RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Новости физики в Интернете


Многоатомные молекулы в ультрахолодном газе

Многоатомные молекулы в ультрахолодных газах представляют интерес для применения в устройствах квантовой информации, в исследованиях по неравновесной динамике и как сверхчувствительные сенсоры. Однако получение таких молекул сопряжено с рядом сложностей. Например, использование резонанса Фешбаха [1] позволило создать слабосвязанные трехатомные молекулы NaK2 при температуре 100 нк, но для более крупных молекул столкновительные потери разрушают резонанс. X.-Y. Chen (Институт квантовой оптики общества им. М. Планка и Мюнхенский центр квантовой науки и техники, Германия) и соавторы продемонстрировали новый метод получения тетраатомных молекул (NaK)2 в ультрахолодном газе путём электроассоциации полярных молекул NaK меньшего размера [2]. Для связи пар NaK использовался резонанс рассеяния, вызываемый микроволновым полем. Связь компонент в (NaK)2 значительно слабее обычных химических связей, но действует она на расстояниях, в сотни раз больше. Около 103 молекул (NaK)2 были получены при температуре 134 нК – в 3000 раз ниже той температуры, при которой тетраатомные молекулы получались ранее. А время жизни молекул составило ≈ 8 мс как в свободном состоянии, так и в оптической ловушке, что демонстрирует их устойчивость к столкновениям. Измерения, выполненные в процессе диссоциации молекул, показали анизотропию их волновой функции, совпадающую с ожидаемой анизотропией для p-волновой структуры молекул. [1] Питаевский Л П УФН 176 345 (2006) [2] Chen X-Y et al. Nature 626 283 (2024)

Второй звук в ферми-газе

Если в обычных веществах перенос тепла осуществляется диффузионно, то в сверхтекучей жидкости тепло может распространяться волновым путём в виде «второго звука», создаваемого несинфазным движением нормальной и сверхтекучей компонент. Хотя второй звук уже регистрировался в экспериментах, его волновое движение напрямую наблюдать не удавалось. Z. Yan (Массачусетский технологический институт, США) продемонстрировали новый способ локального измерения температуры в ферми-газе и впервые наблюдали распространения второго звука в пространстве [3]. Метод основан на температурной чувствительности спектрального отклика молекул. В зависимости от температуры вырожденного газа, спектральный максимум в радиочастотном диапазоне имеет различное положение, соответствующее разному соотношению числа фермионных пар и неспаренных атомов. Этот эффект позволил измерять локальную температуру и непосредственно видеть волнообразное распространение тепла, характерное для второго звука. О втором звуке в сверхтекучем гелии см. [4]. [3] Yan Z et al. Science 383 629 (2024) [4] Ефимов В Б УФН 188 1025 (2018); Efimov V B Phys. Usp. 61 929 (2018)

Магнитное пересоединение и плазмоиды

Пересоединение магнитных силовых линий является важным фактором в космической плазме и в лабораторных экспериментах. При пересоединении поле меняет свою топологию, что сопровождается высвобождением магнитной энергии. В современном теоретическом описании этого явления классическая модель Свитт – Паркера дополняется процессом формирования магнитных островков, называемых плазмоидами. Их наличие повышает темп пересоединения и выделения энергии. J.A. Pearcy (Массачусетский технологический институт, США) выполнили эксперимент [5], в котором впервые наблюдались плазмоиды в плазме лазерного происхождения при большом отношении теплового давления к магнитному давлению β ≈ 10. Пластиковая фольга подвергалась воздействию лазерных импульсов, и при её испарении возникали два пересекающихся пузыря плазмы. По механизму батареи Бирмана (за счёт смещенных градиентов температуры и плотности) в пузырях генерировалось магнитное поле и в нём происходило магнитное пересоединение, наблюдавшееся с помощью протонной радиографии. В структуре плазмы были видны плазмоиды, предсказываемые теоретической моделью. О магнитном пересоединении см. [6, 7]. [5] Pearcy J A et al. Phys. Rev. Lett. 132 035101 (2024) [6] Леденцов Л С, Сомов Б В УФН 185 113 (2015); Ledentsov L S, Somov B V Phys. Usp. 58 107 (2015) [7] Зелёный Л М, Малова Х В, Григоренко Е Е, Попов В Ю УФН 186 1153 (2016); Zelenyi L M, Malova H V, Grigorenko E E, Popov V Yu Phys. Usp. 59 1057 (2016)

Первичные чёрные дыры как тёмная материя

Ранее коллаборациями MACHO и EROS (EROS-2) были обнаружены 13 событий микролинзирования в направлении Большого Магелланова облака – спутника нашей Галактики. Микролинзированием называется гравитационная фокусировка и усиление света звёзд объектами на луче зрения. По одной из гипотез, обнаруженные объекты представляют собой первичные чёрные дыры (ПЧД), возможность рождения которых в ранней Вселенной была обоснована Я.Б. Зельдовичем и И.Д. Новиковым в 1966 г [8]. Однако расчёты, основанные на плоской кривой вращения Галактики, говорили о том, что наблюдавшиеся объекты микролинзирования могут составлять не более ≈ 10 % от массы всей тёмной материи (ТМ). Недавно на основе наблюдений миллионов звёзд телескопом Gaia были получены новые данные [9], которые, возможно, требуют пересмотра прежних представлений о структуре Галактики. По этим данным, полная масса гало ТМ в несколько раз меньше, чем считалось ранее, а кривая вращения не плоская, а загибается вниз на расстояниях более 20 кпк от центра Галактики. J. Garcia-Bellido (Мадридский автономный университет, Испания) и M. Hawkins (Эдинбургский университет, Великобритания) построили на основе этих данных 4-компонентную модель Галактики, включающую балдж, звёздный диск, газовое и тёмное гало, и пересмотрели прежние ограничения на ПЧД [10]. Ограничения в новой модели Галактики оказались существенно ослаблены, и ПЧД, если они ответственны за микролинзирования, могут составлять даже всю ТМ в Галактике. Исключением является область их масс вблизи ≈ 0,01 M☉, где ПЧД могут составлять не более ≈ 20 % или ≈ 12 % по данным MACHO или EROS-2, соответственно. Если этот вывод верен, то статус ПЧД как возможного кандидата на роль ТМ существенно укрепляется. [8] Зельдович Я Б, Новиков И Д Астрон. журн. 43 758 (1966) [9] Ou X et al. Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 528 693 (2024) [10] Garcia-Bellido J, Hawkins M, arXiv:2402.00212 [astro-ph.GA]

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, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение