Физики взвесили невесомую частицу

Физики из американской Национальной лаборатории Ферми оценили массу нейтрино - элементарной частицы, которая раньше считалась "невесомой", сообщает Innovations Report. Частицу "взвешивали" в ходе международного эксперимента MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search), начавшегося в прошлом году.

Как известно, нейтрино свободно преодолевает толщу вещества, и поэтому экспериментаторы направляли пучок частиц, сгенерированных в лаборатории, сквозь земную кору на расстояние в 735 километров, которое отделяло генератор в штате Иллинойс от детектора в штате Миннесота, погруженного 800-метровую шахту. Ученые обнаружили, что по пути теряется примерно одна стотысячная массы электрона в расчете на одну "исчезувшую" частицу.

Существование нейтрино было предсказано физиком-теоретиком Вольфгангом Паули в 1931 году, а в 1956 году его впервые сумели зафиксировать экспериментаторы. Как выяснилось позже, существуют три "версии" частицы - электронное, мюонное и тау-нейтрино, причем ее тип изменяется при прохождении сквозь вещество (это явление, открытое сравнительно недавно, называют "нейтринной осцилляцией"). В эксперименте MINOS исходный пучок состоял из мюонных нейтрино, которые во время путешествия совершали "осцилляции" или исчезали.

Экспериментаторы полагают, что их результаты будут востребованы астрофизиками: нейтрино рождаются во время ядерных реакций внутри звезд и составляют значительную часть "космических лучей" - потока, попадающего из космоса в земную атмосферу. В частности, считается, что выброс частиц сопровождает взрывы сверхновых, где продуктом реакции протонов и электронов становятся нейтроны и нейтрино.

Японский суперкомпьютер смоделировал рост Вселенной

На японском суперкомпьютере Earth Simulator смоделировали рост Вселенной за последние 13 миллиардов лет, сообщает Physics Web. Астрофизики проследили за возникновением современных космологических структур - галактик и их кластеров - из газовых "пузырей", которыми космос был наполнен спустя 300 миллионов лет с момента Большого Взрыва.

Основой модели Вселенной стала гидродинамическая программа, с помощью которой обычно рассчитывают поведение жидкостей, газов или плазмы. К ней пришлось добавить модули, учитывающие ядерные реакции внутри звезд. В самом известном из прежних численных космологических экспериментов - Millenium Run - рассматривались только гравитационные взаимодействия.

При подборе частиц для моделирования астрофизики исходили из экспериментальных космологических данных, которые стали известны в 2003 году благодаря зонду WMAP. Согласно им, 74 процента Вселенной составляет "темная энергия", 22 - "темная материя" и 4 - обычное вещество. Кроме того, у ученых была возможность свериться с результатами непосредственных наблюдений самых старых галактик (в спектре которых есть так называемая "альфа-линия Лаймана").

Теперь астрофизики утверждают, что "химическую историю" Вселенной следует переписать - моделирование не подтвердило гипотезу о медленном постепенном возникновении все более тяжелых элементов. Прежде считалось, что современное распределение атомов установилось за 10 миллиардов лет благодаря постепенному "выгоранию" водородно-гелиевых звезд. Согласно новому расчету, уже спустя миллиард лет после Большого Взрыва химические элементы присутствовали в той же пропорции, что и сейчас.

В нашей галактике найдено гигантское облако спирта

Радиоастрономы из американской обсерватории Jodrell Bank обнаружили в космосе гигантское облако метилового спирта, сообщает Innovations Report. Облако протяженностью 463 миллиарда километров медленно обращается вокруг центральной звезды и периодически генерирует микроволновые вспышки.

Механизм вспышек ближе всего к принципу действия мазеров (или "микроволновых лазеров") - изобретенных в середине прошлого века источников когерентных радиоволн. Внутри мазеров молекулы газа "накачиваются" излучением внешнего источника, а затем согласованно излучают. Астрономы отмечают, что так могут вести себя не только молекулы спирта, однако о химической природе облака однозначно свидетельствует спектр.

Спиртовые мазеры нашли внутри участка Млечного Пути, известного как W3OH. В нем (в отличие от более "старых" и "стабильных" областей Галактики) до сих пор интенсивно рождаются звезды, и потому его регулярно наблюдают радиоастрономы. Кроме спирта, там были также обнаружены водяные мазеры, однако они менее распространены.

По словам астрономов, прежде они были убеждены, что космические мазеры - точечные объекты, разбросанные по протяженному участку пространства. Согласно новым исследованиям, между отдельными "излучателями" радиоволн существуют гигантские спиртовые "мосты", которые вместе и образуют облако.

Ученые говорят, что рассеянный во вселенной спирт может стать главным источником информации об областях, где рождаются звезды. Большую часть излучения поглощает космическая пыль, которая, однако, прозрачна для импульсов спиртовых мазеров.