-Поиск по дневнику

Поиск сообщений в synd

 -Подписка по e-mail

 

 -Постоянные читатели

 -Статистика

Статистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
Создан: 15.05.2011
Записей:
Комментариев:
Написано: 1

d





d - LiveJournal.com


Добавить любой RSS - источник (включая журнал LiveJournal) в свою ленту друзей вы можете на странице синдикации.

Исходная информация - http://cmass.ru/.
Данный дневник сформирован из открытого RSS-источника по адресу http://cmass.ru/rss/all/, и дополняется в соответствии с дополнением данного источника. Он может не соответствовать содержимому оригинальной страницы. Трансляция создана автоматически по запросу читателей этой RSS ленты.
По всем вопросам о работе данного сервиса обращаться со страницы контактной информации.

[Обновить трансляцию]

Каналы древних майя

Вторник, 09 Октября 2018 г. 21:44 + в цитатник
Помимо идентификации множества новых строений, лидар позволяет обнаружить некоторые черты культурного ландшафта, которые на местности определить крайне трудно. Прежде всего это каналы (оросительные и мелиорационные).

Впервые о возможности дистанционной идентификации каналов заговорили в начале 1980-х годов, когда Ричард Адамс попытался использовать данные радарной съёмки НАСА (Adams, Richard E. W., Walter E. Brown, Jr., and T. Patrick Culbert 1981 "Radar Mapping, Archaeology, and Ancient Maya Land Use," Science 213: 1457-1463). Про это с большим воодушевлением писал в своё время Валерий Ивнаович Гуляев (Каналы древних майя // Природа. 1981. №5). Однако не все обнаруженные на снимках элементы оказались реальными каналами (это хорошо сработало в Северной Белизе, но не сработало в Петене).

При недавнем обследовании центральной части Петена, проведённом по инициативе фонда ПАКУНАМ, элементы ландшафта, похожие на каналы, были опознаны в различных частях обследованного ареала. В прошлом году эти черты к северу от Вашактуна исследовал словацкий проект, и они таки оказались каналами. Дальнейший анализ материалов показывает, что таких каналов было очнь много.

Сеть каналов к северо-востоку от эпицентра Тикаля, в направлении бахо Санта-Фе.

Tikal channels

https://maoist.livejournal.com/263543.html


Метки:  

Прорывные нейротехнологии -- у военных

Вторник, 09 Октября 2018 г. 14:18 + в цитатник
Программа N3 агентства DARPA, объявленная в 2018 году, определенно заслуживает пристального внимания. Как со стороны ученых в области нейронаук, так и со стороны тех, кто хочет (или по должности обязан) знать, какие технологии и возможности будут доступны в горизонте 10-15 лет.

Программа звучит как «Нехирургическая нейротехнология следующего поколения». Цель -- разработка неинвазивных ИМК высокого разрешения, которые обеспечат быстрое, эффективное и интуитивное взаимодействие солдат с военными системами. Если предыдущие программы DARPA были направлены на создание интерфейсов для восстановления раненых, то N3 заточена на применение нейронных интерфейсов в бою.

Как заявляет DARPA, они работают над усилением партнерства людей с компьютерными системами, чтобы идти в ногу с ожидаемой скоростью и сложностью будущих военных миссий. Крайне важно, чтобы военнослужащие могли в режиме реального времени и интуитивно взаимодействовать с интеллектуальными полуавтономными и автономными агентами, что невозможно при использовании обычных интерфейсов.

Абзац выше -- это, по сути, цитата.

Технологически задача состоит в том, чтобы неинвазивно, без хирургических операций, связываться с нервной тканью через череп, сохраняя при этом высокое пространственное и временное разрешение; причем как для записи, так и для стимуляции активности клеток.

Т.е. это должен быть двунаправленный интерфейс, позволяющий считывать сигнал из мозга и отправлять его в мозг. Категорий сигналов -- от шести и более в каждом направлении. Размер устройства -- в пределах 125 куб. см. И главное, оно устойчиво к движениям. Интерфейсы, что сегодня используют в медицине или научных исследованиях, нужно долго калибровать, а затем человек почти неподвижно сидит перед монитором.

Программа включает два типа технологий: неинвазивную и “слегка” инвазивную. Последняя допускает доставку вирусов, молекул, наночастиц и т.п., которые вводятся в мозг инъекцией, таблеткой или в виде спрея. Они усиливают или преобразуют сигнал от клеток таким образом, чтобы его могло считать внешнее устройство. В этом случае требование -- прибор должен регистрировать активность на уровне отдельных нейронов.

В DARPA считают, во-первых, что понадобятся новые решения в области физики рассеяния и ослабления сигналов при их прохождении через кожу, череп и ткань мозга; во-вторых, предлагают искать новые признаки активности нейронов, напр., оптические, акустические, магнитные. Отдельно прописано, что текущие методы, требующие громоздкого оборудования, типа МЭГ или МРТ, не будут рассматриваться. Улучшения в съеме ЭЭГ -- не предлагать.

В целом звучит довольно лихо для ближайших лет, но раз такая программа сформулирована, то, вероятно, некоторые идеи и технологические заделы уже имеются. Это жутко интригует.
Если хотя бы бегло ознакомиться с планом N3, трудно отделаться от двух мыслей. Первая -- изречение Черчилля о том, что генералы всегда готовятся к прошлой войне, не актуально. Во всяком случае, в Пентагоне. Вторая мысль -- военная сфера по-прежнему остается ключевым драйвером научно-технического развития, и об этом стоит помнить всем тем, кто воспевает прогресс.

Данное впечатление усилится, если обратить внимание на еще одну программу DARPA, также заявленную в 2018 году: AI Next. Она посвящена разработке ИИ технологий «третьей волны», которая предполагает, что интеллектуальные системы приобретают знания через генеративные контекстуальные и объяснительные модели. В том числе такой ИИ сможет объяснять свои решения.

DARPA предвидит будущее, в котором машины -- это больше, чем просто инструменты, которые выполняют запрограммированные человеком правила или же обобщают из наборов данных, собранных человеком. Скорее, машины, созданные DARPA, будут функционировать больше как коллеги, чем как инструменты. С этой целью исследования и разработки DARPA в области человеко-машинного симбиоза ставят своей целью партнерство с машинами.

Абзац выше -- тоже цитата. Он в точности следует логике, которую изложил Ликлайдер в 1960-м году и о чем я писал подробнее в лонгриде не так давно.

Там я утверждаю, что в недалеком времени цивилизация будет строиться на широком использовании искусственного интеллекта и интерфейсов мозг-компьютер. В DARPA именно так и считают, оттого бросают серьезные ресурсы (AI Next стоит $ 2 млрд.) на то, чтобы в таком мире не потерять лидерство. Разработки идут в рамках военного бюджета, но очевидно, что будут и прочие применения, ибо доминирование обеспечивается не только военными средствами.

То, что две эти программы запускаются параллельно, не случайность. Это осмысленный шаг, поскольку эффективное взаимодействие человека и машин требует как более мощного и гибкого ИИ, так и более быстрых и естественных способов связи с ним.

Полвека назад в DARPA положили начало интернету. Похоже, все идет к тому, что рождение “нейронета” произойдет там же.

Первых получателей грантов по N3 обещают объявить в начале 2019-го.

https://nature-wonder.livejournal.com/233677.html


Метки:  

В каких местах Вселенной лучше всего искать внеземную жизнь?

Понедельник, 08 Октября 2018 г. 15:41 + в цитатник
   Как известно проблема появления жизни, и тем более разумной жизни до сих пор остаётся крайне загадочной. Одни считают, что процесс появления жизни является фактически уникальным явлением во Вселенной (едва ли не божественным актом творения сродни теории “Матрицы”), другие наоборот полагают, что и простейшая жизнь, и обычная жизнь являются типичным явлением в нашей галактике Млечный Путь. Последние открытия в области экзопланет показывают крайне широкую распространенность планет различных типов у близких звезд. Кроме того радиоастрономические исследования обнаруживают изобилие химических элементов, которые встречаются и на Земле. В недавней работе приведен список 204 молекул 16 химических элементов, которые найдены в межзвездной или околозвездной среде. После середины 20 века количество известных молекул в межзвездной среде растет со скоростью 4 открытия каждый год:



   Как известно одной из главных целей создания сверхдорого субмиллиметрового телескопа ALMA стала изучение химических элементов во Вселенной.

   С другой стороны скептики широкого распространения жизни во Вселенной приводят веские аргументы отсутствия обнаружения искусственных радиосигналов внеземных цивилизаций или следов инопланетян на планетах Солнечной Системы. В последние годы появились новые аргументы для скептиков: большое распространение землеразмерных экзопланет с низкой плотностью. С другой стороны открытие первого межзвездного объекта снова подняло вопрос возможности широкого распространения внеземного разума.

    В общем, проблема внеземной жизни и разума остаётся актуальной и сегодня, и будет оставаться такой ещё очень долгое время. В связи с этим интересно спросить читателей блога, на каких направлениях интереснее всего сконцентрироваться исследователям в поисках внеземной жизни и разума?

https://za-neptunie.livejournal.com/326401.html


Метки:  

Нобелевская премия 2018

Понедельник, 08 Октября 2018 г. 14:42 + в цитатник
Так, Пол Ромер был у меня в прогнозах много лет - например, в 2012, 2014, 2015 и 2016 - и как раз за эндогенную теорию роста. Ответ на вопрос - почему передовые экономики продолжают быстро расти даже тогда, когда капитал уже находится на оптимальном уровне, а население не увеличивается? Ромер построил первую модель эндогенного - движимого техническим прогрессом - экономического роста. Всё началось со статей Ромера 1986 года и Лукаса 1988-го, но Лукас уже получил премию в 1995 году, за множество разных заслуг. Так что за угадывание Ромера я себе пол-очка засчитываю - тем более, что я его много лет по всем поводам называл претендентом на Нобеля.

Шесть лет назад Ромер участвовал в Нобелевском симпозиуме, а это самое близкое, что похоже на "шорт-лист" премии. Жалко, к слову, что премию не дали Роберту Барро из Гарварда - он определённо заслужил премию за работы, связанные экономическим ростом. Но Нобелевский комитет, как известно, "возвращается к тем же темам" и может дать премию тому, кто когда-то был пропущен.

Научное описание с сайта Нобелевского комитета в этот раз какое-то разорванное текстуально - зато служит полноценным мини-учебником по теории роста в миниатюре. Начинается с модели Солоу, описывает "эмпирику роста", вводит технологический прогресс, как его ввёл Ромер в 1986-ом и 1990-м и переходит к "креативному разрушению" Агийона и Ховитта и "направленным технологическим изменениям" Асемоглу, основным теоретическим достижениям последних десятилетий. (Эти же страницы можно было бы использовать и для обоснования Нобелевской премии Дарону - и это только за макроэкономику!) Три года назад я читал популярную лекцию "Экономика долгосрочного роста", но моделей там, конечно, не показывал. В "популярном изложении" Нобелевского комитета всё, конечно, ещё проще.

Ромер, кстати, не только выдающийся экономист, но и яркий публицист, который нисколько не боится идти против большинства в профессии. Вот его эссе про Нобелевскую премию Элинор Остром 2009 года. Ещё мощнее было выступление 2015 года - критическая статья про "математичество"  (mathiness) в теории роста - про то, как отдельные экономисты - и даже Нобелевские лауреаты - используют математические модели не для того, чтобы что-то прояснить (как это нужно делать), а для того, чтобы что-то запутать. Не со зла и необязательно для выгоды, но вреда может быть не меньше. Ромер не поленился встать и подтереть за коллегами.

А вот про Нордхауса я знаю совсем мало. Про экономику климатических изменений так и вообще ничего. И всё же кое-что есть. В 1990-м году Нордхаус был одним из тех известных экономистов, которые написали отчёт "Что делать, чтобы избежать коллапса советской экономики?" (см. также книгу с докладами) стараясь помочь правительству (тогда ещё СССР) избежать экономического краха. Этот текст сыграл огромную роль - в качестве интеллектуального фундамента российских реформ. Я на семинарах IIASA в 1990-м году не присутствовал (я тогда на первом курсе учился - просто через 20 лет я организовывал научную программу в честь 20-летия, поэтому знаю) - но Евгений Ясин и Пётр Авен про участие Нордхауса должны знать.

https://ksonin.livejournal.com/680640.html


Метки:  

Ликбез по дедолларизации

Понедельник, 08 Октября 2018 г. 08:19 + в цитатник
Хорошо известно, что наличие цифр, знаков процента, названий и гиперссылок в тексте добавляет ему достоверности и экспертности. Кому нужны цифры про дедолларизацию - на сайте РБК есть прекрасный обзор. А я тут попытался изложить суть дела для тех, кому нужна суть дела, "с нуля".

Почему доллар США является важнейшей валютой в мире?

Доллар является самым надёжным из всех возможных ликвидных (то есть которые легко обменять на другие валюты или товары) активов в мире. Надёжность доллара – результат надёжности американской политической системы, её способности обеспечивать, что никто не испортит их валюту, напечатав ещё долларов. Конечно, надёжность – понятие относительное. Поэтому то, что во всем мире верят в доллар – лишь показатель того, что американской политической системе доверяют больше, чем любой другой.

Что такого особенного в США, что их валюта является самой надёжной?

Две вещи – американская экономика очень крупная (пгочти 25% мирового производства), а американская политическая система очень устойчивая (более 200 лет без радикальных смен политической системы). Чего-то одного из этих двух вещей не хватает: скажем, швейцарская политическая система очень стара и стабильна, но экономика маленькая. Китайская экономика огромна (почти 20% мирового ВВП), но политическая система относительно молодая и непрозрачная.

Кто решает какой валюте быть «резервной» валютой для всего мира?

Все решают. Миллиарды людей по всему миру принимают индивидуальные решения – в каком виде сберегать. Те, кто живёт в странах с развитой финансовой системой, имеют гораздо больший выбор – и у них есть альтернативы доллару. Может, чуть менее, в конечном счёте, надёжные, но зато более удобные (французу удобнее использовать евро, а англичанину – фунт). Помимо индивидов, решения принимают правительства – относительно тех денег граждан, которыми они управляют от их имени. Соображения, которыми руководствуются правительства – в точности те же: хочется вкладывать в относительно надёжные и ликвидные активы.

Почему российское правительство говорит о «дедолларизации»?

