Новини фізики в Інтернеті за січень 2017
- 2019
- 2018
- 2017 ↓
- грудень
- Листопад
- Жовтень
- Вересень
- Серпень
- Липень
- Червень
- Травень
- Квітень
- Березень
- Лютий
- Січень
Пошук нових фізичних ефектів за допомогою оптичного резонатора
Дослідники з Дюсельдорфського університету E. Wiens, A.Yu. Nevsky та S. Schiller за стабільністю частоти коливань в оптичному резонаторі отримали обмеження на нові фізичні ефекти, які могли б призводити до зміни його довжини. Резонатор довжиною 25 см був виготовлений з кристалічного кремнію, яке резонансна частота визначалася зворотним часом проходження електромагнітної хвилі від лазера. Протягом одного року періодично виконувалося порівняння частоти резонатора з частотою водневого мазера, що знаходиться в лабораторії, а також з відліками часу, які отримуються від системи GPS, в якій вони формуються за атомним годинником. Це дає порівняння стабільності частоти локальних процесів в атомах та стабільності довжини резонатора. Для відносного дрейфу частоти отримано обмеженняdf/dt / f−20 с −1 , яке на два порядки сильніше, ніж темп розширення ВсесвітуH0≈ 2,3×10 −18 с − 1 . Зміна локальних масштабів лише на рівніH0вже було виключено у попередніх експериментах. Відомо, що в рамках загальної теорії відносності хабблівське розширення має місце лише в середньомукосмологічні масштаби. Проте локальне розширення навіть пов'язаних об'єктів іноді формально сприймається як ефект нової фізики. Також в описуваному експерименті отримані обмеження порушення принципу локальної просторової інваріантності (при рухах Землі) і на величину гіпотетичних флуктуацій простору-часу з частотами ≈10 -6 Гц. Джерело: arXiv:1612.01467 [gr-qc]
Локальна жолобкова нестійкість у плазмі
K. Ida (Національний інститут природничих наук, Японія) та ін. У своєму експерименті підтвердили теоретичне передбачення Л.А. Арцимовича, зроблене в 1968 р., про розвиток у плазмі локальних збурень типу «мов» при тиску, що перевищує магнітний тиск. Цей тип нестійкості пов'язаний із жолобковою нестійкістю. Експеримент виконаний у надпровідному стелараторі (Large Helical Device). Обурення у плазмі спостерігалися магнітометрами, а також шляхом реєстрації циклотронного радіовипромінювання іонів, що різко зростало при розвитку нестійкості. Деформація магнітної поверхні у формі «мови» починалася за 100 мкс і досягала максимуму за 30 мкс до колапсу плазми. Крім того, спостерігалася деформація розподілу протонів у фазовому просторі, пов'язана із швидкою зміною радіального електричного поля. Про жолобкову нестійкість див., наприклад, у книзі Л.А. Арцимовича «Замкнуті плазмові зміни», соціальній та огляді М.С. Іоффе та Б.Б. Кадомцева уУФН100601 (1970) Джерело:Scientific Reports636217 (2016)
Квазирідкий шар на поверхні льоду
Ще в 1850-і роки М. Фарадей припустив, що на поверхні льоду є тонкий шар рідкої води нижче температури об'ємного плавлення льоду 273 К. Підставою цієї гіпотези було те, що стикаютьсяшматки льоду сплавляються разом. Пізніше наявність квазирідкого шару було підтверджено в багатьох експериментах, але його походження і товщина залишалися предметом дискусії. M.A. Sancheza (Інститут досліджень полімерів Товариства ім. М. Планка, Німеччина) та ін. шар (бішар) рідкої води, а при нагріванні вище 257 К з'являються два таких бислоя. Подібна стрибкоподібна зміна товщини передбачалася в теоретичних обчисленнях методом молекулярної динаміки. Вимірювання також показали, що характером мережі водневих зв'язків рідка вода в поверхневому шарі більше схожа на лід, ніж на переохолоджену воду в об'ємі при тій же температурі. Джерело: Proc. Nat. Ac. Sci.117203003 (2016)
Гравіметр "на чіпі"
