристалл. Источник: Phys. Rev. Lett. 114 205302 (2015)

Новый период активности NGC 660

M. Argo (Университет Манчестера, Великобритания) и др., используя новые и архивные данные наблюдений галактики NGC 660, пришли к выводу, что ядро этой галактики вступает в новый период своей активности, т.е. превращается в активное ядро галактики (АЯГ). В частности, видны небольшие джеты, и был зарегистрирован мощный всплеск радиоизлучения. Источник: arXiv:1507.01781 [astro-ph.GA]

Слабые LSB-галактики в скоплении Дева

C. Mihos (Западный резервный университет Кейза, США) и др. с помощью телескопа Burrell Schmidt обнаружили в скоплении галактик Дева популяцию галактик, относящихся, по-видимому, к наиболее слабым объектам из класса галактик с малой поверхностной яркостью (LSB-галактик), которые ранее были найдены в скоплении Coma. Обнаруженные галактики имеют радиусы 3-10 кпк и светимость (2-9) × 107 L. Одна из этих галактик имеет признаки приливного разрушения. Наблюдение таких галактик в относительно близком скоплении Дева интересно для прояснения механизмов образования и эволюции галактик в различных условиях. Источник: arXiv:1507.02270 [astro-ph.GA]

Оптический усилитель для нанофотоники

X. Wang (Университет Чанша, Китай) и др. сконструировали усилитель микронного размера для сигналов ближнего ИК-диапазона с коэффициентом усиления, в 20 раз большим, чем у предшествующих подобных устройств. Усилитель состоит из оптоволокна, центральный слой которого удерживает излучение, а внешние слои, изготовленные из активной среды, выполняют усиление. Данный усилитель благодаря своей компактности допускает установку в микросхемы. Источник: Phys. Rev. Lett. 115 027403 (2015)

Поляритонный конденсат при комнатной температуре

K.S. Daskalakis, S.A. Maier и S. Kena-Cohen получили в своем эксперименте конденсат поляритонов, обладающий квантовой когерентностью в макроскопическом объеме (до 100 мкм) при комнатной температуре. Конденсат получен в пленке толщиной 100 нм из органических молекул, заключенной между двумя зеркалами. Поляритоны в пленке возбуждались с помощью лазерного излучения и наблюдались по излучаемому ими голубому свету. В эксперименте была продемонстрирована когерентность и волновые свойства конденсата. Если размер конденсата на пленке превышал 100 мкм, то конденсат становился неустойчивым, происходила его фрагментация и образование вихрей. Поляритонный конденсат при комнатной температуре может найти полезные практические применения в создании новых поляритонных лазеров и оптических транзисторов. Источник: Phys. Rev. Lett. 115 035301 (2015)

Терагерцевое излучение и химические реакции

J.L. LaRue (Национальная лаборатория SLAC, США) и др. установили, что под влиянием терагерцевого излучения может повышаться эффективность поверхностных химических реакций. В частности, это было продемонстрировано для реакций CO + O → CO2. Источник: Phys. Rev. Lett. 115 036103 (2015)

Выброс лития при вспышке новой

L. Izzo (Римский университет Ла Сапиенца, Италия) и его коллеги по наличию линии поглощения в спектре впервые обнаружили, что при вспышке новой V1369 Центавра был выброшен литий в количестве порядка 10-10M. Таким образом, наблюдаемый избыток лития в молодых звездах может объясняться тем, что эти звезды образовались из газа, обогащенного литием, который был выброшен при вспышках новых (термоядерных взрывах на поверхности белых карликов). Источники: The Astrophysical Journal Letters 808 L14 (2015), www.sciencedaily.com

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