Есть две причины желать дедолларизации. Одна никак не связана с текущим моментом и является, собственно, задачей любого правительства любой страны. Чем больше доля расчётов в рублях граждан и фирм, тем более эффективна денежная политика – мягкая при высокой безработице, жёсткая при высокой инфляции. В 1990-е, в отсутствие других инструментов для сбережений и расчётов, все использовали доллары – и правительству было крайне трудно бороться с инфляцией. Сейчас значительно легче. Вторая причина состоит в том, что США накладывают финансовые санкции на российские фирмы и граждан – и возможные санкции ограничивают возможности использования доллара (потому что чтобы рассчитываться в долларах, не считая наличными, нужно это делать через американские банки).

Поможет ли переход на международные расчёты в рублях или других недолларах?

Не сильно. По большому счёту, это вообще неважно, в чём расчитываться. Если у кого-то есть доллары, а он хочет купить товар, продающийся за рубли, он продаст доллары, купит рубли и на них купит товар. При этом могут возникать лишние издержки, но это немного относительно объёма сделки. Издержки отказа от доллара (или лишения доступа к доллару) – в том, что лишаешься (или тебя «лишают» - то есть, считай, берут дополнительную плату) доступа к надёжному и ликвидному активу. Попробуйте ездить по Москве, не используя метро – конечно, всё равно можно будет добраться куда нужно, но чуть, в среднем, медленнее и неудобнее. Так же и дедолларизации – чуть большая доля национального богатства теряется на том, что сбережения происходят в неоптимальных активах. Это, конечно, не главная причина стагнации последнего десятилетия, но вносит свой вклад.

Почему идут разговоры о конвертации валютных вкладов в рубли?

Это просто общие опасения - страх перед неизвестностью на фоне нескольких лет невесёлых новостей. Сам я об этом написал, комментируя слова президента ВТБ Костина о возможной конвертации валютных вкладов. Это может произойти в результате финансового кризиса, связанного с эскалацией санкций, но вовсе необязательно потому, что «доллар запретят». В 1998-ом никто не запрещал доллар, но обанкротившимся банкам пришлось конвертировать вклады (конечно, по сильно заниженному курсу). Такой кризис всегда состоит из двух элементов – неспособности части банков выполнять обязательства и нежелания других выполнять, когда можно не выполнять.

А что, если банк просто будет иметь достаточное количество наличных долларов, чтобы расплатиться со всеми вкладчиками?

Этого быть не может. Никакой банк не будет хранить столько наличных, чтобы мочь расплатиться со всеми вкладчиками одновременно. В чём мог бы быть смысл брать у вкладчиков эти вклады, если они ни во что не инвестированы? А если они во что-то, кроме самых ликвидных долларов активов, не инвестированы, то это значит, что у банка нет «достаточного количества наличных».

Могут ли новые санкции вызвать экономический кризис?

Что называть «кризисом». У России – относительно большая (2% мирового ВВП) и относительно развитая экономика. Если сейчас вернуться к полной, советского типа автаркии (это предельный, самый худший вариант последствий санкций), то падения уровня жизни до советского не произойдёт. Экономика гораздо эффективнее и адаптивнее. Основной проблемой, в сущности, являются не санкции, имеющие явное негативное влияние, и даже не неправильный ответ на санкции (те же «контрсанкции», ударившие по самым незащищенным слоям населения), а то, что стагнация продолжается уже десять лет и, по официальным прогнозам Минэкономики и ЦБ, будет продолжаться в обозримом будущем. А небольшой кризис в результате очередного раунда санкций – конечно. Он, собственно, каждый раз и происходит.

Может ли отмена санкций вызвать экономический бум?

Что называть «бумом». Отмена санкций и контрсанкций, отмена и смягчение на инвестиции в российские предприятия, демонстрация открытости и практические шаги во внешнеполитической сфере – то есть то, что может быть сделано «моментально» - не может привести к долгосрочному росту, но, конечно, вызовет некоторый бум и на фондовом рынке, и в инвестициях. Это могло бы дать два-три года роста – тем более с нынешней, заниженной, из-за стагнации, стартовой точки – и, значит, дать время для содержательных реформ.

https://ksonin.livejournal.com/680356.html


Метки:  

Даунгрейд сделал исследовательский реактор ВВР-К лучше

Воскресенье, 07 Октября 2018 г. 22:54 + в цитатник

Все ядерные реакторы в мире можно поделить на 4 категории: энергетические, транспортные (атомные подводные лодки), наработчики изотопов и исследовательские. Интересно, что последняя категория почти что не мелькает в СМИ, но при этом является наиболее массовой: в мире работает 670 исследовательских реакторов и критсборок. Сегодня мы поговорим немного об этой категории реакторов в целом и об одной любопытной модернизации исследовательского реактора ВВР-К в Казахстане.



Вид на исследовательский реактор бассейнового типа - на дне в центре большого бака с водой расположена активная зона с квадратными тепловыделяющими сборками (ТВС).

Итак, исследовательские реакторы (ИР) - обширный зоопарк типов реакторов, решающих следующие задачи:


  1. Учебные реакторы для подготовки кадров атомной отрасли, обычно это бассейновые реакторы мощностью до 5 мегаватт


  2. Исследовательские реакторы, на которых отрабатываются новые идеи по технологиям и схемам реакторов - сегодня это всякие жидкосолевые или растворные машины, реакторы со сверхкритической водой и т.п. - в общем в тех прорывных направлениях, где очень сложно построить сразу большую машину.


  3. Источники нейтронов для физических задач, обычно это исследования материалов, их динамики, нейтронография, нейтронный активационный анализ и т.п.


  4. Материаловедческие реакторы - универсальные машины для испытания новых материалов (очевидно) для энергетических реакторов но также для первичной оценки новых конструкций топлива, изучения поведения топлива при авариях, изучения технологий новых теплоносителей (жидкие металлы, соль, газы) и т.д.


  5. Наработчики изотопов - часто эту функцию совмещают с предыдущей. Сегодня реакторы активно используются для наработки медицинских изотопов, кобальта-60, изотопов для науки и т.п.


  6. Критические сборки. Это реакторы околонулевой мощности, на которых экспериментально проверяются нейтронно-физические расчеты и безопасность новых конструкций реакторов (де-фактов все сильно новые конструкции и композиции реакторов проходят моделирование на критсборках).



Из этого спектра ИР типы 1,2,6 обычно имеют невысокую мощность и относительно просты по конструкции, а 3,4,5 - наоборот относятся к так называемым высокопоточным реакторам.


Видео пуска и работы 5-мегаваттного учебного реактора Penn State Breazeale Reactor типа TRIGA Mark-III

Основной удельной характеристикой высокопоточных реакторов является, как следует из названия, высокий поток нейтронов в активной зоне (АЗ). Чем выше поток нейтронов - тем быстрее можно провести материаловедческое исследование (например за 3 года против 10) или наработать новый изотоп. Более того, некоторые изотопы, скажем Калифорний 252 невозможно получить в реакторе с низким потоком - он будет распадаться быстрее, чем нарабатываться.


Как добиваются высокого потока нейтронов в реакторе? Нейтроны в АЗ рождаются в делениях топливного материала и далее либо улетают за пределы АЗ, либо поглощаются конструкционными материалами в АЗ, либо продолжают цепную реакцию, вызывая следующее поколение делений. Самый мощный “рычаг” увеличения потока нейтронов - это чаще делить атомы топлива (урана 235, 233 или плутония 239), т.е. просто увеличить мощность. Больше тепловая мощность - больше нейтронная мощность (точнее, в обратном порядке) - больше поток нейтронов.


Таким образом, используя стандартные решения от энергетических собратьев легко получить нейтронный поток ~10*14 нейтронов в секунду через сантиметр квадратный в центре активной зоны. Но, понятно, всегда хочется большего (например исследовать повреждения нейтронами металлов реактора быстрее чем в реальном времени, не 60 лет, а хотя бы 6).


Первое, что сделали инженеры-проектировщики ИР - это увеличили теплонапряженность твэлов ИР, поменяв их конструкцию. Круглые трубки с таблетками UO2 - это хорошо, но нам нужно большее соотношение площади поверхности к объему топлива. Так появились тепловыделяющие сборки ИР с трубчатыми и пластинчатыми твэлами. К сожалению на этом пути быстро встала проблема с нейтронной физикой - увеличивая площадь мы увеличиваем удельную долю материала оболочек и теплоносителя в активной зоне. Все больше нейтронов поглощается этими “паразитными” материалами, и в какой-то момент реактор перестает выходить на критичность. Тупик? Нет, можно же поднять концентрацию топливого материала - например долю изотопа U235 в уране топлива. Оружейный уран? Не вопрос, именно на нем работают самые высокопоточные реакторы мира. Кроме того, можно отказаться от традиционного для энергетика использования оксидной керамики UO2 и перейти на какой-нибудь сплав урана с алюминием или молибденом в твэлах - он более теплопроводный, а значит нейтронную/тепловую мощность в реакторе можно задрать еще повыше.


Таким образом нейтронный поток в свое время удалось поднять до максимальных значений в 10^15 нейтронов в секунду на сантиметр квадратный. Десятикратное преимущество на энергетическими реакторами - уже неплохо!


Параллельно велась оптимизация и нейтронной физики. Например, обычная вода довольно неслабо поглощает нейтроны - поэтому в жидкометаллическом теплоносителе нейтронный поток еще выше за счет “дальних” нейтронов, прилетевших с периферии активной зоны (в водяном теплоносителе они не долетают - поглощаются). Можно оставить воду в качестве теплоносителя, но замедление выполнять “нейтронно-прозрачным” бериллием, более того из бериллия можно сделать “нейтронную ловушку” в центре реактора, в которую влетают быстрые нейтроны, замедляются об бериллий и остаются в нем (т.е. медленные нейтроны вылетают из ловушки в целом реже чем влетают быстрые чисто по геометрическим соображениям) - такая ловушка есть, например в одном из самых высокопоточных реакторов мира СМ-3 в НИИАР.


Сразу три ИР в одном кадре - СМ (коричневый квадрат на заднем плане), РБТ-10/1 (торчащие в ряд трубки слева снизу кадра),
РБТ-10/2 (трубки возле центра кадра)

В итоге исследовательские реакторы постройки конца 70х годов достигли потока нейтронов в 2-5*10^15 в реакторах с водой, а на жидком металле и в 10 на 10*15 нейтронов в секунду на квадратный сантиметр. История закончена? С инженерной точки зрения - практически да, т.к. удельная тепловая мощность таких реакторов достигает предела, и рекорды плотности потока нейтронов начинают сказываться на удобстве эксплуатации (например, реактор становится слишком чувствителен к поглощающим нейтроны продуктам деления топлива и буквально через 10-15 дней его приходится останавливать и грузить свежее топливо).


Но тут возникает новое явление. Контролирующие органы начинают задумываться, надежно ли охраняются запасы оружейного урана и плутония в сотнях исследовательских центрах и университетах по всему миру? Не было ли слишком поспешным решение повышать удельные характеристики ИР раскидывая по всему миру столь заманчивый материал?



Главный американский исследовательский реактор HFIR (или один из двух главнейших) работает на оружейном уране и имеет крайне необычную конструкцию активной зоны - она составлена из одной единственной тепловыделяющей сборки, замену которой мы видим на фотографии.

Из очевидных ответов на эти вопросы рождается программа МАГАТЭ RERTR направленная на “даунгрейды” ИР в мире, работающих на высокообогащенном уране или плутонии с целью перевода их на низкообогащенное топливо. Всего в мире работает порядка 200 с небольшим ИР на ВОУ/плутонии, которые и должны были стать целью программ конверсии топлива.


Должны были, но не стали. Замена высокообогащенного урана в топливе на низкообогащенный “в лоб” приводит к тому, что реактор перестает работать, т.к. содержание делящихся материалов в реакторе падает меньше критического порога. Разумеется, можно увеличить объем полостей твэлов для топлива - однако, опять же, если делать это “в лоб”, это приведет к уменьшению максимальной допустимой мощности реактора, снижению нейтронного потока и прочих полезных характеристик.


Поэтому, выполняя настойчивые пожелания по конверсии реактора его владельцы либо сталкиваются с падением полезной производительности… либо идут на всякие инженерные ухищрения, чтобы и перевести реактор на НОУ-топливо и остаться с теми же характеристиками. Давайте посмотрим на одну такую историю - реактор казахстанский исследовательских реактор ВВР-К, конвертированный в 2016 году.


Реактор ВВР-К в реакторном зале. Точнее сам реактор размером с 200 литровую бочку расположен в центре бака, который стоит в центре бетонной биозащиты, которую мы и видим. Слева внизу - укрытие нейтроноводов.


Пущенный в 1967 году, реактор бассейнового типа ВВР-К мощностью в 6 мегаватт используется Казахстаном сразу как источник нейтронов для научных и прикладных задач, материаловедческий реактор и наработчик изотопов. После распада СССР Казахстан получил в свое распоряжение реактор, работающий на урановом топливе с обогащением по 235U в 36%, поэтому через какое-то время попал под Российскую программу конверсии ВОУ реакторов в НОУ реакторы (которая охватила все подобные установки по всему бывшему СССР и восточному блоку).



Разрез по конструкции ВВР-К

Однако владельцы реактора - Казахстанский Институт Ядерной Физики не хотели мириться с ухудшением характеристик реактора (в 1990х годах КИЯФ научился продавать облучательное время своего реактора на международном рынке, поэтому ВВР-К являлся не обузой, а кормильцем). Совместно с российскими НИКИЭТ, ТВЭЛ, ВНИИНМ и СНИИП-Систематом были разработаны такие решения по топливу и активной зоне ВВР-К, которые позволили поднять характеристики установки при конверсии на НОУ-топливо.

Исходно ВВР-К имел в активной зоне 85 гексагональных ячеек, в которых было расположено 6 каналов для облучения, 3 стержня аварийной защиты, 76 ТВС с трубчатыми твэлами, в 6 из которых были вставлены поглощающие элементы системы управления и защиты. Активная зона реактора окружена легководным отражателем нейтронов.


Каждая ТВС содержала 5 концентрических шестигранных трубчатых твэла “бутербродного типа”, в котором между двумя оболочками из алюминиевого сплава располагался тонкий слой топлива - дисперсии мелких кристаллов UO2 в алюминии (содержание UO2 - 12%). Это решение позволяет очень интенсивно отводить тепло от уранового топлива, позволяя развивать высокие нейтронные мощности.


Различные виды ТВС с развитой теплообменной поверхностью. Топливо представляет собой тонкую пластинку, закатанную в алюминиевый сплав в виде листа - твэла.


