Любовный разрыв причиняет физическую боль, выяснили ученые

Если человека отвергнуть, его мозг воспримет это как реальную физическую травму, активируя одинаковые отделы. К такому выводу пришли психолог Этан Кросс из Университета Мичигана и его коллеги, сообщает РИА "Новости".
Рассказывает Кросс: "Может показаться, что ощущения от ожога и от отказа представляют собой разные типы боли. Оказывается, это не так. И физическая боль и боль от разрыва с любимым человеком провоцируют активизацию во вторичной соматосенсорной и островковой коре мозга".
Дабы протестировать свою теорию, исследователи собрали группу из 40 добровольцев (из них 21 женщина). Все они за последние шесть месяцев страдали от последствий разрыва отношений. Каждому добровольцу предлагалось пройти два эксперимента. Первый был направлен на инициирование психологической боли, а второй – физической.
Так, сначала участников исследования просили посмотреть на фотографию своей бывшей второй половинки и подумать о самых позитивных моментах их совместной жизни. Потом ученые воспользовались особым нагревательным прибором, приложив его к левому предплечью каждого участника. В итоге испытуемые ощущали то легкое тепло, то обжигающую боль.
Параллельно с этим ученые фиксировали активность мозга добровольцев, применяя функциональную МРТ. Экспертов интересовала как активность мозга в целом, так и работа отдельных зон, ранее уже связывавшихся с физической болью. Полученные данные сравнили с информацией о 500 предыдущих тестов ответа на боль, эмоции, на работу памяти, переключение внимания.
Выяснилось: чувство отверженности, действительно, активирует регионы мозга, которые вовлечены в ощущение физической боли. Эксперты полагают, что им удалось понять, как душевные терзания могут стать причиной реальных физических болезней.

Источник

Tweet

Трудолюбивые японцы шокировали СМИ: восстановили разрушенную землетрясением дорогу за шесть дней

Японские строители шокировали западные СМИ тем, насколько быстро они ведут восстановление своей страны, разрушенной мощным землетрясением и цунами 11 марта. Компания NEXCO отстроила заново развороченный 150-метровый участок дороги за шесть дней.

NEXCO

Агентство Associated Press распространило в Сети фотоснимки из граничащей с Фукусимой префектуры Ибараки, на которых запечатлена автомобильная дорога. Первое фото демонстрирует трассу в день после землетрясения: полностью разбитую и рассеченную подземными толчками. На втором снимке – тот же участок шоссе спустя несколько дней. Если верить снимкам, то уже спустя несколько дней он был полностью восстановлен, пишет The Daily Mail.

NEXCO

Между тем, некоторые блоггеры сомневаются в подлинности представленных фотоматериалов. В частности, они указывают, что снимок преображенной дороги отличается пейзажем от первого фото, и предполагают, что он мог быть сделан задолго до землетрясения.

NEXCO

На восстановление всей разрушенной инфраструктуры Японии потребуется пять лет, пишет "Газета.ру", ссылаясь на мнение экспертов Всемирного банка. Согласно оценке ВБ, материальный ущерб, нанесенный землетрясениями и цунами, составил 235 миллиардов долларов. Эта сумма составляет приблизительно 4% ВВП страны, сообщают азиатские СМИ.

Источник

Tweet

Молчание космонавтов: о чем не рассказывают побывавшие на орбите

Оказывается, космонавты, пребывая на орбите, видят не только космические пейзажи. Их посещают странные галлюцинации, природу которых ученые пока не могут понять. Необходимо провести исследования этого феномена, считает космонавт Сергей Кричевский. Однако ученые пока не берутся за эту тему, посетовал он в эфире "Утра России".

Известно, что Юрий Гагарин и Алексей Леонов слышали в космосе музыку, а Владислав Волков – лай собаки, который внезапно сменился плачем ребенка. Однако на орбите человек может испытывать не только слуховые галлюцинации. По словам Сергея Кричевского, некоторые коллеги рассказывали ему о несколько другом опыте.

"Космонавты – некоторые, не все – в полете на околоземной орбите ощущали себя в совершенно другом виде. Начинались какие-то видения. Они перемещались в пространстве и времени в какие-то другие цивилизации, – рассказал он. – Об этом нигде ничего не написано". Сергей Кричевский рассказал также, что его при подготовке к полету предупреждали о возможности такого опыта, однако сам он ничего подобного не переживал.

По его словам, это явление не новое, однако космонавты не очень-то охотно говорят на эту тему. "15 лет проблема поставлена. Но наша уважаемая Академия наук и коллеги по Центру подготовки космонавтов не захотели этим заниматься, – считает он. – Космонавты боятся об этом говорить. Я знаю троих, у которых это было".

По мнению Сергея Кричевского, этот вопрос необходимо изучать. "Нужно поставить эксперименты, сделать хорошую научную программу. Надо космонавтам дать шанс говорить правду, – отметил он. – Если нам удастся эту проблему из спекулятивной перевести в научную и постепенно, по крупицам ее исследовать, это будет очень интересно".

Целенаправленных исследований этого явления, действительно, еще не было, но ученые от них не отказываются, отметил заведующий отделением психологии и психофизиологии Института медико-биологических проблем РАН Юрий Бубеев. "В данный момент планируются исследования, мы по крупицам собираем эти факты, собираемся сделать некоторые обобщения и разобраться в этих феноменах", – сказал он.

Ученый подчеркнул, что это довольно малоизвестные факты, которые относятся к измененным состояниям сознания. Космонавты наблюдают такие видения в момент, когда активизируются глубинные структуры сознания. "Непонятно, почему это происходит. То ли это влияние каких-то видов излучения, то ли невесомости. Это нужно изучать. Больше известны пиковые состояния сознания. Когда человек видит Землю со стороны, у него обостренное восприятие каких-то духовных вещей", – заключил он.

Источник

Tweet

На суперколлайдере готовят маленький Большой взрыв

Ученые, работающие на ЦЕРНовском Большом адронном коллайдере (LHC), готовятся к проведению серии экспериментов по воссозданию условий, существовавших в самые первые моменты после Большого взрыва, давшего начало нашей Вселенной. До сих пор они занимались тем, что сталкивали между собой пучки протонов. Теперь вместо протонов они собираются сталкивать тяжелые ионы свинца.

