Европейское космическое агентство сообщило, что космическая обсерватория «Евклид» (Euclid) проходит этап заправки топливом перед запуском в космос. Заправка осуществляется на предприятии Astrotech во Флориде недалеко от места будущего старта. Обсерватория будет запущена на ракете SpaceX Falcon 9, хотя первоначально она должна была лететь на «Союзе». Целью «Евклида» станет поиск следов тёмной материи и энергии во Вселенной.

Источник изображения: ESA

«Евклид» — это европейский проект. Обсерватория будет выведена в точку Лагранжа L₂ на удалении 1,5 млн км от Земли, где уже работает обсерватория «Джеймс Уэбб». «Евклид» будет смотреть на небо как в видимом диапазоне, так и в ближнем инфракрасном, поэтому чем дальше он от Солнца, тем лучше будет его работа. Научная программа обсерватории рассчитана на шесть лет. Но её продолжительность будет зависеть, в том числе, от расхода топлива.

Для доставки обсерватории в точку базировании, ежемесячной коррекции положения в пространстве и для последующей утилизации обсерватория будет заправлена 140 кг гидразина. Это топливо будет питать десять двигателей обсерватории, и будет храниться в одном баке. За стабилизацию телескопа в процессе съёмки будут отвечать шесть импульсных газовых двигателей на азоте. На борту «Евклида» четыре бака для азота под высоким давлением, которые вмещают 70 кг газа.

Непосредственной работой обсерватории «Евклид» станет съёмка галактик на удалении до 10 млрд световых лет. Обсерватория охватит участок до 30 % неба, на котором отметит миллиарды галактик на всю глубину наблюдения до этапа юности Вселенной и определит их красное смещение. Эти данные позволят с высочайшей точностью вычислить параметры поведения как тёмной материи, так и тёмной энергии. Телескоп не сможет напрямую увидеть эти объекты и явления, но их воздействие на Вселенную он определит с предельно возможной для современной науки точностью.

По поведению галактик во времени можно будет узнать, как росло ускорение их разлёта — это путь для уточнения свойств тёмной энергии, а трансформация галактик во времени даст характеристики для вычисления свойств тёмной материи. Тем самым «Евклид» предоставит информацию для лучшего моделирования поведения «тёмной» стороны Вселенной. Дождёмся запуска, до которого остались считанные дни — запланирован он на июль 2023 года, но точной даты пока нет.

В данных, собранных европейским астрометрическим спутником «Гайя» (Gaia), обнаружена звёздная система с необычным поведением. Похожая на Солнце звезда вращается вокруг невидимого объекта в 11 раз тяжелее её. Такое поведение не укладывается в общепринятые модели эволюции парных систем. Звезда расположена слишком близко к невидимке, чтобы заподозрить в партнёре чёрную дыру. Неужели там обнаружена мифическая бозонная звезда из тёмной материи?

Источник изображения: Pixabay

Звезда и её невидимый партнёр вращаются вокруг общего центра масс на расстоянии 1,4 а.е. друг от друга. Это примерно равно расстоянию от Марса до Солнца с периодом обращения 188 дней. Теоретически невидимым объектом может быть чёрная дыра, но она должна была образоваться после взрыва достаточно большой звезды. Звезда должна была взорваться с филигранной точностью, чтобы не допустить разрушения соседки на таком близком расстоянии. Подобный сценарий с большим трудом укладывается в известные нам модели поведения наблюдаемых двойных систем.

Но всё становится проще, если в невидимом партнёре заподозрить бозонную звезду, вещество которой также прочат в частицы тёмной материи. Некоторые теории допускают, что тёмная материя может собираться в сгустки планетарного и звёздного масштабов. Данная работа как раз обосновывает вероятность развития одного из таких сценариев, когда тёмное вещество собралось в компактный объект типа звезды.

Учёные не настаивают на своей трактовке событий, но призывают внимательно проследить за указанной звёздной системой. Возможно это приведёт к удивительным открытиям, о чём они сообщают в препринте на сайте arXiv.

Несколько лет назад астрономы из Университета Торонто, Университета Принстона, Даремского университета, а также инженеры Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) приступили к реализации проекта по запуску уникального телескопа Super Pressure Balloon-Borne Imaging Telescope (SuperBIT) для наблюдения гравитационного линзирования. Теперь же опубликованы первые снимки, сделанные этим необычным телескопом.

Туманность Тарантул в видимом и ультрафиолетовом свете / Источник изображения: utoronto.ca

Главная особенность SuperBIT в том, что он находится не в космосе, а на высоте в 33,5 км над поверхностью Земли, практически над атмосферой планеты. Туда он был доставлен с помощью огромного стратостата размером со стадион. Расположение на границе атмосферы позволит телескопу создавать изображения, по качеству сопоставимые с тем, что делают космические обсерватории. Стратостат с телескопом был запущен с территории Новой Зеландии в начале этой недели.

