Протоны и нейтроны, известные как нуклоны, являются фундаментальными строительными блоками материи. Однако в экспериментах по ядерной физике нейтронам уделялось меньше внимания, чем протонам. Новая статья, опубликованная в Physical Review Letters, описывает первый взгляд на внутреннюю структуру нейтрона благодаря разработке специального детектора, на создание которого ушло 10 лет.

«Мы впервые обнаружили нейтрон в реакции такого типа, и это весьма важный результат для изучения нуклонов», — заявила Сильвия Никколаи, директор по исследованиям Французского национального центра научных исследований (CNRS).

Центральный нейтронный детектор, установленный в совместном исследовательском подразделении CNRS в Орсе, Университета Париж-Сакле и Университета Париж-Сити. Источник: Silvia Niccolai

Нуклоны состоят из более мелких частиц, называемых кварками и глюонами. Физики стремятся лучше понять, как эти составляющие частицы распределены внутри нуклонов и как они влияют на общий спин нуклона. Для этого они используют установку непрерывного электронного пучка (CEBAF) в Национальном ускорительном комплексе имени Томаса Джефферсона Министерства энергетики США, рассеивая электроны от нуклонных мишеней и обнаруживая конечные продукты этих реакций.

Одна из таких реакций — глубоко виртуальное комптоновское рассеяние (DVCS), в котором электрон взаимодействует с нуклонной мишенью, и нуклон поглощает часть энергии электрона, испуская фотон. Однако детекторы CLAS и CLAS12, используемые для изучения DVCS, в основном фокусировались на протоне, поскольку нейтроны сложнее обнаружить из-за их тенденции рассеиваться на 40 градусов вверх от линии пучка.

Никколаи предложила решение этой проблемы — Центральный нейтронный детектор. Её команда из Лаборатории физики двух бесконечностей Ирен Жолио-Кюри (IJCLab) начала строительство детектора в 2011 году и завершила в 2015 году. Детектор был установлен в CLAS12 в 2017 году.

Хотя детектор мог охватывать необходимые углы для обнаружения нейтронов, команда столкнулась с проблемой загрязнения протонами. Адам Хобарт, научный сотрудник IJCLab, который руководил анализом данных, использовал методы машинного обучения для различения шумовых сигналов от настоящих нейтронов.

Использование центрального нейтронного детектора позволило провести первые измерения DVCS на нейтроне, которые напрямую обнаруживают нейтрон, участвующий в реакции. Это даёт исследователям уверенность в том, что они действительно обнаруживают DVCS, что поможет физикам лучше понять структуру и спин как нейтронов, так и протонов.

Это достижение открывает новые возможности для изучения внутренней структуры нейтронов и их взаимодействия с другими частицами.

В Роскосмосе полагают, что человечество доберется до Марса в течение 50 лет. Об этом глава госкорпорации Юрий Борисов рассказал в интервью Марине Ким. Он считает, что в ближайшие 50 лет будут созданы и отработаны технологии, благодаря которым можно будет гораздо быстрее добираться до Марса.

раньше. В течение ближайших лет, по словам миллиардера, будут запущены пять беспилотных миссий на Марс, и если все пройдет гладко, то уже через четыре года возможен первый пилотируемый полет.  

Также глава Роскосмоса сообщил, что в ближайшей перспективе частные российские компании смогут создавать свои космодромы. Это мировая тенденция (например, в США 70% спутниковых группировок приходится на частные компании), и она вполне может закрепиться в России. Юрий Борисов подчеркнул, что в России создание частных космодромов пока находится на уровне стартапа.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, проливает новый свет на квантовые эффекты в термодинамике и геометрии чёрных дыр. Команда исследователей сосредоточилась на расширении двух классических неравенств на квантовый режим, чтобы улучшить понимание динамики чёрных дыр.

Классический подход к изучению, основанный на общей теории относительности Эйнштейна, не учитывает квантовые эффекты, такие как излучение Хокинга. «Этот проект помог нам установить универсальные границы для руководства исследованиями квантовых эффектов в искривлённом пространстве-времени», — сказала соавтор доктор Фрассино.

