Астрономы наблюдают за формированием планет вокруг бинарных звёзд

На заседании Американского астрономического общества группа исследователей из Национальной радиообсерватории объявила о существовании протопланетных дисков вокруг молодых бинарных звёзд. Они использовали Атакамскую большую миллиметровую/субмиллиметровую решётку, известную как ALMA, и возможности десятиметрового телескопа Keck II в ближнем инфракрасном диапазоне. ALMA был установлен в пустыне Атакама на высоте 5 000 метров, где воздух чистый и сухой. Он состоит из 66 антенн, которые работают вместе как интерферометр, изучая самые холодные и удалённые объекты во Вселенной.

Диски вокруг бинарных звёзд главной последовательности, как было объявлено, предоставляют прекрасную возможность изучить их и попытаться найти ответы на вопросы. Команда исследовала размеры, структуру и наклон дисков в зависимости от скорости вращения звезды и напряжённости магнитного поля, чтобы попытаться понять сложные процессы, происходящие в них. Бинарные и кратные звёздные системы, такие как бинарная система DF Tau и FO Tau, ставшая объектом исследования, встречаются довольно часто, что делает их отличным примером для изучения.

Физики разработали новый метод объединения обычного интернета с квантовым

Четверо исследователей из Института фотоники при Ганноверском университете имени Лейбница разработали новую концепцию передатчика-приёмника для передачи запутанных фотонов по оптическому волокну. Этот прорыв может позволить создать следующее поколение телекоммуникационных технологий — квантовый Интернет — по оптическому волокну. Квантовый Интернет обещает методы шифрования, защищённые от подслушивания, которые не смогут расшифровать даже будущие квантовые компьютеры, что обеспечит безопасность важнейших объектов инфраструктуры.

«Чтобы сделать квантовый Интернет реальностью, нам необходимо передавать запутанные фотоны по оптоволоконным сетям, — говорит профессор д-р Михаэль Куес, руководитель Института фотоники и член правления кластера передового опыта PhoenixD при Лейбницком университете в Ганновере. — Мы также хотим продолжать использовать оптическое волокно для обычной передачи данных. Наше исследование — важный шаг к объединению обычного интернета с квантовым».

В своём эксперименте исследователи продемонстрировали, что запутанность фотонов сохраняется даже тогда, когда они передаются вместе с лазерным импульсом. «Мы можем изменить цвет лазерного импульса с помощью высокоскоростного электрического сигнала так, чтобы он соответствовал цвету запутанных фотонов, — объясняет Филипп Рюбелинг, докторант Института фотоники, исследующий квантовый интернет. — Этот эффект позволяет нам объединять лазерные импульсы и запутанные фотоны одного цвета в оптическом волокне и снова разделять их».

Этот эффект может объединить традиционный Интернет с квантовым Интернетом. До сих пор не удавалось использовать оба метода передачи данных по одному цвету в оптическом волокне. «Запутанные фотоны блокируют канал передачи данных в оптическом волокне, не позволяя использовать его для обычной передачи данных», — говорит Ян Хайне, докторант из группы Куеса.

Новая модель опровергает ведущую теорию формирования континентов Земли

Недавно опубликованная в журнале Nature Geoscience статья Дэвида Эрнандеса Урибе из Университета Иллинойса в Чикаго заделывает дыры в ведущей теории формирования континентов. Эрнандес Урибе использовал компьютерные модели для изучения формирования магмы, которая, как считается, может дать ключ к разгадке происхождения континентов.

Магма — это расплавленное вещество, которое, остывая, образует горные породы и минералы. Эрнандес Урибе искал магмы, соответствующие по составу редким минералам, называемым цирконами, которые относятся к архейскому периоду (2,5-4 миллиарда лет назад), когда, по мнению учёных, впервые образовались континенты.

В прошлом году учёные из Китая и Австралии опубликовали работу, в которой утверждали, что архейские цирконы могли образоваться только в результате субдукции — когда две тектонические плиты сталкиваются под водой, выталкивая на поверхность сушу. Этот процесс происходит и сегодня, вызывая землетрясения и извержения вулканов и изменяя очертания берегов континентов.