E.M. Rasel (Ганноверський університет, Німеччина) та її колеги створили квантовий гравіметр, розміщений «на чіпі», тобто. в межах однієї мікросхеми, що функціонує в робочому обсязі всього 1 см 3 за принципом атомного інтерферометра Маха – Цендера. Приблизно 15000 атомів 87 Rb падали з висоти 1 см і за допомогою лазерних імпульсів переводилися різні стани, між якими відбувалася інтерференція. Новим елементом стало те, що конденсат у полі лазерної хвилі повторно підкидався вгору. Це збільшувало час його падіння до кількох десятків мс, що дуже важливо для вимірювань у компактному приладі. По резонансному поглинанню спостерігалася інтерференція атомів і прискорення вільного падіння. Хоча за своєю чутливістю новий гравіметр поки що на порядок величини поступається застосовуваним на практиці пристроям, через свою компактність вінмає добрі перспективи. Джерело:Phys. Rev. Lett.117203003 (2016)
Гамма-випромінювання із центру Галактики
У 2013-2014 роках. Хмара газу G2 пройшла на мінімальній відстані 2200 радіусів Шварцшильда від надмасивної чорної діри в центрі Галактики. Очікувалося, що акреція газу з хмари на чорну дірку призведе до спалахової активності у широкому діапазоні енергій. Однак у рентгенівському, ІЧ- та радіодіапазоні підвищення рівня випромінювання від центру Галактики при проходженні хмарою G2 перицентру орбіти не було зафіксовано, т.к. суттєвого руйнування хмари не сталося. M.L. Ahnen (Швейцарська вища технічна школа Цюріха) та ін. за допомогою черенківського телескопа MAGIC спостерігали центр Галактики у 2012-2015 роках. в гамма-діапазоні дуже високих енергій (VHE) - при 100 ГеВ. Однак, як і в інших діапазонах, ніякого впливу G2 на VHE гамма-випромінювання виявлено не було. Тим не менш, у цих спостереженнях MAGIC як супутні результати був виміряний спектр фонового (постійного) VHE гамма-випромінювання з центральної області Галактики, підтверджено наявність гамма-джерела, що збігається просторово з залишком наднової G0.9+0.1, а також гамма-джерела поблизу радіо-дуги у центрі Галактики. Джерело: arXiv:1611.07095 [astro-ph.HE]
Поляризація радіовипромінювання джетів
За допомогою радіоінтерферометрії з наддовгою базою VLBA (Національна радіоастрономічна обсерваторія — NRAO, США) виконано вимірювання поляризації радіовипромінювання релятивістських струменів (джетів) у 20 активних ядер галактик. Фарадіївське обертання площини поляризації в деяких випадках відбувається поблизу струменів з градієнтом уздовж струменя, а в деяких випадках - далеко від струменів у позагалактичному просторі, а також при проходженнірадіовипромінювання через нашу Галактику. Результати, отримані за допомогою 10 радіотелескопів VLBA, допоможуть прояснити структуру магнітного поля у джетах та їх походження. Джерело: arXiv:1701.00271 [astro-ph.HE]
Джерело швидких радіосплесків
За допомогою спостережень в оптичному та радіодіапазонах встановлено, що джерело швидких швидких радіосплесків FRB 121102 знаходиться в галактиці на червоному зміщенніz=0.2. Крім сплесків, це джерело також генерує постійне радіовипромінювання. Природа джерела поки що не з'ясована. Джерела: arXiv:1701.01098 [astro-ph.HE], arXiv:1701.01100 [astro-ph.HE], arXiv:1701.01099 [astro-ph.HE]
Квантові виміри
В Інституті Лауе-Ланжевена (Франція) в експерименті з нейтронною дифракцією продемонстровано новий ефективний метод вимірювань, що дозволяє проводити томографію квантових станів. Новий метод заснований на комбінації сильних та слабких квантових вимірів. Джерела:Phys. Rev. Lett.118010402 (2017), phys.org
Масивні реліктові галактики
A. Ferre-Mateu (Технологічний Університет Суінберна, Австралія) та ін. детально досліджували дві галактики з огляду галактик HETMGS, що відносяться до класу так званих масивних реліктових галактик (massive relic galaxies), які після своєї освіти не відчували злиття з іншими галактиками. Внаслідок цього галактики зберегли характерний для дуже старих галактик зірковий склад та розподіл зірок. Наявність з відривом до 106 Мпк двох таких галактик відповідає теоретично очікуваної мінімальної концентрації масивних реліктових галактик у Всесвіті. Джерело: arXiv:1701.05197 [astro-ph.GA]
Новини фізики в Інтернеті — розділ журналу Успіхи фізичних наук, щомісячнопублікує огляди сучасного стану найбільш актуальних проблем фізики та суміжних з нею наук. У цьому огляді новин представлені останні відкриття у фізиці та астрофізиці.