Космические телескопы «Джеймс Уэбб» (JWST) и TESS помогли астрономам обнаружить и изучить редчайшее явление — распадающиеся планеты, которые буквально «разливают» свои недра в космическое пространство. Две независимые исследовательские группы из Пенсильванского университета и Массачусетского технологического института представили свои результаты наблюдений.

Команда учёных из Пенсильванского университета использовала JWST для изучения состава внутренней структуры каменистой планеты K2-22b, которая вращается вокруг своей звезды каждые 9,1 часа при температуре поверхности 2100 К — достаточной для испарения железа и горных пород. Планета оставляет за собой характерный пылевой шлейф, напоминающий хвост кометы.

«Эти планеты буквально выплёскивают свои внутренности в космос, и благодаря JWST мы наконец получили возможность изучить их состав и увидеть, из чего на самом деле состоят планеты, вращающиеся вокруг других звёзд», — объяснил Ник Тусай, аспирант Пенсильванского университета и ведущий автор одного из исследований.

Спектральный анализ K2-22b показал неожиданные результаты — присутствие углекислого газа и оксида азота, — соединений, обычно ассоциирующихся с ледяными телами, а не с мантией каменистых планет.

Параллельно группа из MIT, используя телескоп TESS, обнаружила новую распадающуюся планету BD+05 4868 Ab с самыми впечатляющими пылевыми хвостами из всех известных на сегодняшний день. Протяжённость этих хвостов достигает 9 миллионов километров, охватывая более половины орбиты планеты, которую она проходит за 30,5 часов.

«Скорость испарения планеты просто катастрофическая — она теряет массу, эквивалентную массе Луны, каждый миллион лет. Нам невероятно повезло наблюдать последние часы этой умирающей планеты», — отметил Марк Хон, учёный группы MIT TESS Science Office.

Особенно ценным для исследования было то, что звезда BD+05 4868 A примерно в 100 раз ярче, чем звезда K2-22, что делает эту систему идеальной для дальнейших исследований. Обе команды уже подали совместную заявку на наблюдение BD+05 4868 A с помощью телескопа «Джеймс Уэбб», что может открыть новые горизонты в понимании внутреннего строения экзопланет.

Компания Blue Origin успешно запустила суборбитальную ракету New Shepard с миссией NS-29 4 февраля 2025 года. Запуск состоялся с космодрома Launch Site One в Западном Техасе в 11:00 по восточному времени США. Ракета достигла максимальной высоты 105 километров над уровнем моря. Капсула приземлилась через 10 минут и 6 секунд после старта, примерно через две с половиной минуты после того, как ускоритель совершил посадку с включёнными двигателями.

Изначально запуск NS-29 планировался на неделю раньше, но был отложен из-за погодных условий и технической проблемы с авионикой, которая не позволяла подтвердить команды управления.

Особенностью этого полёта стало вращение капсулы после отделения от ускорителя. Двигатели системы управления реактивным движением капсулы были запрограммированы на её вращение со скоростью 11 оборотов в минуту, что позволило смоделировать условия лунной гравитации внутри капсулы. Комментаторы во время трансляции запуска подтвердили, что капсула действительно начала вращаться по плану, хотя компания не предоставила точных данных о достижении условий лунной гравитации и их продолжительности.

На борту капсулы находилось 29 полезных нагрузок, 17 из которых были предоставлены NASA в рамках программы Flight Opportunities, поддерживающей разработку возможностей моделирования лунной гравитации для New Shepard. Эксперименты охватывали шесть широких категорий: использование ресурсов, снижение воздействия пыли, системы обитания, датчики и приборы, технологии малых космических аппаратов, а также вход в атмосферу, спуск и посадка. Один дополнительный груз был установлен на внешней стороне ускорителя для воздействия на него космических условий.

Blue Origin обсуждала возможность предоставления такой услуги в течение нескольких лет и около четырёх лет назад достигла соглашения с программой Flight Opportunities по её разработке и демонстрации. Дэйв Лимп, генеральный директор Blue Origin, отметил в социальных сетях в прошлом месяце: «Это совершенно новый способ обеспечить лунную гравитацию для NASA и других поставщиков лунных технологий, ускоряя их исследования и технологическую готовность при значительно меньших затратах».

Во время спуска капсулы один из трёх парашютов изначально не раскрылся после развёртывания. Капсула способна приземляться с использованием только двух парашютов, что уже происходило во время другого полёта New Shepard в мае 2024 года. Комментаторы трансляции сообщили, что компания тестировала новую конструкцию парашютов, но не раскрыли подробностей изменений. Третий парашют полностью раскрылся незадолго до приземления.

