в чем измеряется магнитный поток

Позиция северного магнитного полюса с 1590-го года.

Ученые нашли самую холодную звезду, все еще излучающую радиоволны

Астрономы из Сиднейского университета обнаружили крошечную тусклую звезду — самую холодную из когда-либо зарегистрированных в радиодиапазоне.

Типичный коричневый карлик крупнее Юпитера

Температура поверхности типичных звезд измеряется тысячами градусов Цельсия: к примеру, на поверхности Солнца температура составляет около 5600 градусов, хотя наше светило относительно холодное в сравнении с некоторыми другими звездами. А на поверхности белого карлика Сириус B в 8,6 светового года от нас температура впятеро выше — почти 25 тысяч градусов.

Однако есть звезды, еще более холодные, чем Солнце, и астрономы из Сиднейского университета (Австралия) смогли обнаружить чрезвычайно холодную звезду, до сих пор излучающую радиоволны. «Ультрахолодный» коричневый карлик WISE J062309.94–045624.6, находящийся в 37 световых годах от Земли, оказался холоднее обычного костра на нашей планете: его температура составляет лишь 425 градусов Цельсия, тогда как температура горения дерева — около 500-800 градусов.

Это не самая холодная звезда в истории — она все еще горячее карликовой звезды WISE 1828+2650, температура поверхности которой может опускаться ниже нуля, — но первая, открытая с помощью методов радиоастрономии. Поскольку коричневые карлики малоактивны, они обычно не создают магнитных полей, генерирующих радиоизлучение, которое можно зафиксировать с помощью земных телескопов.

Меньше десяти процентов обнаруженных коричневых карликов активны в радиодиапазоне, и, возможно, WISE J062309.94–045624.6 создает магнитные поля за счет быстрого вращения вокруг собственной оси: когда магнитное поле вращается со скоростью, отличной от скорости ионизированной атмосферы карлика, оно может создавать электрический ток. В этом случае считается, что радиоволны создаются притоком электронов в область магнитного полюса звезды — в сочетании с вращением коричневого карлика это вызывает регулярно повторяющиеся радиовсплески.

Такие звезды — своеобразное переходное звено между крупнейшими газовыми гигантами, подобными Юпитеру, и самыми маленькими звездами, на которых протекают ядерные реакции. Любопытно, что WISE J062309.94–045624.6 меньше Юпитера, но при этом как минимум вчетверо массивнее его (Солнце массивнее Юпитера в 1000 раз).Такие звезды — своеобразное переходное звено между крупнейшими газовыми гигантами, подобными Юпитеру, и самыми маленькими звездами, на которых протекают ядерные реакции. Любопытно, что WISE J062309.94–045624.6 меньше Юпитера, но при этом как минимум вчетверо массивнее его (Солнце массивнее Юпитера в 1000 раз).

Статья спизжена отсюда

Большой шаг в сверхбезопасной квантовой связи благодаря новому источнику запутанности

Квантовая запутанность — это явление, при котором одна или несколько пар частиц образуют связанную систему и демонстрируют взаимозависимые квантовые состояния, независимо от расстояния между ними. Таким образом, между физическими свойствами этих частиц существует постоянная корреляция. Впервые этот принцип был экспериментально продемонстрирован Аленом Аспектом, Джоном Клаузером и Антоном Цайлингером, за что они были удостоены Нобелевской премии по физике в 2022 году. С тех пор это явление широко изучается с точки зрения его потенциального применения в передовых технологиях связи и визуализации. Однако получение достаточно стабильных для таких применений запутываний остается серьезной проблемой. "Сочетание высокой степени запутанности и высокой эффективности необходимо для таких интересных приложений, как квантовое распределение ключей или квантовые ретрансляторы, которые должны увеличить расстояние безопасной квантовой связи в глобальном масштабе или связать удаленные квантовые компьютеры", — объясняет Майкл Реймер в пресс-релизе Института квантовых вычислений (IQC) при Университете Ватерлоо (Бельгия). Чтобы преодолеть эту проблему, недавно были исследованы квантовые точки. Впервые их исследовали Мунги Бавенди, Луи Брус и Алексей Екимов, лауреаты Нобелевской премии по химии 2023 года. Они представляют собой кристаллические наноструктуры полупроводников, содержащие от нескольких сотен до нескольких тысяч атомов. Предполагается, что их структура обеспечивает достаточно высокий уровень конфайнмента, чтобы эффективно генерировать идеально запутанные фотоны. Однако и здесь возникает трудность, связанная с явлением, известным как "расщепление тонкой структуры". "Исторически системы квантовых точек сталкивались с проблемой, называемой расщеплением тонкой структуры, которая приводит к тому, что запутанное состояние осциллирует во времени. Это означает, что измерения, проводимые с помощью медленной системы детектирования, не позволяют измерить запутанность", — объясняет Маттео Пеннаккиетти (Matteo Pennacchietti), также исследователь из IQC. В своем новом исследовании, недавно опубликованном в журнале Communications Physics, Пеннаккиетти и его коллеги предлагают преодолеть эти две трудности одновременно с помощью новой системы квантовых точек. Они позволили получить практически идеальные пары запутанных фотонов. "Предыдущие эксперименты демонстрировали либо почти идеальную запутанность, либо высокую эффективность, но мы первыми выполнили оба эти требования с помощью квантовой точки", — говорит Реймер.