Первым делом при конверсии обогащения топлива 36% -> 19,7% (топливо с обогащением <20% считается низкообогащенным) надо было как-то пропорционально поднять содержание урана в алюминиевой топливной матрице. На счастье ИЯФ в ТВЭЛ и ВНИИНМ были разработаны технологии, позволяющие формовать твэлы из топлива 70% алюминия + 30% UO2. При этом в силу увеличения концентрации топлива для обеспечения теплоотвода пришлось делать топливные листочки и их оболочки тоньше, а количество твэлов в ТВС увеличивать с 5 до 8.


Сечение старого и нового топлива ВВР-К и параметры нового топлива



Однако в итоге масса урана в каждой ТВС значительна возросла, что было использовано для уменьшения количества ТВС в активной зоне, а освободившиеся позиции были заполнены бериллиевым блоками. Т.к. бериллий поглощает нейтроны слабее воды, да и удельная тепловая мощность на литр активной зоны выросла, нейтронный поток в активной зоны в итоге получился выше, чем в исходном реакторе.  Увеличилось и количество периферийных облучательных каналов. При этом на реакторной установке не пришлось усиливать расход или напор охлаждающей системы, сокращать рабочии кампании реактора или еще как-то жертвовать производительностью.


На мой взгляд, это прекрасный пример того, как ограничения и всякие “глупые” требования могут двигать прогресс вперед, в частности ТВЭЛ получил не только технологию нового керметного Al-UO2  топлива, но в рамках других программ конверсии разработал U-Mo-Si/Al топливо - все эти работы в будущем могут пригодится где-то еще.


Процесс модернизации ВВР-К

Кроме того, “ретрофит” (новое содержимое в старых машинах) работы может быть не такие громкие, но важные с точки зрения рынка - мировой флот исследовательских реакторов стареет и умение модернизировать их, делать современное топливо для них позволяет Росатому зарабатывать на мировом рынке.     

https://tnenergy.livejournal.com/140888.html


Метки:  

Старина Хирш снова в бою

Четверг, 04 Октября 2018 г. 23:02 + в цитатник
http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/366.html#arxiv/1810.01605

arxiv:1810.01605 h_alpha: Индекс для оценивания научного лидерства индивидуума (h_alpha: An index to quantify an individual's scientific leadership)
Authors: J. E. Hirsch
Comments: 8 pages

Автор всем известного индекса Хирша предлагает новый индекс!
На этот раз показатель призван оценить лидерские качества ученого. Название индекса очевидным образом должно вызывать ассоциацию с альфа-самцом (феминистки уже, наверное, напряглись). Альфа-автор статьи - это автор с самым большим хиршем. А h_alpha индекс - это число статей из h-ядра (т.е., это те статьи, которые вносят вклад в h-индекс человека), в которых этот ученый является альфа-автором.

https://sergepolar.livejournal.com/3507421.html


Метки:  

Демпинг Маска: миф или реальность

Четверг, 04 Октября 2018 г. 15:21 + в цитатник


В Роскосмосе распространено мнение, что коммерческие успехи компании SpaceX объясняются исключительно господдержкой и искусственно заниженной ценой на ракеты — демпингом. Компания Илона Маска оставила Роскосмос практически полностью без коммерческих заказов на тяжелые ракеты, поэтому оправдание приходится искать в происках Пентагона, Госдепа или ЦРУ. Пора отделить факты от домыслов и узнать в чем секрет коммерческого успеха SpaceX.

Космическая компания SpaceX появилась в 2002 году и к настоящему моменту совершила 67 пусков ракет своей разработки и производства. Из них среднего и тяжелого классов 62 штуки. Заказчиками выступает космическое агентство США NASA, Пентагон, коммерческие и государственные компании и агентства других стран. Официально обнародованной коммерческой ценой запуска полезной нагрузки ракетой Falcon 9 является $62 млн, куда входит как стоимость ракеты так и работы по обеспечению запуска. Фактически это самая выгодная цена на мировом рынке для тяжелых ракет, поэтому популярность SpaceX вполне очевидна. Реальная стоимость коммерческого контракта может колебаться от $55 млн (скидка около 10% на экспериментальные пуски) до $70 млн за тяжелую или сложную нагрузку. В исключительных случаях ракеты летели и в три раза дешевле.

SpaceX наиболее прославился разработкой ракеты с многоразовой первой ступенью. Заявленная цель многоразовых ракет — снижение стоимости в десять раз, но пока удалось сбить цену примерно в полтора раза.



Главный конкурент Falcon 9 на мировом коммерческом рынке — российская ракета «Протон-М». В стремлении сохранить клиентов в 2015 году на него снизили цену с $100 до $65 млн, но это уже не помогло. «Протон-М» проигрывает в страховых ставках, которые поднялись из-за высокой аварийности и сегодня вчетверо превышают страховку на пуске Falcon 9: 12% против 3%. Ситуация усугубляется политическим обострением в отношениях США и России и санкционной войной. Также SpaceX проводит активную рекламную кампанию продвигая свои ракеты как средство упрощающее доступ в космос благодаря многоразовости и открывающее дорогу на Марс.

Государственные заказчики SpaceX — NASA и Пентагон — платят за пуски дороже. Запуск по программе CRS для снабжения грузами Международной космической станции оплачивается NASA в сумме $133 млн. В эту сумму входит и ракета, и грузовой космический корабль, и обеспечение запуска. Стоимость грузового космического корабля Dragon не разглашается, но если сравнить аналогичные показатели по российским «Союз»/«Прогресс»/запуск: (1,2 млрд руб/0,8 млрд руб./0,6 млрд руб.), то можно сделать вывод, что цена ракета+запуск составляет примерно 2/3 от общей стоимости. В такой пропорции NASA платит за Falcon 9 около $90 млн. Сходную сумму мы видим в отдельных контрактах NASA на запуски космических аппаратов: $82-87 млн. Стоимость части выполненных контрактов Пентагона не разглашается, однако две цены мы можем узнать из контрактов на запуски спутников GPS: $82,7 млн и $96,5 млн, и автоматическую станцию DSCOVR за $97 млн.

Глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин, объясняя коммерческие успехи Илона Маска заявил, что Пентагон платит SpaceX $150 млн за запуск, и это дает возможность компании занижать стоимость коммерческих контрактов. По мнению главы российского ведомства, только демпинг Маска, оплаченный из кармана американских налогоплательщиков, оставляет Роскосмос без клиентов. Звучит логично, если не учитывать, что SpaceX выполнила всего четыре военных запуска. Даже если предположить, что информация главы Роскосмоса о стоимости контрактов Пентагона верны, всё равно существенного влияния на бизнес Маска они не окажут.



Всего по программе NASA COTS и CRS выполнено 18 пусков, научные аппараты NASA запущены двумя ракетами, Пентагон оплатил 4 пуска, и 37 ракет пущено по коммерческим контрактам (за исключением 1-го неудачного). Получается средняя цена около $72 млн. что не сильно отличается от рыночной стоимости, и значительно ниже $100 млн «Протона-М», которые были самой низкой ценой до выхода SpaceX на рынок тяжелых ракет.

Пуски Falcon 9


Государственная поддержка SpaceX выражается не только в контрактах. Компания активно эксплуатирует государственные стартовые комплексы на Мысе Канаверал и авиационной базе Ванденберг, откуда осуществляет запуски, в том числе и коммерческие. ВВС США и NASA заключили со SpaceX контракты на аренду, которые включают в себя поддержание работоспособного состояния, строительство и модернизацию в интересах коммерческой компании. О стоимости аренды информации нет, и, судя по всему, ее либо вообще нет, либо она незначительна. Для государственного собственника это снятие с себя части расходов на те же задачи, плюс поддержание своего частника, который создает новые возможности и повышает в том числе и государственный потенциал.

Предоставление государственной инфраструктуры частному оператору США точно так же не является оправданием для коммерческих неудач Роскосмоса. Ведь российские ракетостроители точно так же не содержат Байконур или Восточный, для этого есть Федеральная целевая программа «Развитие космодромов» и финансируемый за счет бюджета Центр эксплуатации наземной космической инфраструктуры. Да и убытки космических предприятий России компенсируются за счет бюджета.

Получается, что в США государственная поддержка Илона Маска оказывается удобным инструментом для завоевания мирового рынка, и Роскосмос не в состоянии справиться с этой конкуренцией располагая всей государственной космонавтикой и всеми инструментами государственной поддержки.

Ситуацию обостряет еще тот факт, что в России госконтракты значительно менее выгодны чем в США. Норма прибыли для госпредприятия Роскосмоса по госконтракту составляет считанные проценты, и только на коммерческих заказах можно «наесть жирок». Попытка продажи «Протона-М» российскому Министерству обороны за $100 млн стала бы основанием уголовного дела о нецелевом расходовании бюджетных средств. Реальная стоимость пуска «Протона-М» по госзаказу составляет около $53 млн. Поэтому-то Маск и вызывает бурю эмоций у российских ракетостроителей, что может получать госконтракты в полтора раза выгоднее чем коммерческие. С точки зрения Пентагона или NASA эти контракты все равно намного выгоднее всего, что есть на внутреннем рынке США, поэтому их не смущают даже $97 млн за ракету, ведь ближайшая альтернатива — Atlas 5 — обойдется в $160 млн.

Вместо того чтобы пересказывать друг другу мифы о демпинге Илона Маска, нашим ракетостроителям стоило бы принять реальность. Де факто это уже произошло, только вместо серьезной конкурентной борьбы за потребителя Роскосмос решил сдаться без боя. Иначе никак нельзя объяснить тот факт, что единственный рыночный конкурент Falcon 9 — облегченный вариант «Протона» фактически закрыт так и не начавшись. Россия еще пытается бороться за спрос на легкие и средние ракеты, но практически полностью сдала самый денежный рынок геостационарных пусков. Глава Роскосмоса обещает вернуться с обновленной «Ангарой», через несколько лет, но экономических перспектив у этой ракеты еще меньше чем у «Протона».

zelenyikot

Финансово поддержать выход новых материалов можно через сервис Patreon.
Другие способы
оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.


https://zelenyikot.livejournal.com/134393.html


Метки:  

Космический телескоп TESS открыл первые две планеты

Четверг, 04 Октября 2018 г. 14:40 + в цитатник


Калибровочные изображения камер космического телескопа TESS, которые были сделаны 7 августа этого года четырьмя камерами этого космического телескопа с экспозицией по 30 минут. На снимках видно десяток созвездий от Козерога до Живописца. На изображениях можно заметить ближайшие галактики – Большое и Малое Магелланово облако, шаровое скопление 47 Тукана (NGC 104), а так же множество ярких звезд 2-6 звездной величины.

Снимки в оригинальном разрешении (3970х4056 пикселей или 21.3 МВ) можно скачать здесь.


   В прошедшем сентябре в Архив.орг появились сразу три публикации (1, 2, 3) по поводу первых открытий космического телескопа TESS, сделанных при наблюдении первого сектора южного неба. Эти наблюдения были проведены между 18 июлем и 22 августа 2018 года.



   За первые 2 года работы телескоп TESS должен провести поиск транзитных планет в 26 секторах на 85% площади неба (за исключением эклиптики). Хотя наблюдения первого сектора покрыли лишь 5% неба (или примерно 2300 квадратных градусов), но с помощью них удалось обнаружить две новые транзитные планеты у одних из ближайших звезд. Речь идет о системах Пи Столовой Горы и LHS 3844, находящихся на расстояние в 18 и 15 парсек от Земли. Первая система похожа на наше Солнце, вторая на Проксима Центавра. В связи с этим первая звезда видна даже невооруженным глазом (V=5.65), а вторая недоступна даже для любительских телескопов (V=15.3). В последнем случае ситуацию улучшает тот факт, что сдвиг теплового излучения поздних красных карликов в инфракрасный спектр приводит к тому, что видимая яркость LHS 3844 на снимках TESS доходит до 12 звездной величины (для первой системы видимый блеск для TESS близок к 5.1-ой звездной величине).

  Обе системы были включены в специальный список 200 тысяч близких звезд, в связи с этим для них была получена фотометрия с экспозициями по 30 и 2 минуты.

   Большая видимая яркость первой системы привела к тому, что для неё TESS получил точность фотометрии, достигающую 10.5 ppm на 6-часовых интервалах или 142 ppm на 2-минутных интервалах.  Подобная точность сравнима с точностью фотометрии космического телескопа “Кеплер”, и позволяет легко зарегистрировать транзит близнеца Земли с глубиной в 84 ppm и длительностью в 12 часов. На полученной фотометрической кривой системы Пи Столовой Горы отлично видны пять 3-часовых транзитных событий с глубиной около 300 ppm:



   Очевидно, что из-за значительной тусклости второй системы точность фотометрии для неё гораздо хуже. В связи с этим только поиск периодичностей смог обнаружить транзиты глубиной в 4000 ppm, которые повторяются каждые 11 часов:





   SNR первого сигнала составил 9.1, а для второго 32. В итоге эти фотометрические наблюдения позволили сделать вывод о факте обнаружения транзитных планет радиусом 1.8 и 2.1 радиусов Земли, обращающихся вокруг своих звезд с периодами в 8 суток и 11 часов.

   Интересно отметить, что обе близкие системы уже стали целью поисков планет с помощью  наземных телескопов. Более того обе новые планеты можно было обнаружить с помощью существующих данных наземных телескопов.

   Первая система попала в список около 200 солнцеподобных звезд, у которых производился поиск аналогов Юпитера с помощью австралийского спектрографа UCLES. Первые 28 измерений этого спектрографа позволили обнаружить массивную планету с минимальной массой в 10 масс Юпитера и периодом обращения в 6 лет. К 2015 году число измерений выросло до 77 со средней погрешностью измерений в 2.13 метров в секунду. Кроме того звезда активно наблюдалась на европейском спектрографе HARSP.  На нём с декабря 2003 года по март 2016 года было получено 145 измерений лучевой скорости с погрешностью в 0.78 метров в секунду. После проведенной модернизации спектрографа HARSP в июне 2015 года было получено ещё 17 измерений, у которых средняя погрешность снизилась до 0.38 метров в секунду. Анализ обоих рядов измерений позволяет обнаружить сигнал второй планеты с периодом в 6.26 суток:



   Эти измерения позволили определить массу новой планеты (4.6 масс Земли) и её примерную среднюю плотность в 3 грамма на кубический сантиметр. В итоге, это означает, что вероятнее всего планета состоит почти полностью из воды:



   Точность измерения средней плотности планеты оказалась лучше 25%, что помещает планету в один ряд с наиболее хорошо изученными небольшими экзопланетами:



   По причине тусклости второй системы для нёё никогда не делалось измерений лучевых скоростей. Лишь за месяц до начала работы TESS звезда стала частью целенаправленной программы по спектроскопии слабоизученных близких звезд, которая проводится на спектрографе CHIRON в Чили. На этом спектрографе с 18 июня по 8 сентября было получено 5 спектров. Ещё два дополнительных спектра были взяты с помощью спектрографа CORALIE 10 и 11 сентября. Погрешность измерений лучевой скорости звезды составила несколько десятков метров в секунду, что позволяет лишь получить верхний предел на массу планеты в районе одной массы Юпитера (статистический уровень доверия в 3 сигм). Ожидается, что дальнейшие наблюдения должно окончательно определить массу планеты. В случае каменой планеты её масса должна быть близка к 2.8 массам Земли при полуамплитуде периодического колебания лучевой скорости звезды в 8 метров в секунду.