Давно известны три состояния вещества во Вселенной – твердое, жидкое и парообразное. В прошлом веке стало известно четвертое – плазма. Это состояние возможно при очень высоких температурах, когда электроны покидают атом, оставляя вместо него голые ядра. Если же разогреть вещество еще больше, так, что не только ядра распадутся на протоны и нейтроны, но даже и те расплавятся на кварки и склеивающие их частицы – глюоны, - то получится состояние вещества под названием кварк-глюонная плазма, то самое состояние, в котором оно находилось в момент Большого Взрыва 13,7 млрд лет тому назад.
Как известно, основной и наиболее разрекламированной целью LHC является открытие бозона Хиггса – элементарной частицы, которая обеспечивает массой все остальные. Однако получение кварк-глюонной плазмы – тоже не самая последняя из целей LHC. Это считается одной из приоритетных задач ядерной физики. Сами кварки и глюоны в такой плазме увидеть невозможно, можно увидеть только те частицы, в которые они превратятся. Существует множество предсказаний по поводу этих частиц, и для физиков важно узнать, которое из них верно.
Чтобы получить кварк-глюонную плазму, столкновения протонов недостаточно, нужно что-то намного более массивное, потому и был выбран свинец с 208 протонами и нейтронами. Как предполагают, такая плазма проживет в LHC недолго – всего триллионную часть триллионной доли секунды. Это намного меньше того времени, в течение которого кварк-глюонная плазма существовала после Большого взрыва – одной стотысячной доли секунды. Для создания новой Вселенной этого времени отнюдь недостаточно, однако, как надеются ученые, его вполне хватит для понимания свойств пятого состояния вещества и того, каким именно образом оно переходило в другие, всем известные состояния, породив звезды, планеты и в конечном счете разумную жизнь на одной из них.
Источник

Tweet

Сканирование мозга детей выявит будущих преступников

Двое известных криминологов в США предложили радикальное решение проблемы преступности: сканировать мозг трехлетним детям. Они убеждены, что склонность к агрессии имеет биологическую основу, которую способны выявить тесты и сканирование. Таким образом, зачатки уголовного и антисоциального поведения могут быть выявлены уже в самом раннем возрасте.

Криминологи утверждают, что предсказание потенциальных проблем с законом у маленьких детей послужит их исцелению и наставлению на путь истинный. Если тесты дадут достоверный результат, может быть внедрена специальная процедура "отсева" детей, подобная тем, что используются при тестировании на некоторые заболевания.
На конференции в Американской ассоциации содействия развитию науки в Вашингтоне один из авторов теории, профессор Эдриан Рейн (Adrian Raine), британский психолог, заведующий кафедрой криминологии Университета штата Пенсильвания заявил, что ненормальная физическая структура мозга может быть причиной преступного поведения, и она же помогает предсказать его.
Его исследования показали, что психопаты и преступники имеют относительно небольшие по размерам области мозга, отвечающие за регулирование и контроль эмоций и поведения: миндалевидные тела в височной зоне мозга и префронтальную кору. Также серьезным индикатором может быть недостаточный страх наказания, который можно измерить у детей еще до того, как проявится агрессивное поведение.
Второй докладчик, Натали Фонтейн (Nathalie Fontaine) из университета Индианы, сообщила, что у четырехлетних детей проявляются "черты черствости и бесстрастности", такие как отсутствие чувства вины и эмпатии, что также может привести в будущем к преступному поведению.
Связывание этих признаков с "проблемным поведением", таким как внезапные истерики, может вывести на верный путь в предсказании, кто из детей станет антисоциальным элементом.
Оба докладчика заявили, что раннее выявление этих вопросов может сыграть важную роль в том, чтобы не допустить превращения детей в преступников. Доктор Рейн считает, что терапия может включать как консультации по противодействию врожденным поведенческим проблемам, так и помощь мозгу полиненасыщенными жирными кислотами Омега 3 в составе лекарств или продуктов.
По словам доктора Фонтейн, исследование показало, что наказания для проблемных детей могут быть бесполезны и что решением может быть поощрение позитивного поведения без наказаний. "Если бы мы могли выявить этих детей достаточно рано, мы могли бы помочь им, а также членам их семей", – сказала она.
Доктор Фонтейн использовала данные о более чем 9 тысячах близнецов, родившихся в Англии и Уэльсе между 1994 и 1996 годами. Информация о чертах характера была получена у родителей, когда детям было по четыре года. Оценка связи бессердечности, безэмоциональности с проблемами поведения основывается на опросах учителей, когда этим детям было 7, 9 и 12 лет. Натали Фонтейн обнаружила корреляцию между факторами риска в раннем возрасте и плохим поведением в более старшие годы.
Эдриан Рейн заявил, что признает этические последствия лечения "от преступности" детей, которые еще не сделали ничего плохого, но считает, что нельзя игнорировать "биологические" причины. "Мы можем поступить как страусы и засунуть головы в песок, но я считаю, что мы должны продолжить выявление причин преступности как на биологическом и генетическом, так и на социальном уровне" – сказал он.
Источник

Tweet

Вначале Вселенная была одномерной. И это можно проверить

Возможно, в первые моменты существования Вселенная была одномерной. А при очень высоких энергиях она остается одномерной и до сих пор.

Эта оригинальная идея описана в мартовском номере журнала Physical Review Letters физиками-теоретиками из США Йонасом Мурейкой (Jonas Mureika) и Дежаном Стойковичем (Dejan Stojkovic). С ее помощью ученые попробовали решить проблемы, с которыми сталкивается Стандартная модель.
Стандартная модель – замечательным образом описывает мир элементарных частиц, но не может объяснить поведение частиц при очень высоких энергиях, какие были в первые моменты после Большого взрыва. Идея Вселенной с исчезающими измерениями позволяет с этими проблемами справиться. Она предполагает, что у горячей Вселенной сначала было одно пространственное измерение, потом, по мере ее охлаждения, измерения стали прибавляться.
 

Гравитационный телескоп LISA проверит идею одномерной Вселенной

 

Собственно, сама идея уже была высказана ранее Грегом Ландсбергом из Университета Брауна (Greg Landsberg). Он сравнивает Вселенную с гобеленом. Издалека изображение на нем видится трехмерным, вблизи видно, что гобелен двумерен, хотя на самом деле он одномерен, так как свит из одной нити. Вклад Мурейки и Стойковича состоит в том, что, опираясь на невозможность существования гравитации при количестве пространственных измерений меньше трех, они предположили, что при энергиях выше определенного, очень высокого предела, не существует и гравитационных волн. Они заявляют, что поэтому при частотах ниже 0,0001 герца спектр гравитационных волн должен резко обрезаться.
Как раз сейчас НАСА собирается запустить в космос гравитационный телескоп под названием LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Он будет сканировать небо в поисках гравитационных волн и изучать темные массивные объекты, которые с помощью других телескопов увидеть нельзя. Оснащенный лазерным интерферометром, телескоп LISA рассчитан и на частоты, указанные Мурейкой и Стойковичем, так что уже в ближайшее время он сможет либо подтвердить, либо опровергнуть их предсказание.
В современной физике, особенно в теории струн, ученым часто приходится прибегать к различным экзотическим предположениям, правда, каждый раз оказывается, что проверить их никак нельзя. "Сумасшедшая" идея Мурейки и Стойковича – первая, которая поддается инструментальной проверке.
Источник

Tweet

Жизнь нужно искать возле белых карликов

Белые карлики - темные, плотные, умирающие звезды – не пользуются популярностью у охотников за экзопланетами. Внеземную жизнь ищут там, где есть солнце, подобное нашему. Эрик Эгол (Eric Agol), астроном из Университета штата Вашингтон в Сиэттле, считает, что невнимание к белым карликам неоправданно. По его мнению, такие звезды могут поддерживать жизнь на своих планетах в течение миллиардов лет.

