4everScience

Художественное изображение Солнца, Земли и Луны с кривизной пространства-времени общей теории относительности Эйнштейна в спектре солнечного света, отраженного от Луны(в цветах от синего до красного). Иллюстрация: Грабриэль Перес Диас

Фотоны – это частицы света, на которые действуют гравитационное поле. Путь фотонов может искривляться плотными телами, а их длина волны может увеличиваться, когда они выбираются из гравитационной потенциальной ямы. Эта длина волны света, выходящего из гравитационной ямы, немного смещена в сторону красного цвета и называется гравитационным красным смещением. Как сообщается в исследовании, опубликованном в прошлом месяце в журнале Astronomy & Astrophysics, эффект невелик, но измерим даже для Солнца.

Эйнштейн писал столетие назад: «Для Солнца предсказанное теоретическое красное смещение составляет примерно две миллионных длины волны. Существует ли этот эффект на самом деле – вопрос открытый, и в настоящее время астрономы прилагают все усилия, чтобы разрешить его».

Измерение гравитационного красного смещения Солнца потребовало гениального подхода. Первым шагом было посмотреть на солнечный спектр. Проще говоря, это похоже на использование призмы и раскрытие всех цветов, составляющих свет Солнца. В спектре есть темные линии, созданные элементами Солнца, атомы которых поглощают свет на определенных частотах.

Видимая часть солнечного спектра. Из статьи “Солнечный спектр“

Гравитационное красное смещение перемещает эти линии в сторону более длинных волн(ближе к красному), чем они могут показаться в лаборатории. Команда сосредоточилась на некоторых линиях и использовала свет, отражающийся от Луны, чтобы сделать измерения. В качестве инструмента они использовали высокоточный искатель планет с радиальными скоростями (HARPS), откалиброванный с помощью современной лазерной частотной гребенки, позволяющей проводить чрезвычайно точные измерения.

Измерения очень хорошо согласуются с теоретическими предсказаниями солнечного гравитационного красного смещения.

«Объединив точность прибора HARPS с гребенкой частоты лазера, мы смогли с высокой точностью измерить положение линий железа в солнечном спектре», – говорит в заявлении ведущий автор доктор Джонай Гонсалес Эрнандес из Института астрофизики Канарских островов. «Это позволило нам проверить одно из предсказаний общей теории относительности Эйнштейна, гравитационное красное смещение, с точностью до нескольких метров в секунду».

Феномен гравитационного красного смещения также был подтвержден для звезд, вращающихся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, что было частью работы лауреатов Нобелевской премии по физике 2020 года Райнхарда Гензеля и Андреа Гез.

Источник - 4everScience

Иллюстрация: Каталина Маевская

Проект направлен на то, чтобы попытаться держать под контролем Aedes aegypti, вид комаров, переносящих смертельные болезни, такие как болезнь Зика, чикунгунья и лихорадка денге. О планах ученых мы писали в нашей прошлой статье(там не только про комаров):

Ученые пытаются искоренить некоторые виды животных, чтобы спасти людей

“Это захватывающее событие, потому что оно представляет собой новаторскую работу сотен увлеченных людей за более чем десятилетие во многих странах, каждый из которых хочет защитить общество от болезни денге, вируса Зика, желтой лихорадки и других трансмиссивных болезней”, – заявил генеральный директор Oxitec Грей Франдсен в мае после того, как EPA дало добро проекту.

Oxitec – американо-британская компания, которая стоит за проектом, который модифицирует комаров. Названный OX5034, генетически модифицированный комар был разработан таким образом, что самки умирают до прохождения личиночной стадии. Дело в том, что самки комаров кусают людей и переносят болезни, в то время как самцы питаются только нектаром растений, поэтому не распространяют никаких болезней.

Источник: 4everscience

Робот, которого обычно можно найти на конвейере автомобилей, можно модифицировать для работы в химической лаборатории рядом с людьми. Об этом сообщают в статье, опубликованной вчера в журнале Nature. Робот связан с алгоритмами машинного обучения, что позволяет ему выбирать, какие эксперименты проводить при выдвижении гипотез.

Автоматизированные химические установки становятся все более распространенными как в академических, так и в промышленных лабораториях. Они сочетаются с поточным анализом и принятием решений, чтобы обеспечить определенную степень автономии. Однако химические роботы изготавливаются на заказ и требуют специализированных интерфейсов с лабораторным оборудованием и аналитическими приборами или специальными приборами, которые будет использовать только робот.