   В то же время звезда попала в список 3 тысяч звезд, для которых проект MEarth производил поиск транзитных планет с помощью 16 40-см телескопов, размещенных в Аризоне и Чили. В итоге с 10 января 2016 года по 25 августа 2018 года южные телескопы проекта получили для системы 1935 фотометрических измерений. Система поиска транзитов проекта MEarth в режиме онлайн не обнаружила транзитов в системе. Однако последующий поиск периодических сигналов в системе привел к неожиданному подтверждению того же 11-часового сигнала повторяющихся затмений:




   Как видно периодические сигналы в данных TESS и MEarth являются очень похожими. Кроме того наблюдения проекта MEarth позволили определить период вращения звезды: около 128 суток.

   Сравнительно большая глубина транзита привела к тому, что он был почти сразу независимо подтвержден с помощью 0.4-1 метровых телескопов в Чили. Эти подтверждающие наблюдения были проведены 8,9,10 и 16 сентября. Недавно были одобрены внеплановые 100-часовые наблюдения на космическом инфракрасном телескопе “Спитцер” с целью измерения фазовой кривой планеты с ультракоротким периодом обращения.

   Информации о подтверждающих наблюдениях системы Пи Столовой Горы пока нет, известно лишь, что из-за близости системы к южному эклиптическому полюсу планета будет наблюдаться TESS дополнительные 5 месяцев. В то же время отмечается, что почти рекордная видимая яркость системы упростит наблюдения на крупных телескопах:



   Кроме того отмечается, что транзитная конфигурация одной из планет системы увеличивает шансы, что и второй массивный объект системы является так же планетой, а не коричневым карликом или маломассивной звездой. Отмечается, что анализ опубликованных астрометрических измерений телескопа Gaia показывает отклонение на 295 угловых микросекунд (статистический уровень доверия 37 сигм). Для сравнения прогнозировалось, что к концу миссии телескопа Гайя, он сможет обнаружить воздействие внешней планеты на статистическом уровне доверия больше, чем в 10 сигм.

   Вышеназванная пара планет стала не единственными открытиями телескопа TESS. Так у первой системы значится обозначение TOI  ID 144, а у второй TOI ID 136. TOI расшифровывается, как TESS Object Interest. Это означает, что в первом секторе было обнаружено как минимум 144 планетных кандидатов.

   Авторы отмечают, что после наблюдения первого сектора остаётся ещё 90% площади неба, которое пока не наблюдалось космическими телескопами TESS и “Кеплер”. С последними двумя открытиями на первом секторе телескопа TESS число известных систем с транзитными планетами в радиусе 30 парсек от Земли выросло с 12 до 14 (а самих планет с 22 до 24):



   Дополнительные возможные транзитные планеты найдены у Проксима Центавра, Альфа Центавра B, GJ 436 и TRAPPIST-1. Существует высокая вероятность, что транзитными планетами являются дополнительные планеты в системах 55 Рака, Пи Столовой Горы, Глизе 1132 и LHS 1140. Интересно отметить, что с публикацией второго релиза астрометрических данных телескопа Gaia самой близкой открытой системой телескопа “Кеплер” стала малоизвестная система К2-129 (EPIC 214787262), а не Глизе 9827.

   Обилие небольших транзитных планет по сравнению с транзитными газовыми гигантами у близких звезд подтверждает ранние выводы о преобладание небольших планет над большими, сделанные ранее на основе методов лучевых скоростей и транзитных обзоров более далеких и тусклых звезд. Процесс подтверждения транзитных планет у близких звезд является значительно более простым в связи с их более высокой яркостью и высоким собственным движением (большое собственное движение близких звезд упрощает исключение сценария фоновых затменных двойных звезд – подобные звездные переменные могут имитировать транзиты планет).

   Так как первые два уникальных открытия телескопа TESS были сделаны на первом секторе, который покрывает лишь 5% неба, то очевидно, что в ближайшие месяцы число известных близких транзитных планет вырастет в несколько раз: как минимум до 65 планет. Для сравнения все известные к этому времени транзитные планеты ближе 30 парсек были открыты в 21 веке:



   Интересно отметить, что Пи Столовой Горы находится на 115-ом месте среди всех желтых карликов по близости к Земле (для сравнения  55 Рака находится на 32-ом месте среди желтых карликов, а HD 219134 на 19-ом месте среди оранжевых карликов). Остаётся только догадываться насколько близко к Земле окажутся ближайшие транзитные планеты, из тех которые обнаружит космический телескоп TESS.

   Кроме того можно отметить, что в последние годы разрыв между космическими и наземными телескопами стремительно сокращается. Недавно был установлен новый рекорд для наземных широкоугольных обзоров: у опубликованной планеты NGTS-4b глубина транзита составила всего 0.13±0.02% (блеск родительской звезды при этом составляет 13 звездных величин при периоде обращения планеты в 1.3 суток). Для этого уникального открытия 40-см телескоп проекта NGTS сделал более 190 тысяч снимков с экспозициями по 10 секунд (суммарная длительность наблюдений 22 суток). В целом же в радиусе 30 парсек находится около 11 тысяч систем (подобная оценка получается при аппроксимации 50 известных систем в радиусе 5 парсек).

    Естественно продолжается и сам поиск самих ближайших систем. Твиттер проекта Backyard Worlds сообщает о новых подтверждениях кандидатов по сравнению с последним обновлением блога проекта, в котором говорилось о том, что к 12 июля подтверждено 42 коричневых карликов. Можно привести наиболее интересные из этих сообщений:
1)      Подтверждены первые 3 Y-карлика, которые открыты в ходе проекта. Для сравнения к этому времени проект нашел 50 кандидатов в такие объектов, а всего к сегодняшнему дню известно лишь 26 подобных небесных тел. Возможно среди новых подтвержденных Y-карликов есть три объекта, которые в августе и сентябре наблюдал космический телескоп “Хаббл” (WISE0014+7951, WISE0830+2837 и WISE0830-6323 с экспозициями примерно по одному часу на ближнем ИК).
2)      Среди кандидатов проекта есть два объекта, которые могут находиться между 10 и 20 парсеками.  Кроме того среди кандидатов есть два двойных коричневых карлика с угловым разделением меньше 2 угловых секунд.
3)      На телескопе Кек подтверждены другие три кандидата, среди которых поздний Т-карлик с J=18.3.
4)      На 3.5-метровом телескопе обсерватории Apache Point Observatory в течение трех половинок наблюдательных ночей были получены спектры 4 кандидатов, а на телескопе IRTF ещё 14 других кандидатов.
5)      При наблюдениях на инфракрасном телескопе IRTF проверяются кандидаты в блуждающие планеты.

   Одновременно в сентябре появилась публикация о работе другого важнейшего инструмента в деле уточнения списка ближайших систем к Солнечной Системе. Речь идет о программе космического инфракрасного телескопа “Спитцере” по определению параллаксов коричневых карликов спектральных типов T и Y. В опубликованной работе приводятся найденные значения параллаксов для 22 объектов, которые наблюдались “Спитцером” от 2 до 7 лет. Из этих 22 объектов только для 4 объектов впервые были определены параллаксы. Ближайшим среди объектов с опубликованными параллаксами является WISE 1639-6847, который на втором месте среди самых холодных Y-карликов из известных. Для него определенный параллакс равен 228.1±8.9 mas. Для сравнения в другой работе было опубликовано другое значение параллакса для этой системы (202.3±3.1 mas, Tinney et al. (2014)). Система является одной из двух, принадлежность которых к 5-парсековой выборке остаётся под вопросом. Второй системой из них является система 40 Эридана или Глизе 166 (в DR2 параллакс оказался немного меньше 200 mas - 199.4552±0.3204 mas; у “Гиппарха” значении равно 200.62±0.23 mas). Низкая точность измерений “Гайя” объясняется большой яркостью звезд тройной системы (V=4.42, 9.52 и 11.17 звездных величин).
   Кроме того в работе говорит о том, что в настоящее время на телескопе "Спитцер" проводятся измерения параллаксов для 143 коричневых карликов, которые находятся ближе 20 парсек.

   В заключение остаётся подчеркнуть, что последние новости подтверждают стремительный рост знаний об ближайших мирах в окрестностях Солнечной Системы в наши дни. Текущая ситуация подобна эпохе Великих географических открытий, когда мореплаватели открывали целые неизвестные континенты и границы известного обитаемого мира увеличились где-то в 2-3 раза.

https://za-neptunie.livejournal.com/326327.html


Метки:  

Теория волн плотности? Работает!

Понедельник, 24 Сентября 2018 г. 17:21 + в цитатник
http://xray.sai.msu.ru/~polar/sci_rev/365.html#arxiv/1809.08048

arxiv:1809.08048 Прямой тест теории волн плотности в grand design галактиках (A direct test of density wave theory in grand-design spiral galaxies)
Authors: Thomas Peterken et al.
Comments: 22 pages, 4 figures. Submitted to Nature Astronomy

Очень круто.

Авторы утверждают, что смогли напрямую в одном случае (галактика UGC 3825) проверить теорию волн плотности. Эта модель, существующая уже полвека, описывает формирование спиральных рукавов.

Рукава бывают разные и одной моделью не описываются. Но две красивые спирали у одиночной галактики без перемычки (бара) должны объясняться именно теорией Лина и Шу. По газовому диску бежит волна. Газ поджимается и превращается в звезды. Скорость волны отличается от скорости движения звезд. Причем, у волны единая угловая скорость, а звезды двигаются вокруг центра с разными скоростями на разных расстояниях. Т.о., если измерить, где какие (с какими возрастами) звезды находятся, то можно проверить теорию, измерив, не описывается ли относительное смещение звезд моделью, где рождение происходит при движении волны с одной и той же угловой скоростью. И вот это "если" стало былью :)

https://sergepolar.livejournal.com/3502767.html


Метки:  

НУЖНА ЛИ «КОВРОВАЯ» ВАКЦИНАЦИЯ ПРОТИВ ГРИППА?

Суббота, 22 Сентября 2018 г. 15:39 + в цитатник
Всемирная организация здравоохранения рекомендует вакцинацию против гриппа прежде всего в группах риска, где инфекция представляет наибольшую опасность серьезных осложнений:

  • беременные женщины на любой стадии беременности;

  • дети от 6 месяцев до 5 лет;

  • пожилые люди 65 лет и старше;

  • люди с хроническими болезнями;

  • работники здравоохранения.

Прочим предлагается решать самостоятельно. Однако очевидно, что люди, не имеющие специального образования, не достаточно осведомлены для принятия осознанного решения, тогда как наши СМИ, включая сайты Минздрава и Роспотребнадзора, всей необходимой взвешенной информации, на мой взгляд, не предоставляют.

При этом в США и в России соотвествующие службы (CDC и Роспотребнадзор соответственно) рекомендуют поголовную вакцинацию населения, начиная с 6 месяцев жизни.

Давайте попытаемся отделить интересы населения от интересов коммерческих.


Фото © REDPIXEL / Fotolia

Начну с того, что вакцины против различных инфекций отличаются по своей совокупной эффективности и по показаниям. Многие прививки характеризуются высочайшей безопасностью и эффективностью, а главное – предотвращают тяжёлые заболевания, сопровождающиеся высокой смертностью. К таковым относятся, например, вакцина против гепатита В или прививка от дифтерии и столбняка, — они рекомендованы практически всем и обусловливают многолетний иммунитет у значительной части популяции, что позволяет контролировать опасные эпидемии. Некоторые вакцины имеют значительные ограничения.

Вакцина против гриппа, в отличие от других прививок, формирует очень нестойкий иммунитет: через 6-10 месяцев вакцинные антитела падают ниже защитного уровня. Она рассчитана на краткосрочный В-клеточный иммунитет, тогда как перенесённая гриппозная инфекция сопровождается выработкой практически пожизненного Т-клеточного иммунитета как против штамма, вызвавшего заболевание, так и против родственных ему возбудителей в пределах подтипа вируса. Потому зачастую многие провакцинированные в сентябре-октябре, благополучно пережив эпидемиологический пик зимой, заболевают гриппом поздней весной или даже летом, подхватывая шлейф уходящей эпидемии. Именно поэтому ВОЗ и фокусируется прежде всего на группах риска, дабы защитить этих людей на время сезонной эпидемии (в России пик заболеваемости гриппом приходится на январь-февраль), тогда как поголовная вакцинация, как цель, не преследуется.


Иллюстрация из социально-рекламного ролика CDC

Важно понимать, что грипп — инфекция неоднородная: она вызывается несколькими столь различающимися по антигенным свойствам возбудителями, что иммунитет против одного из них бесполезен против других. Поэтому вакцина против гриппа защищает только против тех штаммов вирусов, антигены которых содержит (чаще всего вакцина содержит три штамма). Она значительно менее эффективна против близкородственных штаммов и вовсе не работает против иных подтипов гриппа, которые тоже могут циркулировать. Специалисты ВОЗ ежегодно прогнозируют наиболее актуальные штаммы гриппа, на что и ориентируется производитель, но, как и в прогнозе погоды, не всегда удаётся попасть в яблочко — примерно в 2 годах из 10 актуальные сезонные штаммы плохо или вовсе не совпадают с привитыми.