Действительно, белый карлик – это звезда, температура которой уже не поддерживается термоядерной реакцией в ее центре, превращающей водород в гелий, и когда-нибудь наше Солнце тоже станет такой звездой. Но среди белых карликов встречаются и горячие звезды, их первоначальная температура порой зашкаливает за 100 000К. Правда, Эгол считает, что жизнь надо искать на звездах, уже несколько подостывших, таких, чья поверхность нагрета до 3000-9000К, что сравнимо с солнечной температурой в 5780К. При таких температурах белые карлики остывают очень медленно. Угасая, они дают возможность своим планетам поддерживать приемлемые для жизни условия в течение миллиардов лет. А таких белых карликов в нашей галактике примерно столько же, сколько и красных карликов. И таким образом, к 50 миллиардам землеподобных планет, которые по расчетам НАСА, имеются в Млечном Пути, Эгол прибавляет еще столько же.
Больше того, планету рядом с белым карликом обнаружить намного легче, чем рядом с красным. Имея массу, в среднем составляющую 0,6 солнечной, белые карлики по радиусу лишь ненамного превосходят Землю. Они излучают в 10 тысяч раз меньше света, чем Солнце, поэтому "обитаемая зона" для планет белых карликов расположена намного ближе к звезде, и год там длится от 4 до 32 часов. Поэтому, когда землеподобная планета окажется между белым карликом и земным телескопом (что называется "транзит"), она может полностью заслонить его.
На расстоянии менее 300 световых лет от нас, по расчетам, находится около 15000 белых карликов. Эгол заявляет, что если каждый карлик имеет по одной планете и если вероятность обнаружить ее по "транзиту" равна 1%, то мы могли бы обнаружить у этих белых карликов 150 планет, пригодных для жизни.

Источник

Tweet

Фантастика под грифом секретно - НЛО. Oни возвращаются

Режиссер: Виталий Чайка, Владимир Луцкий, Александр Милославов, Федор Стуков, Мария Тюляева
О фильме:
Каждый фильм рассказывает о необычайном явлении, которому трудно найти объяснение. Еженедельно зрители будут узнавать об аномальных зонах, вещих снах, сверхъестественных способностях человека и НЛО. Авторы программы рассматривают все точки зрения — от самых фантастических до вполне реалистичных. Очевидцы и участники событий расскажут о том, что им довелось пережить или с чем пришлось столкнуться.Комментарии специалистов помогут объяснить то или иное явления с научной точки зрения, подтверждая или отрицая возможность его существования.
Источник

Tweet

Фантастика под грифом Секретно - Пирамиды. Связь со Вселенной

Чем-же являются на самом деле пирамиды? Усыпальницы или огромный, до сегодняшнего времени работающий механизм, который охватывает всю Землю.
Источник

Tweet

Революционная теория: раковые опухоли - живые организмы

Ученые предложили гипотезу, которая поможет побороть рак раз и навсегда. Так, согласно этой теории, у рака есть ограниченная способность избегать воздействия лекарств, так как это наш самый далекий животный предок, "живая окаменелость", появившаяся более 600 миллионов лет назад, пишет New Scientist.
Действительно, у некоторых типов рака развивается невосприимчивость к лечению за несколько лет. До недавнего времени ученые объясняли этот факт тем, что клетки в опухоли действуют независимо, соревнуясь друг с другом в ходе естественного отбора, дабы выработать инновации, позволяющие спастись.
А вот астробиологи Чарльз Лайнуивер из Австралийского национального университета в Канберре и Пол Дэйвис из Университета штата Аризона имеют другое объяснение данному факту. По их словам, базовое клеточное взаимодействие в опухолях доказывает: рак попал к нам из царства животных. Поэтому способность противостоять современным препаратам основывается на древнем и ограниченном диапазоне стратегий выживания.
Таким образом, рак связан с историей развития многоклеточных животных. Миллиарды лет назад одноклеточные предки животных стали воспроизводиться. Как только в организмах появились несколько клеток, организмам пришлось сдержать самовоспроизведение, дабы избежать неблагоприятных последствий. Рак мог появиться за счет неправильной работы генов, которые пытались сдерживать неконтролируемое воспроизведение.
Ученые развивают идею дальше: рак не только связан с эволюцией животных, но он был раньше животных. По их мнению, организмы справились с проблемой бесконтрольного воспроизведения, однако им не хватало сил контролировать клеточный рост и разрастание. Эта гипотеза объясняет некоторые необычные свойства опухолей.
К примеру, ряд раковых клеток выстраивает сетку кровеносных сосудов, чтобы доставлять питательные вещества в опухоль. Другие клетки отвечают за способность распространяться в ткани. Перечисленные факты трудно объяснить, если исходить из теории разрозненной работы раковых клеток, констатируют ученые.
Источник

Tweet

Американцы и британцы взялись за отработку концепции межзвёздного корабля, способного достичь любого из полусотни ближних к Солнцу светил за время порядка 50-100 лет. Такой срок выбран, чтобы у тех, кто отправит аппарат в далёкий рейс, был хоть какой-то шанс при жизни успеть получить сигнал о достижении цели.
Проект «Икар» (Icarus) развивает американская некоммерческая группа учёных Tau Zero Foundation, одним из основателей и президентом которой является известный нам физик Марк Миллис (Marc G. Millis). Ранее он работал в NASA над концепциями передовых космических двигательных систем. Также в проекте принимают участие члены Британского межпланетного общества (British Interplanetary Society — BIS).
Прежде, чем рассказать об «Икаре», следует погрузиться в предысторию проекта. В качестве отправной точки команда Tau Zero выбрала другой межзвёздный корабль. В 1973-1978 годах группа учёных и инженеров, действовавших под эгидой BIS, разработала огромный беспилотный аппарат «Дедал» (Daedalus) с термоядерной двигательной установкой.

Более тридцати лет назад специалистам удалось на бумаге показать принципиальную работоспособность конструкции «Дедала» (здесь и на заглавном рисунке), хотя проект был признан очень трудным для реализации (иллюстрация Adrian Mann).

"Дедал" представлял собой двухступенчатую систему со стартовой массой в 54 тысячи тонн (из них 50 тысяч тонн приходилось на термоядерное горючее). В качестве топлива предполагалось использовать гранулы из смеси дейтерия и гелия-3. Последний авторы проекта замыслили добыть из атмосферы Юпитера за 20 лет с помощью автоматического завода — воздушного шара. В системе Юпитера можно было бы вести окончательную сборку колосса и оттуда он должен был стартовать к другой звезде.