 В 65 раз эффективнее, чем предыдущие методы.

Для создания нового источника фотонной запутанности исследователи интегрировали квантовые точки на основе индия в нанопроволоки. Этот источник может генерировать запутанные пары фотонов по требованию с помощью лазеров. Затем они объединили квантовые точки с однофотонными детекторами высокого разрешения. В отличие от предыдущих методов обнаружения, это позволяет очень точно фиксировать время состояния запутанности в каждой точке, что делает возможным получение практически идеальных запутанностей. В лабораторных экспериментах новая система смогла генерировать пары фотонов с максимальным уровнем запутанности 98%. Полученная эффективность генерации в 65 раз выше, чем у предыдущих методик. Этот потенциал позволил создать источник запутанных фотонов для квантового распределения ключей (QKD*).

*QKD - это система для высокозащищенного обмена конфиденциальной информацией между двумя людьми, общающимися по общему каналу. Более конкретно, она позволяет двум людям генерировать и обмениваться секретными ключами, которые используются для шифрования и дешифрования сообщений. Поскольку система основана на квантовой механике, вторжение, вызвавшее аномалии, будет немедленно обнаружено.

Источник:

https://new-science.ru/na-solnce-obnaruzheno-radioizluchenie-pohozhee-na-planetarnye-polyarnye-siyaniya/

https://www.nature.com/articles/s42005-024-01547-3

Российские учёные протестировали термоядерную плазму в токамаке нового поколения.

Исследование проведено при поддержке гранта Президентской программы Российского научного фонда (РНФ) и опубликовано в журнале Nuclear Fusion. «Эксперименты показали, что в токамаке Глобус-М2 устойчивость плазмы выше, возрастают давление и эффективность использования магнитного поля. Благодаря этому растет экономическая производительность реактора. Исследования плазмы на Глобус-М2 проводятся при температуре выше 10 миллионов градусов, и в этих условиях получена рекордная для компактных сферических токамаков плотность плазмы.

По сравнению с установкой предыдущего поколения — токамаком Глобус-М, — температура плазмы возросла вчетверо, а эффективность удержания — втрое. Как результат — десятикратное увеличение так называемого тройного произведения — основного критерия эффективности термоядерного реактора. При этом вывод установки на максимальные параметры еще предстоит осуществить в ближайшие годы», — рассказывает Глеб Курскиев, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории физики высокотемпературной плазмы Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе (ФТИ) РАН.

We're so back!

Создатели LK-99 выложили новое почти получасовое видео хорошего качества. В нем они играются с образцом и магнитом, многократно демонстрируя что-то очень похожее на flux pinning. 

Нитка нужна, чтобы противостоять гравитации, т. к. именно предполагаемого сверхпроводника в образце немного. И теперь еще надо будет отыскать сверхпроводник в образце.

На луне Европа каждые сутки вырабатывается объём кислорода, достаточный для миллиона человек

Система Юпитера служит своего рода уменьшенной версией Солнечной системы и тем привлекает учёных и особенно астробиологов. Подо льдом, составляющим поверхность больших спутников Юпитера, могут скрываться глобальные океаны с инопланетной биологической жизнью. Ещё аппарат NASA «Галилео» засёк выработку кислорода на спутнике Юпитера Европе. Новое исследование зонда «Юнона» только укрепило учёных во мнении, что в океан этой луны может поступать кислород.

