Сообщество - Край Будущего

Край Будущего

975 постов 348 подписчиков

Популярные теги в сообществе:

7

Астрономы обнаружили пару сильно рассеянных пульсаров, с помощью ASKAP!

Радиоизображения ASKAP в континууме полей, сосредоточенных на двух пульсарах на частоте 888 МГц: PSR J1646−4451 (верхние панели) и PSR J1837−0616 (нижние панели).

Радиоизображения ASKAP в континууме полей, сосредоточенных на двух пульсарах на частоте 888 МГц: PSR J1646−4451 (верхние панели) и PSR J1837−0616 (нижние панели).

Астрономы сообщают об открытии двух новых сильно рассеянных пульсаров в рамках австралийского исследования переменных и медленных переходных процессов SKA Pathfinder (ASKAP). Результаты исследования подробно описаны в исследовательской статье, опубликованной 24 сентября на сервере препринтов arXiv.

В общем, пульсары - это вращающиеся нейтронные звезды с интенсивными магнитными полями, которые, как считается, испускают пучок электромагнитного излучения. Обычно их обнаруживают в виде коротких вспышек радиоизлучения; однако некоторые из них также обнаруживаются с помощью оптических, рентгеновских и гамма-телескопов.

Существуют также сильно рассеянные радиопульсары, поскольку радиоимпульсы от этих объектов проходят через турбулентную межзвездную среду, а многолучевое распространение приводит к рассеянию во времени и пространстве. Эти сильно рассеянные пульсары трудно обнаружить при проведении большинства астрономических исследований.

Теперь группа астрономов под руководством Рахула Сенгара из Института гравитационной физики имени Макса Планка в Германии обнаружила два новых пульсара этого типа в рамках обширного исследования, целью которого является южная плоскость галактики. Их пульсарная природа была подтверждена последующими наблюдениями с помощью радиотелескопа Паркса.

"В этой статье мы представляем открытие двух сильно рассеянных пульсаров — PSR J1646−4451 и PSR J1837−0616, которые входят в выборку из четырех источников с круговой поляризацией, обнаруженных в ходе исследования переменных и медленных переходных процессов ASKAP (VAST), и которые впоследствии были подтверждены как пульсары с помощью радиотелескопа Паркса". исследователи пишут.

Недавно обнаруженные пульсары PSR J1646−4451 и PSR J1837−0616 имеют индексы рассеяния 3,28 и 3,1, в то время как время их рассеяния на частоте 1 ГГц составило 2479 и 2154 миллисекунды соответственно. Эти значения ставят их в число пяти наиболее сильно рассеянных пульсаров, известных на сегодняшний день.

Согласно результатам исследования, период вращения PSR J1646−4451 составляет приблизительно 217 миллисекунд, а показатель дисперсии - 928 пк/см3. Светимость пульсара составляет 8,3 дециллиона эрг/с, напряженность магнитного поля на поверхности - 694 миллиарда Гаусс, а его характерный возраст оценивается примерно в 1,6 миллиона лет. Было измерено, что расстояние до PSR J1646−4451 составляет около 31 000 световых лет.

PSR J1837−0616 вращается примерно в два раза быстрее, чем PSR J1646−4451, поскольку период его вращения составил 118 миллисекунд. Пульсар, расположенный на расстоянии 28 600 световых лет от нас, имеет дисперсию 793,7 пк/см3 и светимость со спином вниз на уровне 100 дециллионов эрг/с. Собранные данные показывают, что напряженность магнитного поля на поверхности PSR J1837−0616 составляет 712 миллиардов Гаусс, а характерный возраст - около 447 300 лет.

Авторы статьи отметили, что их открытие PSR J1646−4451 и PSR J1837−0616 подчеркивает потенциал использования круговой поляризации на изображениях радиоконтинуума в качестве инструмента для идентификации сильно рассеянных пульсаров. Они добавили, что будущие широкоугольные исследования радиоконтинуума будут иметь решающее значение для обнаружения пульсаров, скрытых рассеянием в плоскости галактики, которые по-прежнему являются сложной задачей для традиционных поисков во временной области.