Источник: NASA's Goddard Space Flight Center / Jeremy Schnittman, cmglee

Доктор Хеннигар добавил: «Я долгое время исследовал влияние квантовых эффектов на чёрные дыры, и в последнее время меня заинтересовали гравитационные сингулярности и то, какую роль в них могут играть квантовые эффекты». Доктор Педраса отметил: «Мои исследования за последние 15 лет были сосредоточены на чёрных дырах, и последние достижения в области голографии позволили нам изучать квантовые эффекты в физике чёрных дыр более контролируемым и детальным образом».

Внутри типичной чёрной дыры существует область бесконечной плотности, известная как сингулярность. Согласно принципу космической цензуры, сингулярности скрыты за горизонтами событий чёрной дыры. Однако в определённых случаях классическая физика не может обеспечить космическую цензуру, и учёные выдвигают гипотезу, что квантовые эффекты будут покрывать сингулярности, создавая горизонты событий.

Классическое неравенство Пенроуза устанавливает связь между массой чёрной дыры и площадью поверхности горизонта событий. Идея квантового неравенства Пенроуза расширяет эту концепцию, потенциально связывая энергию пространства-времени с полной энтропией чёрной дыры и квантовой материи. Связанное неравенство, известное как обратное изопериметрическое неравенство, устанавливает связь между объёмом, заключенным в горизонте событий чёрной дыры, и площадью её поверхности.

Исследователи использовали структуру для изучения квантовых чёрных дыр с помощью голографии бранного мира, также известной как двойная голография. Они сосредоточились на чёрных дырах BTZ (Банадос-Тейтельбойм-Занелли), которые являются объектами в трёхмерном пространстве-времени, связанном с пространством AdS [тип пространства-времени, которое часто используется в теоретической физике, особенно в контексте теории струн и теории гравитации. Также используется в моделировании поведения частиц в сильных гравитационных полях. Одним из наиболее интересных аспектов пространства AdS является его связь с конформной теории поля (CFT)]. Голографический подход помог учитывать квантовые обратные реакции, которые представляют собой эффекты обратной связи квантовой материи на кривизну пространства-времени.

Исследователи успешно расширили классические неравенства Пенроуза и обратные изопериметрические неравенства для учёта квантовых эффектов. Их предложенная версия справедлива для всех известных чёрных дыр в трехмерном пространстве AdS, даже с любым порядком квантовой обратной реакции.

Наша работа даёт две границы, которые справедливы не только для энтропии чёрной дыры, но и для обобщённой энтропии — комбинации энтропии чёрной дыры и энтропии полей материи за её пределами. Исследования показывают, что если бы энтропия чёрных дыр и материи превысила общую энергию пространства-времени, то образовалась бы голая сингулярность.

Объяснили исследователи

Для обратного изопериметрического неравенства исследователи обнаружили, что чёрные дыры, которые нарушают это неравенство (известные как суперэнтропийные чёрные дыры), термодинамически нестабильны. Даже когда в игру вступают квантовые эффекты, стабильность чёрных дыр по-прежнему в значительной степени зависит от термодинамического объёма.

Говоря о влиянии своей работы на область квантовой информации, исследователи заявили: «Оба наших результата — квантовое неравенство Пенроуза и квантовое изопериметрическое неравенство — можно понимать как границы энтропии. Энтропия по своей сути является теоретико-информационной величиной, и поэтому мы предоставляем доказательства фундаментальных ограничений в квантовой теории информации при наличии гравитации. Вполне вероятно, что эти идеи могут иметь отношение к квантовой информации».

Массивное столкновение галактик, вызванное галактикой NGC 7318b, движущейся со скоростью 2 миллиона миль в час (3,2 миллиона км/ч), было запечатлено в беспрецедентных деталях с помощью одного из самых мощных телескопов Земли — телескопа Уильяма Гершеля. Столкновение произошло в Квинтете Стефана, близлежащей группе галактик, состоящей из пяти галактик, впервые обнаруженных почти 150 лет назад.

