Международная команда астрономов впервые детально изучила истинную форму знаменитой Туманности Кольцо (М57), расположенной в созвездии Лиры на расстоянии около 2000 световых лет от Земли. Исследование проводилось под руководством учёных из Рочестерского технологического института и Центра науки о визуализации.

Туманность Кольцо, открытая Шарлем Мессье во время его охоты за кометами, представляет собой остатки звезды, похожей на Солнце, которая сбросила свои внешние слои около 6000 лет назад. В центре туманности находится белый карлик, чьё интенсивное ультрафиолетовое излучение заставляет окружающий газ светиться характерным зелёно-голубым светом из-за ионизированных кислорода и азота.

Туманность Кольцо, полученная в видимом свете космическим телескопом «Хаббл, слева; в радиоизлучении молекул CO с помощью субмиллиметровой решетки (SMA), в центре; и в инфракрасном диапазоне космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST), справа. Изображение наложено на контуры излучения CO, движущегося перпендикулярно нашей линии зрения, показывая, как молекулярный газ, изображенный SMA, окутывает ионизированный газ, изображенный JWST. Источник: NASA/ESA/O'Dell/Ferland/Henney/Peimbert/Thompson; SMA image and SMA/JWST, Joel Kastner/RIT

Для определения точной формы туманности учёные использовали Субмиллиметровый телескоп (SMA), расположенный на вершине горы Мауна-Кеа на Гавайях. Этот радиотелескоп, состоящий из восьми 6-метровых антенн, позволил исследователям картографировать распределение монооксида углерода вокруг туманности.

С момента первой фотографии туманности в 1886 году астрономы выдвигали различные предположения о её форме — от простого пылевого кольца до структуры, напоминающей мыльный пузырь. Однако новые наблюдения показали, что Туманность Кольцо имеет форму эллипсоида. Учёные пришли к такому выводу, анализируя скорость и расположение молекул угарного газа по данным SMA.

Исследование также преподнесло неожиданный сюрприз: были обнаружены высокоскоростные концентрации газа на противоположных концах эллипсоидальной туманности, что указывает на влияние звезды-компаньона. Эти результаты перекликаются с недавними наблюдениями Южной Кольцевой туманности в созвездии Паруса, проведёнными космическим телескопом «Джеймс Уэбб».

Международная группа астрономов из Йельского университета обнаружила древний квазар, который может помочь разгадать одну из главных загадок ранней Вселенной — переход от космических Тёмных веков к эпохе реионизации.

Квазар, получивший обозначение J1429+5447, находится в созвездии Лиры на расстоянии 12 миллиардов световых лет от Земли. Это означает, что мы наблюдаем его таким, каким он был всего через 1,6 миллиарда лет после Большого взрыва.

Художественное представление ядра квазара. Источник: Courtesy T. Mueller / MPIA

История Вселенной началась около 13,8 миллиарда лет назад с Большого взрыва. В первые минуты сформировались лёгкие элементы — водород и гелий. Спустя примерно 380 тысяч лет появилось реликтовое излучение, ознаменовавшее начало Тёмных веков — периода, когда Вселенная находилась практически без света.

Наблюдения за квазаром, о которых учёные сообщили 14 января на собрании Американского астрономического общества, показали экстремальные колебания в интенсивности его рентгеновского излучения. За четыре месяца между измерениями, проведёнными космическими телескопами NuSTAR и Chandra, мощность излучения удвоилась.

«Уровень вариативности рентгеновского излучения с точки зрения интенсивности и скорости изменений действительно экстремален, — поясняет соавтор исследования, профессор физики и астрономии Мег Урри. — Это почти наверняка объясняется направленным в нашу сторону джетом — конусом частиц, который распространяется на расстояние до миллиона световых лет от центральной сверхмассивной чёрной дыры. Поскольку джет движется почти со скоростью света, эффекты специальной теории относительности Эйнштейна ускоряют и усиливают эту вариативность».

Открытие может помочь объяснить, что именно вызвало первичную ионизацию атомов водорода, которая сделала Вселенную прозрачной и позволила сформироваться первым звёздам и галактикам.

В центре нашей галактики находится сверхмассивная чёрная дыра Стрелец A* (Sagittarius A*, Sgr A*), масса которой превышает массу четырёх миллионов Солнц. Длительные наблюдения за звёздами, вращающимися вокруг неё, позволили оценить её массу в 4,3 солнечных масс с погрешностью около 100 000 солнечных масс. Телескоп Event Horizon уточнил эту оценку до 4,297 солнечных масс с погрешностью около 10 000.