Общий вид и схема «Дедала» (здесь вторая ступень — слева, первая — справа). 1 — щит; 2 — исследовательские зонды; 3 — летающие ремонтные роботы; 4 — баки с ядерным топливом; 5 — камера реакции; 6 — электронные пушки; 7 — телескопы; 8 — главный компьютер; 9 — система выброса топливных гранул; 10 — бак с жидким водородом; 11 — сверхпроводящие катушки; 12 — индукционная петля (иллюстрации Nick Stevens, Adrian Mann).

Импульсный термоядерный двигатель аппарата работал бы так. Топливные гранулы должны с большой частотой выбрасываться в центр камеры сгорания (она же — сопло). Там они попадут под удар множества мощных электронных лучей. После разогрева до огромной температуры в топливных гранулах начнётся термоядерная реакция.
Её раскалённые продукты удерживались бы от соприкосновения со стенками двигателя при помощи магнитных полей. Благодаря им должна происходить передача на конструкцию корабля тягового усилия от расширяющейся и выбрасываемой плазмы.

Схема импульсного термоядерного двигателя. 1 — пушка, выбрасывающая топливные капсулы; 2 — сверхпроводящие катушки; 3 — электронные пушки; 4 — плазменный выброс; 5 — магнитное поле; 6 — катушка-генератор; 7 — замороженная капсула с ядерным горючим; 8 — миниатюрный ядерный взрыв; 9 — камера реакции/сопло (иллюстрация Adrian Mann).

Предполагаемая цель «Дедала» — звезда Барнарда, удалённая от нас на шесть световых лет. Огромный исследовательский аппарат достиг бы её за полвека.
По проекту первая ступень «Дедала» должна была проработать два года, а вторая — 1,8 года. После этапа разгона аппарат должен был достичь 12% от скорости света (максималка составила бы 36 тысяч км/с). Далее последовал бы 46-летний полёт по инерции.

Сравнение «Дедала» с Эмпайр-стейт-билдинг и ракетой Сатурн-5. Общая длина термоядерного межзвёздного корабля должна была составить 190 метров (иллюстрации Adrian Mann).

Британцы продумали много тонкостей в проекте такого зонда. Так наиболее важные части конструкции «Дедала» были «нарисованы» из молибденового сплава, сохраняющего прочность при криогенных температурах. В роли щита, прикрывающего головную часть комплекса от скоростного потока межзвёздных пыли и газа, решено было использовать 50-тонный диск из бериллия толщиной 7 миллиметров.
Поскольку Daedalus не должен был тормозить у цели, в его недрах к звезде Барнарда предполагалось доставить 18 автономных зондов с ионными двигателями. Их следовало выпустить в свободный полёт за несколько лет до прибытия в чужую систему, которую они могли бы исследовать не торопясь.
А для того чтобы содержащиеся в ней пыль и микрометеориты не уничтожили технику немедленно, впереди зондов и корабля следовало бы выбросить большое облако мелких частиц, которые расчищали бы путь.

Сборка и отправление «Дедала» из окрестностей Юпитера (иллюстрации Adrian Mann).

Через три десятилетия после завершения проекта Daedalus специалисты решили, что пора посмотреть на него свежим взглядом и перекроить с учётом нынешних достижений техники. Выбор именно этой точки опоры диктовался рядом очевидных соображений.
Даже теперь «Дедал» всё ещё остаётся одной из самых проработанных концепций межпланетного корабля в истории. А двигательная установка «Дедала» по расчётам обеспечивала бы удельный импульс порядка миллиона секунд. Трудно представить технически удобоваримый вариант космического привода, который мог бы тягаться по этому параметру с описанным выше аппаратом. Именно потому у «Икара» должна быть аналогичная термоядерная двигательная установка.
Официально стартовавший 30 сентября 2009 года проект Icarus расчитан на пять лет. Он собрал под своё крыло двадцать учёных, инженеров и дизайнеров. Они считают, что человеку вполне по силам построить межзвёздный корабль, рассчитанный на крейсерскую скорость в 10-20% от скорости света.

Одна из целей предполагаемого вояжа — изучение межзвёздного пространства на пути к пункту назначения. На рисунке показано разделение ступеней после двух лет начального разгона звездолёта (иллюстрации Adrian Mann).

Хотя в целом новый межзвёздный странник должен быть нарисован по мотивам «Дедала», многие его части будут серьёзно пересмотрены. Пока исследователи провели несколько общих оценок и ввели ряд ограничений. Так что насколько «сын Икар пойдёт в отца», мы узнаем где-нибудь в конце 2014 года.
Кроме того, одно отличие проглядывает уже сейчас. Если Daedalus по прибытии в систему чужой звезды пересёк бы её на всех парах, то есть примерно за два дня, наследник должен суметь немного притормозить. Так он сможет растянуть период исследования планетарной системы — главного лакомства в таком грандиозном предприятии.
Тут пора сказать, что в центре внимания Tau Zero Foundation и BIS оказались не только переоценка конструкции межзвёздного колосса с позиции современных науки и техники, но и выбор потенциальных целей для такого корабля. А их список достаточно велик, поскольку инициаторы проекта заранее очертили для этого разведчика радиус действия в 15 световых лет.
На таком удалении от нас насчитывается 56 звёзд, входящих в 38 систем, но это число может немного варьироваться.
Как объясняет Discovery, на условной границе в 15 световых лет находится несколько звёзд, расстояние до которых определено с некой погрешностью. Так что это может быть и 14,9, и 15,1 световых года. Если окажется, что такая цель по научным соображениям привлекательна, вряд ли гипотетические организаторы первой межзвёздной беспилотной экспедиции будут торговаться из-за лишних 0,1-0,2 светового года.

Прибытие корабля к звезде и выпуск исследовательских зондов (иллюстрации Adrian Mann).

Очевидно, что предпочтительнее всего выбрать объект поближе, на расстоянии до десяти световых лет, а самое привлекательное — просто ближайший, то есть Альфу Центавра. Ведь полёт такого корабля можно сравнить с постройкой какого-нибудь средневекового готического собора, нередко затягивавшейся на очень долгий срок. Большинство учёных и конструкторов, отправивших «Икара» в космос, его прибытия к другой звезде, рискуют не застать.
Помимо расстояния, вторым важным фактором для определения цели является наличие у звезды планет. В идеале — земного типа или сверхземель, да ещё чтобы находились в обитаемой зоне. Пока из 56 ближних звёзд присутствие планет достоверно определено лишь у пары: Эпсилон Эридана (10,5 световых лет) и Глизе 674 (14,8 световых года).
И их планеты, увы, далеки от «комфортного» состояния. Они или слишком горячи или холодны. Однако, учитывая последние успехи в деле открытия экзопланет и оценку, гласящую, что примерно треть звёзд главной последовательности должна обладать мирами с массой менее 30 Земель, у упомянутых 56 звёзд планет должно быть порядка полутора десятка.
Таким образом, есть хороший шанс, что в ближайшие годы в этом ближнем окружении будут найдены объекты, притягательные с точки зрения детального изучения. Развитие техники позволяет даже надеяться, что у них можно будет заранее отснять спектры в поисках признаков жизни. Если такие «подписи» будут обнаружены, вопрос о том, куда посылать корабль «Икар» — не возникнет.

