APOD. Интересную пару сталкивающихся галактик совсем недавно открыл Джеймс Уэбб. Они находятся далеко, в 8.3 миллиардов световых лет от нас (z = 1.14), и получили имя Мстители: Галактика Бесконечности за форму горизонтальной восьмерки, которую напоминают. Изображение скомбинировано из четырех различных инфракрасных диапазонов. Красноватым компактно светятся ядра каждой из сталкивающихся галактик, в каждом из которых, как и полагается, находится по сверхмассивной черной дыре. Но на изображении присутствует еще одна, третья сверхмассивная черная дыра, имеющая массу в один миллион солнечных, аккурат посерединке между галактиками. В группе Питера ван Доккума из Йельского университета полагают, что сформировалась она за счет так называемого процесса прямого коллапса — когда газовое облако, в котором столкновением была возбуждена ударная волна, сколлапсировало в черную дыру напрямую, минуя стадию звезды. Это не точно, другие исследователи полагают, что черная дыра может быть пришлой. Но ее расположение очень уж подозрительно.

Что думаете?

#космос #apod

Изображение. Космический телескоп PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), он же Платон (в честь папки), готовится к запуску в лабораториях Европейского космического агентства. Устройство будет предназначено для обнаружения экзопланет транзитным методом в промышленных масштабах и ожидает запуска в декабре 2026 года. Основной отличительной особенностью инструментария телескопа является модульная структура оптики — вместо одной оптической системы он оснащен 26 камерами, ориентированными группами по шесть на разные участки неба и работающими независимо, что позволит минимизировать шумы, возникающие в одной из камер из-за, например, космической радиации. 24 камеры “медленные” и работают с частотой 25 секунд, замеряя собственно излучение от звезд, а 2 камеры “быстрые”, с частотой 2.5 секунды, предназначены для калибровки ориентации телескопа (обнаружение планет дело не быстрое, поэтому стабильное наведение на объект критически важно). Ну и также они смогут замерять более яркие звезды. Камеры будут снимать в двух спектральных диапазонах, через светофильтры, в синем и в красном, что позволит делать выводы о составе атмосферы и альбедо обнаруженных планет. Телескоп планируют поместить в затеняемой Землей точке Лагранжа L2, где ему не будет мешать солнечное излучение (там же болтается Джеймс Уэбб, кстати).

Что думаете?

#космос #scimage

Новости науки. Около 20 лет назад, между 2006 и 2008 годами, глубоко-глубоко в земных недрах, на глубине в несколько тысяч километров, что-то сдвинулось, а узнали мы об этом с помощью… спутников. Ну или как гравитация помогает нам исследовать недра собственной планеты. На самом деле, спутники используются для мониторинга изменений гравитационного поля достаточно давно. Дело в том, что орбита спутника довольно чувствительна к локальным изменениям гравитационного потенциала. Можно получить измеримый отклик на присутствие гор, залежей более плотных минералов, изменение динамики водных масс, а теперь вот (насколько я понимаю, это первый результат подобного рода) даже на перемены практически в земном ядре.

Открытие было сделано ребятами из Парижского университета при анализе данных, полученных американо-немецкими спутниками GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment), которые летали вокруг планеты с 2002 по 2017 гг., следуя один за другим на небольшом расстоянии и обмениваясь лазерными и микроволновыми сигналами. Когда один из спутников отклонялся из-за изменения локального гравитационного потанцевала, второй мог задетектировать изменение его положения (с разрешением до 10 мкм, на минуточку).

Как исследователи поняли, что событие произошло именно в недрах планеты? Во-первых, на поверхности ничего не менялось, это определить не так уж трудно. Во-вторых, именно в этот период магнитометры замерили значительные пертурбации в магнитном поле Земли, которое порождается токами в ядре, что и позволило связать эти два события.

Текущая гипотеза (пока что не очень подкрепленная) такова: под действием колоссального давления некоторый объем пород из перовскитов у основания мантии поменял свою кристаллическую структуру, став при этом плотнее; соседние породы от этого слегка сместились, вызвав цепочку сдвигов, которая докатилась до жидкой части ядра, что и проявилось в сбое магнитного поля. Интересно, что сдвиг, похоже, составил всего около 10 см по амплитуде, но колоссальный объем эту малую величину компенсировал.

