Рубрики
Астрономия, космос

Моделирование хаотических взаимодействий между тремя черными дырами

Нидерландский студент Аренд Моэрман (Arend Moerman) из Лейденского университета, Нидерланды, защитил свою магистерскую диссертацию на тему хаотических взаимодействий между тремя черными дырами. Это моделирование, которое он осуществил совместно с исследователями из Лейденского и Оксфордского университетов, показывает, что меньшие по массе черные дыры склонны гравитационно выталкивать друг друга в космос, в то время как более тяжелые черные дыры демонстрируют тенденцию к объединению.

Будучи магистрантом Лейденского университета, Аренд Моэрман провел целый год, изучая динамические взаимодействия и столкновения между тремя воображаемыми черными дырами. Взаимодействия между тремя телами, такими как звезды или планеты, или черные дыры, не могут быть описаны одной простой и элегантной формулой. Поэтому Моэрман использовал компьютер, который сначала делает прогноз на относительно небольшой период времени, а затем использует полученный результат, чтобы спрогнозировать более протяженные по времени события.

Этот компьютерный код представляет собой расширенную версию кода, использованного первым автором работы Тьярдой Бокхолтом (Tjarda Boekholt) из Оксфордского университета и соавтором Саймоном Портегиесом Цвартом (Simon Portegies Zwart) из Лейденского университета в 2020 г. и 2018 г. Этот новый, расширенный код учитывает Теорию относительности Эйнштейна. Теорию относительности особенно важно учитывать в случае тяжелых объектов, таких как черные дыры.

Исследователи меняли массы трех взаимодействующих черных дыр. Они начали с одной массы Солнца и довели массу каждого из моделируемых объектов до одного миллиарда масс нашего светила.

Значение примерно в 10 миллионов масс Солнца оказалось критическим. При расчете модели черные дыры массами менее примерно 10 миллионов масс нашей звезды в основном выталкивали друг друга в космос по механизму «гравитационной пращи». Черные дыры массами свыше приблизительно 10 миллионов масс Солнца демонстрировали тенденцию к слиянию. Сначала происходит объединение двух черных дыр. Потом к ним присоединяется третья. Объединение черных дыр происходит потому, что они теряют кинетическую энергию – и именно поэтому наблюдается излучение ими гравитационных волн.

«Работа Аренда, — сказал Саймон Портегиес Цварт. – Дала нам возможность по-новому понять механизм превращения черной дыры звездных масс в сверхмассивную черную дыру. При моделировании мы отметили, что, если черные дыры имеют достаточно большую массу, то их слияние происходит практически сразу, без продолжительных «гравитационных танцев» друг относительно друга». Работа опубликована в журнале Physical Review D.

Моделирование хаотических взаимодействий между тремя черными дырами
Рубрики
Астрономия, космос

Фирма Hookie создала прототип двухколесного лунного исследовательского аппарата Tardigrade

Hookie, научно-исследовательская фирма из Дрездена, разработала прототип двухколёсного мотоцикла для исследования Луны. Транспортное средство, получившее название Tardigrade («Тихоходка»), намного легче обычного лунного вездехода. Дизайн мотоцикла основан на работе российского художника Андрея Фабишевского.

Разработчики отмечают, что 3-4 лунных мотоцикла занимают такое же пространство, как обычный вездеход. Сейчас транспортировка на орбиту полезной нагрузки массой 1 кг стоит около $2720, то есть каждый килограмм на счету, особенно если речь идёт о полётах на Луну. Компания Hookie собрала свой прототип из ультралёгких материалов. Так, готовый лунный мотоцикл весит всего 140 кг, тогда как обычный лунный вездеход — больше 200 кг.

Мотоцикл состоит из лёгкой алюминиевой рамы толщиной 10 мм, осей из сверхлёгкого металла, рама также «обёрнута» экзоскелетом из труб. Трансмиссия у лунобайка — электрическая, разработанная шведской фирмой Cake, которая специализируется на производстве элекровелосипедов.

Фирма Hookie также разработала специальные безвоздушные шины, напечатав для этого на 3D-принтере 12 полиуретановых модулей для каждого колеса. Создатели отметили, что NASA знает о лунном мотоцикле компании и заранее приветствуют возможное сотрудничество с аэрокосмическим агентством США.