Квинтет Стефана представляет собой «галактический перекрёсток», где прошлые столкновения галактик оставили после себя сложное поле фрагментов. Прохождение галактики NGC 7318b вызвало сильнейший удар, подобный «звуковому удару от реактивного истребителя», что относится к числу самых поразительных явлений во Вселенной.

Радионаблюдения за Квинтетом Стефана на разных частотах, полученные с помощью низкочастотной решетки (LOFAR) и очень большой решетки (VLA). Красные цвета указывают на сильное радиоизлучение, исходящее от фронта ударной волны, а также от некоторых галактик в группе и за её пределами.  Источник: University of Hertfordshire

Профессор Гэвин Далтон, главный исследователь WEAVE в RAL Space и Оксфордском университете, добавил: «Потрясающе видеть уровень детализации, раскрытый WEAVE. Помимо подробностей ударной волны и разворачивающегося столкновения, которые мы видим в Квинтете Стефана, эти наблюдения дают замечательную перспективу того, что может происходить при формировании и эволюции едва различимых слабых галактик, которые мы видим на пределе наших нынешних возможностей».

Доктор Марк Балселлс, директор Группы телескопов Исаака Ньютона, отметил: «Я рад видеть, что данные, собранные во время первого запуска WEAVE, уже дают впечатляющий результат, и я уверен, что это лишь один из первых примеров открытий, которые станут возможны с помощью WEAVE на телескопе Уильяма Гершеля в ближайшие годы».

27 ноября в китайском Чэнду состоится официальная премьера нового Geely Coolray — в Китае машина именуется как BinYue L. Важной особенностью оснащения популярного кроссовера станет система Flyme Auto, которая объединяет в себе облачные сервисы и медиасистему.

Фото: Geely

В состав последней входит экран с диагональю 14,6 дюйма и разрешением 1920 х 1080 пикселей, а также процессор E02. Интересно, что медиасистема постоянно готова к управлению голосом — для этого не нужно ничего нажимать или активировать, причем обработка голосовых запросов осуществляется средствами самой системы, подключение к интернету не требуется. Flyme Auto поддерживает более 100 приложений и их обновление в реальном времени. В общем, для Geely Coolray это действительно новый уровень медиасистемы.

Фото: Geely

Фото: Geely

Габариты Geely BinYue L — 4380 x 1800 x 1609 мм при длине колесной базы 2600 мм. В плане техники никаких новшеств: 1,5-литровый турбомотор мощностью 180 л.с. и 7-ступенчатый «робот». Стоимость машины по предзаказу — от 12,5 до 13,4 тыс. долларов.

Гипотеза панспермии продолжает вызывать оживлённые дискуссии в научном сообществе. Открытие внеземной жизни на астероидах или внутри метеоритов имело бы глубокие последствия для понимания происхождения и распространения жизни во Вселенной.

Недавнее исследование, проведённое учеными из Имперского колледжа Лондона, проливает новый свет на эту тему. В статье «Быстрая колонизация образца Рюгу, доставленного из космоса, земными микроорганизмами», опубликованной в журнале Meteoritics & Planetary Science, исследователи сообщают о результатах анализа образца A0180, полученного миссией JAXA Hayabusa 2 с астероида 162173 Рюгу.

Снимки образца A0180, сделанные с помощью электронного микроскопа. (a) Изображение в обратнорассеянных электронах, показывающее матрицу, в которой преобладает филлосиликат с фрамбоидальным и сфероидальным магнетитом, доломитом и сульфидом. Присутствуют области, содержащие обильное органическое вещество. Источник: Meteoritics & Planetary Science (2024). DOI: 10.1111/maps.14288

Образец, доставленный на Землю в герметичной камере, был открыт в азоте в чистой комнате класса 10 000 для предотвращения загрязнения. Класс 10 000 относится к классификации чистоты воздуха в контролируемой среде, которая основана на количестве частиц размером 0,5 микрометра или больше, которые разрешены в одном кубическом футе воздуха. В частности, класс 10 000 означает, что в одном кубическом футе воздуха допускается не более 10 000 частиц размером 0,5 микрометра или больше. Это довольно строгий стандарт чистоты, который обычно используется в высокотехнологичных отраслях. Для сравнения, обычный офис или жилое помещение может иметь до 1 000 000 частиц такого же размера в одном кубическом футе воздуха.

