Дві схожі на Сонце зірки опинилися біля чорних дірок і вижили

Астрономи давно звернули увагу на незвичайні подвійні системи, де жовті карлики благополучно обертаються навколо чорних дірок, причому досить близько. Питання було навіть не в тому, що відносно невелика зірка має такий небезпечний компаньйон, а в тому, як вона може «дожити» до моменту його появи.

Чорна діра зоряної маси — те, що колись було ядром дуже масивного світила, найчастіше в десятки разів важче за Сонце. Такі довго не «живуть»: іноді лише за 10 мільйонів років у їхніх ядрах повністю «перегорає» все термоядерне паливо.

Тоді вже нічого не може стримувати гравітацію, яка прагне стискати речовину. Від цього стиснення ядро ​​розжарюється, нагріває та роздмухує навколишні шари. Зірка тимчасово стає червоним гігантом, а потім вибухає надновою – скидає всю зовнішню оболонку. Ядро при цьому «провалюється» саме в себе: перетворюється на чорну дірку.

Цей класичний сценарій, що скрізь спостерігається, не дозволяє уявити собі, щоб у чорної дірки була «жива і неушкоджена» карликова зірка-компаньйон, тим більше на близькій відстані. За всіма розрахунками, велика партнерка повинна поглинути її, ще будучи на стадії червоного гіганта: зірки, що старіють, розширюються до величезних діаметрів, і знаходитися поряд з ними в цей час — вірна загибель.

Саме тому так спантеличують астрономів, зокрема, дві системи, виявлені космічною обсерваторією Gaia: BH1 та BH2. BH, як легко здогадатися, означає black hole – «чорна діра». Чорна діра № 1 розташована за 1560 світлових років від нас, у сузір’ї Зміїносця, № 2 — за 3800 світлових років від Землі, у сузір’ї Центавра. Маса у них дуже схожа: 9,6 та 8,9 маси Сонця.

І в однієї, і в другої є компаньйони, причому в обох випадках це зірки «вагою» приблизно наше світило. Обидві ще «живі», щоправда, друга вже завершує основний етап своєї еволюції і перетворилася на червоного гіганта. Але все одно це за своїм типом сонцеподібна зірка.

Цікаво, що ці «сонця» розташувалися до своїх чорних дірок дуже близько: у BH1 зірка знаходиться майже на відстані Землі від Сонця, у BH2 там, де в Сонячній системі Юпітер. При цьому «прародительки» цих чорних дірок були зірками великих мас: наприклад, BH2 була ядром світила «вагою» в 92 Сонця, і BH1 точно мала масу більше 50 Сонців. Як вони за таких габаритів не «з’їли» компаньйонів ще до своєї «смерті» чи не вибили їх із системи після того, як спалахнули наднові, — цікаве питання.

Команда астрономів зі Швейцарії, США, Іспанії та Греції запропонувала відповідь. У своїй статті вчені поділилися розрахунками, з яких виходить, що ці величезні «прародительки» чорних дір червоними гігантами ніколи не були: на момент «перегорання» ядра вони давно втратили більшу частину своєї речовини «дорогою ».

У космосі спостерігають такі приклади, що їх називають зірками Вольфа — Райє (на честь французьких астрономів-першовідкривачів). Ці світила спочатку важковагові, але вони ніби не в силах утримувати в собі таку масу і поступово викидають її. Один із найефектніших прикладів — WR 124, оточена важкою «хмарою» власної викинутої речовини, хоча вона при цьому наднової не вибухала.

Як пояснили астрономи, за такого сценарію на момент свого кінця як зірки у BH2 мало залишитися маси всього приблизно на 11 Сонців. Пару сонячних мас відкинуло геть, а решта «схлопнулась» у чорну дірку.

Моделювання показало, що в принципі все це дозволяє жовтим карликовим компаньйонам продовжувати спокійно «жити», поки з їх гігантськими «братами» відбуваються всі ці трансформації. До речі, маломасивні зірки «спалюють» у собі водень мільярди років, тож для них метаморфози важкоатлетів — швидкоплинний спогад. Ситуація, що спостерігається, породжує і цікавіше питання: чи означає це, що планети у сонцеподібних зірок теж можуть пережити подібне сусідство і згодом існувати поблизу чорної дірки?

