Космическое агентство объявило сроки закрытия МКС в рамках давно запланированного перехода на частные орбитальные аванпосты.
НАСА только что опубликовало отчет, в котором излагаются общие цели на оставшуюся часть срока эксплуатации орбитальной лаборатории, который, как ожидается, завершится контролируемым уходом с орбиты в январе 2031 года.
Ученые объявили о первом в истории открытии свободно плавающей черной дыры, блуждающей в пустоте примерно в 5000 световых лет от Земли. Это темный объект, весом в семь раз больше массы нашего Солнца. Результат, появившийся 31 января на сервере препринтов arXiv, но еще не прошедший рецензирование, представляет собой кульминацию более чем десятилетнего напряженного поиска. «Это очень интересно», — говорит Марина Рейкуба из Европейской южной обсерватории в Германии, соавтор статьи. «Мы действительно можем доказать, что изолированные черные дыры существуют». Это открытие может быть только началом; Ожидается, что текущие исследования и предстоящие миссии найдут еще десятки или даже сотни темных, одиноких путешественников. «Это верхушка айсберга», — говорит Карим Эль-Бадри из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, не участвовавший в работе.
В 1919 году британский астроном Артур Стэнли Эддингтон провел знаменитый эксперимент. Теории специальной и общей теории относительности Эйнштейна постулировали, что массивные объекты должны вызывать вмятину в пространстве-времени, искривляя близлежащие лучи света в процессе, известном как гравитационное линзирование. Эддингтон доказал это во время полного солнечного затмения, когда яркость солнца была сведена к минимуму, так что можно было увидеть фоновые звезды. Используя астрометрия, он тщательно отметил положения этих звезд до и во время затмения, выявив слабое изменение их видимого положения на небе из-за того, что их свет искажается значительным гравитационным притяжением нашей звезды. Видимое положение звезд немного сдвинулось.
В последующие десятилетия ученые нашли новое применение этой технике. Звезды, масса которых более чем в 20 раз превышает массу нашего Солнца, должны образовывать черные дыры в конце своей жизни, когда их тяжелые ядра коллапсируют под собственным весом после истощения их термоядерного топлива. Рождение такой черной дыры звездной массы — сферы размером с город, масса которой в десятки раз превышает массу нашего Солнца — часто сопровождается яркой сверхновой из-за огромных энергий, высвобождаемых при коллапсе ядра. Эти силы могут быть настолько велики, что иногда они выбрасывают новорожденную черную дыру прямо из ее чрева в бесконечном межзвездном путешествии. Эта космическая тяга к путешествиям, а также небольшие размеры черных дыр и присущая им темнота должны сделать их почти невозможными для наблюдения. Работа Эддингтона, однако, предполагает, что этих изгоев можно найти, наблюдая за их линзирующими эффектами — как правило, предательское кратковременное осветление любых фоновых звезд, через которые черные дыры пролетают в нашем поле зрения. Шансы увидеть такое событие для изолированной черной дыры были невелики, но, учитывая, что миллионы черных дыр звездной массы дрейфуют по нашей галактике, некоторые из них могут обнаружиться при достаточно широком и долгом обзоре неба.
Поиск этих и других событий так называемого микролинзирования в настоящее время осуществляется несколькими проектами, в том числе экспериментом по оптическому гравитационному линзированию (OGLE), проводимым Варшавским университетом в Польше, и исследованием наблюдений микролинзирования в астрофизике (MOA), проводимым исследователями из Новой Зеландии и Япония. В июне 2011 года эти два исследования обнаружили нечто примечательное: внезапно вспыхнувшая звезда на расстоянии 20 000 световых лет от нас в направлении плотно упакованной галактической выпуклости в центре Млечного Пути. Могло ли это быть событием микролинзирования черной дыры-изгоя? Астрономы бросились выяснять.
Среди них был Кайлаш Саху из Научного института космического телескопа в Балтиморе, ведущий автор препринта arXiv, подробно описывающего открытие объекта. С помощью космического телескопа Хаббл он и его коллеги увеличили масштаб звезды в течение нескольких недель после того, как она стала яркой, а затем возвращались к ней снова и снова в течение следующих шести лет. Они смогли подтвердить, что свет звезды был увеличен, что указывало на присутствие невидимого линзирующего объекта, но они обнаружили кое-что еще более важное. Видимое положение звезды в космосе сместилось на ничтожную величину. Эффект был «в 1000 раз меньше, чем измерял Эддингтон», говорит Саху, и был близок к пределу возможностей Хаббла. Что-то скрытое усилило и исказило свет звезды. Это невидимая черная дыра звездной массы, в 7,1 раза больше массы нашего Солнца.