Изображение сверхмассивной черной дыры Sag A* в поляризованном свете. Источник: EHT Collaboration

Новое исследование показывает, что с помощью будущих космических гравитационно-волновых обсерваторий, таких как LISA, можно будет получить ещё более точные измерения массы и вращения чёрной дыры. Ключевую роль в этих измерениях сыграют коричневые карлики — космические объекты, находящиеся по массе между планетами и звёздами. Их масса составляет от 13 до 78 масс Юпитера, что делает их слишком большими для планет, но недостаточно массивными для запуска термоядерных реакций, как у звёзд.

Учёные предполагают, что некоторые коричневые карлики, довольно распространённые в центре галактики, будут захвачены гравитацией Стрельца A* и начнут медленно падать на него по спирали. Поскольку масса коричневых карликов составляет менее сотой массы Солнца, их взаимодействие с чёрной дырой представляет собой пример слияния с экстремальным соотношением масс (XMRI).

По расчётам исследователей, обсерватория LISA сможет наблюдать около 20 таких падающих коричневых карликов. Гравитационные волны, производимые этим процессом, позволят определить массу Стрельца A* с точностью до одной миллионной и скорость его вращения с точностью до одной десятитысячной. Хотя эти оценки представляют наиболее оптимистичный сценарий, они демонстрируют огромный потенциал будущих гравитационно-волновых наблюдений.

В ходе 245-го заседания Американского астрономического общества представители Института космического телескопа (STScI) сообщили о грядущем существенном сокращении финансирования телескопа «Хаббл». Согласно новому бюджетному плану NASA на 2026–2028 финансовые годы, ежегодное финансирование обсерватории будет снижено до $83–87,8 миллионов.

Как отметила Джулия Роман-Дюваль, временный руководитель отдела миссии телескопа «Хаббл», такое сокращение — более чем на 20% от текущих затрат — серьёзно повлияет на работу 35-летней обсерватории. «При таком бюджете мы не сможем продолжать работу в прежнем режиме», — подчеркнула она.

Космический телескоп «Хаббл» после последней миссии по обслуживанию в 2009 году. Источник: NASA

Уже в 2025 финансовом году NASA планирует сократить бюджет до $89 миллионов. Это привело к закрытию аккаунтов «Хаббла» в социальных сетях в октябре 2023 года, а в марте 2024 года прекратит работу сайт hubblesite.org — его контент будет перенесён на веб-ресурсы NASA. Финансирование грантов на исследования сократится с $30 миллионов до $15,9 миллионов в год.

Сокращение штата сотрудников в STScI и Центре космических полётов Годдарда NASA повысит риски для всей миссии. «Именно эти специалисты решают непредвиденные проблемы и устраняют аномалии. Их отсутствие значительно повысит уязвимость проекта», — пояснила Роман-Дюваль.

Несмотря на технические сложности, включая отказ гироскопа в июне прошлого года, сам телескоп продолжает эффективно работать. По словам директора STScI Дженнифер Лотц, за последние 10 лет «Хаббл» увеличил научную продуктивность на 30%, хотя его бюджет фактически уменьшился на столько же из-за инфляции.

Специалисты предупреждают, что финансовые трудности «Хаббла» могут стать предвестником аналогичных проблем для телескопа «Джеймс Уэбб». «Влияние инфляции реально, бюджет NASA ограничен, и риски для поддержки JWST могут возникнуть уже с октября», — заключила Лотц.

Космические силы США заключили контракт на сумму $1,9 млн с компанией Slingshot Aerospace, специализирующейся на анализе спутниковых данных. Целью сотрудничества является разработка технологий для выявления электронных помех, направленных на сигналы GPS.

Контракт, выданный через инновационное подразделение SpaceWERX в рамках программы Small Business Innovation Research (Phase 2), сфокусирован на применении инструментов искусственного интеллекта для идентификации потенциальных угроз GPS-сигналам.

Платформа Slingshot анализирует данные тысяч партнёрских спутников на орбите, создавая глобальную сеть наблюдения за активностью помех GPS. Эти спутники пассивно собирают информацию о деградации сигнала, позволяя системе генерировать карты помех по всему миру практически в режиме реального времени.

Источник: Slingshot Aerospace

«Мы сосредоточены на более быстром предоставлении полезных данных с помощью прогностической аналитики», — заявил 15 января генеральный директор Slingshot Aerospace Тим Солмс. При этом компания не раскрывает, какие именно партнёрские спутники участвуют в проекте.

