Международной группе астрономов удалось теоретически доказать, что черные дыры небольшой массы, так называемые черные микродыры, могут производить антиматерию.
Статья пока не принята к печати, но препринт можно найти на сайте arXiv.org.
Астрономы изучали особенности излучения аккреционных дисков (диски материи, окружающие черные дыры) микродыр. Ученым удалось показать, что при определенных условиях (если дыра находится близко к центру галактики или вращается вокруг крупной звезды-компаньона) в окрестности горизонта событий присутствует мощное электростатическое и гравитационные поля. При таких условиях из вакуума могут случайным образом возникать пары электрон-позитрон (квантовый эффект Швингера). Позитроном, или антиэлектроном, называется частица, обладающая противоположным электрону зарядом, но той же массой и спином. Таким образом дыра излучает антиматерию.
Гравитационное поле, необходимое для эффекта Швингера, возникает благодаря колоссальной плотности материи черной дыры. Электростатическое поле создают протоны, скапливающиеся в ее окрестности. Это связано с тем, что масса протона значительно больше, чем у электрона, и ему сложнее покинуть гравитационное поле дыры.
Черные микродыры представляют для ученых значительный интерес. Эти объекты являются квантовыми, то есть аппарата теории относительности не достаточно для описания их свойств. Считается, что они возникли в молодой Вселенной почти сразу после Большого Взрыва. Их отличительной особенностью является то, что со временем их масса не растет, как у обычных дыр, а уменьшается. Это объясняется тем, что такая дыра излучает так называемую радиацию Хокинга. Излучение приводит к потере большей массы, чем та, которую дыра набирает, поглощая материю аккреционного диска. Если при рождении дыра была достаточно массивной, то у нее есть все шансы дожить до настоящего момента и быть обнаруженной. Ученые надеются, что знание особенностей излучения таких дыр поможет в их поиске.
Марсианский зонд "Феникс" закончил приготовления к проведению физико-химического и микроскопического анализа образцов марсианского грунта, сообщается на сайте миссии. Зонд изменил положение своего манипулятора так, чтобы доставить грунт к соответствующему модулю. Ожидается, что "Феникс" приступит к анализу 25 июня - на 30-й марсианский день миссии (продолжительность марсианского дня составляет 24 часа 39 минут 35 секунд).
С помощью своих приборов "Феникс" определит такие характеристики марсианской почвы как содержание солей, кислотность, проводимость, окислительно-восстановительный потенциал и другие. Перед началом анализа зонд нагреет образец, чтобы лед в почве растаял. До сих пор зонд не использовал на Марсе этот лабораторный модуль.
На сегодняшний день одним из самых значительных открытий, полученных с помощью "Феникса", стало обнаружение на Марсе льда. Ученые проанализировали снимки выкопанной зондом траншеи, сделанные с перерывом в несколько дней. Видимые на более ранних снимках белые вкрапления на более поздних фотографиях уменьшились в размере. Результаты анализа марсианского грунта, начатого 11 июня, пока неизвестны.
Астрономы установили, что если верна теория суперсимметрии, то звезды, находящиеся в плотных облаках темной материи, могут оставаться молодыми в течение всей жизни Вселенной. Сами ученые надеются, что это открытие поможет подтвердить теорию суперсимметрии. Работа принята к публикации в журнале Physical Review Letters.
Темная материя - загадочная субстанция, которая наполняет нашу Вселенную. От обычной материи она отличается тем, что не взаимодействует с электромагнитным излучением. В настоящее время существует несколько различных теорий, касающихся строения этой материи.
Группа астрономов под руководством Жанфранко Бертоне (Gianfranco Bertone) из Парижского астрофизического института изучала вопрос консервации звезд. Это эффект, который должен наблюдаться, если верна так называемая теория суперсимметрии. Она утверждает, что темная материя состоит из более тяжелых двойников привычных элементарных частиц. Согласно этой теории, "темные" частицы должны терять энергию при взаимодействии с обычными. Излучение звезды внутри плотного облака темной материи будет приводить к тому, что "темные" частицы начнут наполнять звезду. Спустя некоторое время, когда концентрация темной материи достигнет критического значения, ядерные реакции внутри звезды прекратятся. Однако звезда будет продолжать светить. Энергия для излучения будет появляться из столкновения и аннигиляции "темных" частиц под действием гравитационных сил. Поскольку возраст звезды определяется остатком топлива для ядерной реакции, то можно сказать, что звезда прекращает стареть.
Ранние модели предполагали, что консервация возможна максимум на несколько сотен тысяч лет. Однако группе профессора Бертоне удалось доказать, что если звезда попала в место значительного скопления темной материи (например, вблизи центра галактики), то этот процесс может длиться в течении десятков миллиардов лет. В частности, это означает, что где-то до сих пор находятся в законсервированном состоянии звезды, появившиеся во Вселенной одними из первых. Их предполагаемое время жизни составляло всего несколько сотен тысяч лет. Для сравнения, из современных звезд меньше всего живут гиганты класса О - порядка нескольких миллионов лет. Время жизни Солнца составляет около 13 миллиардов лет. Консервация могла помочь самым первым звездам дожить до нашего времени.
Ученые надеются, что обнаружение подобных звезд сможет предоставить доказательства теории суперсимметрии.
Ученые определили причину высокой скорости роста антарктического "языка" - ледяного выроста, выдающегося из Западного шельфового ледника. Основными факторами роста оказались течение и ветер. Работа исследователей принята к публикации в журнале Journal of Geophysical Research - Oceans. Основные результаты работы изложены в журнале New Scientist.
Обычно изменения, происходящие с ледяным покровом Антарктиды, становятся заметными через несколько месяцев или даже лет. Однако "язык", хорошо видный со спутников, может увеличиться в размерах на сотни километров за несколько недель. Максимальная длина "языка" - 800 километров - была зафиксирована в мае 2002 года. Общая площадь его ледяного покрова составила 200 тысяч квадратных километров.
Сотрудники Центра по исследованию климата и экосистем Антарктиды в Хобарте, Австралия, решили выяснить, чем обусловлен рост "языка". Они изучили данные об изменениях льда в Антарктиде за период с 1978 по 2004 годы. Ученые выяснили, что увеличение выроста наблюдается преимущественно в зимние месяцы. В середине зимы большое количество намерзшего прибрежного льда скрывает "язык", но во время таяния льдов он вновь появляется. В середине января "язык" окончательно тает (Антарктида находится в южном полушарии, поэтому лето там начинается в январе).
Ученые проанализировали данные о ветрах и течениях в районе Западного шельфового ледника. Они пришли к выводу, что лед, формирующий "язык", образуется вдоль береговой линии и смывается в океан антарктическим циркумполярным течением. Это поверхностное течение образует резкий поворот в непосредственной близости от места роста "языка" - около 85 градусов восточной долготы. Течение изменяет свое направление, натыкаясь на плато Кергелен - крупное срединноокеаническое подводное плато, сформировавшееся во время раздвижения и магматического разлома Индии, Австралии и Антарктики. Ветра дополнительно способствуют росту "языка" и, кроме того, определяют его форму, которая меняется из года в год.
Образование такого большого размера с высокой вероятностью должно привлекать живые организмы и формировать собственную экосистему. На снимках со спутника видно, что в районе "языка" скапливается большое количество фитопланктона. Также существуют сведения о том, что воды возле "языка" привлекают китов. Исследователи предположили, что фитопланктон и киты - не единственные обитатели "языковой" зоны. Пресная вода, образующаяся при таянии "языка", может способствовать усиленному росту водорослей. Еще одни любители пресной воды - мелкие рачки, которые служат пищей для тюленей, пингвинов и китов.
Подобные "языки" образуются и в других частях Антарктиды, например, "язык" в Гренландском море, "язык" Дригальского в море Росса. Однако ни один из них не может сравниться с "языком" Западного шельфового ледника по размеру.
Один из авторов работы, Стив Ринтул (Steve Rintoul) считает, что образование "языка" - очень интересное явление, однако имеющихся на данный момент сведений недостаточно для адекватной оценки его значимости. В ближайшее время Ринтул собирается изучить течения, формирующие "язык", с помощью датчиков, установленных на глубоководных животных.
Неандертальцы, обитавшие на территории современной Великобритании, в искусстве изготовления орудий труда могли сравняться с предками Homo sapiens. К такому выводу пришли специалисты из Университетского колледжа Лондона, работа которых опубликована в журнале British Archaeology.
Ученые изучали древние орудия, в основном, наконечники копий и стрел, обнаруженные в городе Пулборо в графстве Суссекс в 1900 году. По словам руководителя исследования Мэттью Поупа (Matthew Pope), они оказались технически весьма "продвинутыми". В отличие от большинства найденных ранее предметов, сделанных неандертальцами, суссекские наконечники отличались длинным прямым лезвием. Такие предметы были весьма эффективными орудиями убийства.
Возраст исследованных артефактов, предположительно, превосходит возраст найденных в Великобритании орудий, принадлежавших древним людям. Поуп считает, что такие совершенные орудия труда могут свидетельствовать о том, что "британские" неандертальцы были весьма успешной группой, которая активно использовала природные материалы.
Интересно, что серьезные археологи долгое время не занимались изучением суссекских находок. Около 2300 артефактов было обнаружено при строительстве дома лондонского врача Джона Хэрли. Первоначально их сочли подделками, и большая часть орудий была выброшена. Однако в 2007 археолог Роджер Якоби (Roger Jacobi) доказал их подлинность, сравнив с другими находками из северной Европы возрастом от 35 до 42 тысяч лет.
Неандертальцы - гоминиды, населявшие Европу, Северную Азию и Африку в период от 230 до 24 тысяч лет назад. Для неандертальцев был характерен относительно большой мозг, строение которого было более примитивным, чем строение мозга древних людей. Наиболее распространенная теория предполагает, что неандертальцы были вытеснены эволюционно более успешными кроманьонцами - предками H. sapiens. Неясно, были ли неандертальцы истреблены физически или же они погибли, не выдержав конкуренции за ресурсы. В 2006 году ученые частично расшифровали геном неандертальца.
Столкновения галактик провоцируют их "пожирание" черными дырами. К такому выводу пришли астрономы, наблюдавшие с помощью радиотелескопа за галактиками, содержащими черные дыры в центре. Работа ученых опубликована в журнале Astrophysical Journal.
Объектом исследования астрономов были галактики Сейферта, или сейфертовские галактики, - галактики с активными ядрами и определенными характеристиками излучения. Большинство сейфертовских галактик являются спиральными. Теория о том, что в центре таких галактик находятся черные дыры, питающиеся материей своих "хозяев", существовала давно. Однако до сих пор у астрономов не было единого мнения о том, что является причиной активности черных дыр, так как ученые не могли увидеть, в какой момент вещество начинает свое "путешествие" к центру галактики.
Самая распространенная теория предполагала, что толчком к поглощению вещества служат столкновения галактик со своими соседями. Однако наблюдения за сейфертовскими галактиками с помощью светового телескопа не выявили следов недавних столкновений. Группа астрономов под руководством Пола Хо (Paul Ho) использовала систему радиотелескопов VLA (Very Large Array), расположенную в Нью-Мексико. Ученые исследовали радиоизлучение, испускаемое атомами водорода сейфертовских галактик. Анализ показал, что большинство из галактик в недавнем прошлом сталкивалось с соседними галактиками. Для сравнения ученые провели аналогичные исследование неактивных галактик. Следы столкновений удалось обнаружить только для некоторых из них.
Черные дыры, расположенные в центре многих галактик, определяют их энергетическую активность, которая зависит от скорости поглощения дырой материи. Галактики Сейферта являются относительно малоактивными, в отличие, например, от квазаров - объектов, являющихся источниками мощного электромагнитного и светового излучения.
Американские исследователи установили, что местоположение участка для голосования влияет на предпочтения голосующих. В своей работе, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, они использовали как лабораторные эксперименты, так и наблюдения в реальных условиях.
В данном случае ученые исследовали так называемый эффект запечатлевания (priming effect). Коротко, суть его заключается в том, что некое впечатление остается в сознании и влияет на последующие действия. До сих пор никто не показывал, что этот эффект может иметь место во время голосований.
В первой части эксперимента исследователи работали с 300 добровольцами в лаборатории. Чтобы исключить возможность предвзятого выбора, испытуемым сообщили, что они участвуют в опытах по изучению визуального восприятия, а не эффекта запечатлевания. Части добровольцев предложили посмотреть на карточки с изображением школьных шкафчиков, классных комнат и других характерных для школы предметов. Другим участникам эксперимента - контрольной группе - показывали карточки с посторонними изображениями - например, с изображением офисных зданий.
После просмотра карточек добровольцам предложили принять участие, якобы, в другом эксперименте. Испытуемые изучали информацию о предстоящем повышении налогов с целью выделения дополнительного финансирования школ. Затем они должны были поддержать проект или отказаться от него. Около двух третей испытуемых (63 процента) из группы, которой показывали изображения предметов, связанных со школой, высказались в пользу увеличения налогов. В контрольной группе поддержавших оказалось заметно меньше - 56 процентов.
Вторая часть эксперимента включала наблюдения за избирательными участками. В 2000 году в штате Аризона проводилось голосование, во время которого жители должны были ответить на тот же вопрос, что и добровольцы в лаборатории. Около четверти участков были расположены в школах. Из тех, кто голосовал на этих участках, 56 процентов поддержали увеличение налогов. На участках, расположенных не в школьных зданиях, за увеличение налогов высказались только 54 процента голосовавших. При окончательном анализе результатов ученые учли такие дополнительные факторы как доход жителей, проживающих в том или ином избирательном округе. Наблюдаемая разница сохранялась и в этом случае.
Тем не менее, некоторые эксперты считают, что обнаруженный эффект выражен слишком слабо, чтобы его было необходимо учитывать при проведении голосований. Кроме того, даже один из авторов работы Кристиан Вилер (Christian Wheeler) из Университета Стэнфорда признал, что на данный момент неясно, как локализация избирательного участка в школе скажется на предпочтениях голосующих при принятии решения, напрямую не связанного со школьными проблемами.
Французские ученые экспериментально доказали, что звуки, которые детеныши крокодилов издают в яйцах, служат сигналом к вылуплению для их братьев с сестер, а также побуждают мать помочь детенышам выбраться из яиц. Работа ученых опубликована в журнале Current Biology.
Зоологи давно заметили, что незадолго до того, как вылупиться из яйца, крокодилы издают характерные звуки. Теория о том, что они выполняют сигнальную функцию, существовала давно, однако ее никто не проверял на практике. Ученые из Университета Жана Моне в Сент-Этьен, Франция, решили доказать правильность этой теории на опытах с нильским крокодилом (Crocodylus niloticus).
Сначала исследователи записали звуки, которые детеныши крокодилов издают в яйцах. Затем они выбрали кладку яиц и поделили ее на три части. Для первой группы яиц они воспроизвели записанные звуки их собратьев, для второй - запись постороннего шума, а яйца из третьей части оставались в тишине. Около 80 процентов детенышей из первой группы яиц реагировали на запись, издавая аналогичные звуки. В остальных двух группах детеныши сохраняли "молчание". Кроме того, крокодилы из первой группы начинали вылупляться спустя десять минут после того, как услышали запись.
Чтобы проверить, как мать реагирует на призыв детенышей из яиц, ученые выкопали одну из кладок и поместили на ее место проигрыватель с записью. Как только самка слышала звуки своих невылупившихся "детенышей", она начинала раскапывать место кладки, чтобы помочь им выбраться наружу.
Таким образом, когда один из маленьких крокодилов начинает издавать характерные звуки, остальные, услышав их, также начинают кричать. Ученые полагают, что биологический смысл такого хора заключается в следующем: мать с большей вероятностью услышит крики нескольких детенышей, чем одного. Исследователи выдвинули и второе объяснение необходимости коллективно издавать звуки и появляться на свет одновременно. Крики детенышей могут привлечь внимание хищников. Те крокодилы, которые не успеют выбраться из яиц, станут для них более легкой добычей, чем неспособные защищаться, но уже способные убегать вылупившиеся детеныши. Кроме того, дополнительную защиту от хищников сможет обеспечить прибежавшая на крики мать.
Общение с помощью звуков между невылупившимися детенышами и матерью было отмечено также у некоторых птиц. Ученые полагают, что такой способ коммуникации на ранней стадии развития является типичным для архозавров - группы животных, которая включает в себя птиц, крокодилов, а также динозавров.
Известный борец с глобальным потеплением Джеймс Хэнсен (James Hansen) намерен потребовать начать судебное разбирательство в отношении глав крупных топливных компаний. По мнению Хэнсена, они намеренно умаляют опасность изменения климата, пишет газета The Guardian. Ученый считает, что подобные действия являются преступлениями против человечества.
Хэнсен, сотрудник Института Годдарда по космическим исследованиям при NASA, собирается публично высказать свои обвинения во время речи перед Конгрессом США. Выступление Хэнсен приурочил к 20-й годовщине другой своей речи в Конгрессе, в которой он также говорил о глобальном потеплении. В то время эта тема только начала широко обсуждаться.
Помимо требования необходимости судебного преследования глав топливных концернов, Хэнсен намерен публично осудить тех членов Конгресса, которые уделяли недостаточно внимания проблеме глобального потепления.
Хэнсен известен своими исследованиями в области изменения климата. Он был научным консультантом бывшего вице-президента Альберта Гора, получившего в 2000 году Нобелевскую премию мира за свои усилия по охране окружающей среды. Хэнсен написал несколько сценариев изменения климата на Земле, согласно которым основной причиной потепления является не углекислый газ, а другие парниковые газы. Хэнсен уделяет большое внимание просветительской деятельности: он регулярно рассказывает об опасности изменения климата в телевизионных передачах, а также дает многочисленные интервью.
Интересно, что результаты недавних опросов жителей разных стран показали, что большинство из них не считают глобальное потепление реальной угрозой и сомневаются в том, что именно промышленная деятельность человека стала его причиной. Так, согласно данным последнего опроса, проведенного компанией Ipsos MORI в Великобритании, 60 процентов респондентов придерживаются мнения, что "большая часть экспертов до сих пор не уверены, что человеческая деятельность спровоцировала изменения климата". Кроме того, 40 процентов опрошенных считают, что "изменение климата не настолько ужасно, как говорят".
Аналогичный опрос, проведенный в США компанией Gallup, показал, что американцы также не очень озабочены изменением климата. Только 37 процентов опрошенных заявили, что они "серьезно обеспокоены" глобальным потеплением. Эта цифра осталась практически неизменной с 1989 года.
Утром 22 июня на 83-ем году жизни скончалась крупный нейрофизиолог, научный руководитель Инситута мозга человека РАН Наталья Петровна Бехтерева.
Бехтерева родилась в Петрограде, ее дедом был русский врач-невропатолог Владимир Михайлович Бехтерев. В 1947 году Бехтерева окончила Ленинградский первый медицинский институт имени академика Павлова.
После окончания института Бехтерева работала в Ленинградском научно-исследовательском нейрохирургическом институте имени Поленова, где в 1962 году возглавила отдел прикладной нейрофизиологии. С 1966 года она являлась заместителем директора по научной работе Научно-исследовательского института экспериментальной медицины (НИИЭМ), а с 1970 по 1990 год работала в качестве его директора. С 1992 года Бехтерева является научным руководителем Института мозга человека РАН (Санкт-Петербург).
Бехтерева была одной из первых, кто применил способ долгосрочного вживления электродов в мозг человека. Также Бехтеревой было выявлено свойство нейронов подкорковых образований головного мозга человека реагировать на смысловое содержание речи и участвовать в обеспечении мыслительной деятельности.
В 1970 году Бехтерева была избрана членом-корреспондентом АН СССР, а в 1975 членом Академии медицинских наук СССР. В 1985 году Бехтерева была удостоена Государственной премии СССР в области науки. В мае 2008 года Бехтерева стала почетным гражданином Санкт-Петербурга.