Если гипотеза подтвердится, то не исключено, что нас ожидает появление новой научной дисциплины — глубинной спутниковой гравитационной геодинамики (уууу!).

Статья опубликована в Geophysical Research Letters 28 августа 2025 года.

Что думаете?

#наука #news

История науки. Шведский астроном Фрида Элизабет Палмер, первая женщина в Швеции, защитившая в 1939 г. докторскую (ну, PhD) по астрономии, позирует в импозантных меховых сапожках (очень пушистые!) рядом с меридианным кругом своего телескопа, ок. 1929 г. Серьезное теплосберегающее обмундирование является насущным для астрономов, тем более в Швеции.

Фрида Палмер с 1928 года работала в Лундской обсерватории и специализировалась на астрометрии и исследовании переменных звезд. На ее счету определение положений и скоростей, а также физических характеристик сотен переменных звезд. После войны преподавала математику и физику в гимназии, а в 1961 году получила шведский королевский Орден полярной звезды за научные достижения.

Что думаете?

#scihistory

Новости науки. Первый двумерный спиновый полуметалл синтезировали мужики из Исследовательского центра Юлиха и Университета Дуйсбург-Эссена в Германии.

Спиновый полуметалл, a.k.a полуметаллический ферромагнетик, это класс экзотических соединений в физике твердого тела, которые проводят электроны только с определенным направлением спина. То есть, спин вверх — проводим, спин вниз — не проводим. Известны они достаточно давно, с 1983 года. Потенциал применения таких веществ для электроники, а точнее, для спинтроники, колоссален, но проблема в том, что все подобные соединения обладают полуметаллическими свойствами только в трехмерной форме, а на поверхности или в тонких пленках они теряются. То есть, в микроэлектронных устройствах их применять весьма проблематично. Поэтому давно уже физики бьются над проблемой создания тонких полуметаллов.

Но вот, похоже, что ребятам это удалось. Для этого они вырастили тонкую пленку из сплава железа и палладия толщиной в два атомарных слоя на палладиевой подложке. Для железа характерно высокое обменное взаимодействие (уууу, сложная квантовая механика!), которое помогает ориентировать спины электронов, а для палладия — высокое спин-орбитальное взаимодействие (еще более сложная квантовая механика, уууу!), которое создает благоприятную для полуметалла зонную структуру. Интересно, что до этого считалось, что спин-орбитальное взаимодействие, наоборот, неблагоприятно для полуметаллов, а тут гляди!

Поверхность Ферми (энергетическая структура) материала, измеренная с помощью фотоэмиссионной спектроскопии, оказалась полностью поляризованной, то есть, проводимость только для одной ориентации спина подтверждается.

На самом деле, если удастся это все наладить как полагается, может получиться очень здорово.

Статья опубликована в Phys. Rev. Lett. 16 июля 2025 года.

Что думаете?

#наука #news

Новости науки. Биологи из Стэнфорда использовали ИИ, чтобы сгенерировать первый искусственный вирус-бактериофаг и использовали его для заражения резистентных бактерий E. coli.

Нейросети для генерации последовательностей ДНК и РНК Evo 1 и, чуть позже, Evo 2 были представлены общественности этой же стэнфордской группой около года назад. Они натренированы на нескольких миллионах фаговых геномов и могут генерировать новые последовательности длиной свыше миллиона пар нуклеотидов на основании некоторого шаблона и свойств, которыми итоговый геном должен обладать.

В данном исследовании в качестве шаблона был взят вирус ΦX174, заражающий бактерии E. coli, но не способный пробить броню устойчивых штаммов этих бактерий. Авторы сгенерировали около 300 вариантов жизнеспособных искусственных последовательностей и вводили их ДНК в E. coli для репликации вирусных частиц. В итоге, 16-и геномам удалось заразить бактерии, неприступные для дикого ΦX174. Кроме того, многие варианты опередили дикий вирус по скорости разрушения бактерий и конкурентоспособности. Это, по большому счету, еще не генерация вируса с нужными свойствами прямо из промпта, а перебор вариантов, но, думаю, и до этого очень скоро дойдут.

С одной стороны, круто-круто, шажок к созданию искусственной жизни и возможное подспорье в борьбе с резистентными инфекциями, а с другой, че-то как-то может не надо?