Американские учёные разработали способ создания закрученных спиральных структур из симметричных полупроводниковых частиц, что открывает новые возможности для технологий управления светом. Исследователи из Корнеллского университета использовали специальные наночастицы, так называемые «магические кластеры», для формирования тонких плёнок с уникальными оптическими свойствами.

Главной особенностью созданных материалов является их хиральность — способность по-разному взаимодействовать со светом в зависимости от его поляризации. Традиционно такие материалы создавались из органических молекул, но команде под руководством Ричарда Робинсона, доцента кафедры материаловедения и инженерии, удалось добиться этого эффекта с использованием неорганических полупроводников.

«Круговой дихроизм означает, что материал по-разному поглощает право- и левополяризованный свет, подобно тому, как резьба определяет направление закручивания», — поясняет Робинсон. Его команда обнаружила, что контролируя геометрию высыхания плёнки, можно управлять её структурой и хиральностью.

Исследователи применили метод испарения для преобразования линейных нанокластерных сборок в спиральные формы. Полученные плёнки демонстрируют исключительно сильное взаимодействие света с веществом, превосходя предыдущие рекордные значения для неорганических полупроводников почти в сто раз.

Томас Уграс, аспирант в области прикладной и инженерной физики, отмечает универсальность метода: «Техника сборки придаёт не только хиральность, но и линейное выравнивание нанокластерным волокнам при их осаждении, делая плёнки чувствительными как к циркулярно-, так и к линейно-поляризованному свету».

Это открытие может найти применение в создании голографических 3D-дисплеев, квантовых компьютеров, работающих при комнатной температуре, сверхэкономичных устройств и даже неинвазивных медицинских диагностических систем для анализа уровня глюкозы в крови.

В ходе масштабного исследования астрофизики впервые обнаружили в межзвёздном пространстве дейтерированный метилмеркаптан (CH2DSH) — важное серосодержащее органическое соединение. Открытие было сделано при наблюдении за протозвездой IRAS 16293-2422 B, которая по своим характеристикам напоминает молодое Солнце.

Учёные провели детальный спектроскопический анализ, используя как миллиметровые волны, так и дальний инфракрасный синхротронный спектр. Это позволило выполнить глобальный торсионный анализ трёх низших торсионных подсостояний молекулы. В общей сложности было проанализировано 3419 миллиметровых переходов вместе с 43 инфракрасными торсионными центрами поддиапазонов.

В результате наблюдений удалось идентифицировать 46 спектральных переходов, включая восемь относительно чистых линий. Расчёты показали, что концентрация CH2DSH составляет (3,0±0,3)×1014 молекул на квадратный сантиметр. Особый интерес представляет сравнение соотношений концентраций HDCS/CH2DSH и HDCO/CH2DOH, которое указывает на существенные различия в межзвёздной химии серо- и кислородсодержащих органических соединений.

Это открытие имеет важное значение для понимания происхождения серосодержащих пребиотических молекул — предшественников биологически важных соединений. Впервые обнаруженное в межзвёздной среде дейтерированное серосодержащее сложное органическое соединение может помочь учёным лучше понять процессы формирования органических молекул в космосе.

Международная группа учёных под руководством Жоаны Тейшейры из Университета Порту в Португалии провела масштабное исследование, проливающее свет на процесс формирования экзопланет во Млечном Пути. Результаты работы показывают, что звёзды с планетами имеют более высокую металличность и, как правило, моложе, чем звёзды без планет.

Исследователи изучили так называемые галактические радиусы рождения (rBirth) – расстояния от центра галактики, на которых формируются звёзды и планеты. Используя фотометрические, спектроскопические и астрометрические данные, учёные оценили возраст двух групп звёзд: с планетами и без них. Это позволило рассчитать rBirth для экзопланет на основе исходных положений звёзд.

Анализ показал, что звёзды с планетами имеют более высокое соотношение железа к водороду, моложе и родились ближе к центру галактики, чем звёзды без планет. Особенно интересно, что звёзды с массивными планетами имеют отличное распределение по возрасту и соотношению железа к водороду от звёзд с маломассивными планетами.

Исследование выявило, что массивные планеты земного типа, как правило, формируются вокруг звёзд с более высоким содержанием металлов и меньшим возрастом по сравнению с маломассивными планетами. Аналогичная тенденция наблюдается и для систем, содержащих как массивные, так и малые планеты.

Эти результаты имеют важное значение для понимания эволюции нашей галактики и поиска потенциально обитаемых миров. Теперь учёные знают, что землеподобные планеты чаще формируются вокруг звёздных систем, образовавшихся во внутренних областях галактики, где запасы металлов более обильны. Даже если такие системы впоследствии мигрируют к внешним регионам Млечного Пути, это даёт более чёткое представление о том, где искать планетные системы, похожие на нашу.

Открытие может существенно повлиять на стратегию поиска экзопланет в будущем. Зная, что формирование планет следует за эволюцией галактики, причём кольцо планетообразования со временем смещается наружу, астрономы смогут более эффективно направлять свои усилия на наиболее перспективные области.

На сегодняшний день обнаружено уже около 6000 экзопланет, и это число продолжает расти по мере совершенствования технологий наблюдения. Исследование открывает новую главу в изучении экзопланет, связывая их формирование с эволюцией галактики в целом. Это не только расширяет понимание процессов планетообразования, но и приближает к ответу на вопрос о существовании жизни за пределами Солнечной системы.

Международная группа физиков провела компьютерное моделирование, которое приблизило учёных к пониманию явления, способного определить окончательную судьбу Вселенной. Исследование, проведённое совместно Университетом Лидса, Исследовательским центром Юлих и Институтом науки и технологий Австрии, впервые позволило наблюдать процесс распада ложного вакуума в реальном времени.

Около 50 лет назад квантовая теория поля предположила, что Вселенная может находиться в состоянии ложного вакуума — кажущейся стабильной конфигурации, которая на самом деле может перейти в более стабильное состояние истинного вакуума. Такой переход способен вызвать катастрофические изменения в структуре Вселенной, хотя этот процесс, вероятно, займёт миллионы лет.

Для проведения эксперимента учёные использовали квантовый отжигатель с 5564 кубитами, разработанный компанией D-Wave Quantum. Это устройство позволило имитировать поведение «пузырей» в ложном вакууме. Исследователи смогли наблюдать, как эти пузыри формируются, растут и взаимодействуют друг с другом.

«Мы говорим о процессе, который может полностью изменить структуру Вселенной. Фундаментальные константы могут мгновенно измениться, и мир, каким мы его знаем, рухнет как карточный домик», — объясняет профессор Златко Папич из Университета Лидса, ведущий автор исследования.

Доктор Жан-Ив Дезоль, соавтор исследования, сравнивает это явление с американскими горками: «Представьте траекторию с несколькими впадинами, но только одним истинным нижним состоянием на уровне земли. Если это так, то квантовая механика позволит Вселенной в конечном итоге туннелировать к состоянию наименьшей энергии, что приведёт к глобальному катаклизму».

Это исследование не только проливает свет на фундаментальные вопросы космологии, но и имеет практическое значение для развития квантовых вычислений. Понимание взаимодействия пузырей в ложном вакууме может помочь улучшить управление ошибками в квантовых системах и повысить эффективность квантовых вычислений.

Международная группа учёных из Венского технического университета и Пекинского университета науки и технологий разработала уникальный сплав с рекордно низким коэффициентом теплового расширения. Новый материал, названный пирохлорным магнитом, практически не меняет своих размеров при значительных колебаниях температуры.

Большинство металлов при нагревании расширяются — это хорошо известное явление можно наблюдать даже на примере Эйфелевой башни, которая летом становится на 10-15 сантиметров выше, чем зимой. Однако для многих технических применений такое свойство крайне нежелательно.

До сих пор эталоном низкого теплового расширения считался инвар — сплав железа и никеля. Теперь же учёным удалось создать материал с ещё более впечатляющими характеристиками. Новый четырёхкомпонентный сплав, состоящий из циркония, ниобия, железа и кобальта, демонстрирует практически нулевое расширение в беспрецедентно широком диапазоне температур — более 400 кельвинов. При этом его длина меняется лишь на одну десятитысячную долю процента на каждый кельвин.

Доктор Сергей Хмелевский из Венского научного кластера объясняет, что обычно при повышении температуры атомы в материале начинают активнее двигаться и требуют больше пространства, что приводит к расширению. Однако в новом материале этот эффект компенсируется за счёт особых свойств его магнитной структуры.

Благодаря сложным компьютерным симуляциям учёные смогли детально изучить поведение магнитных материалов на атомном уровне. Выяснилось, что при повышении температуры некоторые электроны меняют своё состояние, что приводит к уменьшению магнитного порядка в материале и его сжатию, практически точно компенсируя обычное тепловое расширение.

