Астрономы впервые смогли увидеть и запечатлеть взрыв новорождённой звезды |
«Такие взрывы протозвезд бывают крайне скоротечными, но они могут достаточно часто происходить внутри «звездных яслей». Взрывая те облака газа, в которых они рождаются, такие «протосверхновые» могут выступать одним из ограничителей скорости роста звезд в подобных гигантских звездных яслях», — заявил Джон Бэлли (John Bally) из университета Колорадо в Боулдере (США).
Туманность, или облако Ориона представляет собой одни из самых крупных «звездных яслей» в Галактике. Оно расположено в примерно 1500 световых годах от Земли и занимает несколько сотен световых лет. Здесь формируются десятки и сотни молодых светил, некоторые из которых обладают достаточно необычным обликом и свойствами, чтобы привлечь внимание ученых.
Бэлли и его коллеги наблюдали за одним из центральных частей этого облака, известное ученым под именем OMC-1, где содержится примерно в 100 раз больше газа, чем весит Солнце. Около 100 тысяч лет назад в нем начали формироваться новые светила, многие из которых расположены друг к другу так близко, что их силы притяжения начинают влиять друг на друга.
Два таких зародыша, как показали снимки с телескопа ALMA, крупнейшей микроволновой радиообсерватории мира на чилийском плато Чахнантор, примерно 500 лет назад сблизились и, предположительно, столкнулись, породив мощную вспышку и разогнав весь газ туманности.
Сила этого столкновения и мощность последовавшего за ним взрыва была таковой, что газ бывшей туманности сейчас движется со скоростью в 150 километров в секунду в стороны от эпицентра этого «фейерверка», что примерно равно скорости, с которой Солнце вращается вокруг центра Галактики. Сами звезды, как показывают эти фотографии, пережили это столкновение и сейчас разлетаются со скоростью примерно в 13 и 29 километров в секунду.
Следы этого взрыва сейчас хорошо заметны и на оптических, и на микроволновых снимках туманности, однако через несколько сотен лет, по словам астрономов, они полностью исчезнут и станут невидимыми для нас. Такие взрывы, как сейчас считают Бэлли и его коллеги, могут происходить в «звездных яслях» достаточно часто, что объясняет то, почему частота рождения звезд в некоторых из них гораздо ниже теоретических значений.
«Люди в большинстве случаев считают, что только пожилые светила могут заканчивать свою жизнь взрывом, подобно вспышкам новых и сверхновых звезд. Телескоп ALMA показал, что аналогичные вещи могут происходить и на противоположном конце жизненного цикла звезд», — заключает Бэлли.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
Апр 9, 2017Геннадий|
|
Ученые впервые получили «жидкий свет» при обычной температуре |
Физики впервые в истории получили «жидкий свет» при комнатной температуре, сделав эту необычную форму материи более доступной, чем когда-либо. Она представляет собой одновременно смесь из сверхтекучей жидкости, обладающей нулевым уровнем трения и вязкости, и своего рода конденсата Бозе — Эйнштейна, который нередко называют пятым состоянием материи. Эти свойства позволяют свету фактически обтекать вокруг находящихся перед ним объектов и углов.
Обычный свет, как правило, демонстрирует свойства волны и иногда частиц и всегда движется только по прямой. Именно поэтому наши глаза, например, не способны видеть за углами. Однако при определенных и весьма экстремальных окружающих условиях свет также может вести себя как жидкость, обретая способность обтекания вокруг объектов.
Интерес для науки конденсаты Бозе — Эйнштейна представляют в первую очередь за счет своего агрегатного состояния, когда правила, по которым они действуют, работают на грани классической и квантовой физики, когда твердая материя начинает приобретать скорее волновые свойства. Как правило, такой конденсат создается при температурах, близких к абсолютному нулю, и способен существовать в буквальном смысле в течение нескольких долях секунды.
Но в рамках последнего исследования ученые смогли создать конденсат Бозе — Эйнштейна при обычной комнатной температуре, используя «франкенштейнский» набор из материи и света.
«Особенность нашей работы заключается в том, что мы продемонстрировали возможность создания состояния сверхтекучести при комнатной температуре окружающей среды, используя частицы светоматерии, называемые поляритонами», — говорит ведущий исследователь Даниэле Санвитто из итальянского Института нанотехнологий CNR NANOTEC.
Создание поляритонов потребовало от исследователей использования очень дорого оборудования и технологий нанотехнологического уровня. Ученые поместили между двумя ультрарефлекторными зеркалами слой органических молекул толщиной 130 нанометров и пропустили через него 35-фемтосекундный лазерный импульс (1 фемтосекунда равна 1 квадриллионной доле обычной секунды).
«Таким образом внутри органических молекул мы смогли объединить свойства фотонов – эффективную массу и скорость – и особенность взаимосвязи электронов», — говорит Стефани Кена-Коэн из Политехнической школы Монреаля (Канада).
В результате получилась «сверхжидкость» с весьма необычными свойствами. При обычных условиях температуры, когда простая жидкость будет обладать свойством текучести, на ее поверхности под внешним воздействием может создаваться рябь и завихрения. Сверхжидкость же такой ответной реакции не показывает.
На изображении ниже можно видеть, как поток поляритонов, направленный в обычную жидкость, создает волны, в то время как внутри сверхжидкости (на нижнем изображении) такой особенности он не демонстрирует.
«В среде сверхжидкости эта турбулентность поглощается находящимися в ней препятствиями, позволяя потоку продолжать свое движение без каких-либо искажений», — говорит Кена-Коэн.
Ученые говорят, что результаты этих исследований не только открывают дорогу к новым исследованиям особенностей квантовой гидродинамики, но также и к созданию устройств и технологий будущего, которые будут способны использовать поляритоны в обычных условиях. Речь идет о новых типах сверхпроводниковых материалов, которые можно будет использовать в производстве нового поколения светодиодов, солнечных панелей и лазеров.
«Тот факт, что подобный эффект наблюдается и при обычных условиях окружающей среды, открывает множество возможностей для будущей работы», — говорят исследователи.
«Это не только новая веха в исследовании таких феноменов, как конденсаты Бозе — Эйнштейна, но и дорога к потенциальной разработке футуристичных фотонных устройств на базе сверхтекучих жидкостей, в которых проблема искажений будет полностью отсутствовать, а вместо этого будет открыта дверь к другим новым неожиданным феноменам».
Результаты работы итальянских физиков были опубликованы в последнем номере журнала Nature Physics.
Апр 17, 2018Геннадий|
|
| Страницы: [1] Календарь |