Исследование выложено в bioRxiv 17 сентября 2025 года.

Что думаете?

#наука #news

Новости науки. Земля тоже немножко комета! Как и со многих других тел Солнечной системы, солнечный ветер сдувает из земной атмосферы ее вещество — в основном это атомы азота, кислорода и водорода. Таким образом Земля формирует своеобразный хвост в направлении от Солнца, называемый земным ветром. Примерно в течение пяти дней каждый месяц через этот хвост проходит Луна.

В 2020 году, при анализе данных индийского зонда Чандраян-1, который ранее взял пробы грунта вблизи лунного полюса, поступил отчет об обнаружении в образцах минерала гематита, состоящего из оксида железа (в простонародии также известный как ржавчина). Сразу возникли вопросы, как он мог там сформироваться, ведь для этого нужны особые условия, например, богатая кислородом среда, чем лунная поверхность не славится. Было выдвинуто предположение, что именно частицы земного ветра, взаимодействующие с лунной поверхностью, ответственны за образование гематита.

Эксперименты, призванные подтвердить это, провели физики из китайского Университета науки и технологии Макао. Они взяли содержащие железо минералы, богато присутствующие в лунном грунте (кроме гематита, сам собой) — ильменит, троилит, оливин и др. — и облучали их ионами кислорода и водорода с энергиями, соответствующими частицам земного ветра. И предположение авторов исследования 2020 года подтвердилось: под воздействием кислородного пучка в смеси минералов действительно образовывался гематит. Интересно, что под воздействием высокоэнергетического водорода, который в земном ветре тоже присутствует, происходит обратный процесс — восстановление до железа — однако этот процесс менее интенсивный и окисление превалирует.

Статья опубликована в Geophysical Research Letters 2 сентября 2025 года.

Что думаете?

#наука #news

История науки. Приматолог Джейн Гудолл протягивает руку малышу-шимпанзе Флинту, национальный парк Гомбе-Стрим, Танзания, 1964 г.

Гудолл произвела революцию в приматологии. И не только благодаря научным достижениям, которых у нее тоже с избытком, но и благодаря тому, что стала относиться к приматам как к живым существам, а не только как к объектам исследования. Будучи аспиранткой в Кембридже в шестидесятые, она отказалась следовать практике использовать для идентификации обезьян номера, а вместо этого стала давать им имена, чем поначалу вызывало немало порицаний со стороны своих старших коллег. Так, самец шимпанзе с серебристой волосяной растительностью первым получил имя Дэвид Седобородый.

В научном плане она доказала, что у этих животных есть эмоции, эмпатия, культура, а также что они могут создавать и использовать орудия труда. В последующие годы деятельность Гудолл вышла далеко за рамки научной — богато одаренная обаянием, она стала активной защитницей прав животных и вдохновением для множества будущих ученых.

Джейн Гудолл умерла от естественных причин 1 октября 2025 года в возрасте 91 года.

Что думаете?

#scihistory

Статья. В 1895 году в немецком журнале “Annalen der Physik” (“Анналы физики”) вышла статья профессора Вильгельма Конрада Рентгена, озаглавленная “Über eine neue Art von Strahlen” (”О новом типе излучения”), в которой он докладывает об испускании катодной трубкой таинственных лучей, названных им X-лучами, проходящих через многие тела и вообще ведущих себя не так, как известные на тот момент виды излучения. Обнаружены они были следующим образом: Рентген закрыл вакуумную трубку черным картоном и заметил, что по счастливой случайности стоявший за ним экран с бариевым платинцианидом светится, а значит через картон проходит что-то невидимое. Для излучения оказались прозрачными многие материалы — в целом, чем плотнее вещество, тем хуже оно пропускало лучи. Самыми непрозрачными были металлы, особенно свинец. Рентген проверил, отклоняется ли излучение призмами, зеркалами и магнитами — оказалось, что не отклоняется, а значит это был не свет и не заряженные частицы (катодные лучи тогда уже были известны, но только через два года Томсон поймет, что это электроны). Также Рентген заметил, что источником излучения является не сам катод, а место в стекле трубки, куда падали катодные лучи, то есть, это какое-то вторичное излучение. Сам он предположил, что это продольные колебания эфира. Также было обнаружено, что X-лучи ионизируют воздух — заряженные тела под их воздействием быстро разряжались.

