Новости физики в Интернете


Необычный гамма-резонанс в экспериментах на БАК

В экспериментах ATLAS и CMS на Большом адронном коллайдере в дифотонном распределении обнаружен максимум, который пока не удаётся убедительно объяснить. ATLAS зарегистрировал этот резонанс при энергии 750 ГэВ на основе 14 событий, содержащих пару фотонов, со статистической значимостью (2,3-3,9) σ (в зависимости от предположений о структуре процесса). Отмеченный CMS резонанс, распадающийся на два фотона, имеет максимум при 760 ГэВ. Он выделен на основе 10 событий со значимостью (2,0-2,6) σ. В теоретических работах уже выдвинут ряд гипотез о природе обнаруженного резонанса. Этот резонанс, если он не обусловлен статистической флуктуацией, может быть слабым указанием на существование новых частиц. Например, он может соответствовать бозону, напоминающему тяжёлую версию бозона Хиггса. Также возможно, что резонанс связан с тяжёлой частицей, среди продуктов распада которой могут быть частицы тёмной материи (скрытой массы Вселенной). Источники: arXiv:1512.04933 [hep-ph], arXiv:1512.07616 [hep-ph]

Резонанс Фешбаха для двухэлектронных фермионов

Две независимые группы исследователей применили орбитальный резонанс Фешбаха для управления парным взаимодействием атомов-фермионов 173Yb, которые имеют по два валентных электрона. Резонанс Фешбаха для таких атомов ранее считался невозможным из-за равенства нулю суммарного спина электронов, но R. Zhang и др. предложили новый тип резонанса Фешбаха — орбитальный резонанс. В экспериментах, выполненных по их методике, магнитное поле вызывает смешивание синглетного и триплетного состояния 1S0 и 3P0 атомов 173Yb в ультрахолодном газе в оптической решётке, что порождает связь между спиновыми и орбитальными степенями свободы. Кроме того, использовалось различие в энергии магнитного взаимодействия для ядер, находящихся в различных спиновых состояниях (эффект Зеемана). Комбинация спиновых состояний электронов и ядер позволила достигнуть резонанса. L. Fallani (Университет Флоренции, Италия) и его коллеги наблюдали резонанс по характеру расширения облачка газа, а S. Folling (Мюнхенский университет Людвига – Максимилиана, Германия) и его коллеги изучали термализацию в газе после его локального нагрева. Темп термализации пропорционален сечению рассеяния атомов, и соответственно, силе их взаимодействия. Обе группы обнаружили, что эта сила максимальна при магнитном поле около 50 Гс. Источники: Phys. Rev. Lett. 115 265301 (2015), Phys. Rev. Lett. 115 265302 (2015)

Автономный демон Максвелла на чипе

J.P. Pekola (Университет Аалто, Финляндия) и его коллеги из Финляндии, России и США экспериментально реализовали автономный демон Максвелла (управляющее устройство из мысленного эксперимента, рассмотренного Дж.К. Максвеллом в 1867 г.). Созданные ранее демоны Максвелла потребляли энергию от сторонних источников. Однако, начиная с работ Л. Сцилларда, обсуждалась концепция автономного демона Максвелла, работающего только за счет внутренних сил. Устройство J.P. Pekola и др. представляет собой одноэлектронный транзистор и вспомогательные элементы, размещённые на электронном чипе. К островку свинца нанометрового размера подходили сверхпроводящие контакты из алюминия. Если в островок из контакта туннелируется электрон, то создается положительный потенциал, удерживающий этот электрон. Если, наоборот, электрон туннелируется из островка, то создается отрицательный потенциал. За счёт этого электрон всегда преодолевает потенциальный барьер, и при квантовом туннелировании происходит охлаждение системы. Эти процессы являются эквивалентом открытой и закрытой дверки для быстрых и медленных молекул в оригинальной концепции демона Максвелла. Было показано, что работа демона ведет к росту его температуры, что, в соответствии с принципом Р. Ландауэра, является термодинамической ценой информации о наличии электронов. Источник: Phys. Rev. Lett. 115 260602 (2015)

Борофен

A.J. Mannix (Аргонская национальная лаборатория, США) и др. синтезировали кристаллический слой бора толщиной в один атом на подложке из серебра в условиях глубокого вакуума. Этот слой, напоминающий графен, был назван «борофеном», но, в отличие от графена, свободный борофен без подложки, скорее всего, неустойчив. Осаждение атомов бора на серебро осуществлялось при температуре 450-700°C, и полученные структуры исследовались с помощью сканирующего туннельного микроскопа и методом электронной дифракции. Кристаллическая решетка борофена имеет прямоугольную конфигурацию, и в ней наблюдались структуры, напоминающие объединение атомных кластеров разных масштабов со вспучиваниями из плоскости. В отличии от объёмных аллотропов бора, борофен обладает сильно анизотропными металлическими свойствами: вдоль слоя он является проводником, а поперёк — полупроводником. Предсказывается, что механические свойства борофена также сильно анизотропны. Источник: Science 350 1513 (2016)

Основание джета в галактике M87

В центрах галактик с активными ядрами формируются струи частиц (джеты), которые выбрасываются далеко за пределы галактик. Механизмы генерации и коллимации этих струй пока полностью не выяснены. Предполагается, что основную роль играет магнитное поле во внутренних частях аккреционных дисков вокруг сверхмассивных чёрных дыр. K. Hada (Национальная радиоастрономическая обсерватории Японии и Национальный институт астрофизики, Италия) и др. с помощью радиотелескопов VLBI и Green Bank исследовали основание (начальную область) джета на частоте 86 ГГц (3,5 мм) в галактике M87. Совместное наблюдение двух телескопов позволило уменьшить влияние атмосферных флуктуаций, создающих помехи на этой длине волны, и достичь разрешения ∼10 радиусов Шварцшильда (RS) центральной чёрной дыры. Были подтверждены известные из наблюдений на более низких частотах особенности строения струи, а также обнаружены новые особенности. На расстояниях от ∼10RS до 28RS от центра, где угол раскрытия джета ∼100°, видны яркие пятна с лимбами. На расстоянии ∼35RS угол раскрытия джета уменьшается до ∼60°, и далее до ∼84RS джет имеет коническую форму, а на больших расстояниях происходит его коллимация по параболическому закону. На расстоянии ∼35RS поперечное сечение джета локально сужается и снова увеличивается. Также наблюдается слабый антиджет. Сравнение скоростей движения в джете (∼0,32c) и в антиджете (∼0,17c) позволило оценить угол, под которым виден джет — 29°-45°. Эта величина больше, чем даёт изучение оптической кинематики с помощью телескопа Хаббла (11°-19°), возможно, из-за искривления траектории оптических маркеров. Также впервые выполнены поляриметрические измерения на волне 86 ГГц для этого источника. В нескольких участках джета его излучение слабополяризованное (на уровне ∼(3-4)%), но видны и сильнополяризованные (∼20%) структуры, которые говорят о присутствии упорядоченного магнитного поля. Источник: arXiv:1512.03783 [astro-ph.HE]


Новости не опубликованные в журнале


Нейтрино сверхвысокой энергии от блазара

M. Kadler (Вюрцбургский университет, Германия) и др. обнаружили, что третье нейтрино с энергией порядка ПэВ, зарегистрированное на антарктическом нейтринном телескопе IceCube, пришло из направления на блазар PKS B1424-418 как раз в тот момент, когда этот блазар показывал вспышечную активность в гамма-излучении. Блазары, представляющие собой класс галактик с активными ядрами, у которых релятивистские джеты направлены почти точно вдоль луча зрения, рассматриваются как одни из наиболее вероятных источников космических лучей сверхвысоких энергии и нейтрино, и отмеченное совпадение говорит в пользу этой модели. Источник: arXiv:1602.02012 [astro-ph.HE]

Одномерная электронная жидкость

Исследователи из Японии и Франции создали на поверхности полупроводникового кристалла квазиодномерные структуры, в которых группы электронов ведут себя как жидкость Томонаги — Латтинжера. Методом фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением впервые детально измерено распределение электронов и глубина энергетических уровней в такой жидкости. Источник: www.sciencedaily.com

Скрытая масса в ультрадиффузной галактике

M.A. Beasley (Канарский институт астрофизики и Университет Ла-Лагуны, Испания) и др. впервые измерили вириальную массу (≈ 8 × 1010M) слабосветящейся ультрадиффузной галактики в скоплении галактик Дева. Измерялись доплеровские скорости нескольких шаровых скоплений, и по их кинематике и пространственному распределению вычислялась масса. Оказалось, что масса темного вещества в этой галактике примерно в 3000 раз превышает массу светящихся звезд. Источник: arXiv:1602.04002 [astro-ph.GA]

Галактика - источник быстрого радиовсплеска

Впервые найдена галактика, из которой, вероятно, пришел один из быстрых радиовсплесков. Галактика на красном смещении z=0.5 идентифицирована по наличию в области локализации быстрого радиовсплеска дополнительного транзиентного радиосигнала, ослабевавшего в течение шести дней. К настоящему моменту зарегистрировано 16 миллисекундных радиовсплесков, но механизм их генерации пока не выяснен, хотя были предложены несколько возможных моделей. Источник: arXiv:1602.07477 [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