Эндрю Купер и его коллеги описывают модифицированного робота, который использует те же стандартные аналитические инструменты, что и химик-человек, автоматизируя исследователя, а не инструменты. Робот использует комбинацию лазерного сканирования в сочетании с сенсорной обратной связью для позиционирования, а не систему видения. Следовательно, он может работать в полной темноте, что является преимуществом для проведения светочувствительных фотохимических реакций. Робот имеет человеческие размеры и может работать в обычной неизмененной лаборатории. В отличие от многих автоматизированных систем, которые могут дозировать только жидкости, этот робот дозирует как твердые вещества, так и жидкости с высокой точностью и повторяемостью, расширяя его полезность в исследованиях материалов.

Авторы запрограммировали робота для изучения различных гипотез, чтобы улучшить производительность полимерного фотокатализатора. Он оптимизировал условия реакции в течение двух-трех дней вместо нескольких месяцев, которые требуются человеку. Авторы предполагают, что этот робот может использоваться в обычных лабораториях для решения ряда исследовательских задач, помимо фотокатализа.

Источник - https://4everscience.com/2020/07/09/robot-himik/

На этой гифке НАСА с изображениями, полученными с помощью спектрометра, показаны наноструи на Солнце, сделанные 3 апреля 2014 года. Они могут объяснить, почему солнечная корона такая горячая. (Изображение предоставлено Центром космических полетов имени Годдарда НАСА)

Исследователи проанализировали изображения, полученные с миссии НАСА Interfaceregion Imaging Spectrograph (IRIS). В частности, они хотели понять с помощью этих изображений с высоким разрешением, почему корона Солнца такая горячая.

По изображениям, сделанным 3 апреля 2014 года, они также смогли идентифицировать корональный дождь – потоки охлажденной плазмы, каскадно пролегающие от короны Солнца к его поверхности, как большой водопад. Ученые заметили появление ярких струй около его конца. Они говорят, что это явные признаки того, что нагретая наноструями плазма движется так быстро, что появляется на изображениях в виде ярких тонких линий.

Считается, что каждая наноструя инициируется процессом, называемым «магнитное пересоединение», когда искривленные магнитные поля меняются взрывным образом. Одно такое повторное соединение может вызвать лавину наноструй в короне Солнца, которая, как считается, генерирует достаточно энергии для нагрева короны, о чем говорится в заявлении НАСА.

После того, как исследователи идентифицировали наноструи на изображениях, они координировали свои действия с Солнечной динамической обсерваторией (SDO) НАСА и обсерваторией Хиноде, чтобы подтвердить свои выводы. После объединения многих наблюдений с продвинутым моделированием они смогли показать, что наноструи действительно свидетельствовали о магнитном пересоединении и нановспышках, и что они способствовали нагреву короны в моделировании.

У нас также есть миссия Solar Orbiter, аппарат который этим летом сделал снимки Солнца на рекордно близком расстоянии и обнаружил некие “костры” по всей поверхности нашей звезды. Наверное, это и есть наноструи.

Главный исследователь в миссии ЕКА Solar Orbiter, Дэвид Лонг говорит: “Снимки показывают миниатюрные вспышки по всей поверхности Солнца, которые выглядят как костры, которые в миллионы раз меньше солнечных вспышек, которые мы видим с Земли. Эти маленькие вспышки, разбросанные по всей поверхности, могут сыграть важную роль в таинственном явлении, называемом корональным нагревом, когда внешний слой Солнца, или корона, более чем в 200-500 раз горячее, чем нижележащие слои”

Из статьи на 4everScience

«Большой взрыв не был началом», – сказал физик и математик из Оксфордского университета, Пенроуз в интервью Telegraph. «Что–то было до Большого взрыва, и это то, что у нас будет в будущем»

Он пишет, что определил шесть теплых небесных точек, называемых точками Хокинга. Они были впервые обнаружены покойным профессором Стивеном Хокингом, который считал, что черные дыры испускают радиацию(это называют “излучением Хокинга“) и могут в конечном итоге испаряться.

Пенроуз предполагает, что испарение черных дыр может занять больше времени, чем возраст Вселенной (13,8 миллиарда лет). Он пришел к выводу, что шесть теплых точек – это остатки мертвых черных дыр, оставленных предыдущими «эонами» или вселенными. Роджер говорит, что «мертвые» черные дыры из более ранних вселенных теперь наблюдаемы. Если так и есть, это доказывает, что теории Хокинга верны.

Источник: 4everScience