Но Эрнандес Урибе, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде, обнаружил, что для образования архейских цирконов субдукция была необязательна. Вместо этого он обнаружил, что минералы могли образоваться под воздействием высокого давления и температур, связанных с плавлением толстой первобытной коры Земли.

«Используя мои расчёты и модели, можно получить те же сигнатуры для цирконов и даже обеспечить лучшее соответствие за счёт частичного плавления нижней части коры, — говорит Эрнандес Урибе. — Так что, основываясь на этих результатах, мы всё ещё не имеем достаточно доказательств, чтобы сказать, какой процесс сформировал континенты».

Вода делает что-то очень странное, попадая в крошечные отверстия

Предсказание того, как жидкая H2O прокладывает себе путь через молекулярный водопровод, требует такого уровня моделирования, который в настоящее время не под силу даже самым мощным компьютерам.

Поэтому исследователи из США обратились к машинному обучению, чтобы выяснить, как меняются электрические свойства воды, оказавшейся внутри нанометровых цилиндров из чистого углерода.

Пусть вас не обманывает кажущаяся простота воды. Внутри каждой молекулы один-единственный атом кислорода создаёт дисбаланс зарядов, называемый диполем.

Этот дисбаланс придаёт воде необычные свойства, позволяя её молекулам свободно слипаться друг с другом, что объясняется поверхностным натяжением, или расплываться в самые разные формы, когда она замерзает, превращаясь в лёд.

Упакованные внутри гидрофобной углеродной нанотрубки, молекулы воды усиливают взаимодействие с электрическим полем благодаря своей замкнутости. Как именно и почему это происходит, до сих пор до конца не описано.

«Улучшенное понимание диэлектрического отклика находящейся в замкнутом пространстве воды важно не только для развития технологий разделения, но и для других новых приложений, таких как хранение и преобразование энергии», — говорит ведущий автор работы Маркос Калегари Андраде, материаловед из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL).

Диэлектрический эффект описывает, как материалы, такие как вода, реагируют на электрические поля. Если проводящие материалы, такие как медные провода, передают электрические заряды в виде тока, то заряженные компоненты диэлектрических материалов поворачиваются и выравниваются таким образом, что возвращаются в более широкое электрическое поле.

Упаковка молекул воды в углеродные нанотрубки диаметром менее 10 нанометров позволила в прошлом обнаружить новые фазы воды и показать, что они способствуют гораздо более быстрому переносу протонов по одномерным цепочкам молекул воды.

Расширение размера пор также намекает на образование ледяных структур, которые не наблюдаются в больших водоёмах.

Чтобы определить диэлектрические константы, проходящие через камеру в других направлениях, исследователи прогнали фундаментальные принципы через процесс машинного обучения. Это позволило получить более полную картину, включающую квантовые эффекты для расчёта потенциальной энергии и описания колебаний отдельных молекул.

Их подход позволил выявить электронную структуру, которая не была бы очевидна при обычном моделировании: она строится параллельно стенкам трубки, проходящей по оси толщи воды.

Nissan разрабатывает «охлаждающую краску» для автомобилей, чтобы водителям было прохладнее

Компания Nissan продемонстрировала так называемую «охлаждающую краску» для охлаждения людей внутри автомобилей, при том, что покрытие из этой краски в шесть раз толще обычной, что делает её коммерческое внедрение очень сложной задачей.

Заявление компании, сделанное во вторник, было своевременным, поскольку в Японии установилась рекордная жара.

Nissan Motor Co. протестировала краску на автомобилях, курсирующих вокруг токийского аэропорта Ханеда, где много незатененных участков, что делает его подходящим местом для оценки технологии.

Автомобили со специальной краской выглядели как обычные машины, но на ощупь были гораздо прохладнее.

По данным Nissan, холодная краска снизила температуру панелей крыши на 12°C, а салонов — на 5°C.

Холодная краска Nissan лучше отражает солнечный свет, а также создаёт электромагнитные волны, которые блокируют лучи, перенаправляя энергию в сторону от автомобиля.