У Эпсилон Эридана — богатая семья. У звезды есть пояса астероидов и комет, плюс несколько планет (одна подтверждена точно, остальные предполагаются). Не исключено, что там найдутся и планеты, сходные с Землёй. Это солнце — один из самых вероятных кандидатов на визит земного аппарата (иллюстрация с сайта forgehub.com).

Осталось только прояснить выбор имени аппарата. Конечно, Икар — сын Дедала, так что имя новичка отражает преемственность. Но, с другой стороны, по древнему мифу Дедал благополучно перелетел море, а вот его сын сгинул в пучине. Не слишком оптимистичная ассоциация.
Возможно, дело в том, что Икар не просто воспользовался изобретением Дедала, но попробовал «выйти за пределы».
«Икар взлетел вверх к солнцу, воск, скрепляющий его крылья, расплавился и полёт закончился фиаско. ... я предпочитаю думать об Икаре, как о человеке, который выставил на свет серьёзные конструкционные дефекты летающих машин своего времени», — цитирует Discovery британского астрофизика Арутра Эддингтона (Arthur Eddington). Эти слова он написал в 1926 году.
Физики и дизайнеры, занятые в проекте Icarus, тоже попытаются хотя бы в теории определить — на что способна, а на что не способна современная техника применительно к столь амбициозной цели, как межзвёздный полёт. Проект рассчитывает подтолкнуть новые поколения учёных к разработке и постройке аппаратов, готовых выйти далеко за границы Солнечной системы.
Источник

Tweet

Россияне готовят новый луноход

 Отдельная премия в рамках конкурса назначена за обнаружение исторически ценных артефактов на Луне

 

В конкурсе Google Lunar X PRIZE, целью которого является стимулирование частных разработок для освоения космоса, участвует единственная российская команда. Каких успехов удалось достичь ее участникам и каковы их планы на будущее? Станет ли российский "Селеноход" единичным проектом или он сможет дать импульс для развития частной космонавтики в нашей стране?

 

Существует мнение, что космос должен быть только государственным – частным компаниям здесь делать нечего, потому что разрабатывать крупные проекты дорого, тяжело и сложно.
Но это не совсем так. Мировая частная космонавтика (на Западе ее называют private space или new space) уже добилась значительных успехов. Так, SpaceX первой из частных компаний создала линейку своих ракет, на которых осуществляет запуски спутников. А недавно она попала в список 50 лучших инновационных компаний по всему миру, и будет доставлять американских космонавтов на Международную космическую станцию. Кстати, на космическом корабле также собственной разработки.
 

Google Lunar X PRIZE

"Летим на Луну, чтобы остаться", - декларируют организаторы конкурса Google Lunar X PRIZE. Его называют второй эрой лунных исследований, "Луной 2.0", а саму Луну – дверью человечества в Солнечную систему. На сей раз космическая гонка должна вдохновить инженеров и предпринимателей на разработку недорогих и эффективных методов исследования космоса с помощью роботов. По существу, это конкурс на лучший частный луноход и технологии для изучения Луны.

Главный приз конкурса в размере 20 млн долл. достанется той команде, сформированной частными лицами, которая выполнит два основных задания конкурсной миссии. Первое – их мобильный робот должен пройти по лунной поверхности не менее 500 м, чтобы доказать возможность свободного перемещения в произвольном направлении. Второе – он должен передать на Землю заранее оговоренный объем информации: круговые цветные панорамы лунной поверхности с высоким разрешением, "автопортрет", сделанный после посадки и на маршруте, видеорепортаж о продвижении робота по поверхности в режиме, приближенном к реальному времени, HD-видеопередачу и предварительно записанный на борту пакет данных.
Кроме этого, пятью миллионами долларов премируется обнаружение и пересылка на Землю фото- и видеоизображений советских и американских аппаратов, посетивших Луну ранее. Претендентам на нее придется с особой тщательностью рассчитать и выбрать место посадки – скажем, на лунных полюсах человечество раньше не высаживалось, так что вряд ли там обнаружатся исторически ценные артефакты.
 
Отдельная премия выдается за обнаружение на Луне воды и за перемещение по поверхности Луны на расстояние более 5 км. Еще одно очень сложное задание, которое поощряется премией, – пережить лунную ночь. Во время ночи, которая на Луне длится 14 с лишним земных суток, температура может упасть с +170° до -170°. Поэтому аппарат должен не только не перегреться днем, но и не замерзнуть ночью. Таким образом, необходима система сохранения теплового режима, чтобы обеспечить поддержание определенной температуры в нужном диапазоне. Специалисты "Селенохода", в частности, разработали специальное программное обеспечение, позволяющее моделировать поведение техники при критических температурах. А проведенные криоиспытания, во время которых различные детали погружали в жидкий азот, показали, что производимая сегодня электроника вполне выдерживает очень низкие температуры.
В правилах конкурса Google Lunar X PRIZE также указано, что если полностью государственный лунный проект выполнит все требуемые условия раньше, чем то же сделает первый частный, конкурс не заканчивается, но уменьшается размер главного приза – с 20 до 15 млн долл. Это решение довольно неоднозначно, потому что фактически заставляет частные компании соревноваться с государственными, а силы здесь изначально не равны. Впрочем, по тем же правилам государство может поддерживать проект, и теперь это не 10, а 25% от общей стоимости проекта.
Конкурс продлится до конца 2015 года. 29 команд со всего мира сейчас соревнуются за приз Google Lunar X PRIZE, и это финальное число участников.
 

Единственная команда из России

Единственный российский коллектив, принимающий участие в Google Lunar X PRIZE, начал формироваться сразу же после объявления конкурса в сентябре 2007 г., но чтобы организовать настоящую команду и начать серьезную работу, понадобилось почти два года. С этого момента группа специалистов из различных областей, объединенных общим интересом к космической технике, обзавелась помещением и партнерами, создала несколько макетов и провела тестирование ряда своих технологий. И, наконец, официально зарегистрировалась в конкурсе.
"На этот проект можно взглянуть под множеством углов... – говорят создатели. - Кроме участия в конкурсе от России, мы хотели бы способствовать развитию отрасли, чтобы технические специальности входили в моду, хотим подать пример молодежи. Тем более, что космос – это круто, просто по определению".