Желающим привиться обязательно следует напоминать, что эта прививка не защищает напрямую от прочих ОРВИ, хотя опосредованно и облегчает их протекание за счёт профилактики гриппа и его осложнений. Для родителей можно сформулировать так:

Из 3–6 ОРВИ = ОРЗ, которыми в норме переболевает каждую осень-зиму среднестатистический ребёнок, вакцинация против гриппа может предотвратить самое опасное заболевание, а также, скорее всего, ещё 1–2 эпизода негриппозных ОРВИ.

В качественных исследованиях показано, что привитые дети заболевают фебрильными (т. е. с высокой температурой) респираторными эпизодами на 13% реже, а если прививку против гриппа сочетать с вакциной против пневмококков — такая заболеваемость снижается на 24%. В общем и целом, ежегодная вакцинация снижает госпитализацию по поводу гриппа детей в возрасте от 6 до 23 месяцев на 75%, а смертность — на 41%. Реже у привитых развиваются и постгриппозные осложнения — экссудативный отит на 23–31%, например. Смертность привитых пожилых от внебольничной пневмонии во время гриппозного сезона в 2 раза ниже по сравнению с не привитыми, что тоже связано с эффективностью вакцины против осложнений гриппа, — ещё один убедительный пример для групп риска.

В расчёт следует брать и другие частные обстоятельства. Например, если вы новоиспечённые родители, — привейтесь, чтобы не заразить малыша. Вакцина может оказаться полезной и в том случае, если вы запланировали важную командировку или отдых зимой во время пика эпидемиологической активности гриппа.

В следующем посте расскажу о том, какой вакциной лучше прививаться.

Будьте здоровы!

https://botalex.livejournal.com/151466.html


Метки:  

ICNB-9: некоторые впечатления

Суббота, 22 Сентября 2018 г. 07:01 + в цитатник
Итак, я обещал рассказать о 9-ой конференции по биологии немертин. Сразу оговорюсь: прорывных докладов, от которых хотелось воскликнуть «вот это да!», не было. Если бы я слушал бы свой доклад о глубоководных немертинах в первый раз или доклад моего коллеги о псевдокнидах, то «вот это да!» было бы (извините за нескромность). Многие доклады были студенческого уровня или еще очень сырыми (предварительные сообщения). Преобладали доклады с молекулярно-генетическим анализом каких-то отдельных родов или групп, но при этом полигеномных или транскриптомных деревьев не было – все очень скромно, один-два, редко три генных маркера. Морфология была представлена очень скудно – фактически, морфологией взрослых немертин сейчас активно занимаются только немцы и мы. Крепчает обратная тенденция – отказ от исследований внутренней морфологии при описании новых видов (а этой традиции почти 150 лет!). В итоге никто не понимает, как описывать виды, если для них не выяснена родовая принадлежность (а ее, в большинстве случаев, можно установить лишь на основе гистологических срезов). «Лень» резать, «лень» изучать, «лень» описывать – увы …. Лишь немцы пытаются активно пропагандировать морфологические методы, осваивая новые. В докладе Дарьи Крамер из Университета Бонна впервые были показаны результаты микротомографии немертин: пока еще говорить о большом потенциале рано, но это все же очень перспективное направление, поскольку всё делается намного быстрее, чем при классической гистологии.



Классическую гистологию отстаивал ее коллега, Патрик Беккер, но демонстрировал в основном красивые картинки не немертин, а других животных. Резать никто не хочет, даже если это круто и красиво. В шутку я назвал Патрика «last nemertean histologist», и не уверен, что это действительно шутка.
Интересным был доклад еще одного немца, Ёна фон Дёрена, посвященного эволюции личинок немертин. Он пришел к выводу, что плануло-подобные личинки с провизорным эпителием были свойственны немертинам исходно, а пилидии, которых во всех учебниках показывают как типичных личинок немертин, на самом деле их глубокая модификация. Отмечу, что между немецкими и американскими эмбриологами в этой теме идет некоторая конкуренция за первенство, и я считаю, что идея вторичности пилидиев и первичности плануло-подобных личинок была в полной форме была высказана Ивановой-Казас и развита в работах Светланы Маслаковой, которая сейчас и возглавляет американскую школу эмбриологии немертин. Светлана предложила именовать плануло-подобных личинок немертин с провизорным эпителием децидулами. В докладе фон Дёрена было предложено считать децидулу исходной личинкой немертин. В этом плане он оспаривает мнение американских эмбриологов, которые нашли у личинок наиболее базальных немертин из рода Carinoma особую ресничную полоску за ртом, которую назвали вестигиальным прототрохом (тем самым показав, что трохофора может быть исходной личинкой у немертин и немертины это Trochozoa). Не буду мучить вас всеми этими нюансами, которые, между прочим, уже попали в учебники по зоологии. Отмечу лишь то, что фон Дёрен продемонстрировал, что у пилидиев имеется пара протонефридиев.



Это совершенно неожиданно, и я, по приезду, полез в свои конфокальные архивы, чтобы удостовериться: да, есть, и я их позорно просмотрел (равно как и практически все, кто работал с пилидиями). Когда держишь в голове мысль «этот человек пуст», то легко не услышать в его словах содержательные вещи. Так и с пилидиями: все были уверены, что органов выделения у них нет.
О некоторых других «моментах» конференции напишу позже. Сейчас все мысли о том, что 24го начнутся занятия в ДВФУ – с опозданием из-за саммита, что лично мне даже нравится, т.к. три недели сентября выдались отличными и заменили почти никакое лето.

https://olnud.livejournal.com/340005.html


Метки:  

Всё ближе, ближе и ближе...

Суббота, 15 Сентября 2018 г. 15:41 + в цитатник
Попалась весьма интересная работа преимущественно немецких зоологов «Breaking the ladder: Evolution of the ventral nerve cord in Annelida». Фактически это препринт, то есть публикация «3-го сорта», но сейчас, когда доступ к ней открыт для любого, это и не имеет принципиального значения. Самой интересной в данной работе является вот эта эволюционная схема, показывающая как у кольчатых червей сформировался так называемый «вентральный нервный ствол».



То, что он возник в результате слияния пары вентральных нервов, и раньше ни у кого не вызывало сомнения. Однако картина не соответствует тем представлениям, которые сформировались в конце прошлого и начала нынешнего веков. Во-первых, показано, что вентральный нервный ствол возникал независимо как результат сначала сближения, а потом и слияния двух нервных стволов. Подчеркну: СБЛИЖЕНИЯ, то есть исходно эти нервы располагались не близко друг друга, как предполагали сторонники гипотезы возникновения нервной системы аннелид из циркуморального нервного кольца, которое затем вытянулось в результате вытягивания рта и перешнуровки его в средней части (для иллюстрации такой перешнуровки смотрите здесь https://olnud.livejournal.com/219187.html). К числу таких «независимых» ветвей с непарным нервным стволом уже совершенно однозначно отнесены супинкулиды. Во-вторых, исходным для аннелид признано интраэпидермальное (то есть внутри эпидермиса) положение нервных стволов. Для ленинградской школы морфологов такая новость полностью конгруэнтна с их воззрениями на эволюцию нервной системы, но среди зарубежных зоологов подобные взгляды не были популярны. Там преобладала концепция вторичности такого положения нервной системы, отстаиваемая многими уважаемыми зоологами (в том числе немецкими). Молекулярно-филогенетический анализ показывает, что базальные группы аннелид имеют преимущественно интраэпидермальную нервную систему – значит, и предки, скорее всего, имели таковую. Наконец, авторы не смогли показать однозначно исходную метамерную природу нервной системы аннелид: метамерное расположение комиссур во многих базальных и не очень группах не выражено или выражено неясно. Это означает, что, скорее всего, метамерная строение нервной системы складывалась не сразу и могла полностью исчезать как, например, у сипункулид. То есть «супер-мега-метамерными» предки кольчатых червей могли и не быть – они только-только начинали робко ступать по пути «сегментируйся и властвуй» (и это противоречит гипотезы исходной метамерности билатерий). Приятно видеть очередную победу здравого смысла, когда он совпадает с моим пониманием здравого смысла)))

https://olnud.livejournal.com/339259.html


Метки:  

Троянские солнечные зайцы

Пятница, 14 Сентября 2018 г. 20:30 + в цитатник

Метки:  

Цветохвостник

Воскресенье, 09 Сентября 2018 г. 15:47 + в цитатник
В этот необычайно грибной сезон я нашел в лесу довольно редкий в наших краях гастромицет Pseudocolus fusiformis, который у отечественной литературе более известен как цветохвостник яванский. Невзрачный, но вполне симпатичный. Появляется неизвестно откуда, чтобы исчезнуть неизвестно куда. Если в Вашей жизни есть такие люди - смело называйте их гастромицетами! Цветохвостник и близкие к ним гастромицеты с очень быстро исчезающими плодовыми телами относятся к семейству Phallaceae, но дословно с латыни их не переводят: в России это семейство называют веселками, англичане именуют их stinkhorns. Однако типовой род семейства, Phallus, в старые времена называли "срамотником". Цветохвостник очень приличного вида, напоминает маленького осьминожка. Прекрасный образец для инопланетных растений!!!



https://olnud.livejournal.com/338827.html


Метки:  

Первое десятилетие коллайдера

Воскресенье, 09 Сентября 2018 г. 12:19 + в цитатник
Десять лет назад, 10 сентября 2008 года, заработал Большой адронный коллайдер. Впрочем, заработал — это слишком громко сказано, да и вообще через неделю он сломался, да так, что чинили его год. Но важный рубеж был пройден, и, со скрипом и нервотрепкой, наступила новейшая история физики элементарных частиц.

Чуть раньше, в ожидании запуска, на «Элементах», при всемерной поддержке редакции сайта, был запущен раздел, целиком посвященный этому коллайдеру. Я к тому времени уже давно писал научпоп новости, но было ясно, что коллайдер — это глыба, про него надо будет писать много и регулярно. Это научный проект длительностью в целое поколение, и рассказывать про него тоже придется всю мою активную жизнь.

Мемуары мне писать рановато, но кое-что про коллайдер и вокруг него мне все же хочется рассказать. И дело даже не столько в юбилее. Просто коллайдер в моей жизни присутствует в четырех обличьях: я с ним взаимодействую как ученый (пусть и опосредованно, через теоретические расчеты), как «широкая публика» (когда читаю про его устройство и восхищаюсь техническими ухищрениями), как популяризатор (и чувствую при этом ответственность за то, какой образ возникает у читателей), и как корректор чужого неправильного впечатления (это тоже грань популяризации, но обособленная). Из этих четырех форм взаимодействия сложился калейдоскоп впечатлений, которыми я хочу поделиться.

* * *

Большой адронный коллайдер — это не просто научный прибор. Это полноценное социальное явление. Это грандиозный научный проект, беспрецедентный по степени открытости для широкой публики. Это, фактически, новая форма взаимодействия общества с конкретным научным исследованием.

Вы можете погрузиться в любую часть работы в любое время: смотреть на вебкамеры, следить в реальном времени через десятки онлайн-мониторов за состоянием коллайдера и показаниями приборов, читать новости и впечатления в твиттере, фейсбуке, блогах, новостных лентах, публичных интервью и докладах, изучать в слайдах сотен (или уже тысяч?) конференций и рабочих встреч отдельные аспекты исследования — начиная с совершенно технических, которые не понимаю я сам, и заканчивая общепонятными социальными. Все статьи с научными результатами, полученными на коллайдере, всегда публикуются в открытом доступе — даже если журнал обычно платный и дорогой.

Объем опубликованной научной и технической информации об LHC настолько велик, что каждый конкретный человек, любитель или специалист, способен прочитать и осознать лишь крошечную его долю. Тем не менее, заинтересованные люди в этом потоке не захлебываются благодаря многоуровневой систематизации информации. Это я, кстати, говорю как «посторонний читатель», без какого-то особенного церновского аккаунта и спецдоступа. Мне регулярно приходится самому искать и перерабатывать новую для меня информацию, в том числе и техническую, для новостей на Элементах или ради любопытства. И проблема тут не в том, где найти информацию, а, скорее, с какого обзора или доклада начинать изучение вопроса и когда стоит остановиться.

Такая открытость — это целенаправленная политика ЦЕРНа, которая стала особенно подчеркнутой в бытность Рольфа-Дитера Хойера его генеральным директором. И между прочим, она требует определенной смелости, ответственности, и терпения. Разношерстная публика видит не только ваши достижения, но и ошибки; она готова вас обсуждать у себя в блогах или требовать от вас публичных разъяснений, и к ним надо быть готовым. Это как жить в стеклянном доме, быть всегда гостеприимным хозяином, но при этом сосредоточенно работать над серьезным делом.

Ничего даже близкого в других науках я не видел.

* * *

Вторая совершенно уникальная сторона LHC — это беспрецедентная длительность проекта (полистайте интерактивную хронологию LHC). Это неизбежное следствие масштаба и стоимости установки. Все подобные проекты теперь начинают обсуждаться за 20-30 лет до запуска, и еще столько же будет длиться их работа. Большой адронный коллайдер будет работать до 2037 года, это уже одобренный ЦЕРНом план. То, что обсуждается сейчас, это какие новые проекты придут ему на смену в 2040-е годы.

Такие временные масштабы приводят к любопытным последствиям. Планировать проекты приходится не в годах или даже не в шестилетних программах, а в поколениях физиков и техников. Более того, даже сама научная программа исследований может не раз поменяться по ходу реализации проекта. И это не только простая смена конкретных целей: открыли одно, переходим ко второму; откроем его — перейдем к третьему. Благодаря развитию технологий, материалов, электроники, благодаря росту компьютерных мощностей, физики вдруг осознают, что могут сделать то, о чем сначала и не задумывались.

Исследования на LHC — это живой проект, с эволюционирующей научной программой, с обновляющимися приоритетами и методами. Это живая, дышащая, бурная наука.

* * *

Вы удивитесь, но я сам был в ЦЕРНе всего один раз, в 2005 году. И не разу не спускался в туннель, не видел собранный коллайдер. Все эти фотки и видео из детекторных залов для меня овеяны ореолом научной романтики. В своей работе я с коллайдером взаимодействую исключительно теоретически, да и то, отдельными эпизодами.

Честно говоря, я не помню, когда в первый раз узнал про LHC. Про Тэватрон знал еще со школы, из книжки «В поисках первоначал», с которой вообще начался мой серьезный интерес к ФЭЧ, а LHC я как-то не отследил. Первая моя статья, в которой мы с научным руководителем что-то сосчитали для LHC, вышла в 1999 году. Я хорошо помню свое ощущение: LHC, проект из далекого будущего, полуреальный, полуфантастический, для которого, однако, нужно вычислять сечение каждый раз, когда изучается какой-то процесс с высокими энергиями. Потому что рано или поздно он заработает и, как утюг, разгладит все сомнения, которые могут остаться от Тэватрона. По-моему, это очень характерное впечатление для студента: когда сам погрузился в науку только пару лет назад, то проекты из следующего десятилетия кажутся полумифическими.