Показать полностью 1
2

Инженеры разрабатывают спрей для придания одежде большей огнестойкости!

Инженеры разрабатывают спрей для придания одежде большей огнестойкости!

Исследователи из UNSW разработали новый огнестойкий аэрозоль, который замедляет возгорание хлопчатобумажных материалов, таких как рубашки или постельное белье, и снижает риск пожара. Это особенно полезно для жителей зон лесных пожаров или в чрезвычайных ситуациях.

Спрей на водной основе создает практически невидимый защитный слой, не влияя на мягкость или воздухопроницаемость ткани — проблему традиционных покрытий.

Профессор Гуан Йео и его команда из UNSW Mechanical and Manufacturing Engineering работали над формулой два года. Они — эксперты в огнестойких продуктах; ранее создали FSA Firecoat, прошедшую испытание BAL-40.

"Мы выбрали хлопок как распространенный материал и добились решения без запаха и изменений в мягкости", — говорит Йео.

Рецептура включает нетоксичные ингредиенты: фосфор и азот как связующие, плюс водорастворимый экстракт целлюлозы. Они образуют тонкий слой, прочно связанный с волокнами, где фосфор укрепляет углерод, отталкивая тепло.

Концентрация 10–15% позволяет мгновенное высыхание и длительный срок хранения в герметичной упаковке — более года.

Лабораторные испытания показали: обработанная ткань загорается в два раза дольше, выделяет вдвое меньше тепла и обугливается, а не сгорает. Снижение максимальной скорости тепловыделения (PHRR) составило 89%, а поверхностная температура — на 30–40%. В имитации пожара ткань поддерживает температуру кожи ниже 40°C при 100°C окружающей среды, предотвращая ожоги.

Показать полностью
10

Может ли темная энергия изменяться со временем? Моделирование на суперкомпьютере опровергает предположение о CDM!

Может ли темная энергия изменяться со временем? Моделирование на суперкомпьютере опровергает предположение о CDM!

Ученые собрали доказательства ускоряющегося расширения Вселенной с начала XX века, объясняемого темной энергией — отталкивающей силой пространства-времени.

Космологическая модель ΛCDM предполагала постоянную темную энергию, но данные от прибора DESI указывают на динамическую темную энергию (DDE), изменяющуюся со временем.

Группа под руководством доцента Томоаки Исиямы (Университет Тиба, Япония) в соавторстве с Франсиско Прада и Анатолием Клыпиным провела крупные симуляции N-тел на суперкомпьютере Fugaku. Они смоделировали три сценария: стандартную ΛCDM, DDE с фиксированными параметрами и DDE на основе данных DESI (с повышенной плотностью материи на 10%).

Результаты: влияние DDE само по себе мало, но с корректировкой параметров оно усиливается — приводит к более раннему формированию скоплений галактик (увеличение на 70%), сдвигу пика барионных акустических колебаний (BAO) на 3,71% к меньшим масштабам (совпадает с DESI) и усилению кластеризации галактик, особенно на малых масштабах.

"Наши расчеты показывают, что изменения космологических параметров, в частности плотности вещества, оказывают большее влияние на формирование структуры, чем только компонент DDE", — говорит доктор Исияма.

Исследование, опубликованное в Physical Review D 4 августа 2025 года, предоставляет основу для интерпретации будущих данных от Subaru Prime Focus и DESI, улучшая понимание эволюции Вселенной.

Показать полностью
8

Ученые обнаружили необычные соединения, которые ставят под сомнение возможные признаки жизни на Венере...

Ученые обнаружили необычные соединения, которые ставят под сомнение возможные признаки жизни на Венере...

Коричневые карлики: слишком малы, чтобы быть звездами, и слишком велики, чтобы быть планетами.

Коричневые карлики, открытые в 1990-х, — это объекты, недостаточно массивные для термоядерного синтеза водорода, как у звезд. Они излучают теплое тусклое свечение, а не яркий свет.