 Пока что луноход существует только как проект

 

Название "Селеноход", которое они себе выбрали, подчеркивает связь с достижениями космонавтики СССР – программами "Луноход-1" и "Луноход-2". Эти дистанционно управляемые самоходные аппараты-планетоходы были доставлены на Луну в 1970 и 1973 годах. И связь тут прямая – к проекту присоединились один из конструкторов "Луноходов", а ныне первый вице-президент Петербургского отделения Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского Михаил Маленков, и заслуженный испытатель космической техники, водитель второго экипажа "Луноходов" Вячеслав Довгань. Таким образом, проект "Селеноход" создается с учетом опыта советских лунных программ. Но члены российской команды имеют и свой космический опыт – это участие в таких проектах как "Ресурс-ДК", "Бауманец", Ikar, GlobalStar, "Ангара", KSLV и др. Руководит проектом Николай Дзись-Войнаровский.
 

"Селеноход" на пути к Луне

"Селеноход" планирует использовать на Луне один или два подвижных колесных робота, умеющих передвигаться по лунному реголиту, автоматически объезжать препятствия, снимать фото и видео высокой четкости, а также передавать информацию на посадочный модуль, который будет использоваться в качестве ретранслятора. Кроме основных требований конкурса, российская команда рассчитывает выполнить одно из дополнительных.
 

 Сейчас проект находится на стадии разработки технических предложений и утверждения общей концепции полета

 

Прикладные технологии, разработанные для конкурса, могут в дальнейшем пригодиться и на Земле. Минироверы могут служить роботами-разведчиками или поступить на службу МЧС. Свою перспективу имеют и отдельные технологии "Селенохода" – такие, как система технического зрения с лазерным наведением. Робот должен уметь видеть, для этого у него есть специальные камеры, система, которая с помощью лазера создает картинку окружающего пространства и ориентируется по ней.
Запуск ракеты с "Селеноходом" к Луне может быть осуществлен не раньше 2013 года – мало кто из команд может сейчас точнее назвать дату запуска, хотя о покупке пусковых услуг уже серьезно думают многие. Пока же только американская команда Astrobotic объявила, что заключила предварительный контракт с компанией SpaceX о доставке своего лунохода на ракете Falcon 9. "Селеноход" ориентируется на ракету "Днепр", а также рассматривает и другие варианты – "Союз" и "Протон". "Днепр", который считается ракетой легкого класса и имеет ограничения по массе груза, мог бы обеспечить прямой полет к Луне с "Селеноходом" в качестве единственной полезной нагрузки. При использовании других ракет "Селеноход" будет вторичной полезной нагрузкой.
Сейчас проект находится на стадии разработки технических предложений и утверждения общей концепции проекта. Также участники консультируются с рядом ученых, которым интересен этот проект, и выясняют, какие дополнительные эксперименты можно было бы провести в рамках выполнения конкурсных заданий.
 

Частная космонавтика в России

"Селеноход" до сих пор существует только на деньги своих основателей и продолжает поиски финансовых средств, необходимых для дальнейшего развития. В то же время NASA, в рамках американской программы ILDD (Innovative Lunar Demonstrative Data), выделило участникам конкурса 30 млн долл., разделив их между шестью командами, пять из которых чисто американские и одна международная. "Селеноход" же рассчитывает привлечь финансирование от российских спонсоров и инвесторов, заинтересованных во вложении средств в российские инновации.
Пока "Селеноход" не отправился на Луну, он участвует в различных конкурсах и проектах на Земле, в России - государство поддерживает инициативу команды. Так, уже год продолжается сотрудничество команды "Селенохода" с Росмолодежью. В прошлом году модель лунохода была представлена публике на форуме "Селигер-2010", где Зворыкинский проект собрал талантливую молодежь со всей России. Модель будущего покорителя Луны тогда вызвала большой интерес среди участников Форума.
В этом году "Селеноход" будет участвовать во Всероссийском космическом инновационном конвенте, который организован Федеральным агентством по делам молодежи, правительством Амурской области и Федеральным космическим агентством в честь 50-летия полета Юрия Гагарина.
Команда "Селенохода" считает, что частная космонавтика в России может и должна развиваться, как это происходит в развитых странах, и что для коммерческих компаний, создающих высокотехнологичные разработки, есть ниша. Они предпочитают рассматривать себя не как разовый коллектив, сформировавшийся только для участия в конкурсе, но как долгосрочный проект, специализирующийся на космической робототехнике.
Источник

Tweet

Антропологи представили новую реконструкцию Отци

Первым новый облик человека из Эцтальских Альп представил мартовский номер журнала National Geographic Germany (фото South Tyrol Museum of Archaeology).

 

За 20 лет с момента обнаружения в Альпах мумии Отци вокруг неё вырос целый культ. К юбилею учёные и художники создали новый более реалистичный внешний облик человека, жившего на Земле 5300 лет назад.
Отци (Ötzi), он же Эци, он же Симилаунский или Тирольский ледяной человек, теперь выглядит куда как старше: покрытое морщинами лицо и всклокоченная борода и волосы, впалые щёки, тёмная кожа, глубоко посаженные карие глаза. Раньше считалось, что они были голубыми, но новые данные показали, что это не так (расшифровка ДНК помогла).
 

С первого марта очень реалистичную реконструкцию внешнего вида Отци можно увидеть на специально организованной выставке в Археологическом музее южного Тироля (South Tyrol Museum of Archaeology) в Больцано. Она продлится до 15 января 2012 года (фото South Tyrol Museum of Archaeology).

 

Умер Отци примерно в 45 лет. Его рост составлял 160 сантиметров, а вес – 50 килограммов.
Новый облик древнему человеку придали голландские братья-художники Альфонс и Адри Кеннис (Alfons, Adrie Kennis). Они провели рентгеновское сканирование и компьютерную томографию мумии, создали её трёхмерное изображение.
 

Братья-близнецы Кеннисы уже много лет занимаются реконструкцией образов древних людей (фото Heike Engel, 21Lux).

 

"Мы хотели, чтобы реконструкция показывала человека, двигающегося через горы, возможно, напуганного и преследуемого кем-то, хотели отразить напряжение на его лице", — говорят Кеннисы.

Ранняя реконструкция показывала Отци как относительно молодого человека – в 90-х годах никто не ограничивал фантазию художника. Теперь же антропологи требовали максимальной достоверности образа (иллюстрации Vienna Report Agency/Sygma/Corbis, Kenneth Garrett/National Geographic).

 

Долгое время считалось, что Отци либо замёрз в горах, либо погиб от чьей-то стрелы (об этом косвенно свидетельствует след от наконечника, обнаруженный в плече мумии). Правда, в 2010 году последнюю версию попытались опровергнуть учёные из Италии и США.
Кеннисы и их коллеги никак не поясняют, почему не была учтена новая версия гибели ледяного человека. Как бы то ни было, нынешний Отци выглядит не таким уверенным и счастливым, каким его изображали раньше.
 