Три года спустя, когда завершился LEP, и туннель начали освобождать для нового коллайдера, LHC стал для меня чем-то конкретным, ожидаемым, хотя по-прежнему лишь теоретическим, не вполне материальным. В 2004 году я смотрел, как в лаборатории на юге Италии тестировали элементы прототипа мюонной системы детектора CMS — и все равно тогда все это выглядело игрушечным. Никакой единой установки тогда не существовало; в сотне лабораторий по всему миру люди собирали и проверяли отдельные компоненты будущих детекторов. Ощущение реальности окончательно пришло в районе 2005-2006 годов, когда косяком пошли технические новости: в ЦЕРН доставили магниты, первый магнит спустили в туннель, на поверхности начали собирать сектор детектора CMS, в 2007 году во время испытаний сломался один из магнитов, доставленный из Фермилаба, и многое другое.

В 2007 году я отошел от той области, которой занимался еще в аспирантуре, и перешел к другим вопросам, касавшимся, в том числе, и LHC. Тематические конференции, семинары, собственные расчеты — и коллайдер стал уже чем-то родным. У всего научного сообщества было приподнятое настроение, которое передавалось и мне. На конференциях с горящими глазами обсуждали сценарии, когда открытия на LHC пойдут косяком в первые же недели работы. Запала в душу фраза одного докладчика: «We must be ready for Day 1 discoveries!»

2008 год: фальстарт коллайдера, заноза в душе, ожидание, когда же починят. В 2008-2009 годах я работал над полуматематическими темами, которые прямо к LHC не относились, но предчувствие больших открытий было универсальным.

2010 год: физики, уставшие от постоянного ожидания, готовы были накинуться хоть на что-то необычное, найденное в самых первых сеансах работы. На конференциях обсуждали этот результат с энтузиазмом, но, наверно, многие ощущали, что это всего лишь психологическая реакция физиков, истосковавшихся по давно ожидаемым серьезным результатам.

Ну а потом, в 2011 году и позже, результаты наконец-то пошли — а с ними пришли и эмоции физиков: радость и воодушевление, неразбериха, сомнения и обеспокоенность, приятные сюрпризы по итогам сеанса Run 1, острые ощущения в 2015-2016 годах, понурое принятие ситуации, и новые, пусть и сдержанные ожидания. Мой краткий англоязычный рассказ о том, как менялись впечатления теоретиков в эти годы, см. на страницах 12–15 выпуска 14 журнала LIP News.

* * *

Как всякого ученого, активно занимающегося популяризацией, меня порой спрашивают: как вы умудряетесь успевать и то, и то? Ответ у меня, увы, стандартный: а я и не успеваю! На популяризацию и, в частности, на проект про LHC у меня уходит примерно четверть моего рабочего времени, включая вечера. Я занимаюсь ею в ущерб чему-то другому, в частности, своей собственной науке, что сказывается и на количестве моих собственных результатов, и на моей научной карьере.

Занимаюсь я популяризацией потому, что без этого не могу. Мне физически необходимо кому-то рассказывать обо всем том удивительном, что я сам узнаю об окружающем мире или о методах его постижения. Меня восхищают и чисто математические вещи, и неочевидные физические явления, и технические достижения — и мне хочется это в структурированном виде передавать другим. Считайте это наивной романтикой, но мне кажется, что если я способен делать объективный физический мир интереснее и понятнее другим людям, то этим обязательно надо заниматься.

Проект про LHC на Элементах — это для меня особенная грань популяризации. Это не разрозненные рассказы об отдельных громких открытиях, которые и так будут во всех СМИ. В этом проекте я хочу передать всем желающим ощущение вовлеченности в этот длительный проект по распутыванию того, как устроен и работает микромир. Громкие фундаментальные открытия на LHC — они столь же редки, как и важные, драматические события в жизни человека. Знакомиться с коллайдером только через такие сообщения — это как приходить к человеку в гости только по большим праздникам. А обычная жизнь — она насыщена повседневными радостями и проблемами, целями, задачами, и промежуточными достижениями. И я хочу, чтобы читатели погрузились в эту коллайдерную жизнь, сопереживали физикам, следили за взлетами и упадками настроения, за техническими достижениями и авариями, за мелкими забавными происшествиями и за крупными образовательными проектами и планами на будущее.

LHC — это совместное путешествие в тайны микромира для всего человечества, и я предлагаю свое посильное сопровождение всем заинтересованным.

* * *

Отдельная сторона работы по образованию и популяризации — это исправлять чужое неправильное представление. У людей, самостоятельно интересующихся какой-то темой, складывается порой какое-то совершенно свое понимание результатов, методов, целей, и вообще самого процесса получения научного знания. Складывающаяся в результате картина мира может сильно различаться по степени недопонимания. Отдельными статьями тут идет откровенная лженаука, пусть и добросовестная, а также прямое шарлатанство, паразитирующее на психологии людей.

Я тут скажу вот что. В аспирантуре у меня было время и задор, и я готов был часами объяснять на форумах те или иные моменты. Но в какой-то момент я понял, что у меня ограниченные ресурсы на популяризацию — как времени, так и сил, и нервов. Если я потрачу несколько часов на разъяснение, почему кто-то неправ, то я НЕ использую это время, для того, чтобы написать новость, которую прочитают тысячи (исключение — отдельные подробные новости такого вида). По этой причине я давно перестал отвечать на запросы по поводу разных альтернативных теорий, приходящие на почту или в комментарии к новостям. Я также не трачу время на развенчание лженауки и тому подобных заблуждений, этим есть кому заняться. Я лучше сфокусируюсь на производстве своих материалов и постараюсь еще четче настроить картину мира у тех читателей, которые сами этого хотят.

Впрочем, одну вещь я все же иногда делаю. Когда на пустом месте в СМИ поднимается вихрь информационного мусора, я считаю необходимым это разъяснить (примеры раз, два, три).

А вот отвечать на комментарии к своим новостям — это совершенно другое дело. Я считаю это обязательным элементом качественной, ответственной работы популяризатора; комментарии к новостям — это свое рода постпродукционное сопровождение новости. Это и обратная связь для меня самого, и шанс дообъяснить то, что не было возможности объяснить в тексте, и, наконец, возможность настроить правильное понимание вопроса у тех читателей, у которых оно было сбито либо слишком поверхностными новостями на других площадках, либо сумбурным курсом физики в школе или в институте.

Эта часть особенно важна, когда речь идет не про одну изолированную новость, а про регулярное освещение длительного проекта. Иногда приходится повторяться, иногда приходится самому листать свои новости в поисках готового текста с хорошими формулировками — но отвечать на такие запросы надо. Если уж я приглашаю читателя провести пару десятилетий вместе с коллайдером, не надо бросать его в одиночестве.

* * *

Интересно, что будет еще через десять лет. К 2028 году Большой адронный коллайдер, кардинально модернизированный, начнет работу на повышенной светимости и называться он уже будет HL-LHC. Коллайдерная драма к тому моменту точно обострится: либо имеющиеся сейчас намеки на отклонения подтвердятся, породив новый ажиотаж (а вот Нобеля — вряд ли), либо физическое сообщество будет искать надежду в чем-то другом. К тому времени будет точно определено, что делать после LHC, и, скорее всего, начнется стройка следующего большого коллайдера (а может, и не одного).

Буду ли я вести проект про LHC тогда, я предсказать не могу. Все-таки чем дальше, чем больше времени уходит на другие дела и проекты. Но вторую свою бумажную книжку про коллайдер я обещаю к тому времени написать :), и постараюсь вложить в эти книги весь свой популяризаторский опыт.

https://igorivanov.blogspot.com/2018/09/lhc-at-10.html


Метки:  

Последние загадки первого межзвездного объекта и другие доклады юбилейной конференции DPS-50

Суббота, 08 Сентября 2018 г. 21:22 + в цитатник



   21-26 октября этого года в городе Ноксвил штата Теннеси должна пройти юбилейная (50-ая по счету) ежегодная конференция отделения планетных наук Американского астрономического сообщества (DPS или Division for Planetary Sciences). Обычно на этой конференции представляют самые важные астрономические открытия по теме Солнечной Системы. Не стала исключением и юбилейная конференция. Из общедоступных кратких описаний докладов конференции можно узнать о нескольких важных результатах. Самым интересным из них является публикация результатов наиболее ожидаемого исследования по теме первого межзвездного объекта (1I), которое ставит новые вопросы по поводу его физической природы.

   Как известно первые снимки межзвездного объекта в оптическом диапазоне почти сразу определили его примерный абсолютный блеск и необычно большую амплитуду изменения видимого блеска, которая говорила о вытянутой форме. Из этих оценок можно было сделать вывод, что длина объекта составляет несколько сотен метров:





   Однако точная оценка размера объекта была невозможна без дополнительных наблюдений радиолокаторов или инфракрасных телескопов. К сожалению, радиолокация 1I была невозможна в связи с тем, что он пролетел на достаточно большом удалении от Земли (плюс карты спутал ураган Мария, который привел к повреждению самого мощного радиолокатора в обсерватории Аресибо и перебоям в местной энергосистеме – электропитание 300-КВт радара требует огромное количество электроэнергии).
С другой стороны более-менее точную оценку размеров и альбедо поверхности 1I мог получить наиболее чувствительный инфракрасный инструмент – космический телескоп “Спитцер”. В нынешнее время этот телескоп находится почти на противоположной стороне земной орбиты от нашей планеты:



   В связи с этим почти сразу после открытия 1I на “Спитцере” были одобрены его внеплановые наблюдения на длине волны в 4.5 микрон с общей длительностью в 32.5 часа. Так как объект быстро удалялся было решено провести их в ближайшее время – в конце ноября 2017 года.

    В итоге программа срочных наблюдений 1I на “Спитцере” была проведена 21-22 ноября. В эти дни телескоп почти непрерывно наблюдал первый межзвездный объект в течение 33 часов. В ходе наблюдений использовались в основном 5-часовые экспозиции (суммарное время экспозиций составило те же 33 часа).

   Результаты ключевых наблюдений “Спитцера” оставались неопубликованными больше 9 месяцев. И наконец, среди кратких описаний докладов DPS-50 встретился доклад о ноябрьских наблюдениях “Спитцера”. Описание доклада сразу объясняет длительную задержку в публикации. Из доклада следует, что “Спитцеру” не удалось зарегистрировать никакого теплового излучения от первого межзвездного объекта. Был получен лишь верхний предел размеров и формы первого межзвездного объекта (к сожалению, в докладе не приводятся точные оценки максимальных размеров 1I). В описании доклада лишь отмечено, что по наблюдаемым свойствам он не похож ни на одну известную популяцию объектов Солнечной Системы. Кроме того отрицательный результат “Спитцера” накладывает ещё более строгие ограничения на возможное облако пыли вокруг первого межзвездного объекта, если он всё таки является кометой (напомню, что недавно было сообщено о достоверном обнаружении негравитационного ускорения объекта).

    В общем, очевидно, что первый межзвездный объект оказался значительно меньше, чем первоначально ожидалось (в противном случае на “Спитцере” для его наблюдений должны были выделить намного больше наблюдательного времени). Возможно, кто-то из читателей этого блога сможет самостоятельно вычислить примерные максимальные размеры 1I на основе известной информации о геометрии наблюдений на “Спитцере”.

    К примеру, известно, что во время наблюдений “Спитцера” видимый блеск 1I в оптическом диапазоне для земного наблюдателя составлял примерно 25 звездных величин:



   Из ниже приведенной таблицы следует, что одновременно со “Спитцером” первый межзвездный объект успешно наблюдали телескопы HST и Магеллан:



  Этот факт исключает неточные координаты 1I для “Спитцера”.

  В другом докладе DPS-50 сообщается о попытках вычисления начальной орбиты первого межзвездного объекта и системы, из которой он вылетел. Расчеты говорят, что начальная галактическая орбита 1I до встречи с Солнечной Системой обладала эксцентриситетом около 0.08. Этот факт показывает то, что первый межзвездный объект испытал значительные гравитационные возмущения от спиральных рукавов галактики. В итоге 1I мог изменить свой радиант (удаление от центра галактики) больше чем тысячу парсек при межзвездном полете до Солнечной Системы. После пролета Солнечной Системы галактическая орбита 1I стала ещё более экстремальной с максимальным удалением от галактической плоскости до 400 парсек. В ещё одном докладе авторы считают маловероятным, что 1I является активной кометой в связи с небольшими размерами межзвездного объекта.

   Множество докладов DPS-50 акцентируют внимание на новых открытиях ТНО с экстремальными орбитами, которые должны внести больше ясности в гипотезу девятой планеты. Один доклад на эту тему говорит о том, что три последних крупных обзора (DES, OSSOS и Скотта Шепарда) к этому времени обнаружили или зарегистрировали в общей сложности 14 ТНО с орбитами, у которых перицентр превышает 30 а.е., а большая полуось а больше 250 а.е. К настоящему времени известно, что обзор DES обнаружил три таких ТНО (2013 RF98 ,2015 BP519 и pe82), а обзор OSSOS пять таких ТНО (2015 GT50,2015 RX245, 2015 KG163, 2013 SY99 и uo5m93). Обзор С. Шеппарда к этому времени опубликовал открытие ещё четырех ТНО (2012 VP113, 2014 SR349, 2013 FT28, 2014 FE72). Кроме того неопубликованным остаётся третий седноид, открытый обзором С. Шеппарда. В последние месяцы появляется всё больше сообщений по теме последнего объекта. Один из докладов DSP-50 так же посвящен этому объекту. Из доклада следует, что предварительное обозначение объекта v302126. Следовательно, он не является самым удаленным объектом, про который сообщалось в ноябре 2015 года (V774104). Орбита v302126 является наиболее удаленной и эксцентричной среди всех известных объектов внутреннего облака Оорта (перицентр равен 65 а.е., а большая полуось а 1190 а.е.). К моменту открытия нового объекта обзор С. Шеппарда покрыл более 2 тысяч квадратных градусов неба до 25 звездной величины. В дополнение в докладе уточняется, что долгота перицентра орбиты третьего седноида близка к долготе перицентров орбит двух других седноидов (Седны и 2012 VP113) и большинства ТНО с экстремальными орбитами. Анализ кластеризации орбит обнаруженных объектов в обзоре С. Шеппарда из внутреннего облака Оорта и ТНО с экстремальными орбитами показывает, что их перицентры орбит совпадают с вероятностью в 97% или на статистическом уровне значимости около 2.2 сигм. Отсюда следует, что для подтверждения кластеризации потребуется открытие большого количества удаленных объектов во внешних областях Солнечной Системы. Кроме того значительная большая полуось третьего седноида предполагает очень большую популяцию неоткрытых объектов внутреннего облака Оорта.