Slingshot использует модель искусственного интеллекта под названием Agatha, изначально разработанную по контракту с Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA). Модель создана для выявления необычного поведения в спутниковых группировках и адаптируется для различения случайных помех и преднамеренных попыток глушения или подмены сигнала.

Контракт Phase 2 основан на более раннем контракте Phase 1, полученном Slingshot в 2021 году, что отражает растущий интерес правительства к защите глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS). Эти системы, включающие американскую GPS, европейскую Galileo и другие, предоставляют важнейшие данные о позиционировании и времени, лежащие в основе современных военных операций и гражданской инфраструктуры.

Инвестиции Космических сил США производятся на фоне увеличения числа случаев помех GPS-сигналов по всему миру.

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) зафиксировал уникальное явление — инфракрасное свечение межзвёздного вещества, вызванное вспышкой сверхновой, произошедшей около 350 лет назад. Это открытие позволило учёным впервые детально исследовать трёхмерную структуру космической пыли и газа.

При коллапсе ядра массивной звезды образовалась ударная волна, которая, достигнув поверхности звезды, породила мощный импульс рентгеновского и ультрафиолетового излучения. Спустя столетия этот световой импульс достиг межзвёздного вещества, заставив его светиться в инфракрасном диапазоне.

 Сделав несколько снимков области вокруг остатка сверхновой Кассиопея А в течение трёх лет с помощью телескопа Spitzer, астрономы смогли изучить ряд световых эхо. Космический телескоп JWST сфотографировал некоторые из этих световых эхо более подробно. Изображение: NASA/JPL-Caltech/Y. Kim (Univ. of Arizona/Univ. of Chicago), ESA, CSA, STScI, Danny Milisavljevic (Purdue University), Ilse De Looze (UGent), Tea Temim (Princeton University). Light Echoes Inset: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Jencson (Caltech/IPAC)

«Мы были поражены таким уровнем детализации», — отметил Джейкоб Дженксон из Caltech/IPAC, главный исследователь научной программы. Его коллега Джош Пик из Института космического телескопа добавил: «Мы видим слои. Полагаем, что каждая плотная, пыльная область, которую мы наблюдаем, имеет подобную структуру изнутри».

Снимки, полученные камерой NIRCam телескопа Webb, демонстрируют явление светового эха — результат взаимодействия вспышки звезды с окружающими облаками пыли. В отличие от видимого светового эха, инфракрасное возникает при нагревании пыли энергетическим излучением.

Исследователи обнаружили плотные слои материи с удивительно малыми масштабами — около 400 астрономических единиц, что составляет менее одной сотой светового года. «Мы не знали, что межзвёздная среда имеет структуры такого малого масштаба», — подчеркнул Пик.

Научная программа также включает дальнейшие спектроскопические наблюдения с помощью инструмента MIRI. Команда планирует отслеживать эволюцию светового эха в течение нескольких месяцев, изучая изменения в составе и состоянии молекул.

В будущем поиском подобных явлений займётся космический телескоп Nancy Grace Roman, который будет проводить обзор галактической плоскости в поисках новых инфракрасных световых эхо для дальнейшего изучения телескопом «Джеймс Уэбб».

В Космическом центре имени Кеннеди полным ходом идёт подготовка ракеты-носителя Space Launch System (SLS) для миссии Artemis 2 — первого пилотируемого полёта к Луне со времён программы «Аполлон». Команда NASA уже установила четыре сегмента твердотопливных ускорителей в здании вертикальной сборки (VAB). Впереди — монтаж центральных секций, передне-центральных сегментов и носовых обтекателей.

Однако специалисты агентства столкнулись с серьёзными временными ограничениями. Сертификация каждого ускорителя действительна только 12 месяцев с момента установки первых двух сегментов, которая состоялась 19 декабря 2024 года. Срок действия сертификации левого ускорителя истекает в декабре 2025 года, правого — в январе 2026 года. NASA может продлить этот период с помощью специального разрешения, как это уже было сделано для миссии Artemis 1, когда ускорители оставались в собранном состоянии 23 месяца.

Источник: NASA

Параллельно со сборкой ускорителей продолжается работа с центральной ступенью в отсеке № 2 здания VAB. После завершения монтажа ускорителей её переместят в отсек № 3 для интеграции. Затем последует установка адаптера ступеней (LVSA), временной криогенной двигательной установки (ICPS) и, наконец, космического корабля Orion.

Особое внимание уделяется подготовке корабля Orion, который станет первым пилотируемым кораблём NASA, испытанным в полёте к Луне. Впервые будет полностью функциональна система аварийного спасения — в предыдущих полётах (EFT-1 в 2014 году и Artemis 1) были активны только двигатели отделения, но не двигатели увода корабля от аварийной ракеты.

