Здравствуйте, с вами Вячеслав Голованов, и я курирую поток «Научпоп» на Хабре. Среди моих задач — увеличение количества публикаций в этом потоке, в том числе через привлечение новых хороших авторов на Хабр. Если вы всегда хотели написать статью на научно-популярную тему, но боялись начать – это ваш знак. Можете обсудить это со мной через личные сообщения, и/или написать статью в «Песочницу» и кинуть мне ссылку.

А сегодня я снова пройдусь по новостям уходящей недели, которые стоило бы осветить подробнее, но не получилось, потому что мы не резиновые.

Астрономы нашли интересный молекулярный пузырь




Команда астрономов нашла в звёздных яслях Бернард-18, расположенных в молекулярном облаке Тельца, гигантский пузырь. Все признаки указывают на то, что в этой области, расположенной в 450 световых годах от нас, идёт образование пары звёзд. Интересен он тем, что это всего лишь второй пузырь подобного рода, в котором звёздообразование идёт параллельно с оттоком материала из этой области.

Для появления звезды требуется огромное количество материи — межзвёздного газа и пыли. Материя посредством гравитации сжимается, а затем при достижении критической массы запускает реакцию синтеза. Однако у новой звезды появляется магнитное поле, и часть материи сначала устремляется вдоль магнитных линий к полюсам, а оттуда – прочь, в космос. Это один из процессов, играющих важную роль в эволюции звёзд и межзвёздного пространства.

В записях Леонардо да Винчи нашли упоминание об эксперименте по проверке гипотезы о том, что гравитация есть форма ускорения




Исследователи наследия гениального итальянца обнаружили в его записях упоминания о том, что он за несколько сотен лет до Эйнштейна выдвинул гипотезу, касающуюся тождественности гравитации и ускорения. Кроме того, утверждается, что он смог подсчитать значение гравитационной постоянной с точностью в 97% — и это за 100 лет до Галилея и за 200 лет до Ньютона.

В документах да Винчи описывает эксперимент, в котором кувшин с водой перемещается по прямой траектории параллельно земле, сбрасывая по пути либо воду, либо какой-то гранулированный материал (скорее всего, песок). Из его записей ясно, что он знал, что вода или песок не будут падать с постоянной скоростью, а будут ускоряться, а также, что материал перестает ускоряться в горизонтальной плоскости, поскольку на него больше не влияет кувшин, и что его ускорение происходит исключительно вниз под действием силы тяжести.

Если кувшин движется с постоянной скоростью, линия, созданная падающим материалом, вертикальна, поэтому треугольник не образуется. Если кувшин ускоряется с постоянной скоростью, то линия, созданная сбором падающего материала, становится прямой, но наклонной, что образует треугольник. И, как указал да Винчи на ключевой диаграмме, если движение кувшина ускоряется с той же скоростью, с которой гравитация ускоряет падающий материал, то образуется равносторонний треугольник — да Винчи пометил это как «уравнивание (эквивалентность) движений».

Зарегистрирована рекордная гамма-вспышка, из тех, что бывают раз в тысячелетие




Всплеск гамма-излучения GRB 221009A в 18 ТэВ признали самым энергетическим событием подобного рода из всех зафиксированных астрономами. Кроме уникальных показателей выяснилось, что параметры всплеска не соответствуют расчётным показателям, что говорит о том, что это событие, случившееся на расстоянии в 2,4 млрд световых лет от нас, отличается ещё чем-то необычным.

«По нашим оценкам, — пишут учёные, — такие энергетические и близкие к нам гамма-вспышки, как GRB 221009A, происходят с частотой менее 1 раза в 1000 лет, поэтому при нашей жизни подобное событие вряд ли произойдёт ещё раз».

Что делает данную вспышку действительно необычной, так это эволюция её послесвечения, которая не вписывается в стандартную теорию. Гамма-всплески обычно сопровождаются свечением электронов, движущихся с околосветовыми скоростями. Синхротронное излучение — это результат ударной волны, возникающей при столкновении первоначального взрыва с межзвёздной средой.

Считается, что сами гамма-всплески состоят из энергии, сконцентрированной в параллельных лучах, которые образуют джеты. Изучение последующего синхротронного излучения может помочь астрономам выяснить параметры взрыва и джетов.

Столкнувшиеся нейтронные звёзды породили идеальную сферу, удивившую астрономов




Колоссальный взрыв, произошедший в результате слияния двух нейтронных звезд, внезапно приобрёл почти идеальную форму сферы. Согласно новому анализу последствий столкновения нейтронных звезд, наблюдавшегося в 2017 году, взрыв килоновой, произведенный двумя звездами, был абсолютно симметричным. И астрономы не понимают, почему. Это противоречит всем предыдущим предположениям и моделям килоновых.

«Никто не ожидал, что взрыв будет выглядеть именно так. Нет никакого смысла в том, что он сферический, прямо как шар", — сказал астрофизик Дарах Уотсон из Института Нильса Бора в Дании. «Но наши расчеты ясно показывают, что это так. Это, вероятно, означает, что в теориях и симуляциях килоновых, которые мы рассматривали в течение последних 25 лет, отсутствуют важные физические моменты».

«Наиболее вероятный способ появления сферического взрыва — если огромное количество энергии вырвется из центра взрыва и сгладит его форму, которая в противном случае была бы асимметричной. Так что сферическая форма говорит нам о том, что в ядре столкновения, вероятно, было много энергии, чего мы никак не предвидели. Возможно, в тот момент, когда энергия огромного магнитного поля гипермассивной нейтронной звезды высвобождается, а звезда коллапсирует в черную дыру, создаётся своего рода „магнитная бомба“» — пояснил Уотсон.

