Black clever

Первое изображение из симуляции черной дыры, расчеты которой осуществлялись на карточном компьютере IBM 7040. Результат вычислений был изображен вручную французским астрофизиком Жан-Пьером Люмине в 1978 году.

Астрономы раскрыли причину исчезновения звезды в галактике Андромеды

За последние 10 лет ученые наблюдали за необычным «поведением» красного сверхгиганта в соседней галактике. Сначала он становился ярче, потом принялся тускнеть, а теперь практически исчез. Причем никакого взрыва сверхновой, который в таких случаях бывает, астрономы не увидели.

Галактика Андромеды

Когда астрономы стали сравнивать снимки неба разных лет, они обнаружили, что некоторые звезды бесследно исчезли. На эту тему даже не так давно устроили широкомасштабное расследование, огромное количество изображений анализировала нейросеть.

В итоге из 150 тысяч различий на снимках абсолютное большинство признали ошибочными обнаружениями: случайно попавшими на оптику пылинками, царапинами и так далее. Но осталось порядка сотни случаев, когда, похоже, действительно исчезала самая настоящая звезда.

Специалисты предлагали разные варианты природы этого явления. К примеру, эффект так называемого гравитационного линзирования: очень массивный объект вроде черной дыры работает как «линза» и искажает свет объекта позади него, в итоге рядом с ним на какое-то время что-то появляется, а потом исчезает.

Недавно ученые нашли еще один такой пример, но на этот раз поняли, с чем имеют дело. С 2014 года они наблюдали в галактике Андромеды звезду M31-2014-DS1, в которой распознали красного сверхгиганта — очень массивную и старую звезду, которая вот-вот должна «умереть». Напомним, галактика Андромеды (М31) — ближайшая крупная соседка Млечного Пути, расположенная примерно в 2,5 миллиона световых лет от нас.

Почти любая звезда начинает раздуваться в конце основного цикла своей «жизни», то есть когда в ее ядре заканчивается водород для термоядерных реакций. Ядро сжимается, от этого раскаляется и перегревает окружающую мантию. Внешняя оболочка звезды расширяется до огромных размеров: светило становится в сотни раз крупнее Солнца. Потом эта оболочка покидает звезду навсегда. Мантия карликовых звезд типа Солнца сходит с них спокойно, но с массивных сбрасывается эффектной вспышкой под названием «взрыв сверхновой».

Выброшенное вещество остается в окружающем пространстве живописным облаком, а ядро сжимается и становится одним из трех: в случае солнцеподобных и прочих маломассивных светил — белым карликом диаметром примерно с планету, а если звезда была тяжеловесом — либо пульсаром (нейтронной звездой), либо черной дырой.

Снимки «пропавшей» звезды M31-2014-DS1 в галактике Андромеды

Пропавшая звезда в галактике Андромеды была во много раз тяжелее Солнца. Значит, от нее логично было ожидать прощального взрыва сверхновой. Но его не было. Вместо этого звезда сначала в течение примерно первых двух лет наблюдений становилась ярче, потом потускнела за следующий год до первоначального уровня и продолжила постепенно слабеть.

В конце концов, в 2023 году она уже не прослеживалась не только в оптическом, но и в ближнем инфракрасном диапазоне. Впрочем, с большим трудом все же удалось рассмотреть нечто едва уловимое там, где еще недавно была звезда-сверхгигант.

По мнению команды астрофизиков из США, произошло то, что до недавних пор считали невозможным: звезда «схлопнулась» и превратилась в черную дыру без взрыва сверхновой, то есть не выбросив почти ничего в пространство. Это явление называют неудавшейся сверхновой. В статье (доступна на сервере препринтов arXiv.org) ученые изложили сценарий вероятного развития событий, который объясняет, почему именно так все произошло.

Они посчитали, что «при жизни» звезда имела массу примерно как 20 Солнц, но к моменту своего таинственного исчезновения «весила» всего около семи Солнц. То есть она не сбросила оболочку по той простой причине, что уже нечего было сбрасывать: практически всю свою внешнюю мантию звезда давно растеряла. Почему — не уточняется, но насчет других таких «раздетых» звезд установлено, что их «раздевает» звезда-компаньон: она перетягивает к себе вещество жертвы. Отметим, что звезды-сверхгиганты чаще всего расположены в двойных системах.

В любом случае, по мнению астрофизиков, ставшая «невидимкой» звезда в галактике Андромеды представляла собой почти «голое» ядро, окруженное очень тонкой оболочкой. Именно эти остатки некогда роскошной мантии и светились, когда звезда понемногу становилась ярче.

Статья спизжена отсюда

С помощью микроторнадо из жидкого гелия-4 в лаборатории создали наиболее точную модель чёрной дыры

Группа британских учёных опубликовала в журнале Nature статью, в которой сообщила о создании наиболее точной модели чёрной дыры. Прямое наблюдение этих объектов в природе крайне затруднено, поскольку чёрные дыры блокируют электромагнитное излучение. Поэтому лабораторное моделирование — это один из путей изучить их свойства и сопоставить с теоретическими представлениями.

Нейрокартинка для набивая классов

В качестве основы лабораторной модели чёрной дыры учёные из Ноттингемского университета, Королевского колледжа Лондона и Университета Ньюкасла представили охлаждённый до сверхтекучего состоянии изотоп гелий-4. Вещество охладили до -271 °C и закрутили в воронку.