В Германии разработали мотоцикл для исследования Луны https://bt8.ru/tardigrade/

Hookie, Tardigrade
Рубрики
Астрономия, космос

NASA предупредило о гигантской аномалии над Землей

NASA сообщило о расширении гигантской области в небе над Южной Америкой и юго-западной Африкой с пониженной магнитной напряженностью. Явление получило название Южно-Атлантической аномалии.

В агентстве ответили, что магнитное поле Земли действует как щит планеты, отражая заряженные солнечные частицы. Обнаруженная аномалия для этого щита – как ахиллесова пята, которая позволяет частицам приближаться к поверхности Земли ближе, чем обычно. Из-за излучаемой ими радиации или прямого попадания в спутники они могут вызывать неполадки в работе бортовых компьютеров. Также из-за них могут случаться сбои в сборе данных космическими аппаратами. Именно это и привлекло внимание ученых.

Причиной возникновения аномалии могли стать две особенности нашей планеты: наклон ее оси и поток расплавленных металлов внутри ее внешнего ядра.

В области под аномалией имеется огромный резервуар плотной породы под название Африканская крупная область с низкой скоростью сдвига. Он расположен в нижней части мантии Земли на глубине примерно трех тысяч километров. Из-за него нарушается генерация магнитного поля, что усугубляется наклоном планеты.

Ученые обнаружили, что аномалия постепенно смещается в северо-западном направлении. Более того, они предполагают, что она может разделиться на две части, у каждой из которых будет отдельный центр минимальной магнитной интенсивности.

NASA
Рубрики
Астрономия, космос

Кольцеобразное затмение Солнца произойдет 21 июня

Солнечное затмение, напоминающее огненное кольцо, будет видно 21 июня с территории России только в формате частных фаз. Об этом ТАСС в субботу сообщили в пресс-службе Московского планетария.

Затмение начнется в 07:48 мск в центральной Африке. Наибольшая фаза, которая будет наблюдаться в Гималаях, продлится 38 секунд.

«В воскресенье, 21 июня 2020 года, произойдет кольцеобразное затмение Солнца с максимальной фазой 0,994 в 09:40 (по московскому времени) и видимостью в Африке, Азии, Китае и акватории Тихого океана. На территории России видны только частные фазы затмения — от 0,1 до 0,4», — сказали ТАСС в планетарии.

Перед началом кольцеобразной фазы и после ее окончания у края Луны, противоположного незакрытой части Солнца, можно будет заметить солнечную корону, особенно в горах. В России затмение с небольшой фазой будет видно на значительной части территории от запада до востока. С севера область видимости затмения будет ограничена линией, при наблюдении с которой диски Солнца и Луны коснутся друг друга.

«Эта линия пройдет в Европейской части России по Смоленской области, вдоль границы Московской и Тверской областей, по Ярославской, Костромской и Кировской областям и Республике Коми, а далее перейдет в Сибирь вблизи Северного полярного круга, пройдет чуть южнее Якутска и выйдет в Охотское море. При наблюдениях из этих районов интересна фиксация моментов касания дисков Солнца и Луны и наблюдения лунных гор», — сказали ТАСС в пресс-службе Московского планетария.

Наибольшая фаза солнечного затмения, видимая из России, составит 0,45 и будет видна на юге Алтайского края, Республики Тыва и Республики Алтай вблизи границы с Казахстаном, Китаем и Монголией. В Европейской части России наибольшая фаза будет равна 0,41 и будет видна на юге Дагестана.

21 июня также будет наблюдаться летнее солнцестояние, при котором Солнце достигнет самого удаленного положения от небесного экватора в сторону Северного полюса мира. В Северном полушарии Земли в этот день наступит астрономическое лето и будут наблюдаться самый длинный световой день и самая короткая ночь в году.

Кольцеобразное затмение Солнца
Рубрики
Астрономия, космос

В пятницу 20.03.2020 — День весеннего равноденствия

В пятницу, 20 марта, в 6 часов 53 минуты по московскому времени наступит День весеннего равноденствия. В Челябинской области он придется на восемь часов 53 минуты. Обычно время солнцестояния попадает на 20 марта, изредка — на 19 или 21 числа. Солнце в этот день взойдет в 6 часов 57 минут, закат начнется в 19 часов 9 минут. Два полушария будут освещены Солнцем ровно наполовину, день будет практически равен ночи. Затем Солнце продолжит свое движение, переходя из Южного полушария в Северное.