В новом исследовании, опубликованном в Science, астрономы обнаружили фосфин — молекулу, связанную с гипотезой жизни на Венере — в атмосфере коричневого карлика Wolf 1130C. Это ставит под сомнение фосфин как надежную "биосигнатуру" инопланетной жизни, поскольку он найден в негостеприимной среде, где наше понимание его жизненного цикла неполно.

Коричневые карлики формируются из сжимающихся газовых облаков, нагреваясь до синтеза дейтерия (тяжелого водорода), но не далее. Гравитационный коллапс и синтез создают тепло в ядре, вызывая конвекцию: газ поднимается, передавая тепло, и опускается. Поверхностная температура варьируется от 2000°C у молодых до комнатной у холодных; тепло излучается в инфракрасном спектре.

Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) позволяет наблюдать эти объекты, выявляя молекулы по спектральным "штрих-кодам". Фосфин (PH3) — простая молекула из фосфора и водорода.

В 2020 году фосфин был предположительно найден на Венере, где он быстро разрушается, что указывало на возможное биологическое происхождение. На Земле он связан с жизнью, но присутствует в атмосферах Юпитера и Сатурна без признаков жизни, образуясь в нижних слоях и поднимаясь вверх.

Модели предсказывали фосфин в горячих коричневых карликах и экзопланетах, но ранние наблюдения JWST 23 объектов (температура 100–700°C) его не выявили. Обнаружение в Wolf 1130C (около 320°C) соответствует моделям, возможно, из-за возраста или низкого содержания металлов.

Однако нет единой модели, объясняющей фосфин на Юпитере, Сатурне, Wolf 1130C и других объектах. Это подрывает его использование как биосигнала, предполагая, что венерианский фосфин мог быть результатом неизвестной химии, а не жизни. Гипотеза внеземной жизни остается открытой, но требует осторожности.

Показать полностью 1
7

Инфракрасные данные, полученные с телескопа Джеймса Уэбба, раскрывают больше деталей джета черной дыры M87!

Цветное изображение M87 получено с использованием наблюдений F356W, F150W и F090W.

Цветное изображение M87 получено с использованием наблюдений F356W, F150W и F090W.

Ученые давно знают о массивной эллиптической галактике M87, впервые замеченной Шарлем Мессье в конце XVIII века. Она известна джетом, выходящей из сверхмассивной черной дыры в ядре, с синхротронным излучением в радио и оптическом диапазонах.

Новые данные от космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) с камерой NIRCam в четырех инфракрасных диапазонах (0,90–3,56 мкм) прояснили детали струи. Методы вычитания фона, калибровки и моделирования удалили свет от звезд, пыли и фоновых объектов, выявив основной джет и встречный.

Обработка изображения F150W: полное изображение F150W, сглаженная модель галактики, остаточное изображение и замаскированное изображение джета.

Обработка изображения F150W: полное изображение F150W, сглаженная модель галактики, остаточное изображение и замаскированное изображение джета.

Джет имеет спиральную структуру с медленно движущимся узлом L и быстрым компонентом HST-1 (разделенным на подструктуры). Встречный джет на расстоянии ~24 угловых секунд от ядра образует С-образную форму из двух нитей.

"Изображения остаточных струй соответствуют радио- и оптическому спектрам. Мы идентифицировали компоненты до 24 угловых секунд, включая HST-1, узел L и вспышку", — пишут авторы.

"На 2,77 и 3,56 мкм встречная струя состоит из двух нитей, соединенных точкой, соответствующей радиоморфологии", — добавляют они.

Исследование расширяет понимание физики джетов в активных ядрах галактик и служит основой для будущих инфракрасных наблюдений, включая поляриметрию и многоволновые данные о магнитных полях и ускорении частиц. Работа опубликована в Astronomy & Astrophysics.

Показать полностью 1
6

Четче, чем когда-либо: новый алгоритм позволяет лучше разглядеть звезды!

Сравнение: оригинальное изображение с Hyper Suprime-Cam на Subaru (слева) и улучшенное с ImageMM (справа). Левое — стандартное качество.