В апреле учёные обещают выпустить статью, в которой будет проанализирована генетическая информация Отци. В публикации они должны рассказать о происхождении ледяного человека, его группе крови, предрасположенности к болезням и прочих чертах (фото South Tyrol Museum of Archaeology).

 

Чтобы добиться поразительного реализма, художники использовали силикон, резину, глину, смолу, железные проводки, а также шерсть скота из горных областей Шотландии.
Источник

Tweet

Модель машины времени показала отсутствие парадоксов

Учёные на опыте обосновали непротиворечивость перемещений в прошлое. Эксперимент с частицами был обставлен так, что в плане возникновения возможных противоречий ситуация была полностью идентична путешествию во времени. Оказалось, природа способна обороняться от попыток переписать историю.
Профессор Сет Ллойд (Seth Lloyd) из Массачусетского технологического института и его коллеги из США, Италии, Японии и Канады опубликовали статью в Physical Review Letters. Данный труд явился развитием прошлогодней работы, о которой мы рассказывали детально.
Вкратце напомним: Ллойд со товарищи при помощи квантовой механики показали, как природа может защищаться от парадоксов, возникающих при путешествиях во времени. Это так называемый «парадокс дедушки» (grandfather paradox) или идентичный парадокс «убийства самого себя в прошлом» (autoinfanticide).
Если последнее произойдёт, некому позже будет отправиться в прошлое, чтобы совершить это убийство, и потому оно не случится, но тогда путешественник выживет и отправится в прошлое, чтобы попытаться убить себя...

Познакомьтесь с человеком, который с формулами в руках и результатами опытов доказывает, что путешествия в прошлое Вселенную ничуть не смущают. У Ллойда получилось, что телепортироваться назад может только объект, который потом не нарушит ход истории (фото с сайта cipher3d.wordpress.com).
 

Не так уж важно, что в исследовании Ллойда речь всё время идёт о квантовых частицах (а именно фотонах): учёным интересно рассмотреть сами принципы удивительных перемещений. А уж затем выводы и найденные закономерности можно попробовать перенести на классические объекты.
Итак, в своей новой статье Сет рассказывает, как в опыте с частицами воспроизвести машину времени и притом благополучно миновать возникновение «парадокса дедушки».
Для начала он рассматривает замкнутую времениподобную кривую (closed timelike curve — CTC) в качестве канала для квантовой телепортации.
CTC — это мировая линия частицы в пространстве-времени, которая возвращает её к исходной точке. А квантовую телепортацию Ллойд и его коллеги скорректировали так, чтобы состояние частицы передавалось не в пространстве, а назад во времени.
Представьте: вам нужно передать неизвестное квантовое состояние |ψ> между двумя сторонами (Алиса
и Боб), используя пару запутанных частиц, переправку классической информации, и унитарное преобразование на стороне Боба.
Любопытно, рассуждают авторы работы, что если измерение Алисы (над частицей |ψ> и половинкой от пары квантово сцепленных частиц) даёт тот же результат, какой был бы получен, вздумай мы определить начальное состояние (запутанной пары), Бобу не нужно выполнять какие-либо преобразования, чтобы получить состояние Алисы |ψ>.
Выходит, в некотором смысле, что Боб обладает частицей с неизвестным (телепортируемым) состоянием ещё до того, как Алиса проводит телепортацию. Причинность при этом не нарушается, поскольку Боб не может предсказать результат измерения Алисы, тот ведь случаен.
Если из массы результатов такого повторяющегося опыта можно было бы выбирать только описанные выше случаи, такая квантовая телепортация позволила бы информации распространяться в обратном направлении по постселективной времениподобной линии (Р-CTC). Можно ведь с некой условностью сказать, что частица Боба из запутанной пары — это есть сама частица |ψ>, вернувшаяся назад во времени.
Приведённые выше рассуждения приоткрывают теоретическую возможность путешествия в прошлое хотя бы частиц. На этой логической базе можно поставить интересующий нас эксперимент, который мы опишем, опуская детали и с некоторыми упрощениями.
Роль путешественника играет фотон, представляющий кубит. До измерения он обладает неким неизвестным квантовым состоянием, а после измерения оказывается с одним из возможных значений поляризации (1 и 0). Причём единичка условно означает, что наш незадачливый путешественник жив, а ноль — мёртв.
Пистолет путешественника — это квантовый вентиль, устройство, влияющее на состояние фотона (то есть обращающее состояние кубита, превращающее 1 в 0).

Квантовая машина времени.
Пояснения в тексте (иллюстрация Seth Lloyd, et al. /American Physical Society).
 

На рисунке выше показано путешествие в прошлое (замкнутый овал) в терминах квантовой механики (t – стрела времени). σ_x – это пистолет, убивающий частицу (элемент оптической схемы меняющий состояние кубита). Точки и крестики на линиях – два момента мониторинга бита-путешественника (до и после пистолета) при помощи вентилей CNOT и проверочных (пробных) кубитов.
Для сохранения согласованности частица, вступающая в петлю как 0 (мёртвая), должна выйти из неё как 1 (живая), чтобы выстрелить сама в себя. И наоборот, входящий в петлю живой путешественник (1) должен выйти из петли как 0 (чтобы не стрелять и оставить себя в живых).
В любом случае, реализация выстрела, возникновение парадокса (одна и та же частица – ни жива, ни мертва), для проверочных битов (изначально «нулевых») означает, что их найдут в противоположных состояниях (01 или 10).

В версии квантовой машины времени по Ллойду стрелок путешествует в прошлое, но пистолет не срабатывает. А потому обе измеренные контрольные частицы должны обладать одним значением: 1 и 1, либо 0 и 0. Убить самого себя (или дедушку) путешественнику в прошлое не удаётся.
«В реальном мире операция σ_x не идеальна», — пишут авторы работы. Для усиления этого эффекта пистолет (на деле — один из элементов оптической схемы) сделали вращающимся на угол от 0 (фотон-путешественник промахивается) до 180 градусов (точное попадание).
Было приготовлено два квантово сцепленных однофотонных кубита (представляющих путешественника, идущего вперёд и назад вдоль стрелы времени).
Состояние путешественника измерялось пробными кубитами в целой серии опытов, в которых учёные ещё и вращали «квантовый пистолет» (меняя вероятность точного выстрела). И получился интересный результат.

Верхняя часть рисунка (a) – диаграмма квантовой схемы, где Forward и Backward, соответственно, кубиты, путешествующие вперёд и назад во времени, Probe – пробные кубиты. Розовым выделен «квантовый пистолет», синим – участок подготовки состояния Белла (запутанного) и участок «постселекции», в котором, условно говоря, получаются только результаты, которые не нарушают «ткань истории». Ниже (b) – схема самой установки с поляризаторами, делителями, охлаждаемой ПЗС-матрицей и прочими элементами (иллюстрация Seth Lloyd, et al. /American Physical Society).
 