Несмотря на строгие меры контроля загрязнения, исследователи обнаружили на поверхности образца стержни и нити органического вещества, интерпретируемые как нитевидные микроорганизмы. Изменения в размерах и морфологии этих структур напоминали известные земные микробы, а статистика популяции показала, что микроорганизмы возникли в результате земного загрязнения на этапе подготовки образцов.

Результаты исследования продемонстрировали, что земная биота быстро колонизирует внеземной материал, даже при строгом контроле загрязнения. «Наши наблюдения показали, что обилие этих нитей менялось со временем, что указывает на рост и упадок популяции прокариот со временем генерации 5,2 дня», — отмечают исследователи.

Эти выводы подчёркивают необходимость улучшенных процедур контроля загрязнения в будущих миссиях по доставке образцов, чтобы предотвратить микробную колонизацию и обеспечить целостность внеземных образцов. «Всё, что используется для сбора внеземного материала, происходит с планеты, наводнённой микробной жизнью, что делает задачу сбора образцов без загрязнения крайне сложной», — добавляют исследователи.

NASA также сталкивается с этой проблемой, пытаясь избежать попадания земных микробов на Марс. Несмотря на строительство зондов и посадочных модулей в чистых помещениях, в них были обнаружены виды микробов, которые не только избегают методов дезинфекции, но и приспосабливаются к использованию чистящих средств в качестве источника пищи.

К концу года автодилеры принялись активно распродавать машины. Внушительные скидки есть у разных брендов, это касается и кроссоверов SWM, выпускаемых на мощностях «Автотора» в Калининграде.

Фото: SWM

Так, например, дилер Peleton сейчас предлагает кроссовер SWM G01 в топовой комплектации Optimum за 1,9 млн рублей — при том, что цена машины по прайсу — 2,495 млн рублей. Внушительную скидку в размере почти 600 тыс. рублей представитель дилера объяснил желанием продать максимальное число автомобилей 2023 года выпуска. В итоге кроссовер получается дешевле Lada Vesta Sportline со 118-сильным 1,6-литровым двигателем.

Габариты SWM G01 составляют 4610 х 1855 х 1725 мм при длине колесной базы 2750 мм. Под капотом установлен 1,5-литровый турбированный бензиновый мотор мощностью 139 л.с. в сочетании с 7-ступенчатой роботизированной коробкой передач. Привод только передний.

Новое исследование, проведённое под руководством Университета Кертина, обнаружило потенциально древнейшее прямое свидетельство активности горячей воды на Марсе, что указывает на возможное наличие условий, пригодных для жизни в ранней истории планеты.

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, сосредоточено на анализе зерна циркона возрастом 4,45 миллиарда лет из знаменитого марсианского метеорита NWA7034, также известного как Black Beauty. Используя наномасштабную геохимию, исследователи обнаружили геохимические «отпечатки» богатых водой жидкостей в этом образце.

Образец марсианского метеорита, известного как Black Beauty. Источник: Curtin University / Aaron Cavosie

Соавтор исследования, доктор Аарон Кавози из Школы наук о Земле и планетах Кертинского университета, пояснил: «Мы использовали наномасштабную визуализацию и спектроскопию для обнаружения свидетельств присутствия горячей воды на Марсе 4,45 миллиарда лет назад. Гидротермальные системы были необходимы для развития жизни на Земле, и наши выводы свидетельствуют о том, что на Марсе была вода, ключевой ингредиент для обитаемой среды, в течение самой ранней истории формирования коры».

Исследователи определили закономерности элементов в цирконе, включая железо, алюминий, иттрий и натрий. Эти закономерности указывают на присутствие воды во время ранней магматической активности Марса.