«Это могла быть только черная дыра», — говорит Саху. Две вещи были необходимы, чтобы подтвердить, что это так. «Первым критерием было отсутствие света, исходящего от линзы», — говорит Саху, чтобы исключить более прозаические объекты, такие как неудавшаяся звезда, известная как коричневый карлик. Во-вторых, эффект увеличения должен иметь большую продолжительность, учитывая обширный размер гравитационной сферы влияния черной дыры. Июньское событие 2011 года, продолжавшееся около 300 дней, отвечало всем требованиям.
Величина линзирования и отклонения света от звезды позволила Саху и его сотрудникам установить, что масса предполагаемой черной дыры составляет немногим более семи масс Солнца. По словам Озеля, это помещает его «посередине» того, что мы ожидаем от черных дыр звездной массы. Команда также смогла рассчитать его скорость. «Он движется со скоростью около 45 километров в секунду, — говорит Саху. Это относительно быстро по сравнению с ближайшими звездами — именно этого можно было бы ожидать, если бы черная дыра получила удар от умирающей массивной звезды. Неясно, когда это событие должно было произойти, но «может быть где-то около 100 миллионов [лет назад]», — говорит Саху.
Обсерватория Веры С. Рубин в Чили, которая должна начать 10-летнее исследование ночного неба в следующем году, также, как ожидается, соберет свой собственный урожай черных дыр-изгоев, как и космический телескоп НАСА Нэнси Грейс Рим, настроенный на запуск в 2027 году.
На данный момент это мрачное открытие предсказывает светлое будущее поиска. Бродячие черные дыры звездной массы, предсказанные давно, но подтвержденные наблюдениями только сейчас. Определение их истинного количества, массы и других свойств может укрепить наши все еще неполные теории звездной эволюции или выявить новые важные пробелы в нашем понимании. «Мы ждали этого открытия много-много лет, — говорит Выжиковски. «Это показывает, что этот метод работает. Гравитационное микролинзирование — это способ найти эти изолированные черные дыры».
на картинке: Художественное видение черной дыры на богатом фоне звезд. Огромное гравитационное поле черной дыры создает вокруг нее искривленную область пространства-времени, «гравитационную линзу», которая искажает свет от фоновых звезд.
4. Лягушка Греты.
Этот недавно описанный вид лягушек был назван в честь подростковой эко-активистки Греты Тунберг. Исследователи обнаружили Pristimantis gretathunbergae на горе Чуканти, которая является частью изолированного горного хребта в восточной Панаме, окруженного тропическим лесом. Ее черные глаза уникальны среди дождевых лягушек Центральной Америки, а ее ближайшие родственники обитают на северо-западе Колумбии. Некоммерческая организация Rainforest Trust провела благотворительный аукцион, чтобы назвать вид — победитель сказал, что они хотели почтить память Тунберг за ее работу, подчеркнувшую безотлагательность предотвращения изменения климата.
6. Оге Бор, 100 лет со дня рождения
Нильс Бор был удостоен Нобелевской премии по физике в 1922 году, в том же году, когда родился его сын Оге . Оге вырос в окружении физиков (приехавших со всего мира учиться вместе с его отцом) и, естественно, сам стал физиком. Во время Второй мировой войны Оге сопровождал своего отца в Соединенные Штаты для работы над Манхэттенским проектом, а затем вернулся в свою родную Данию, чтобы получить докторскую степень. в Копенгагенском университете. В это время Оге обратил внимание на проблему с атомным ядром.
Теория его отца о том, что ядро ведет себя подобно капле жидкости, успешно применялась для объяснения ядерного деления. Но более поздняя работа Марии Гёпперт Майер (помните ее?) показала, что ядра имеют внутреннюю структуру, напоминающую оболочку, что свидетельствует об упорядоченном расположении отдельных частиц, а не о коллективном жидкостном поведении. Оге разработал новую теоретическую точку зрения, показав, что точка зрения его отца может быть согласована с моделью оболочки Гепперта Майера. Затем он работал над экспериментами, которые подтвердили это, и разделил Нобелевскую премию по физике 1975 года «за открытие связи между коллективным движением и движением частиц в атомных ядрах и развитие теории строения атомного ядра, основанной на этой связи».
3. Сладкие датчики.
Исследователи выявили клетки кишечника, которые могут определить разницу между натуральным сахаром и искусственными подсластителями. Сенсорные клетки, показанные зеленым цветом на этом микроскопическом изображении слизистой оболочки тонкого кишечника, похожи на вкусовые рецепторы языка или клетки сетчатки глаза и могут передавать сигналы в мозг за миллисекунды. «Они чувствуют следы сахара по сравнению с подсластителем, а затем они высвобождают различные нейротрансмиттеры, которые попадают в разные клетки блуждающего нерва, и, в конечном итоге, мозг знает, «это сахар» или «это подсластитель», — говорит Диего Бохоркес, нейробиолог из Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина. Это открытие помогает объяснить предыдущее наблюдение о том, что мыши, чьи вкусовые рецепторы, чувствительные к сладкому, были отключены, по-прежнему различают сахар и искусственной подсластитель.