Вот так случайное открытие позволило существенно расширить электромагнитный спектр, а также послужить основой для появления целой кучи научных, технических и медицинских методов. Рентгеновские лучи оказались сверхполезными, так как хорошо проходят через многие материалы, а также имеют длину волны, сопоставимую с межатомным расстоянием в веществах, что прекрасно способствует дифракции на кристаллических решетках.

В статье также присутствует знаменитое фото руки с кольцом, только не жены Рентгена (такое фото тоже было), а профессора Альберта фон Кёлликера (оказалось, что все руки внутри примерно одинаковые). Рентгенографировать руки скептиков, которых было достаточно много, вообще станет развлечением Рентгена на ближайшие годы.

Что думаете?

#наука #статья

Изображение. Внутренности вакуумной камеры электронно-лучевого испарителя. Несмотря на крайне простой принцип работы — находящийся в тигеле в нижней части камеры кусочек металла, часто золота, нагревается пучком электронов и испаряется во все стороны, немножко при этом попадает даже на карусель с полезными образцами в верхней части — устройство остается рабочей лошадкой почти всех лабораторий, занимающихся созданием микроэлектронных девайсов, и позволяет получать весьма неплохие по качеству покрытия (но это уже зависит от ауры аспиранта). Кажется, что процесс крайне неэффективный, ведь большая часть материала остается на стенках камеры, и это действительно так. Но не стоит расстраиваться — пленки ценных металлов будут тщательно соскоблены со стенок (а часть отвалится самостоятельно, может даже не в процессе работы) и отправлены на восстановление. Обратите внимание на прикольные “тени” от препятствий.

Что думаете?

#наука #scimage

История науки. Ну, или можно сказать, космоса. Инженер NASA починяет датчики на модели шаттла, установленный в аэродинамической трубе. Кучей эпичных фотографий с программы Space Shuttle можно насладиться по ссылке — тыц.

Что думаете?

#космос #scihistory

Цитата. "Движущей силой в начале является гравитация. Если бы она могла действовать без препятствий, то всё больше и больше материи собиралось бы в шары гигантских размеров. Противодействующей силой является давление излучения, несомненно поддерживаемое центробежной силой звезды. Его задача — предотвратить накопление чрезмерно больших масс. В какой-то точке устанавливается равновесие, и процесс скопления массы прекращается. Точная позиция этого равновесия в каждом отдельном случае зависит от вращения звезды и, возможно, от других возмущающих факторов. Но во всей Вселенной массы звёзд свидетельствуют о том, что под действием гравитации накопление материи продолжалось лишь до тех пор, пока противостоящая сила позволяла это.

До сих пор мы изображали внутренность звезды как хаотическую смесь атомов и эфирных волн. Теперь нам нужно ввести третью разновидность обитателей этого царства, участвующих в общем танце. Речь идёт о большом количестве свободных электронов — независимых единиц отрицательного электричества. Их, возможно, примерно в двадцать раз больше, чем атомов, и они движутся с в сотни раз большей скоростью, что соответствует их меньшей массе — всего лишь 1/1845 массы атома водорода. Электроны происходят из атомов, от которых они отделились при высокой температуре. Согласно общему закону, число электронов-спутников примерно равно половине атомного веса соответствующего элемента. Это избавляет нас от необходимости решать, какой атомный вес следует принять для вещества звезды.

Каждый из свободных электронов следует рассматривать как самостоятельную «молекулу» — он оказывает такое же давление, как молекула газа. В земных условиях несколько атомов соединяются в молекулу, но в газах звёзд каждый атом распадается на множество молекул. Поэтому молекулярный вес меньше атомного. При достаточно высокой температуре все электроны становятся свободными и ведут себя как самостоятельные молекулы; и поскольку их число примерно вдвое меньше атомного веса, средний вес каждой молекулы составляет около 2. Однако следует отметить, что водород ведёт себя иначе: его атом распадается на ядро и один электрон, что даёт молекулярный вес 0,5.