   Первооткрыватели третьего седноида пытаются моделировать устойчивость его орбиты в присутствие известных планет, гипотетической девятой планеты, галактических приливов и близких пролетов звезд. В итоге найдено, что в целом орбита нового объекта устойчива к этим факторам, однако устойчивость к близким пролетам звезд и орбите гипотетической девятой планеты требует от последних определенных орбит или траекторий. Кроме того отмечается, что случаи стабильной орбиты для третьего седноида в вариантах определенных орбит девятой планеты так же являются устойчивыми для других известных седноидов и ТНО с экстремальными орбитами. Следовательно, авторы делают вывод, что новое открытие укрепляет гипотезу девятой планеты.

   Интересным оказалось описание доклада об анализе базы данных ITF (Isolated Tracklet File). Эта база данных содержит объекты Центра малых планет, которые наблюдались только в течение одной ночи. Большинство из этих объектов, скорее всего, являются ложными (представляют собой переменные звезды или следы космических лучей), однако их часть, вероятно, является реальными объектам Солнечной Системы. Среди них могут быть, как и межзвездные объекты, которые движутся по гиперболическим траекториям, так и объекты с большим негравитационным ускорением. С увеличением количества автоматизированных телескопов в настоящее время значительная часть базы данных Центра малых планет представляют собой эти “объекты одной ночи” (к ним относится 15 миллионов наблюдений из 170 миллионов наблюдений всей базы данных наблюдений Центра малых планет). Большинство таких “объектов одной ночи” стали результатом наблюдений астероидных обзоров Каталина и PS1. Недавний анализ данных ITF позволил определить орбиты 41 тысячи новых астероидов. Доклад DSP-50 сообщает, что к августу 2018 года число выявленных неизвестных объектов в базе ITF превысило 60 тысяч. Основной целью этих поисков является обнаружении неизвестных околоземных астероидов и ТНО.

   Множество докладов DPS-50 касаются темы поисков и исследования спутников ТНО. В одном докладе говорится о том, что новые наблюдения HST с помощью камеры WFC3 в конце 2017 года подтвердили существование спутника у 2007 OR10. Высокий эксцентриситет орбиты спутника (e=0.31) может быть следствием механизма Козаи. Оцениваемый размер спутника меньше 100 км. Новые наблюдения позволили определить массу системы в 1.75Х1021 кг. Тем самым 2007 OR10 является пятым ТНО по массе после Эриды, Плутона, Хаумеа и Макемаке. Кроме того авторы доклада пересмотрели радиометрические оценки размера 2007 OR10 (прежняя оценка не согласуется с орбитой спутника). По новой оценке диаметр 2007 OR10 близок к 1210-1295 км. Это означает среднюю плотность 1.72±0.16 грамм на кубический сантиметр. Если же брать прежнее значение размера 2007 OR10 (1535+75-225 км), то оно приводится к аномально низкой средней плотности для крупных ТНО - 0.92-0.14+0.46 грамм на кубический сантиметр. Кроме того отмечается, что наблюдаемые цветовые различия между спутником и 2007 OR10 ((V-R)=0.43±0.17) являются крупнейшими для известных двойных систем ТНО.

   Ещё один доклад сообщает об определение массы и средней плотности другого крупного ТНО: Макемаке. Как известно, и у этого ТНО недавно был открыт спутник. Измеренная масса Макемаке составила 3.1Х1021 кг, что означает среднюю плотность около 1.7 грамм на кубический сантиметр. В то же неопределенность знаний об орбите спутника может приводить к немного более высокой средней плотности в 2.1 грамм на кубический сантиметр. Запланированные наблюдения “Хаббла” должны внести уточнение в этот вопрос.

   Другой доклад сообщает о том, что в январе и феврале 2018 года телескоп “Хаббл” произвел поиск дополнительных спутников в системе Эриды, похожих на небольшие спутники Плутона. В ходе поисков была достигнута чувствительность, которая позволяла бы обнаруживать спутники, которые были бы на 9.7±0.2 звездных величин тусклее самой Эриды (на статистическом уровне в 3 сигм). Новые спутники обнаружить не удалось, в то же время дополнительные наблюдения позволили уточнить орбиту известного спутника системы. Объединение этих наблюдений с прошлыми наблюдениями (снимки HST-ACS и Keck-NIRC2 c 2005-2006 годов и HST-WFC3 после 2015 года) позволили определить ориентацию полюсов вращения Эриды к земному наблюдателю (при этом предполагается, что спутник обращается в плоскости экватора Эриды). В итоге было найдено, что наклонение оси вращения Эриды составляет 78 градусов. Вычисления показывают, что период взаимных покрытий Эриды со спутником произойдет в 2239 году.

   Ещё один доклад рассказывает о 2013 FY27. Как известно недавно с помощью HST у этого ТНО был найден спутник. Кроме того дополнительные наблюдения ALMA уточнили размер 2013 FY27. В то же время 2013 FY27 оказался уникальным по цветовым характеристикам. Наблюдения показывают, что он является крупнейшим ТНО с умеренно красным цветом. Это является противоположностью с крупнейшими ТНО, которые обладают либо нейтральным цветом поверхности, либо характеризуются ультракрасной окраской. Цвет 2013 FY27 характерен для ТНО с размером меньше 800 км. Ученые объясняют различия в цветах ТНО возрастом их поверхности. У небольших ТНО поверхность отличается большим возрастом с небольшим количеством летучих соединений. А у крупнейших объектов за орбитой Нептуна наоборот наблюдается как криовулканизм, так и дифферинцированость недр.

   Доклад по теме спутника Орка (Ванта) рассказывает об успешной регистрации его звездного покрытия в марте 2017 года. Из пяти телескопов, наблюдавших покрытие, двум удалось зарегистрировать затмение от спутника. Интересно отметить, что первоначально считалось, что в покрытии участвовала только одна звезда. Однако недавние спекл-наблюдения телескопа Gemini-South с использованием инструмента DSSI показали, что звезда на самом деле состоит из двух звезд, разделенных 252 mas c разностью в блеске в 0.93 звездных величин. Длина хорды 3-метрового телескопа IRTF соответствует 434.39 ± 2.36 км, а у метрового телескопа Las Cumbres ELP 291.1 ± 124.9 км. Оцениваемый диаметр спутника Орка из этих двух хорд близок к прошлым оценкам на основе теплого излучения (в 2003 году размер спутника оценивался в 280 км с альбедо в 25%, в 2018 году после наблюдений ALMA оценка выросла до 475±75 км с альбедо в 8±2%). Наблюдения покрытия склоняются к шарообразной форме спутника, а так же показывают отсутствие атмосферы и колец у Орка. Поверхность Ванта значительно темнее Орка, что подразумевает разную эволюцию.

   Интересным является доклад о поисках спутников в архиве космического телескопа “Хаббл”. Как следует из доклада, к настоящему времени HST пронаблюдал значительную долю известных ТНО (518 штук). В первую очередь был произведен поиск неизвестных спутников на снимках 38 ТНО, сделанных с помощью камеры Wide Field Camera 3. В ходе анализа было подтверждено существование четырех известных двойных ТНО и двух кандидатов (1999 KR16 и 1999 RY215). Для 1999 KR16 алгоритм показывает необычную веерообразную деталь (следы кольца?). Найденные кандидаты предполагается проверить в ходе новых наблюдений.

   Другой доклад сообщает о поисках спутников ТНО на снимках зонда “Новые Горизонты”. К настоящему времени запланировано, что зонд пронаблюдает 13 ТНО, с которыми он сблизиться ближе, чем на 1 астрономическую единицу (из них для пяти ТНО пролет составит в пределах 0.2 а.е., а для двух в пределах 0.1 а.е). Кроме того в докладе говорится, что в настоящее время наземные телескопы проводят активный поиск новых ТНО вблизи траектории зонда. Чувствительность наблюдений зонда (до 21 звездной величины) сравнима или превосходит космический телескоп “Хаббл”. Кроме того остаётся высокой вероятность того, что и главная цель зонда (2014 MU69) является двойным объектом. 4 августа 2018 года в Южном Америке и Африке наблюдалось последнее звездное покрытие перед пролетом зонда 1 января этого года. Благодаря GAIA точность определения полосы покрытия для звезды 13 звездной величины достигла всего 13 км (0.4 mas). Сообщается, что к 24 американским портативным телескопам присоединились ещё несколько телескопов колумбийских и мексиканских астрономов. Теоретически новые наблюдения должны окончательно подтвердить двойственность 2014 MU69, которая впервые была заподозрена в прошлом году после наблюдений стратосферной обсерватории SOFIA:



   Кроме того среди докладов DPS-50 приводятся сообщения о наблюдениях звездных покрытий Плутона в 2017-2018 годах, которые по-прежнему подтверждают наличие атмосферы у Плутона (прошлые теоретические модели прогнозировали скорое замерзание атмосферы Плутона по причине его удаления от Солнца). Интересным оказался доклад и о фотометрических исследованиях ТНО. В частности упоминается 2008 OG19, который обладает уникально большой полуамлитудой фазовой кривой среди ТНО с размером около 600 км (0.43 звездных величин). В целом подобной амплитудой обладают менее десятка ТНО среди 150 ТНО с изученными фазовыми кривыми.

    Не обошла своим вниманием конференция DPS-50 и изучение гейзеров на Европе. В одном из докладов сообщается о 41-часовых наблюдениях Европы на наземных телескопах Keck/NIRSPEC и IRTF/iSHELL в 2016-2017 годах с целью подтвердить существование гейзеров. В ходе этих наблюдений была получена спектроскопия около 60% поверхности Европы. Другой доклад касается изучения известного астероида (3200) Фаэтон. Прошлые исследователи отметили похожесть орбиты этого астероида с метеорным потоком Гемениды, подразумевая их общее происхождение. В связи с этим были проведены наблюдения HST с целью обнаружения метровых фрагментов вблизи астероида. Наблюдения были проведены в декабре 2017 года, когда астероид сблизился с Землей до 10 миллионов километров. Наблюдения на “Хаббле” могли обнаружить фрагменты размером до 4 метров (при альбедо равным Фаэтону). Отсутствие обнаруженных фрагментов позволяет ограничить массу выброшенного вещества из астероида в последние несколько десятилетий в 0.035% от массы астероида (или 1012 км на статистическом уровне в 3 сигм). Кроме того наблюдения позволили оценить верхний предел массы пылинок размером в несколько миллиметров в окрестностях астероида, и тем самым доказать безопасность планируемой миссии DESTINY+. Ещё один доклад сообщает о каталогизации снимков и спектров внешних планет, полученных с помощью зондов и телескопов NASA в рамках проекта OPUS (Outer Planets Unified Search). В общей сложности в ходе этого проекта обработано 1.5 миллиона снимков и спектров от зондов Cassini, Voyager 1 и 2, Galileo, New Horizons и телескопа HST.

   Несколько докладов касаются исследования крупнейших астероидов главного пояса. Один из докладов сообщает о нескольких сеансах радиолокации Цереры с помощью радара в Аресибо 20-27 февраля 2018 года. До этого радиолокация Цереры из Аресибо проводилась в 1986 году. Другие доклады рассказывают о результатах наблюдений камеры SPHERE. Ожидается, что между 1 апреля 2017 года и 30 марта 2019 года камера отснимет 35 из 200 астероидов крупнее 100 км. Уникальное угловое разрешение камеры (3.6 mas) позволяет обнаруживать на поверхности кратеры с размером до 20-30 км. Так на астероиде (7) Iris было обнаружено 6 кратеров. При наблюдениях (16) Psyche (будущей цели миссии NASA) камера получила пределы на спутники в 730±100 метров при удалении в 100 км и 400±100 метров при удалении в 2000 км.

  В заключение среди докладов конференции встречаются и два удивительных сообщения на тему исследования ближайших экзопланет. Речь идет о возможном открытии небольшого транзитного объекта (разрушающегося астероида, карликовой планеты или небольшой планеты размером с Ио?) в системе ближайшей звезды (Проксима Центавра). Как известно, ранее уже появились сообщения о возможном открытии транзитов Проксима b, однако все эти сообщения отличались низкой достоверностью в отличие от новых докладов на DSP-50 (в прошлых сообщениях в основном фигурировали наблюдения лишь одиночных транзитов, которые не подтверждались в дальнейшем с новыми данными).

    После официального объявления об открытии Проксима b в августе 2016 года с помощью метода лучевых скоростей на спектрографе HARSP астрономы решили поискать её транзиты на телескопе “Спитцер”. Первоначально на программу было выделено 11.5 часов, и первые наблюдения были проведены 14-16 ноября 2017 года. В ходе 48-часового интервала уникальный инфракрасный космический телескоп получал точность фотометрии в 0.01% на часовых интервалах. Эти наблюдения исключили транзит планеты с ожидаемой глубиной в 0.5% и длительностью в 1 час. В то же время на полученной фотометрической кривой была неожиданно обнаружена странная транзит-подобная деталь с ассиметричной формой. В связи с этим на телескопе были выделены дополнительные 37.5 часов наблюдательного времени. Новые наблюдения были проведены в мае, июне, июле и ноябре 2017 года. К сожалению, новые наблюдения после удаления шума из-за вибраций телескопа не смогли подтвердить транзиты с ассиметричной формой. Однако анализ трех наблюдавшихся транзитов подтверждает постоянный период затмевающего тела. Кроме того отмечается, что в одно из прогнозируемых окон, ассиметричный транзит не наблюдался, что подразумевает кометную природу затмевающих тел. Симуляции показывают низкую вероятность того, чтобы Проксима b уменьшала периоды комет (т.е. преобразовывала долгопериодические кометы в короткопериодические кометы).

https://za-neptunie.livejournal.com/326137.html


Метки:  

Пределы наблюдательной астрономии

Воскресенье, 02 Сентября 2018 г. 13:13 + в цитатник


 Схема 15-метрового варианта телескопа LUVOIR. Источник.