Доктор Кавози добавил, что исследование того же зерна циркона, проведённое Кертином в 2022 году, показало, что оно было «шокировано» ударом метеорита, что делает его первым и единственным известным подвергшимся шоку цирконом с Марса. Новое исследование выявляет явные признаки наличия богатых водой жидкостей, которые присутствовали в период формирования зёрен, и предоставляет геохимические маркеры воды в древней марсианской коре.

Это исследование открывает новые возможности для понимания древних марсианских гидротермальных систем, связанных с магматизмом, а также прошлой обитаемости планеты. Несмотря на то, что кора Марса перенесла мощные удары метеоритов, вызвавшие значительные изменения поверхности, вода присутствовала на ней в ранний донойский период, примерно 4,1 миллиарда лет назад.

Компания Lunar Outpost, базирующаяся в Колорадо, объявила о партнёрстве со SpaceX для доставки своего лунохода программы Artemis на Луну с помощью космического корабля Starship. Соглашение было подписано 21 ноября, однако компании не раскрыли график запуска и другие условия сделки.

Lunar Outpost является одной из трёх компаний, выбранных NASA в апреле для участия в первой фазе программы Lunar Terrain Vehicle (LTV), целью которой является разработка лунохода для поддержки будущих миссий Artemis. Согласно условиям контракта, компании должны самостоятельно обеспечить доставку своих луноходов на Луну, после чего они смогут использовать их в коммерческих целях в свободное время от миссий NASA.

Генеральный директор Lunar Outpost Джастин Сайрус объяснил выбор SpaceX «технологической зрелостью, темпами развития и качеством организации». Он также отметил, что Starship сможет обеспечить надёжную посадку на поверхность Луны в нужные сроки. Lunar Outpost спроектировал свой луноход таким образом, чтобы он был совместим с максимально возможным количеством потенциальных систем посадки, однако компания не раскрыла, какие другие транспортные средства рассматривались наряду со Starship.

Иллюстрация лунохода Lunar Dawn, который разрабатывается Lunar Outpost после того, как Lockheed Martin покинула команду, работавшую над ним. Источник: Lunar Outpost

Lunar Outpost возглавляет команду, в которую входят Leidos, MDA Space, Goodyear и General Motors. Недавно к команде присоединился Leidos, заменив Lockheed Martin в сентябре. Команда активно работает над доработкой конструкции лунохода, включая недавнюю поездку астронавтов NASA на прототипе для проверки человеческого фактора.

Первая фаза контракта завершится примерно через шесть месяцев с предварительным обзором дизайна (PDR). Затем NASA запросит предложения от Lunar Outpost, Intuitive Machines и Venturi Astrolab для следующей фазы по разработке лунохода и закупке услуг. Бюджетные ограничения могут привести к тому, что агентство выберет только одну компанию для следующего этапа, однако Сайрус и другие представители отрасли призывают NASA выбрать несколько компаний для обеспечения избыточности.

Lunar Outpost недавно объявила о привлечении раунда серии A, размер которого компания не раскрывает по причинам конкуренции. Финансирование будет направлено на работу над Lunar Outpost Eagle, компания планирует продолжить работу над луноходом, даже если её не выберут для следующего этапа программы LTV NASA, ссылаясь на коммерческий интерес со стороны потенциальных клиентов.

Китайские процессоры Loongson ещё не захватили рынок, но зато уже работают в космосе. 

Как стало известно, китайский космический корабль Tianzhou, который в рамках миссии Tianzhou-8 отправился к космической орбитальной станции Tiangong 15 ноября, был оснащен космической системой на базе процессоров Loongson. 

создано DALL-E

Само собой, это не были такие же CPU, как компания делает для потребительского и корпоративного рынка. Космические процессоры были изготовлены с использованием неназванного «продвинутого» технологического узла, правда, вероятно, это всё же более старый техпроцесс, потому что обычно для космических миссий новейшие нормы не используют. 

Система с процессорами Loongson, судя по всему, была перенесена на борт Tiangong, где будет выполнять какие-то научные задачи. Сообщается, что они связаны с идентификацией источников наземного излучения.