Вы видели их миллион раз. Возможно, вы носите его прямо сейчас. Но знаете ли вы, как они работают, чтобы блокировать переносящие вирус капли?
Волокна в обычных тканевых или бумажных масках для лица отфильтровывают частицы, физически блокируя их, но волокна в маске N95 также используют и другой физический трюк. Эти волокна электрически заряжены.
Представьте себе электрически заряженную ручку и воду (как на видео). Вместо ручки у вас куча пластиковых волокон. Вместо воды у вас капли, вылетающие изо рта. По сути, это то, что происходит в маске N95. Волокно в маске притягивает эти капли, не позволяя носителю их вдохнуть. В очень малых масштабах (таких как респираторные аэрозоли и волокна) частицы имеют тенденцию слипаться из-за того, что называется взаимодействием Ван-дер-Ваальса. По сути, это притяжение между двумя незаряженными объектами из-за очень небольшого разделения зарядов.
С волокном N95 вам не нужно натирать его каким-либо другим материалом, чтобы зарядить его. Волокна в маске созданы из «электретного» материала; это слово происходит от сочетания электрического и магнитного. Нет, это не электромагнит — это постоянно электрически заряженный объект, такой же, как стержневой магнит на вашем холодильнике.
Итак, электретные волокна в маске N95 не только блокируют мелкие частицы, преграждая им путь, но и притягивают их электрическим взаимодействием. Это означает, что капли, несущие вирус, не попадают в дыхательные пути, и владелец маски не заражается. Конечно, N95 также блокирует другие мелкие частицы, такие как пыль, краска и другие токсичные вещества, которые человеку не нужно вдыхать.
7. Мария Гёпперт Майер, 50 лет со дня смерти
Мария Гепперт родилась на территории современной Польши в 1906 году. Ее отец, университетский профессор, вдохновленный желанием получить высшее образование, Мария выбрала математику. Но в середине 1920-х годов ее увлечение новомодной идеей под названием квантовая механика побудило ее переключиться на физику. Получив докторскую степень, она вышла замуж за химика (Джозефа Майера) и переехала в Соединенные Штаты. Ей разрешили вести занятия там, где ее муж работал на факультете (сначала в Университете Джона Хопкинса, позже в Колумбийском университете, а затем в Чикаго), но ей не предложили собственную работу. Однако она могла свободно заниматься исследовательскими проектами, часто в сотрудничестве со своим мужем или другими учеными, и она проделала важную работу по многим темам на стыке квантовой физики и химии.
Она была мастером математики, необходимой для понимания спектроскопии; ее исследования света, излучаемого недавно открытыми трансурановыми элементами в 1940-х годах, показали, что они принадлежат к химическому семейству, связанному с редкоземельными элементами, — важный ключ к правильному положению трансурановых элементов в периодической таблице. После Второй мировой войны она начала изучать ядерную физику и вскоре пришла к выводу о существовании оболочечной структуры для расположения нуклонов (протонов и нейтронов) в атомном ядре. Ее выводы дополнили аналогичную работу Ганса Йенсена, с которым она позже вместе написала книгу о модели ядерной оболочки. Дженсен и Гепперт Майер разделили за эту работу Нобелевскую премию по физике 1963 года .
Ее исследованию модели оболочки помогло предложение Энрико Ферми, физика, известного своей работой над секретным Манхэттенским проектом по созданию атомной бомбы. Это было справедливо, поскольку, когда Ферми исчез из Колумбийского университета в 1941 году, чтобы работать над бомбой, Гёпперт Майер был поспешно нанят для преподавания в своем классе. В 1960 году Гепперт Майер, наконец, получила работу в прайм-тайм в Калифорнийском университете в Сан-Диего, но вскоре после этого у нее случился инсульт, что ограничило ее возможности заниматься исследованиями за годы до ее смерти в 1972 году.
2. Снежная Сахара.
В середине января, в пустыне Сахара, на северо-западе Алжира выпал снег, а ночные температуры упали ниже нуля, в результате чего эти песчаные дюны недалеко от города Айн-Сефра были частично покрыты снегом и льдом. Снег в регионе бывает редко, но не является чем-то необычным: он также выпадал в 2021, 2018, 2017 и 1979 годах. В летние месяцы среднесуточная температура может достигать 37 °C.