Данные «Галилео» более чем 20-летней давности давали сильный разброс в оценках количества кислорода, продуцируемого ледяным щитом Европы. С поверхности этой луны могло улетать от нескольких килограммов до тонны кислорода в секунду. Кислород на Европе получается в процессе бомбардировки её поверхности заряжёнными частицами от Юпитера — этот спутник находится в центре радиационных поясов газового гиганта. Радиация расщепляет молекулу воды (льда на поверхности спутника) на водород и кислород. Датчики зондов улавливают ионы этих элементов и определяют интенсивность их потоков.

Прибор Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) на борту современного зонда «Юнона» (Juno) смог собрать данные о заряжённых частицах у спутника при пролёте на высоте 354 км над Европой, что произошло 29 сентября 2022 года. Как отмечают авторы исследования в свежей статье в журнале Nature Astronomy, анализ выявил выработку кислорода на Европе в объёме 12 кг в секунду. Этого достаточно для обеспечения кислорода для дыхания одному миллиону человек в течение суток. Добавим, непосредственно кислород приборы определить не могут. Оценка даётся по регистрации частиц атомарного водорода.

«Когда миссия NASA «Галилео» пролетала над Европой, это открыло нам глаза на сложное и динамичное взаимодействие Европы с окружающей средой. "Юнона" предоставила новую возможность напрямую измерять состав заряжённых частиц, выделяющихся из атмосферы Европы, и нам не терпелось ещё раз заглянуть за занавес этого захватывающего водного мира, — говорят авторы работы. — Но чего мы не понимали, так это того, что наблюдения "Юноны" дадут нам такие жёсткие ограничения на количество кислорода, вырабатываемого на ледяной поверхности Европы».

Выработка кислорода — это один из многих нюансов, которые будет исследовать миссия NASA Europa Clipper, когда она прибудет в систему Юпитера в 2030 году (запуск зонда ожидается в октябре 2024 года). Зонд будет оснащён сложной аппаратурой из девяти научных приборов, позволяющих определить, есть ли на Европе условия, которые могли бы быть пригодны для жизни. Даже теперь очевидно, что часть кислорода попадает в подлёдный океан. Там вполне может существовать биологическая жизнь. Впрочем, «Юнона» ещё не исчерпала свой научный потенциал и хотя основная её научная работа завершена, этот аппарат ещё послужит учёным.

Сурс

NASA: люди создали вокруг Земли радиококон из сверхдлинных волн, защищающий от космической радиации

Радиошум существует уже давно — тысячи устройств излучают радиоволны, и это излучение буквально окутывает Землю. Среди прочих типов радиоизлучения особый интерес представляют сверхдлинные волны, которые используются, в частности, военными. Специалисты говорят, что такие радиоволны сейчас сформировали радиококон, который оказывает положительное влияние: он защищает нас от высокоэнергетического космического излучения.

 
Радиококон обнаружили спутники RBSP, которые называют еще «зондами Ван Аллена» в честь радиационного пояса Ван Аллена, который аппараты изучают. Эти зонды были выведены на высокоэллиптическую орбиту с высотой апогея около 30 тысяч километров в 2012 году и с тех пор предоставили ученым много данных о радиационном поле вокруг Земли.

А еще радиоизлучение этого типа, как оказалось, изменяет свойства радиационного поля вокруг Земли. «Многочисленные эксперименты и наблюдения показали, что при некоторых условиях радиоизлучение в диапазоне сверхдлинных волн может влиять на свойства высокоэнергетического поля вокруг Земли», — заявил Фил Эриксон, помощник руководителя обсерватории MIT Haystack Observatory.

Несмотря на то, что сверхдлинные волны нужны людям для связи на поверхности, в воде и воздухе, они уходят и гораздо выше, в верхние слои атмосферы. Поскольку трансмиттеров, работающих со сверхдлинноволновым излучением, сейчас много, то вся Земля, фактически, окутана этими волнами. Это и зафиксировали зонды Ван-Аллена. Интересно то, что внешний край «радиопузыря» проходит как раз по нижней границе радиационного пояса Ван-Алена. Этот пояс образовался благодаря магнитному полю Земли, которое не пропускает частицы высоких энергий к поверхности.

Сейчас появилась гипотеза, согласно которой «радиококон», созданный человеком, отдалил границы радиационного пояса от поверхности Земли. Это предположение высказали специалисты Колорадского университета. Во всяком случае, данные наблюдений показывают, что нижняя граница пояса Ван-Аллена отдалилась от Земли на значительное расстояние со времени первого его обследования в 1960 году.