"«Обратный» кубит может телепортироваться через квантовый канал Р-CTC только если петля завершается проецированием пары в то же состояние. — объясняет PhysOrg.com. — Результаты эксперимента показали, что состояния кубитов почти всегда были равны, демонстрируя, что кубит не может убить своё прошлое «я»".

Результаты опыта с «убийством дедушки»
(или самого себя), на примере квантовых состояний фотонов.
Пояснения в тексте (иллюстрация Seth Lloyd, et al. /American Physical Society).
 

На рисунке выше по вертикали отмерена вероятность того, что путешествие во времени успешно прошло и при этом пробные кубиты находятся в одном и том же состоянии (00 либо 11, красные круги), что говорит об осечке пистолета, или в противоположном состоянии (01 или 10, синие ромбики, выстрел был убийственен).
По мере того, как точность настройки пистолета увеличивается (по горизонтали, градусы от нуля до 180), вероятность телепортации уменьшается.
Вероятность же того, что пара пробных кубитов найдена в состоянии 10 или 01 составляет в районе 0,01. Это свидетельствует о том, что фотоны никогда не добьются успеха в путешествии назад во времени с убийством самих себя. Сплошные кривые соответствуют теоретическим предсказаниям. Отклонение от них объясняется несовершенством аппаратуры.
Учёные пока не могут проверить – подчиняются ли фактические CTC в природе данной теории. Для дальнейшего изучения этого вопроса физики во главе с Ллойдом намерены поставить опыт, который моделировал бы парадокс о недоказанной теореме.
В ней человек читает доказательство некой теоремы в учебнике, потом отправляется в прошлое и показывает доказательство математику, написавшему этот учебник.
Математик включает доказательство в книгу, которую в будущем прочтёт путешественник во времени. Вопрос – откуда взялось доказательство? По Ллойду всё дело в том, что сама петля времени (в которой роль путешественника и математика исполняют опять фотоны) выглядит, как показано на рисунке ниже.

Парадокс с недоказанной теоремой по Ллойду
(иллюстрация Seth Lloyd, et al. /American Physical Society).
 

Фотон-путешественник, вступающий в петлю, забирает информацию из будущего через верхний вентиль CNOT, отвозит её в прошлое и передаёт её (через нижний CNOT) другой частице, у которой позже опять и заберёт. Бит, означающий «доказательство теоремы», тут максимально запутан с тем, что пробежался по петле.
И это означает, что данный кубит имеет смешанное значение, а вся схема не выказывает никакой предрасположенности к какому-то одному доказательству (применительно к фотонам – к одному квантовому состоянию), но несёт в себе смесь всех возможных доказательств.
О том, как эти построения можно перенести на более сложные случаи путешествий во времени, можно ещё рассуждать. Главное, что природа, похоже, не видит в путешествиях в прошлое ничего парадоксального. В рамках квантовой механики во всяком случае.
Источник

Tweet

Российский спутник обнаружил возле Солнечной системы объекты неизвестной природы

По соседству с Солнечной системой обнаружены несколько объектов неизвестной природы - это источники космических лучей, которые "обстреливают" нашу планету протонами, альфа-частицами и ядрами более тяжелых элементов. О загадочном открытии сообщили участники российско-итальянского проекта PAMELA в статье, опубликованной в журнале Science.
 
Проект PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Аstrophysics - "Научная аппаратура для поиска антиматерии и изучения астрофизики легких ядер") стартовал в июне 2006 года, когда на борту российского спутника "Ресурс-ДК1", предназначенного для фотосъемки Земли, на орбиту отправился cпектрометр, который способен регистрировать космические античастицы и частицы в широком диапазоне энергий, рассказывает РИА "Новости".
 
В 2008 году данные PAMELA позволили ученым обнаружить избыток позитронов в космических лучах - потоках элементарных частиц, попадающих на Землю из космического пространства. Одним из возможных объяснений обнаруженного превышения количества позитронов над теоретически ожидаемым является аннигиляция частиц темной материи.

Однако это оказалось не единственным новым фактом. Анализ данных о протонах и альфа-частицах (ионах гелия) в галактических космических лучах, полученных спектрометром с 2006 по 2009 годы, показал, что распределения по энергиям этих частиц или их энергетические спектры не соответствуют теоретическим предсказаниям.
 
"Принято считать, что основными источниками космических лучей (протонов и альфа-частиц и других ядер) являются взрывы сверхновых. Диффузионный процесс ответственен за распространение космических лучей в нашей Галактике, которая формирует гладкий энергетический спектр космических частиц с постоянным степенным показателем", - объясняет один из авторов статьи профессор Юрий Стожков, сотрудник Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН).
 
По его словам, спектрометр PAMELA за четыре года на орбите зарегистрировал огромное число галактических протонов и альфа-частиц в широком диапазоне энергий - от 1 гигаэлектронвольта до 1,2 тысячи гигаэлектронвольт. Уникальные данные позволили получить очень точные энергетические спектры этих частиц. Однако полученные спектры оказались совсем не такими "гладкими", как ожидалось.
 
Во-первых, выяснилось, что спектры этих протонов и альфа-частиц отличаются друг от друга: протоны имеют более "мягкий" спектр, чем альфа-частицы. Во-вторых, и тот, и другой спектры имеют различные степенные показатели в разных интервалах энергий, говорит Стожков.
 
Карликовые звезды
"Вывод: скорее всего мы имеем дело с несколькими популяциями источников космических лучей, которые находятся сравнительно недалеко от Солнечной системы. Если бы источники находились на больших расстояниях от Солнечной системы, то за счет диффузии все эти особенности спектров сгладились бы. Так как мы видим, что разные энергетические интервалы имеют разные показатели спектров, то это говорит о том, что существуют источники близкие, каждый свой спектр генерирует", - говорит ученый.
 
Эти источники, по словам Стожкова, находятся на расстояниях десятков или сотен парсек - очень близко к Земле в сравнении с размерами нашей Галактики (около 30 тысяч парсек). "Наша гипотеза состоит в том, что в нашей Галактике, наряду со сверхновыми, источниками космических лучей в области тех энергий, где работает PAMELA, являются так называемые карликовые звезды", - говорит ученый.
 
Он уточнил, что карликовые звезды относятся к тому же типу, что наше Солнце, не обладают большой светимостью, имеют примерно такие же массы, как Солнце. "Мы знаем, что на Солнце происходят вспышки, которые становятся источниками частиц. Многие карликовые звезды гораздо более активны, чем наше Солнце, и могут ускорять частицы до энергий в тысячи и более гигаэлектронвольт", - сказал Стожков.
 
Он пояснил, что такие звезды в нашей Галактике составляют основное население, их более 90% от всех звезд. Однако из-за их слабой светимости мы можем их видеть лишь на небольших расстояниях.
Источник

Tweet