Астрономы впервые измерили массу одинокой далёкой звезды




Как измерить массу далёкого предмета? Можно высказать предположение о расстоянии до этого объекта и, следовательно, определить его реальный размер на основании видимого. Затем можно выдвинуть предположение о его плотности, что в конечном итоге дало бы вам оценку массы. Но узнать массу звезд таким способом довольно проблематично. И вот впервые в истории учёные эмпирически определили массу далекой одиночной звезды, причём сделали это с помощью гравитационного линзирования.

Гравитационное линзирование, впервые предложенное Эйнштейном в рамках его Общей теории относительности, происходит, когда массивный объект движется перед более удалённым источником света, и свет из-за искривления гравитацией пространства-времени изгибается вокруг массивного объекта, находящегося на переднем плане. В астрономии есть несколько впечатляющих примеров этого явления, в первую очередь, особенности, известные как кольца Эйнштейна, когда чёрная дыра изгибает свет звезды.

Однако до сих пор астрономам не представлялся такой случай, когда они могли бы изолировать одну удаленную звезду и обнаружить такой эффект линзирования. Но чем лучше наши телескопы, тем лучше наши наблюдения. И недавно удачно подвернулось необычное событие — одинокий белый карлик LAWD 37 прошёл на фоне звезды. Он находится всего в 15 световых годах от Земли — достаточно близко, чтобы относительно чётко отображаться в наблюдениях.

Комментарии (3)


  1. phenik
    00.00.0000 00:00
    +1

    что он за несколько сотен лет до Эйнштейна выдвинул гипотезу, касающуюся тождественности гравитации и ускорения.
    Эйнштейн сформулировал принцип эквивалентности в обобщенно виде и положил его в основу ОТО, но в виде эквивалентности гравитационной и инертной массы он был сформулирован и проверен экспериментально, на доступном тогда уровне точности ~10^-3, Ньютоном. Цитата
    Заметим, что ПЭ был и остается в фокусе гравитационных исследований более 400 лет [29]. Еще со времен Галилея было известно, что объекты разной массы и структуры ускоряются одинаково в одном и том же гравитационном поле. В 1602-1604 годах Галилей, провел серию опытов с наклонными плоскостями и маятниками, сформулировал закон падения тел, который вел к первой эмпирической версии ПЭ. Тем не менее результаты этих знаменитых экспериментов не публиковались в течении 35 лет. Потребовалось дополнительно еще 50 лет, чтобы теория гравитации, описывающая эти и другие ранние гравитационные эксперименты, была опубликована Ньютоном в его Началах в 1687 г. На основании своего второго закона Ньютон пришел к выводу, что гравитационная сила пропорциональна массе тела, на которое она действует, и по третьему закону пропорциональна массе своего источника.

    Ньютон знал, что инертная масса mi, фигурирующая в его втором законе F = mi*a, может отличаться от гравитационной массы mg, относящейся к силе гравитационного поля F = mg*g. Действительно, сопоставляя два уравнения, получаем, что a = (mg/mi)*g и, в принципе, вещества с разными значениями отношения mg/mi могли бы ускоряться по разному в одном и том же гравитационном поле. Он продолжил проверять данную возможность на простых маятниках одной и той же длины, но с разной массой и составом грузика, но не обнаружил различия в периодах их колебаний. На этом основании Ньютон заключил, что величина mg/mi является константой для всех веществ, и надлежащим выбором системы единиц это отношение может быть приведено к единице, т.е. mg/mi = 1. Бессель (1784 — 1846) проверил это соотношение более аккуратно, и затем, в 1899 г. решающий эксперимент Этвеша показал равенство инертной и гравитационной масс с точностью до 10^-9 [144-146].
    В этом же источнике можно узнать о проверках разных аспектов этого принципа, которые на настоящее время подтверждают одну из основ ОТО.
    И, как указал да Винчи на ключевой диаграмме, если движение кувшина ускоряется с той же скоростью, с которой гравитация ускоряет падающий материал, то образуется равносторонний треугольник — да Винчи пометил это как «уравнивание (эквивалентность) движений».
    Но, к сожалению, математически правильно он так и не смог сформулировать это уравнение:
    Da Vinci sought to mathematically describe that acceleration. It is here, according to the study's authors, that he didn't quite hit the mark. To explore da Vinci's process, the team used computer modeling to run his water vase experiment. Doing so yielded da Vinci's error.


    1. kauri_39
      00.00.0000 00:00

      Интересно, физики ещё не пытались объяснить принцип эквивалентности, выражая гравитацию и ускорение через понятие физического вакуума? Если гравитация - это равноускоренное движение вакуума к массивному телу, то неподвижное тело в таком вакууме приобретает вес, равный весу этого тела, которое движется с тем же ускорением в неподвижном вакууме (вдали от массивных тел). По-моему, это вполне убедительное объяснение ПЭ.


  1. gans_2
    00.00.0000 00:00

    Гравитационное линзирование, впервые предложенное Эйнштейном в рамках его Общей теории относительности, происходит, когда массивный объект движется перед более удалённым источником света, и свет из-за искривления гравитацией пространства-времени изгибается вокруг массивного объекта, находящегося на переднем плане.

    Данный феномен был известен Ньютону. Эддингтон в 1919 году измерил фактическое отклонение света звезд Солнцем, во время солнечного затмения, Отклонение оказалось больше, чем выходило из Ньютоновской модели гравитации на величину, предсказанную Энштейном в рамках ОТО.