Сравнение: оригинальное изображение с Hyper Suprime-Cam на Subaru (слева) и улучшенное с ImageMM (справа). Левое — стандартное качество.

Прикладные математики и астрономы из Университета Джона Хопкинса разработали новый метод получения изображений с наземных телескопов с четкостью, сопоставимой со снимками из космоса. Это расширяет возможности наземных приборов, позволяя наблюдать далекие звезды, галактики и другие объекты для изучения происхождения и структуры Вселенной.

Алгоритмы устраняют атмосферные помехи, вызванные движением воздуха, колебаниями температуры и давления, которые искажают свет, особенно от слабых источников. Традиционные методы либо размывали детали, либо создавали артефакты. Новый инструмент, названный ImageMM, моделирует распространение света и влияние атмосферы, используя метод мажоризации–минимизации (MM) для восстановления четких изображений.

"Представьте атмосферу как мерцающий занавес, за которым скрыто размытое небо. Наши алгоритмы позволяют заглянуть за него, восстанавливая четкую картину", — сказал Яшил Сукурдип, математик из университета, разработавший алгоритм.

Первые тесты на телескопе Subaru (на Гавайях) восстановили размытые изображения за секунды, выявив детали спиральных галактик. Метод предназначен для обсерватории Веры К. Рубин в Чили, которая начнет работу в этом году, для сбора данных о темной энергии и материи — компонентах, ускоряющих расширение Вселенной и связывающих галактики.

"Это революционизирует обработку астрономических наблюдений, улучшая глубину и качество для точного анализа форм галактик и гравитационных эффектов", — отметил Тамас Будавари, руководитель исследования.

Хотя космические телескопы вроде Хаббла дают превосходное разрешение, они покрывают лишь 0,1% неба. Наземные обсерватории, такие как Рубин, смогут сканировать все небо каждые дни, а новый метод сделает их изображения почти идеальными.

Подробности опубликованы в Astronomical Journal. https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/adfb72

Показать полностью
21

Ученые впервые показали детальные снимки бактерии, борющиеся с антибиотиком!

Изображение E. coli под полимиксином: изменения внешнего слоя со временем. Слева направо: 0 мин, 15 мин, 30 мин, 60 мин, 90 мин. Шкала 250 нм.

Изображение E. coli под полимиксином: изменения внешнего слоя со временем. Слева направо: 0 мин, 15 мин, 30 мин, 60 мин, 90 мин. Шкала 250 нм.

Команда исследователей под руководством Университетского колледжа Лондона (UCL) и Имперского колледжа Лондона впервые продемонстрировала, как антибиотики полимиксины преодолевают защитную "броню" вредных грамотрицательных бактерий. Результаты, опубликованные в журнале Nature Microbiology, могут способствовать разработке новых методов лечения бактериальных инфекций, особенно в условиях роста устойчивости к антибиотикам, которая ежегодно приводит к смерти более миллиона человек.

Полимиксины, открытые более 80 лет назад, применяются как последнее средство против инфекций, вызываемых грамотрицательными бактериями с внешним слоем, препятствующим проникновению антибиотиков. Хотя известно, что полимиксины влияют на этот слой, механизм разрушения и уничтожения бактерий оставался неясным.

В исследовании с использованием высококачественных изображений и биохимических экспериментов показано, как полимиксин B вызывает быстрые бугорки и выпуклости на поверхности клеток E. coli. В течение минут за этим следует сброс внешней оболочки. Антибиотик заставляет клетку чрезмерно производить и сбрасывать защитный слой, что приводит к брешам, позволяющим проникновение и уничтожение бактерий.

Ключевой вывод: процесс эффективен только для активных клеток. Спящие бактерии, не производящие оболочку, устойчивы к антибиотику. Это объясняет, почему бактерии могут выживать в неблагоприятных условиях, включая антибиотикотерапию, и вызывать рецидивы.

Соавтор исследования доктор Эндрю Эдвардс из Имперского колледжа отметил: "Антибиотики этого класса действуют только с участием самих бактерий; в состоянии покоя они бесполезны, что противоречит прежним предположениям".