Особенность пирохлорного магнита заключается в его неоднородной структуре — состав материала варьируется от точки к точке, создавая области с различным содержанием кобальта. Эти подсистемы по-разному реагируют на изменения температуры, что позволяет достичь практически нулевого общего расширения.

Новый материал может найти применение в авиации, космонавтике и производстве высокоточных электронных компонентов, где критически важна стабильность размеров при значительных перепадах температур.

В Нижнем Новгороде выставили на продажу редкий полноприводный грузовик Toyota Mega Cruiser.

Судя по фото, машина в отличном состоянии. Несмотря на то, что она выпущена в 2000 году, пробег составляет всего 8533 км. Мотор — 4,1-литровый дизельный мощностью 170 л.с., и сочетается он с классическим «автоматом». Есть ряд доработок — установлены силовые бамперы и лебедка. Просят за машину 5,5 млн рублей.

Физики из Киотского университета раскрыли новые противоречия в понимании необычного сверхпроводника — рутената стронция (Sr2RuO4). В работе учёные подробно описали ряд загадочных свойств этого материала, который не подчиняется традиционным теориям сверхпроводимости.

Сверхпроводники — это материалы, способные проводить электричество без потерь энергии, что делает их незаменимыми для множества передовых технологий, от поездов на магнитной подушке до квантовых компьютеров. Однако большинство известных сверхпроводников требуют экстремально низких температур для работы, что существенно ограничивает их практическое применение.

Рутенат стронция, открытый в 1994 году, представляет особый интерес для научного сообщества. Изначально исследователи полагали, что он обладает особым типом сверхпроводимости, известным как «спин-триплетное» состояние, характеризующееся наличием спинового сверхтока. Однако последние экспериментальные данные указывают на то, что материал может вести себя скорее как «спин-синглетный» сверхпроводник, где электронные пары не имеют спина.

«Наше исследование указывает на острую необходимость пересмотра традиционных представлений о сверхпроводимости. В сверхпроводящем состоянии рутената стронция могут скрываться новые формы экзотического спаривания электронов, например, межорбитальное спин-триплетное состояние, которое ведёт себя как спин-синглетное», — поясняет Джордано Маттони, один из авторов работы.

Особое внимание учёные обратили на несоответствия между результатами экспериментов с использованием одноосного давления и ультразвука — факт, который, вероятно, удивит многих специалистов в данной области. Кроме того, исследователи отметили необычные изменения свойств материала при приложении давления, что указывает на уникальный характер его поведения.

Полное понимание этих загадочных свойств может помочь расширить общие представления о сверхпроводимости и ускорить поиск новых материалов для передовых технологий будущего.

Инженеры Калтеха (Caltech) создали технологию струйной печати наночастиц для производства долговечных носимых датчиков, анализирующих пот. Эта разработка открывает новые возможности для непрерывного мониторинга различных биомаркеров, включая витамины, гормоны, метаболиты и лекарственные препараты в режиме реального времени.

Ключевым элементом технологии являются особые кубические наночастицы с ядром и оболочкой. Процесс их создания напоминает изготовление молекулярного слепка: сначала формируется полимерная структура вокруг целевой молекулы (например, витамина С), затем молекула удаляется, оставляя точные «отпечатки» своей формы в оболочке. Ядро частиц состоит из гексацианоферрата никеля (NiHCF), который может окисляться или восстанавливаться при контакте с потом под действием электрического напряжения.

Практическое применение технологии уже продемонстрировано в клинических условиях. В медицинском центре City of Hope в Дуарте (Калифорния) датчики успешно использовались для мониторинга уровня химиотерапевтических препаратов у онкологических пациентов, а также для отслеживания метаболитов у пациентов с длительным COVID-19.

Профессор медицинской инженерии Вэй Гао отмечает: «Мы смогли дистанционно отслеживать количество противоопухолевых препаратов в организме в любой момент времени. Это приближает нас к цели персонализации дозировки не только при онкологических заболеваниях, но и при многих других состояниях».

Особая ценность разработки заключается в её универсальности: используя разные наночастицы в качестве «чернил», можно создавать массивы датчиков для одновременного измерения уровней множества веществ. Например, исследователи уже создали сенсоры, способные отслеживать уровни витамина С, аминокислоты триптофана и креатинина — важного показателя работы почек.

Кроме того, команда продемонстрировала возможность имплантации таких датчиков под кожу для точного мониторинга уровня лекарств в организме. Стабильность гексацианоферратного ядра в биологических жидкостях делает эти сенсоры идеальными для длительных измерений.