Иногда я склонен был предполагать, что самые молодые звёзды состоят преимущественно из водорода, который постепенно превращается в более тяжёлые элементы, и что выделяемая при этом энергия является главным источником звёздного излучения. Однако звезда, состоящая из водорода, из-за меньшего молекулярного веса отличалась бы настолько сильно от звёзд, состоящих из более тяжёлых веществ, что это предположение кажется несостоятельным. Я считаю, что можно допустить лишь весьма умеренное содержание водорода в звёздной материи и что превращение в более тяжёлые элементы зашло уже далеко прежде, чем звезда достигает своего современного состояния." (с) Артур Стэнли Эддингтон, "Звезды и атомы", 1925 г.

Сто лет назад человечество обладало еще зачаточными представлениями о строении светил. Особенным загадками были их внутреннее строение и источник энергии. Хотя от представлений, что Солнце это огромная куча горящего угля, уже отказались, до описания термоядерных циклов остается еще больше десятилетия. Тем не менее, гений Эддингтона как-то смог ухватить и предположение об атомных превращениях в звездах. Зато условие равновесия звезды описано им достаточно верно.

Что думаете?

#цитата #наука

Новости науки. А вот и первые изображения с Обсерватории им. Веры Рубин (той самой, с самой большой цифровой камерой в мире) подоспели, и сразу с открытиями! У классической галактики М61, открытой еще Барнабой Ориани в 1779 году (за шесть дней до Мессье. Говорят, Мессье впервые пронаблюдал ее в ту же ночь, что и Ориани, но ошибочно принял за комету), обнаружился звездный поток, который не заметили ни Хаббл, ни Джеймс Уэбб. Примечательно, что открытие сделано на тестовом изображении, то есть, никаких научных целей не ставилось, просто калибровалось оборудование. Звездный поток представляет собой здоровенный “хвост” из звезд, простирающийся на 180 000 световых лет от галактики. Появился он, скорее всего, в результате разрывания на части небольшой галактики-сателлита.

Кадр является частью первого (здоровенного) тестового изображения, которое содержит десять миллионов галактик, так что там, вполне вероятно, еще много чего интересного. Изображение можно посмотреть вот тут — тыц.

Заметка с открытием опубликована в Research Notes of the American Astronomical Society в октябре 2025 г.

Что думаете?

#космос #наука #news

Новости науки. Для понимающей общественности не секрет, что закон Мура сломался. Причиной этого является то, что размеры микроэлектронных компонент приближаются к атомарным, и уменьшать их еще дальше привычными методами уже невозможно. А делать это надо, потому что вычислительные структуры для наших AI overlords сами себя не создадут. Поэтому мужики подумали и решили, что если не получается уменьшать транзисторы до атомов, надо попробовать увеличить атомы до транзисторов. Ну, то есть, использовать bottom-up (снизу вверх) подход вместо классического top-down (сверху вниз).

В общем, перспективным исследовательским направлением в микроэлектронике сейчас является синтез электронных компонент на молекулярном уровне, за счет их самосборки. Например, ленты из графена очень перспективны в качестве проводников, а какие-нибудь хитрые молекулы можно использовать в качестве транзисторов и т.д.

И вот какую красивую штуку придумали сделать ребята из Empa (подразделение Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий): они взяли графеновую ленту и присобачили к ней зигзагообразно порфириновые комплексы. Порфирины это компактные органические молекулы, в центре которых сидит атом металла. Они очень важны в быту, ведь даже гемоглобин, благодаря которому мы дышим, работает благодаря порфирину с атомом железа в центре. Так вот, если присобачить порфирины к графеновой ленте, а затем сажать в центры этих порфиринов различные металлы, то место контакта порфирина с графеном приобретает особые свойства. Грубо говоря, если посадить золото, то получится как бы n-легированная область, а если железо, то создастся регион с высоким обменным взаимодействием. Таким образом можно локально менять свойства ленты за счет всего одного атома, проектируя самую настоящую электронику.

Если получится все это масштабировать и развить, могут получиться очень неплохие штуки для спинтроники и квантовых вычислений (в качестве кубитов порфирины, говорят, тоже можно использовать). Ну а пока наслаждаемся офигенными изображениями устройства, полученными с помощью сканирующего туннельного микроскопа.

Статья опубликована в Nature Chemistry 21 августа 2025 года, а с полным текстом можно ознакомиться в ChemRxiv.

Что думаете? Круто же, ну.