По текущим планам NASA намерено провести полную заправку SLS и симуляцию обратного отсчёта (WDR) уже этим летом, но пока без установленного корабля Orion. Такой подход позволит параллельно тестировать обе системы — носитель и корабль, что может ускорить подготовку к запуску, намеченному на апрель 2026 года.

Инженеры Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) успешно реализовали один из самых известных мысленных квантовых экспериментов в реальных условиях. Их достижение предлагает более надёжный способ выполнения квантовых вычислений и может помочь в решении проблемы коррекции ошибок — одного из главных препятствий на пути к созданию работающего квантового компьютера.

Команда учёных под руководством профессора Андреа Морелло использовала атом сурьмы, который значительно сложнее стандартных кубитов — базовых квантовых элементов. «В нашем эксперименте роль „кошки" играет атом сурьмы. Сурьма — тяжёлый атом с большим ядерным спином, который может принимать восемь различных направлений, а не только два», — поясняет Си Юй, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Nature Physics.

Слева направо: исследователи UNSW Бенджамин Вильгельм, Си Юй, профессор Андреа Морелло, доктор Даниэль Холмс. Источник: UNSW Sydney

Эта особенность имеет важное значение для разработки квантовых компьютеров. В то время как обычный кубит может находиться только в двух состояниях (0 или 1), атом сурьмы предоставляет больше возможностей для защиты квантовой информации. «Как гласит поговорка, у кота девять жизней. Одной царапины недостаточно, чтобы его убить. Нашей метафорической „кошке" понадобится семь последовательных ошибок, чтобы превратить „0" в „1"», — объясняет Юй.

Атом сурьмы размещён внутри кремниевого квантового чипа, подобного тем, что используются в компьютерах и мобильных телефонах, но адаптированного для работы с квантовым состоянием отдельного атома. Чип был изготовлен доктором Даниэль Холмс из UNSW, а атом сурьмы внедрён специалистами Мельбурнского университета.

Значимость этого прорыва заключается в том, что он открывает путь к новому способу выполнения квантовых вычислений с повышенной устойчивостью к ошибкам. «Если происходит ошибка, то мы обнаруживаем её сразу же и можем исправить до того, как накопятся другие», — отмечает профессор Морелло.

В рамках нового поколения видеокарт Nvidia снова выпустила для Китая специальную версию своей флагманской модели. И теперь мы знаем, что из себя представляет GeForce RTX 5090D. 

фото Videocardz

Эта карта интереснее всего будет геймерам, так как игровая производительность относительно обычной GeForce RTX 5090 никак не изменилась. У китайской карты нет никаких ограничений, разве что лимит мощности нельзя будет менять, но это уже речь о разгоне. 

Но в целом ограничения есть, и сразу несколько. Во-первых, производительность в задачах ИИ снижена с 3352 до 2375 TOPS. Во-вторых, новинка не поддерживает майнинг — процесс отключится через три секунды после старта. В-третьих, GeForce RTX 5090D нельзя объединить с другими такими же в рамках одной системы. Все эти ограничения нацелены на профессиональное использование адаптера, и в первую очередь в вычислениях, связанных с ИИ. Более того, вывод моделей ИИ тоже полностью заблокирован, как и майнинг. 

 Исследователи из IBM Quantum совместно с коллегами из Кёльнского университета и Гарвардского университета успешно продемонстрировали новый протокол дальнодействующей квантовой запутанности на 54-кубитном квантовом компьютере ibm_sherbrooke, работающем на процессоре IBM Eagle мощностью 127 кубит.

В 2022 году учёные из Института теоретической физики Кёльнского университета и физического факультета Гарварда опубликовали теоретический протокол для создания широко изучаемого состояния дальнодействующей запутанности. Эта работа привлекла внимание команды IBM, поскольку имела значение не только для физики конденсированных сред, но и для долгосрочных перспектив квантовой коррекции ошибок.

IBM Quantum Eagle. Фото: Carl De Torres of StoryTK for IBM

«Это первый квантовый эксперимент, использующий правило Борна для создания критического состояния Нишимори без необходимости точной настройки, как в классическом мире», — отметил Гуй-И Чжу.

Результаты исследования могут иметь важное значение для развития квантовых вычислительных систем. IBM Quantum планирует улучшить протокол и разработать новое оборудование в ближайшие годы. К 2029 году компания намерена создать высокопроизводительную квантовую систему с возможностью коррекции ошибок.