День весеннего равноденствия в астрономии считается началом отсчета весны в Северном полушарии. В Южном же полушарии, напротив, наступит астрономическая осенняя пора. В день весеннего равноденствия на Руси отмечали праздник «Жаворонки». Считалось, что «день с ночью меряются». Зима кончается, а весна начинается. На Жаворонки обычно пекли «жаворонков» с распростертыми крылышками и раздавали детям.

На Руси говорили, что на весенний солнцеворот прилетают посланцы Рая — жаворонки, принося с собой тепло. «Придет солнышко и к нашим окошечкам», — ждали этого дня люди. Также на весеннее равноденствие приходился день вербы — к этой дате она уже должна была распуститься: «Время вербе осеребриться». Ветки вербы приносили в дом: считалось, что она изгоняет из дома всякую тяжесть — бытовые неполадки, ссоры, болезни.

Наши предки считали этот день мистическим, ведь в этот день природа пытается найти баланс между тьмой и светом. С языческих времен до наших дней передалось много примет, которым верили предки на День весеннего солнцестояния. В этот день нужно думать только о хорошем и мечтать о светлом будущем, нельзя грустить и плакать. Считается, что какими будут мысли, как пройдет этот день, таким будет и весь год.

День весеннего равноденствия
Рубрики
Астрономия, космос

Россия и Китай построят самый мощный в мире телескоп

Директор Института астрономии РАН Михаил Сачко сообщил, что его коллеги, совместно со специалистами Китайской академии наук, предложили концепцию телескопа, превосходящего по размерам «Хаббл».

Проект называется On-orbit Assembling Space Telescope (OAST). Суть концепции заключается в постройке телескопа, оснащенного зеркалом с диаметром в 10 метров, которое состоит из 36 отдельных сегментов. Небезызвестный телескоп «Хаббл» по сравнению с OAST выглядит «малышом», ведь размеры его зеркала практически в 5 раз меньше и в диаметре составляют лишь 2,4 метра. Напомним, обсерватория «Хаббл» была запущена в космос 30 лет назад, в 1990 году.

Как стало известно из сообщения, сборка новейшего телескопа, по планам, будет происходить прямо на орбите с помощью специальных роботизированных манипуляторов, контролировать которые будет специальный экипаж, находящийся вблизи от МКС.

Китайские специалисты предложили российским коллегам из Института астрономии стать научными организаторами проекта, рассказывает Скачков. Более того, китайцы дали понять, что рассчитывают на отечественные приборы при создании телескопа. В частности, речь идет о спектрографе. Сам же OAST будет построен специалистами из Поднебесной.

Согласно планам, телескоп будет способен осуществлять наблюдение в различных диапазонах, варьирующихся от ближнего УФ до среднего ИК. Благодаря этому он сможет отправлять на землю сведения о самых разных объектах вселенной.

Необходимо подчеркнуть, что на данный момент, это лишь концепция, которую ещё не включили ни в российскую, ни в китайскую космическую программу. В случае одобрения на постройку амбициозного проекта потребуется огромные денежные средства и не менее десяти лет кропотливой работы. Но в одном можно быть уверенным точно: если он отправится в космос, то вселенная для людей станет гораздо ближе.

Самый мощный в мире телескоп
Рубрики
Астрономия, космос

Apple создала секретную команду для разработки спутников

По данным Bloomberg, Apple наняла специалистов для работы над спутниковой технологией, которая позволит связать интернет-сервисы напрямую с гаджетами, минуя сети операторов. Проект поддержал СЕО компании Тим Кук.

Apple собрала секретную команду для разработки спутников и связанной с ними технологии передачи данных. Об этом пишет Bloomberg со ссылкой на источники, знакомые с проектом.

По данным агентства, компания наняла около дюжины инженеров из космической и спутниковой индустрий. Проект возглавляют Майкл Трела и Джон Фенвик, бывшие аэрокосмические инженеры и сотрудники Skybow Imaging — сервиса спутниковых фотографий, который был продан Google в 2014 году. После сделки специалисты до 2017 года руководили спутниковыми задачами поисковика.

Blooomberg отмечает, что проект находится на ранней стадии и может быть отменен. Однако, пишет агентство, в нем заинтересован лично СЕО компании Тим Кук, который дал понять, что этот вопрос для компании приоритетен.