  На 332-335 страницах свежего 441-страничного отчета NASA по проекту космического телескопа LUVOIR с диаметром зеркала между 8 и 15 метров приведены интересные графики на тему скорого приближения к пределам наблюдательной астрономии:







    В пояснениях ко второму графику говорится, что новый космический телескоп NASA, который будет наблюдать в оптическом диапазоне, станет способным видеть фоновое излучение межгалактического газа (за 100 часовую экспозицию 15-метровый космический телескоп LUVOIR будет способен наблюдать объекты 34-ой звездной величины). Тем самым земная астрономия приближается к наблюдательному пределу в познание Вселенной, преодолеть который будет крайне сложно.

   При этом из первого графика следует, что теоретически новый телескоп при неограниченном времени работы может составить карту Вселенной, состоящую 10 тысяч триллионов пикселей. Это число в миллионы раз меньше оцениваемого числа звезд в наблюдаемой Вселенной: несколько сотен миллиардов крупных галактик, в каждой из которых по несколько сотен миллиардов звезд содержат в общей сложности несколько миллиардов триллионов звезд (10 в 20 степени). Впрочем, существует две возможности увеличить долю наблюдаемых объектов нашей Вселенной.

   Первый путь заключается в создании инфракрасных космических телескопов работающих на средних инфракрасных волнах (несколько десятков микрон). Это связано с тем, что фоновое излучение межгалактического газа в этом диапазоне меньше, чем в видимых лучах:





    Большим преимуществом средних ИК-лучей по сравнению с более коротковолновыми диапазонами (гамма, рентген и УФ) является тот факт, что пик теплового излучения большинства обычных объектов во Вселенной (звезд, планет, комет и астероидов) приходится либо на оптический диапазон, либо на инфракрасный диапазон. Вне этих двух диапазонов в основном наблюдаются небесные объекты с экстремальными температурами (аккреционные диски черных дыр, магнитосферы планет и звезд). Кроме того важно отметить, что при приближении к радиволнам резко вырастает фоновое излучение галактической пыли и газа:



   Когда в ближайшие десятилетия и возможности смены наблюдаемых диапазонов электромагнитного спектра будут исчерпаны, станет актуальным второй путь: использование других физических принципов, которые позволят улучшить возможности обычных однозеркальных телескопов.

   Во-первых, ожидается большее распространение интерферометрии, которая сегодня используется в большинстве случаев лишь в радиодиапазоне. К примеру, в проекте ELF предлагается использовать многозеркальный интерферометр для картографирования поверхности ближайших экзопланет:











 Слайды с конференции IAU-2018

    Для сравнения ранее участники этого проекта предлагали однозеркальный вариант 70-метрового наземного телескопа Colossus.

    Во-вторых, использование гравитационного линзирования ещё больше расширит возможности мировой астрономии. Так расчеты показывают, что приминение скромного 0.5-1 метрового телескопа в гравитационном фокусе Солнца позволяет получать изображения поверхности экзопланеты с километровым разрешением до расстояния в 100 световых лет.



   Так как видимая яркость небольшой экзопланеты на подобном расстояние составляет около 32 звездных величин, несложно посчитать, что подобный телескоп обладает чувствительностью, которая превосходит показатель видимой яркости экзопланеты примерно в миллиард раз. Это означает чувствительность гравитационного телескопа равную около 50-60 звездных величин. И это при использовании небольшого космического телескопа! Подобные инструменты смогу изучать не только поверхность экзопланет, но и каталогизировать небольшие астероиды в системах близких звезд. Когда же и возможности гравитационных телескопов будут исчерпаны, тогда и появится насущная потребность межзвездных полетов.

    Вышеназванные технологии будут использоваться мировой астрономией в ближайшие несколько десятков и сотен лет. А пока земная астрономия переходит в процессе картографирования неба от использования метровых телескопов (вроде широко известного Паломарского Шмидта) к 4-х и 8-ми метровым инструментам:







   К настоящему времени 4-метровые телескопы обсерватории NOAO отсняли уже большую часть неба:








   В тоже время завершается сооружение основных зданий 8-метрового обзорного телескопа LSST (снимок стройки телескопа от 31 августа):



    Конечно, постоянные переносы и удорожание проекта JWST отодвигает реализацию проекта LUVOIR. Тем не менее, необходимость создания этого телескопа очевидна в связи с приближением земных телескопов к пределу, связанному с земной атмосферой:



    Новый телескоп NASA станет незаменим, как для изучения койпероидов, так и ближайших экзопланет, обычных звезд и в ближайших галактиках и в самых далеких галактиках Вселенной:



   По планам камера нового телескопа всего за 1.5 часа наблюдений сможет регистрировать объекты 32-ой звездной величины:



Это позволит изучить экзопланеты у двух сотен звезд до расстояния в 25 парсек:





   Предполагаемый вид Солнечной Системы “глазами” LUVOIR с расстояния в 10 парсек:



   На смоделированном снимке выше уже хорошо виден предел наблюдательной астрономии – свечение отдельных облаков межгалактического газа, фоновых галактик и звезд.

   Используя длительные экспозиции (длительностью до 100 часов) телескоп сможет обнаруживать объекты 35 звездной величины:



   Это позволит телескопу наблюдать отдельные звезды солнечного типа до расстояния в 5.5 миллионов парсек. Наиболее яркие звезды главной последовательности (спектральный класс О) будут регистрироваться до 500 миллионов парсек, что соответствует красном смещению в z=0.1. Радиус обнаружения звезд главной последовательности в области ближайших галактик шириной около 24 миллионов парсек:



   Телескоп сможет изучать химический состав почти у любой звезды в окрестностях Млечного Пути:



   И конечно новый телескоп позволит существенно продвинуться в понимании эволюции первых галактик Вселенной:




https://za-neptunie.livejournal.com/325854.html


Метки:  

Фальшивый Сельдяной Король

Воскресенье, 02 Сентября 2018 г. 13:12 + в цитатник


Последние несколько лет мы по чуть-чуть работаем в Италии, на острове Ponza, изучаем и снимаем ночную жизнь Средиземки. Там тонны всего интересного сплывается из глубин на наши фонари, и в последней экспедции нам просто невероятно везло - я встречал зверей, про которых только в книгах читал, и каждое новое погружение приносило нам очередной сюрприз. Одним их таких сюрпризов была вот эта рыбина - Trachipterus trachypterus, которую мы перепутали поначалу с мальком легендарной рыбины Regalecus glesne, он же Сельдяной Король - 14-метровая штука, самая длинная костистая рыба. Мы, конечно, впечатлились, наснимали ее и на фото и на видео и в банку запихали на генетику. Так вот генетика оказалась чуть точнее наших эмоциональных определений, и рыба получилась другая, пусть из того же семейства. Вырастает всего до трех метров, что тоже немало, конечно, а молодь тусуется ночами у поверхности и имеет очень красивые колышащиеся на течении выросты, которые, как пишут в умных книгах, имитируют медуз! Медуз особо не едят, поэтому и мальков Трахиптеруса не трогают - так и выживают. Ну и красивые они невероятно.

https://shilovpope.livejournal.com/501865.html


Метки:  

Перпендикулярное время черной дыры

Суббота, 01 Сентября 2018 г. 20:51 + в цитатник
сhupin сделал интересное замечание, которое я хотел бы обсудить: «При этом получается, что внутри нынешней чёрной дыры вещество пока ещё разлетается. Вот это было интересное замечание, потому что я тут слушал недавно Сергея Борисовича Попова, и он с ходу отмёл возможность того, что мы живём в чёрной дыре, как раз потому, что внутри чёрной дыры всё должно падать к центру, а мы видим, что оно расширяется».
Мнение Попова я не обсуждаю, потому что он просто повторяет чужие мысли. При этом категоричность компиляторов очень характерна; автор идеи может сомневаться в своей идее, потому что он знает – на каких шатких основаниях она возведена, а вот попугай, знающий гораздо меньше, уже ни в чем не сомневается, а просто уверенно чирикает.
Итак, обратимся к серьезным источникам идеи – почему внутри черной дыры все должно падать к центру. Отмечу, что первоисточника излагаемой концепции я не нашел, поэтому выбрал из нескольких книг одну, где все компактно изложено – монографию Зельманова и Агакова. Эту суммарную картинку я сделал из слайдов к своим лекциям в Челябинском университете (2016-2018):


Итак, СТО и ОТО ввели 4-х мерное пространство – где 3 пространственные измерения и измерение времени имеют разные знаки (какие - несущественно, главное – разные. Это называется сигнатура метрики, по выбору автора - это может быть - + + + или + - - -). Мы живем в трёхмерном пространстве, где все нам понятно, и одновременно плывем по какой-то координате времени в будущее. Метрика Шварцшильда, если её рассматривают вне черной дыры, тоже имеет свою сигнатуру – см., например, 16.8 из слайда. Легко заметить, что если пересечь границу черной дыры, равную rg=2m в единицах G=c=1, то сигнатура метрики меняется: временной член становится положительным (по сигнатуре выбора Зельманова-Агакова), а радиальный – отрицательным. Это плохо. Из каких-то интуитивных соображений понятно, что сигнатуру метрики менять нельзя. Может и более серьезные доводы есть, но все равно тут у физиков консенсус: нельзя менять сигнатуру метрики. Нужно отметить, что внутрь черной дыры редко кто из физиков забирается – уж больно там темно. Но те, кто забирается внутрь, обычно делают такой трюк: они отрицательную радиальную компоненту метрики называют (переобозначают) временем, а положительную бывшую временную компоненту называют новой радиальной компонентой – см. красную стрелку на слайде, которая указывает на этот трюк. И так как на течение времени никто не покушается, то получается, что мы пришли к нестационарной метрике, в которой все валится к центру дыры. Вот откуда пошла мысль, что в черной дыре все страшно падает – тем более, это эмоционально согласуется с тем, что снаружи она все всасывает.
С моей точки зрения, такое переобозначение координат и времени - это безусловное насилие над метрикой, это абсолютно фальшивая нота в физике (при всем моем уважении к умнейшему Абраму Леонидовичу Зельманову, которого я знал лично). Отмечу, что мы не обсуждаем математическое решение (оно известно – это Шварцшильд), мы обсуждаем физическую интерпретацию этого решения, что является часто весьма сложной задачей. Напомню, что для правильной интерпретации формулы для роста инерции в СТО при приближении к скорости света (не как рост массы, а как замедление времени) потребовалось почти сто лет.

Насчет внутренности черной дыры. Я могу указать на еще один вариант исправления сигнатуры метрики (см. справа на картинке). Если предположить, что внутри черной дыры время становится мнимым, как и пространственные координаты, то это приведет к тому, что знаки в членах метрики будут исправлены и метрика сохранит свою сигнатуру, невзирая на переход внутрь черной дыры. Эту мнимость четырехмерного пространства времени я считаю красивым решением проблемы сохранения сигнатуры. К каким следствиям эта интерпретация приводит? Во-первых, безусловная нестационарность метрики пропадает, и к центру черной дыры уже ничего в ужасе не валится. Так что в просторной черной дыре вполне можно жить! Во-вторых, решается старый парадокс с соотношением времен падающего и внешнего наблюдателя: для падающего наблюдателя история внешнего мира заканчивается, и снаружи время становится больше, чем бесконечность. Что такое время, большее, чем бесконечность? Этот нерешаемый в линейном случае вопрос, легко решается в двумерном: это мнимое время или, геометрически, перпендикулярное время, которое с нашим, обычным, уже никак не соотносится. А как просыпаться по будильнику с мнимым временем? Чем мнимое время хуже обычного? Совершенно ничем. Для внешнего наблюдателя время внутреннего наблюдателя мнимое и наоборот: внутренний наблюдатель живет в обычном времени, зато считает, что внешний мнимо спит и мнимо зевает.

Где расположена масса для такого (пустого) решения Шварцшильда? Или, другими словами, для какого внутреннего распределения массы годится обсуждаемое решение с обсуждаемым преобразованием мнимости? Явно напрашиваются два варианта: масса сосредоточена или в центре, или распределена по границе черной дыры – и я склоняюсь к второму. Могу привести в пользу обсуждаемой интерпретации (и против «метода переобозначения») следующий мысленный эксперимент. Представим себе огромный шар разреженного газа. Космонавт лениво колеблется возле центра этого шара – плавно отлетает, потом слабая сила гравитации оставшегося за плечами газа его притягивает – и он снова плавно падает назад, пролетает негравитирующий центр, по инерции отлетает от него и т.д. Теперь, где-то далеко от космонавта на границе этого шара начинается работа по добавлению газа на границе и наращиванию радиуса шара. Как сказывается на космонавте эта активность? Да никак, тем более все еще квазиньютоновское и внутри сферических оболочек гравитация не увеличивается. Теперь представим, что шар, не меняя своей плотности, разросся до таких пределов, что гравитация на его краю замкнула шар в черную дыру. Согласно «методу переобозначения», внутри черной дыры ситуация скачком изменилась : время стало радиусом, а радиус – временем, а космонавт был сдернут со своей плавной траектории могучей силой и сброшен в нулевую точку, откуда ему запрещено вылетать. Для космонавта это выглядит дико: ничего по сути вокруг не изменилось, а мир летит в тартарары. Здесь нарушается какое-то правило плавных изменений или отсутствия резких скачков, которое должен выполнятся, потому что никаких математических катастроф внутри черных дыр не открыто. Зато в методе «мнимого времени» ничего страшного не происходит: космонавт в центре шара как наслаждался жизнью, так и наслаждается, а также может полететь наружу вместе с продуктами Большого Взрыва. Когда он полетит к краю шара или к границе черной дыры, то столкнётся с ростом гравитации и замедлением времени – также, как и космонавт, падающий снаружи и приближающийся к границе черной дыры извне. Именно об этом гласит преобразованная метрика внизу слайда – и поэтому я думаю, что она относится к случаю, когда вся масса черной дыры сосредоточена на её границе, в зоне остановившегося времени.
В целом, жизнь в черной дыре вполне возможна, поэтому мы тут и живем. Отмечу, что ряд авторов (например, Никодим Поплавский из США), не заморачиваясь этими сложностями, просто рассматривают Вселенную внутри черной дыры как в обычном пространстве, только замкнутом, без всяких драматических падений к центру. И они правы в своем здоровом практицизме.

https://don-beaver.livejournal.com/202148.html


Метки:  

Поиск сообщений в synd
Страницы: 116 ... 102 101 [100] 99 98 ..
.. 1 Календарь