Развивая свою гипотезу, ученые из MIT говорят, что, возможно, сверхдлинные радиоволны можно использовать для того, чтобы еще больше отдалить нижнюю границу радиационного пояса от Земли. Но для того, чтобы подтвердить или опровергнуть это предположение, необходимо провести дополнительные исследования в верхних слоях атмосферы. Если радиоволны такого типа действительно позволяют убирать частицы высоких энергий, тогда можно говорить уже о направленной очистке околоземного пространства от опасного для Земли излучения. В особенности это может быть полезно для нивелирования влияния вспышек на Солнце.

Существование радиационного пояса Земли было доказано после проведения измерений при помощи «Спутника-2», который был запущен в 1957 году, а также при помощи аппарата «Эксплорер-1», который был отправлен в космос в 1958 году. Сам радиационный пояс представляет собой тороид, в котором выделяются две области. Первая — это низкий внутренний радиационный пояс на высоте около 4000 км, который состоит из протонов с энергией в десятки МэВ. Вторая — высокий внешний радиационный пояс на высоте около 17 000 км, который состоит преимущественно из электронов в энергией в десятки кэВ. Во внешнем поясе потоки частиц больше, чем во внутреннем. 

Что касается негативных последствий существования такого кокона, то они пока не выявлены.

https://geektimes.ru/post/289345/

Учёные исследуют «бездомные» звёзды.

В гигантских скоплениях из сотен галактик блуждают, испуская призрачную дымку света, бесчисленные звёзды, которые не связаны ни с одной из галактик. Мучительный вопрос для астрономов заключался в следующем: как звёзды вообще оказались разбросаны по всему скоплению?

Недавнее инфракрасное исследование, проведённое космическим телескопом НАСА «Хаббл», который искал так называемый внутрикластерный свет, даёт подсказки к этой загадке. Изучив новые наблюдения «Хаббла», учёные предположили, что эти звёзды блуждали в течение миллиардов лет, и они не являются продуктом более поздней динамической активности внутри скопления галактик, которая исключила бы их из обычных галактик.

Исследование включало 10 скоплений галактик, удалённых почти на 10 миллиардов световых лет. Эти измерения должны быть сделаны из космоса, потому что слабый внутрикластерный свет в 10 000 раз тусклее, чем ночное небо, видимое с земли.

Полученные данные говорят о том, что доля внутрикластерного света по отношению к общему свету в скоплении остаётся постоянной, если смотреть на миллиарды лет назад во времени.

«Это означает, что эти звёзды уже были бездомными на ранних стадиях формирования скопления», – сказал Джеймс Джи из Университета Йонсей в Южной Корее, один из авторов исследования.

Звёзды могут оказаться за пределами своего галактического места рождения, когда галактика движется через газообразный материал в пространстве между галактиками. Во время этого процесса газ и пыль выталкиваются из галактики. Однако, основываясь на новом исследовании «Хаббла», Джи исключает этот механизм в качестве основной причины образования звёзд внутри скопления. Это связано с тем, что доля внутрикластерного света со временем увеличивалась бы, но новые данные «Хаббла» показывают постоянную долю на протяжении миллиардов лет.

«Мы точно не знаем, что сделало их бездомными. Современные теории не могут объяснить наши результаты, но каким-то образом они были произведены в больших количествах в ранней Вселенной», – сказал Джи. – «В ранние годы своего формирования галактики, возможно, были довольно маленькими, и они довольно легко поглощали звёзды из-за более слабого гравитационного захвата».

«Если мы изучим происхождение внутрикластерных звёзд, это поможет нам понять историю сборки целого скопления галактик, и они могут служить видимыми индикаторами тёмной материи, окружающей скопление», – сказал Хенджин Джу из Университета Йонсей, первый автор статьи.

https://aboutspacejornal.net/2023/01/05/учёные-исследуют-бездомные-звёзды/

Магнитное поле штормит

https://xras.ru/project_diary.html?post_id=2598

Впервые за долгое время происходит экстремально сильная магнитная буря. Спасибо Солнцу за это!

Хотя всё это дело ещё сопровождается северным сиянием, но на территории Кузбасса пасмурно(

 https://xras.ru/project_diary.html?post_id=2597