Профессор Барт Хугенбум из Лондонского центра нанотехнологий UCL подчеркнул: "Полимиксины — важная защита от устойчивых инфекций. Результаты помогут повысить их эффективность, например, комбинируя с методами, стимулирующими активность бактерий".

Эксперименты проводились с использованием атомно-силовой микроскопии для наблюдения в реальном времени. Активные клетки E. coli погибали от полимиксина B, тогда как спящие оставались невредимыми. Добавление сахара пробуждало клетки, но требовало 15-минутной задержки для возобновления производства оболочки, после чего антибиотик становился эффективным.

Соавтор Каролина Боррелли из UCL отметила: "Изображения показывают, как полимиксины разрушают броню, заставляя клетку производить 'кирпичи' стенки с такой скоростью, что она рушится".

Доктор Эд Дуглас из Имперского колледжа добавил: "Разрушение происходило только при потреблении сахара, что помогло понять механизм".

Профессор Боян Бонев из Ноттингемского университета заключил: "Работа раскрыла скрытые аспекты бактериальной физиологии и морфологии под стрессом, помогая лучше понять их уязвимости".

Исследователи планируют использовать эти данные для улучшения оценки эффективности антибиотиков, учитывая состояние бактерий.

Показать полностью
1

Датчики из углеродных нанотрубок, напечатанные на 3D-принтере, демонстрируют потенциал интеллектуального мониторинга за состоянием здоровья!

Нанокомпозиты с УНТ позволяют 3D-печатать пьезорезистивные датчики высокой растяжимости и чувствительности для носимых устройств мониторинга здоровья.

Нанокомпозиты с УНТ позволяют 3D-печатать пьезорезистивные датчики высокой растяжимости и чувствительности для носимых устройств мониторинга здоровья.

Проводящие нанокомпозиты на основе полимеров, особенно с углеродными нанотрубками (УНТ), перспективны для гибкой электроники, мягкой робототехники и носимых устройств. Однако УНТ склонны к агломерации, что затрудняет равномерную дисперсию, а традиционные методы ограничивают контроль над их распределением и формой.

Для преодоления этих проблем исследователи используют аддитивное производство (AM) или 3D-печать, такую как фотополимеризация в ванне (VPP), которая обеспечивает высокую свободу дизайна и точность.

В VPP свет избирательно отверждает слои чернил в резервуаре, формируя объект послойно. Но присутствие УНТ ухудшает качество печати и свойства отверждения, а достижение высокой эластичности и проводимости остается вызовом.

Команда под руководством профессора Кеун Парка и доцента Сунджэ Пе из кафедры проектирования механических систем Сеульского национального университета науки и технологии (Южная Корея) успешно создала высокопрочные проводящие нанокомпозиты на основе УНТ с помощью VPP.

"Наши нанокомпозиты оптимизированы для VPP, позволяя создавать сложные 3D-структуры, — говорит проф. Парк. — Мы использовали их для пьезорезистивных датчиков и интегрировали в носимое устройство для мониторинга здоровья".

Исследование опубликовано в Composite Structures.

Ученые приготовили чернила, равномерно диспергируя многостенные УНТ (MWCNT) в алифатической уретандиакрилатной смоле (AUD) при концентрациях 0,1–0,9 мас.%, используя ультразвук. Затем оптимизировали условия печати.

Они напечатали образцы и проверили механические, электрические свойства и разрешение печати. Лучший результат дал состав с 0,9 мас.% УНТ: растяжимость до 223% перед разрывом, проводимость 1,64 × 10⁻³ См/м (выше, чем у ранее описанных материалов) и разрешение 0,6 мм.

Для демонстрации применимости они напечатали гибкие пьезорезистивные датчики на основе тройной периодической минимальной поверхности (TPMS), встроили их в стельку для умных стелек и отслеживали давление под стопой в реальном времени, выявляя движения и позы.

"Устройство показывает потенциал наших нанокомпозитов для 3D-печати материалов с высокой эластичностью и проводимостью, — отметил проф. Пе. — Они пригодятся в носимых мониторах, гибкой электронике и умном текстиле".

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!