#наука #news

Цитата. “Высшая задача физика — открыть такие универсальные элементарные законы, из которых весь космос можно было бы вывести чисто дедуктивно. Логического пути к этим законам нет; достичь их можно только интуицией, основанной на чутком понимании опыта. При такой методологической неопределённости можно было бы предположить, что существует множество возможных систем теоретической физики, одинаково хорошо обоснованных; и это мнение, несомненно, теоретически верно. Но развитие физики показывает, что в каждый данный момент из всех мыслимых построений одно неизменно оказывается значительно превосходящим все остальные.” (с) Альберт Эйнштейн в предисловии к книге Макса Планка “Where is Science Going”, 1933.

Что думаете?

#цитата #наука

Цитата. “Мне кажется, в науке слишком много пессимизма. Если бы ты вернулся на 30 000 лет назад — представь, мы сидим в пещере и разговариваем, — мы бы, наверное, рассуждали так: вот эти маленькие белые точки на небе… выглядят забавно, и нет никакого Netflix, чтобы отвлекать нас. Мы бы знали, что кто-то из наших придумал классные мифы о том, что это за точки, и, мол, вон та похожа на лучника или ещё на кого. Но так как ты любишь думать, у тебя бы наверняка возникла лёгкая меланхолия от того, что мы никогда не узнаем, что это на самом деле. До них не допрыгнуть, на самое высокое дерево залезь — они всё равно далеко. Мы как бы застряли на своей планете, и, возможно, мы вообще умрём от голода, а через 50 000 лет, если люди ещё будут существовать, их жизнь будет более или менее такой же, как наша.

И насколько же пессимистичными мы бы оказались! Мы были мастерами преуменьшений! Мы недооценивали масштаб существующего, ведь всё, что мы знали, было лишь маленькой частью этой огромной вращающейся Земли, которая сама была лишь частью более крупной структуры — Солнечной системы, галактики, скопления галактик, сверхскопления, Вселенной… возможно, иерархии параллельных вселенных. Но ещё важнее то, что мы недооценивали силу собственного разума. Нам даже не пришлось лететь к звёздам, чтобы понять, чем они являются. Нам лишь нужно было позволить “улететь” туда нашему разуму.” (с) Макс Тегмарк в интервью Курту Джаимунгалу

Что думаете?

#цитата #наука

Новости науки. Прикольную идею телескопа для прямого наблюдения экзопланет предложили мужики из NASA. Вернее, оригинальная идея принадлежит итальянскому астроному Клаудио Макконе (почившему этим летом), предложившему ее еще в 1993 году. Суть в том, что можно попробовать использовать гравитационную линзу Солнца, чтобы значительно улучшить разрешение телескопа при наблюдении далеких объектов. По расчетам, даже диски столь малых объектов, как экзопланеты земного типа, можно будет наблюдать с разрешением в 800 на 800 пикселей, что, конечно, звучит, как фантастика.

Проблема в том, что для этого телескоп должен быть размещен в гравитационном фокусе Солнца, который находится на расстоянии в 550 а.е., в десять раз дальше, чем орбита Плутона (и в три раза дальше, чем самый далекий рукотворный объект — Вояджер 1). Именно на таком удалении пучок фотонов, “преломляясь” в солнечной гравитации сходится в одну точку (вернее, в кольцо Эйнштейна). Понятно теперь, почему идею Макконе зарубили? Добраться туда в разумные сроки пока что не представляется возможным. Но блин, идея очень вкусная, и, кажется, получила какие-то подвижки.

На 2027 год планируется запуск тестового зонда Sundiver с солнечным парусом площадью 20 квадратных метров, который пройдет вблизи Солнца, использует его гравитационную пращу, и отправится в наружные регионы Солнечной системы. После такого маневра ему понадобится “всего” 80 лет, чтобы достичь солнечного фокуса. Это уже что-то, но все еще очень долго. И чтобы вывести туда полноценный телескоп, парус должен быть гораздо-гораздо больше. Тем не менее, если первый тест пройдет успешно, то возможно уже к 2034 году мы сможем увидеть и запуск полноценного телескопа.

Статья с описанием концепции выложена в arXiv 21 ноября 2025 года. А про Sundiver можно почитать тут — тыц.

Что думаете?

#news #наука