Физики заставили магнитное поле перемешивать жидкость при помощи микрочастиц

Физики смогли заставить магнитное поле перемешивать жидкости при помощи металлсодержащих микрочастиц. Об этом сообщает издание Physical Review Focus, а статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters.

Еще несколько лет назад те же исследователи выяснили, что воздействие динамически меняющегося магнитного поля на взвесь обладающих магнитными свойствами частиц приводит к возникновению внутри жидкости сложных токов. В новой работе ученые смогли прояснить данный процесс, а также предложить способы его практического применения.

В рамках опыта физики помещали содержащие металл частицы диаметром 4-7 микрон в несколько миллилитров этиленгликоля или этилового спирта. Данная взвесь заливалась в пластиковый сосуд, который ученые помещали во вращающееся магнитное поле. В результате в жидкости образовывались длинные цепочки частиц, наклоненные под углом к оси вращения. Эти цепочки являются результатом ориентирования металлсодержащих частиц во внешнем магнитном поле.

Как оказалось, эти цепочки способны перемешивать жидкость также, как это делается в лаборатории обычной палочкой. При этом исследователи выяснили несколько необычных свойств данного процесса.

Во-первых, момент силы, действующий на элемент объема (который и характеризует интенсивность перемешивания), оказался почти независимым от скорости вращения магнитного поля (однако зависимым от его напряженности). Исследователи объясняют это тем, что увеличение скорости приводит не только к ускорению вращения цепочек и усилению момента, но и разрушению самых длинных из них и, соответственно, его ослаблению. В результате два процесса нейтрализуют друг друга, и момент остается практически постоянным.

Во-вторых, момент оказался независим от вязкости жидкости. Последнее особенно важно, поскольку позволяет перемешивать подобным образом жидкости, которые из-за достаточно большой вязкости перемешивать достаточно трудно.

Исследователи предполагают, что новая методика может быть использована при перемешивании жидкостей в наносистемах. Ученые отмечают, что из-за малых размеров каналов в подобных устройствах эффективная технология создания "смесителей" для них отсутствует. При этом физики не уточняют, каким образом они планируют отделять частицы от раствора после перемешивания.

Астрономы нашли самую удаленную сверхновую

Астрономы обнаружили самые удаленные из известных на сегодняшний день останки сверхновой. Об этом сообщает New Scientist, а статья исследователей появилась в журнале Nature.

В рамках работы ученые анализировали данные, собранные в рамках программы наблюдений Canada-France-Hawaii Telescope Legacy Survey, которые проводились при помощи 3,6-метрового телескопа CFHT на Гавайских островах. В течение пяти лет инструмент следил за четырьмя регионами неба.

В результате исследователям удалось обнаружить останки сверхновой, взрыв которой произошел, когда Вселенной было всего около 3 миллиардов лет (для сравнения, сейчас Вселенной 13,7 миллиарда лет). Это почти на 1,5 миллиарда лет раньше, чем предыдущий рекорд.

Астрономы отнесли новый объект к сверхновым типа IIn. Сверхновые этого класса являются результатом коллапса ядер звезд массой от 50 до 100 солнечных. Перед тем как погибнуть, они сбрасывают свою оболочку в космическое пространство. Когда происходит взрыв, излучение нагревает окружающие звезду газ и пыль. В результате останки сверхновой могут светиться годами, в то время как свет обычной сверхновой гаснет всего через несколько недель.

Ученые отмечают, что изучение удаленных сверхновых позволяет выяснить, когда во Вселенной стали появляться тяжелые элементы. Дело в том, что вскоре после Большого Взрыва космическое пространство оказалось заполнено легкими элементами - такими как водород и гелий. Появление тяжелых элементов периодической таблицы связывают именно с работой звезд - термоядерные процессы в их ядрах приводят к преобразованию легких элементов в более тяжелые.

Исследователи отмечают, что новые результаты являются только "первой ласточкой". В настоящее время им удалось проанализировать всего около 20 процентов собранных телескопом CFHT данных. Ученые полагают, что дальнейший анализ позволит обнаружить большое количество древних сверхновых, аналогичных уже найденной.