В одном из ранних исследований учёные обратили внимание на то, что воронка воды сильно напоминает гравитационные явления искажения пространства-времени вблизи чёрных дыр. Использование для моделирования жидкости в сверхтекучем состоянии с охлаждением едва ли не до абсолютного нуля привносит в процесс квантовые свойства, а это — путь к квантовой теории поля и сути квантового поведения чёрных дыр. По крайней мере, на уровне квантовой механики ряд процессов должны проходить одинаково и это можно соотнести с теорией.

«Использование сверхтекучего гелия позволило нам изучить крошечные поверхностные волны с большей детализацией и точностью, чем в наших предыдущих экспериментах в воде, — пояснил физик Патрик Шванчара (Patrik Švančara) из Ноттингемского университета, который руководил исследованием. — Поскольку вязкость сверхтекучего гелия чрезвычайно мала, мы смогли тщательно исследовать их взаимодействие со сверхтекучим торнадо и сравнить полученные результаты с нашими собственными теоретическими прогнозами»

«Торнадо в стакане»

Изучая «торнадо в стакане», исследователи смогли выявить сходство между вихревым потоком и влиянием вращающейся чёрной дыры на искривленное пространство-время вокруг нее. В частности, исследователи наблюдали стоячие волны, аналогичные связанным состояниям чёрной дыры, и возбуждения, аналогичные кольцевому замыканию новообразованной чёрной дыры. И это только начало. Теперь, когда исследователи продемонстрировали, что их эксперимент работает так, как они задумали, «вихрь» готов открыть новую область науки о чёрных дырах.

Статья спизжена отсюда

Обнаружено рентгеновское эхо излучения, испущенного Стрельцом A* 200 лет назад.

Международная группа ученых обнаружила, что Стрелец A* (Sgr A*), сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, ненадолго пробудилась после длительного периода покоя около 200 лет назад.

Команда, возглавляемая Фредериком Марином, исследователем CNRS из Астрономической Страсбургской обсерватории (CNRS /Страсбургский университет), обнаружила прошлое пробуждение этого гигантского объекта, который в четыре миллиона раз массивнее Солнца. Их работа была опубликована в журнале Nature 21 июня.

В начале 19-го века в течение одного года черная дыра поглощала космические объекты, которые подходили к ней слишком близко, прежде чем снова вошла в состояние покоя. На Земле никакого эффекта не ощущалось, так как расстояние между Sgr A* и нашей планетой слишком велико (примерно в 2 миллиарда раз больше расстояния от Земли до Солнца). Однако обнаруженное рентгеновское эхо, которое было испущено около 200 лет назад, показывает, что первоначальная интенсивность была по меньшей мере в миллион раз больше, чем та, которую в настоящее время излучает Sgr A*.

Эти результаты объясняют, почему галактические молекулярные облака вблизи Sgr A* сияют так ярко: они отражают рентгеновские лучи, испущенные Sgr A* 200 лет назад.

Для проведения своих исследований ученые использовали спутник НАСА IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), который впервые смог с большой точностью определить поляризацию этого рентгеновского излучения, а также определить его источник, что ранее оказалось невозможным. Подобно компасу, поляризованный рентгеновский луч указывает прямо на свой источник, Sgr A*, хотя последний в настоящее время практически исчез. Ученые продолжают свою работу над Sgr A*, пытаясь определить физические механизмы, необходимые для перехода черной дыры из состояния покоя в активное.

https://aboutspacejornal.net/2023/06/22/астрономы-обнаружили-рентгеновское/

Две американки в общей сложности представили уже 10 новых решений 2000-летней теоремы.

Две студентки, Не'Кия Джексон и Кальсеа Джонсон из Луизианы, в 2022 году придумали "невозможное" доказательство теоремы Пифагора. Впоследствии нашли еще 9 ее решений.

В общем молодым математикам удалось получить 10 доказательств теоремы Пифагора.

Джексон и Джонсон – третья и четвертая в списке тех, которые доказали теорему Пифагора с помощью тригонометрии, без круговых рассуждений. Известно, что двое предыдущих были профессиональными математиками. Круговое рассуждение – это когда рассуждение начинают с того, чем планируют закончить.

Теперь исследователи могут открыть "большую коллекцию новых доказательств теоремы Пифагора", уверяют молодые математики.

Джексон и Джонсон удалось доказать теорему, используя результат тригонометрии, который называют Законом синусов, избегая круговых рассуждений.

На премьере мультфильма "Братья Супер Марио в кино"

BrainBridge представили концепцию пересадки головы

BrainBridge представили систему пересадки головы с последующей реабилитацией. Хотя, точнее это будет назвать пересадкой тела. У более молодого донора с мертвым мозгом берется все тело и сращивается с головой реципиента, у которого тело было предварительно удалено. Операции производятся одновременно с помощью роботов-хирургов. Тела охлаждаются до температуры 5 градусов Цельсия, при этом используется кастомная плазма. Для сращения нервов и формирования новых нервных связей между головой и новым телом в месте сращения на позвоночнике помещается специальный электронный имплант. Кроме того, производится полная трансплантация лица со всеми тканями и нижней челюстью от молодого донора старому реципиенту.

После этого всего реципиент месяц проводит в коме под постоянным наблюдением, а дальше начинается процесс реабилитации.

Animation vs. Physics