Apple Park
Рубрики
Астрономия, космос

К Земле несется опасный астероид

Специалисты «Астрономического научного центра» (АНЦ) в Амурской области обнаружили сближающийся с Землей малый астероид, сопоставимый размером с челябинским метеоритом. Об этом сообщается на сайте «Роскосмоса».

Астрономическое тело обнаружили 6 ноября. Было установлено, что оно обращается вокруг Солнца примерно за 2,89 года и сближается с Землей. Астероид имеет поперечный размер 10-15 метров — примерно таким же был метеорит, упавший 15 февраля 2013 года в районе Челябинска.

Отмечается, что астероид обнаружили в момент максимального сближения с Землей — на расстоянии 139 тысяч километров от центра планеты. Ранее космическое тело не попадало в поле зрения астрономов.

В марте специалисты НАСА зафиксировали падение метеорита у полуострова Камчатка, который вызвал взрыв в атмосфере мощностью 173 килотонны в тротиловом эквиваленте. По выделившейся энергии небесное тело заняло второе место после челябинского метеорита.

Метеорит «Челябинск» взорвался в небе над Челябинской областью 15 февраля 2013 года, яркую вспышку в небе видели жители соседних Свердловской области и Казахстана. Взрывной волной в Челябинске выбило стекла в зданиях, были повреждены крыши строений, полторы тысячи человек получили ранения от осколков. Обломки болида упали в озеро Чебаркуль, со дна водоема подняли самый крупный фрагмент весом 600 килограммов.

Опасный астероид
Рубрики
Астрономия, космос

Российские ученые обнаружили связь черных дыр с квантовой материей

Группа исследователей под руководством профессора Анатолия Дымарского пришла к выводу, что поведение чёрных дыр и квантовую гравитацию в целом позволяет объяснить обычная квантовая механика. При этом вопрос требует дальнейшего изучения.

Также учёные в своей работе, опубликованной в научном журнале Physical Review Letters, затронули процесс термализации много-частичных квантовых систем с симметриями. До этого было известно о возможности описать изолированные квантово-механические системы в рамках равновесной статистической механики. Точное математическое утверждение, обеспечивающее такое описание, называется гипотезой термализации собственного состояния (Eigenstate Thermalization Hypothesis), у которой пока нет доказательства.

«Насколько нам известно, наша работа является первым аналитическим доказательством гипотезы термализации собственного состояния в трансляционно-инвариантных системах, в то время как все предыдущие работы по данной тематике опирались на численный анализ. Мы считаем, что основные выводы и техника вычислений, развитая в рамках нашей работы, представляет большой интерес», — подчеркнул профессор Анатолий Дымарский из Центра энергетических наук и технологий Сколтеха.

В будущем понимание квантовой механики чёрных дыр позволит разрешить информационный парадокс и понять основные принципы квантовой гравитации.

Связь черных дыр с квантовой материей
Рубрики
Астрономия, космос Наука

В центре Млечного Пути может находиться тоннель в другую Вселенную

Астрономы из Университета в Буффало в общих чертах определили секторы галактики Млечный путь, в которых могут находиться кротовые норы, которые гипотетически позволят путешествовать из одной части пространства в другую. Гипотеза описана в журнале Physical Review D.

Червоточины — гипотетические особенности ткани пространства-времени, которые представляют собой туннель в пространстве в каждый момент времени. Он соединяет два удаленных друг от друга пространства. Общая теория относительности допускает существование кротовых нор, однако пока ни одного доказательства их наличия ученым пока обнаружить не удалось.

Исследователи в общих чертах рассказали, как и где именно можно найти такие особенности в галактике Млечный путь. Астрономы полагают, что главным кандидатом является область в центре галактики — рядом со сверхмассивной черной дырой Стрелец А*.

Червоточина, если она существует, должна располагаться вблизи звезды S2, которая вращается вокруг черной дыры, считают астрономы. Возмущения на пути этой звезды могут стать первым свидетельством появления червоточин, если они наблюдаются в течение достаточно длительного периода времени, говорится в исследовании.

Ранее группа британских и американских физиков предположила, что кротовые норы в теории струн могут возникать из-за разрыва космической струны — гипотетического реликтового объекта, представляющего собой складку пространства-времени.

В центре Млечного Пути может находиться тоннель в другую Вселенную