Столкновение двух галактик / Источник изображения: utoronto.ca

Первыми объектами наблюдения SuperBIT стали туманность Тарантул, которая преимущественно состоит из ионизированного водорода и располагается на расстоянии 179 тыс. световых лет от нашей планеты в Большом Магеллановом Облаке, галактике-спутнике Млечного Пути, а также столкновение двух галактик NGC 4038 и NGC 4039. При условии сохранения стабильных ветров во время сезона SuperBIT в течение примерно трёх месяцев совершит несколько кругосветных путешествий вокруг южного полушария Земли, делая снимки разных объектов Вселенной в тёмное время суток и заряжая свои солнечные батареи днём.

Телескоп SuperBIT перед запуском / Источник изображения: Columbia Scientific Balloon Facility

Научная цель проекта заключается в измерении гравитационного линзирования. Данный эффект возникает в процессе изменения траектории движения света объектами большой массы. Поскольку тёмная материя может наблюдаться только через гравитационные эффекты, линзирование остаётся одним из немногих доступных способов лучше узнать её природу. Предполагается, что SuperBIT поможет понять, способны ли частицы тёмной материи отталкиваться друг от друга. Для этого учёные намерены картировать места расположения тёмной материи вокруг скоплений галактик, сталкивающихся с другими скоплениями. Хотя тёмную материю нельзя увидеть, SuperBIT поможет нанести её на карту, отталкиваясь от того, как она искривляет проходящие лучи света.

Международный коллектив астрономов разработал самую подробную на сегодняшний день карту распределения материи во Вселенной. Она включает в себя описание не только объектов обычной материи, из которой сформировались планеты, звёзды, чёрные дыры и галактики; но также тёмной материи — неизученной невидимой массы, которая создаёт более высокую гравитацию, необъяснимую с позиции обычной материи.

Южный полярный телескоп. Источник изображения: pole.uchicago.edu

Фактическое распределение материи в пространстве не вполне соответствует ожиданиям учёных, а значит, в текущей стандартной космологической модели чего-то не хватает. Предполагается, что в момент Большого взрыва вся материя Вселенной была собрана в сингулярность — единую точку с бесконечной плотностью и чрезвычайно высокой температурой, которая внезапно взорвалась и извергла кварки, которые сформировали протоны и нейтроны. Спустя несколько сотен тысяч лет образовались атомы водорода и гелия, из которых стали формироваться объекты Вселенной.

Дальнейшее распределение этих атомов — своего рода детективная работа, исходной информацией для которой является то, как выглядит Вселенная сегодня. Около 75 % материи во Вселенной до сих пор остаются совершенно невидимыми для современных методов наблюдения — эта тёмная материя обнаруживается лишь косвенно, поскольку она создаёт более сильное гравитационное поле, чем должно быть, исходя из свойств обычной материи. Это проявляется, например, в том, что галактики вращаются быстрее, чем должны, а также в эффекте гравитационного линзирования. Когда нечто имеет очень высокую массу, например, скопление тысяч галактик, гравитационное поле оказывается достаточно сильным, чтобы искривлять пространство и время: проходящий через такую гравитационную линзу свет меняет траекторию и может усиливаться.

Карты неба на основе данных Dark Energy Survey (слева) и Южного полярного телескопа (справа). Источник изображения: sciencealert.com

При создании карты материи Вселенной учёные сравнивали данные о гравитационных линзах, собранные в рамках проекта Dark Energy Survey в ближнем ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах, а также полученные Южным полярным телескопом, который осуществляет измерение слабого космического микроволнового фона — реликтового излучения, возникшего в эпоху первичной рекомбинации водорода вскоре после Большого взрыва. Два источника информации обеспечили перекрёстную проверку данных.

Итоговая карта была построена на положениях галактик, их линзировании и линзировании космического микроволнового фона — эти данные можно использовать для выстраивания гипотез о распределении материи во Вселенной. Далее её можно будет сравнивать с другими моделями и симуляциями эволюции Вселенной, что позволит понять, соответствует ли теория фактическому распределению материи. Учёные уже провели несколько сравнений и обнаружили, что построенная ими карта преимущественно соответствует моделям за исключением небольших различий: материя распределяется более равномерно, чем предсказывает теория.

Итоги работы представлены в трёх публикациях американского научного журнала Physical Review D.

Согласно новым исследованиям, наша галактика Млечный Путь оказалась заметно легче, чем предполагалось по оценённой ранее плотности распределения материи во Вселенной. В нашей галактике оказалось только 10 % обычного вещества, тогда как в остальной Вселенной его в среднем 16 %, а всё остальное и у нас и в остальной части пространства — это тёмная материя. В Млечном пути её оказалось на 6 % больше, что удивительно.

Радиотелескоп DSA-110. Источник изображения: Caltech

Новые данные об объёме барионной (обычной или регистрируемой) материи в Млечном Пути получены после изучения загадочных быстрых радиовсплесков (Fast Radio Bursts, FRB). Первый такой радиосигнал миллисекундной длительности и мощности в несколько дней светимости Солнца был случайно зарегистрирован в 2007 году. Природа этого явления остаётся неизвестной и для её разгадки, в частности, в США под патронатом Калтеха создаётся радиотелескоп Deep Synoptic Array (DSA-110). Радиотелескоп будет состоять из 110 разнесённых «тарелок», первые 65 из которых начали принимать данные примерно год назад.

Массив DSA-110 должен будет помочь в привязке FRB к небесным объектам — он будет максимально точно определять, откуда исходит радиосигнал, что поможет в поиске его источников. За 2022 год обсерватория засекла 30 событий FRB, что больше, чем за все годы с момента регистрации первого события 15 лет назад. Кроме главной цели обсерватории — привязки FRB к объектам на небе — анализ принятого радиосигнала позволяет получить и другие данные. Например, узнать о распределении материи на пути следования радиоимпульса от неизвестного источника к Земле.

В зависимости от того, какие частоты в принятом радиосигнале отсутствуют (поглощены на пути следования сигнала), мы можем точно рассчитать, какой и сколько материи было на пути радиоимпульса. Это ведёт к количественной оценке вещества в нашей галактике. Млечный Путь оказался более прозрачным, чем остальная Вселенная: в нём меньше 10 % барионного вещества и более 90 % тёмной материи.

Астрономы считают, что этого можно было ожидать. Существующие модели эволюции галактик допускают сценарии, когда материя на определенных этапах изгоняется из гало галактик, а на других — втягивается обратно. Впрочем, наблюдения продолжатся и обещают принести много нового в понимание процессов во Вселенной. Статья о работе доступна на сайте arXiv.org по ссылке.

Группа исследователей из Университета Чикаго создала новый пластиковый материал, который проводит электрический ток подобно металлу и сохраняет стабильность при нагревании, охлаждении, пребывании на воздухе или даже под воздействием кислоты. По мнению авторов проекта, этот материал поможет сделать шаг на пути создания электроники нового поколения.

Источник изображения: John Zich / University of Chicago

«Это порошок чёрного цвета. Однако, когда мы наносим его на поверхность в виде плёнки или прессуем, как пластилин, он начинает переливаться и становится блестящим. Насколько мы можем судить, он стабилен при температуре до 250 °С», — рассказал руководитель исследовательской группы доктор Джон Андерсон (John Anderson). Он также отметил, что материал обладает электропроводимостью, как у графита.

Электропроводимость является одной из характеристик материалов, в которых электроны могут свободно перемещаться. Прежде считалось, что ключевым условием для электропроводимости является упорядоченная структура материала, как, например, у меди, состоящей из ровных рядов атомов. Однако новое вещество, названное учёными металлополимером, состоит из молекулярных нитей на основе серы, углерода и водорода, а также вкраплений никеля через равные промежутки. При этом речь идёт о материале с высокой электропроводимостью, несмотря на то, что он является аморфным.

Учёные отметили, что не существует надёжной теории, объясняющей свойства нового материала. Цепочки полимеров в нём образуют неупорядоченные стопки, которые складываются друг на друга, создавая аморфный материал, но также позволяя электронам двигаться в горизонтальном и вертикальном направлениях.

«Хотя у нас ещё нет чёткой картины, мы думаем, что молекулярный вид цепочек обеспечивает сильное перекрытие и свойства металла, даже когда материал имеет неупорядоченную структуру и аморфен», — отметил Джон Андерсон. По его мнению, новый материал может оказаться полезным в разных сферах деятельности человека, поскольку его можно распылять или наносить иным способом на поверхности устройств. Например, создание гибких полимеров с электропроводимостью может открыть двери для разработки носимой электроники нового поколения и многих других электронных устройств.

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (НИТУ «МИСиС») сообщает о разработке нового тугоплавкого композита, который, как ожидается, в перспективе найдёт применение в аэрокосмической отрасли.

Источник изображения: «Роскосмос»

В ракетно-космической технике при прохождении через атмосферу Земли некоторые узлы должны выдерживать интенсивные нагрузки при температурах выше 2000 °С. Для защиты таких элементов применяются покрытия из композитных материалов. В то же время необходимо, чтобы защитный материал также мог противостоять интенсивному окислению.

«Поэтому наиболее распространённые углерод-углеродные композиты не используют при температуре больше 1600 °С, выше которой окисление становится неконтролируемым — активное поступление кислорода и образование газообразных продуктов реакции приводит к полному выгоранию покрытия», — отмечают специалисты.

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Исследователи «МИСиС» смогли одновременно повысить температуру плавления, теплопроводность и окислительную стойкость, а также снизить плотность материала. В основу созданного композита положен карбонитрид гафния, устойчивый как к высокой температуре, так и к окислению.

Сообщается, что карбонитрид гафния синтезировался за счёт горения смеси гафния с углеродом в атмосфере азота, а для получения объёмного материала применялось искровое плазменное спекание. Новый композит способен обеспечить эффективную защиту узлов в точках полного торможения потока, испытывающих наибольшую тепловую нагрузку.

Данные берутся из публикации Обзор MSI MAG B660M MORTAR WIFI DDR4: всем бы по такой плате