Індонезія хоче більших інвестицій від Apple, щоб зняти заборону на iPhone 16

Відповідно до заяв урядових чиновників у четвер, уряд Індонезії вимагає від Apple більших інвестицій, ніж нещодавно запропоновані 100 мільйонів доларів, перш ніж він розгляне можливість скасування заборони на продаж iPhone 16 у країні. Міністр промисловості Агус Гуміванг Картасасміта провів внутрішні зустрічі, щоб обговорити пропозицію Apple, але представник міністерства, як повідомляється, сказав, що уряд очікує від компанії більш значних зобов’язань.

«З точки зору уряду, звичайно, ми хочемо, щоб ці інвестиції були більшими», — сказав Фебрі Хендрі Антоні Аріф Antara News. Уряд особливо зацікавлений у тому, щоб компоненти Apple постачалися від вітчизняних постачальників, припускаючи, що це створить «ефект мультиплікатора» для місцевої зайнятості.

Поточна пропозиція Apple у розмірі 100 мільйонів доларів США є значним збільшенням порівняно з початковою пропозицією у розмірі 10 мільйонів доларів на початку цього місяця, і включає плани щодо науково-дослідних центрів і академій розробників на Балі та в Джакарті протягом дворічного періоду. У пропозиції також окреслено плани з виробництва сітчастих компонентів навушників AirPods Max у Бандунгу з липня 2025 року.

Переговори, що тривають, відбулися після заборони Індонезії 
28 жовтня на продаж iPhone 16, яка була введена після того, як влада виявила, що Apple не виконала вимоги країни щодо 40% внутрішнього вмісту в смартфонах. Уряд також стверджує, що Apple інвестувала лише 95 мільйонів доларів через академії розробників, що не досягає обіцяних раніше зобов’язань у 109,6 мільйона доларів.

Starship доставить на Місяць місяцехід Lunar Outpost

Американська компанія Lunar Outpost, яка навесні 2024 року уклала контракт з NASA на розробку місяця для астронавтів, підписала угоду з SpaceX про використання Starship для доставки свого апарату Lunar Outpost Eagle на природний супутник Землі.

«Причина, через яку ми обрали Starship, — це його технологічна зрілість, темпи розвитку та якість», — заявив  генеральний директор Lunar Outpost Джастін Сайрус.

Керівник Lunar Outpost впевнений, що Starship зможе здійснити надійну посадку на поверхню Місяця у терміни, обумовлені угодою.

Вчені вперше виявили форму одного фотона

Дослідники розробили нову квантову теорію, яка вперше визначає точну форму фотона, показуючи його взаємодію з атомами та навколишнім середовищем. Цей прорив дозволяє візуалізувати фотони та може революціонізувати нанофотонні технології, покращуючи безпечний зв’язок, виявлення патогенів і молекулярний контроль у хімічних реакціях.

Новаторська квантова теорія вперше дозволила дослідникам визначити точну форму одного фотона.

Вчені з Бірмінгемського університету, чия робота представлена ​​в Physical Review Letters, заглибились у складну поведінку фотонів — окремих частинок світла. Їхні дослідження показують, як фотони випромінюються атомами або молекулами та як на їх форму впливає навколишнє середовище.

Квантові виклики та прориви

Ця складна взаємодія створює нескінченні можливості для світла існувати та рухатися крізь його оточення. Однак цей величезний потенціал робить моделювання цих взаємодій неймовірно складним завданням, яке квантові фізики вирішували десятиліттями. Згрупувавши ці можливості в окремі набори, бірмінгемська команда змогла створити модель, яка описує не тільки взаємодію між фотоном і випромінювачем, але й те, як енергія від цієї взаємодії переміщується в далеке «далеке поле».

Візуалізація фотонів

Одночасно вони змогли використати свої розрахунки для створення візуалізації самого фотона.

Перший автор, доктор Бенджамін Юен зі Школи фізики університету, пояснив: «Наші розрахунки дозволили нам перетворити, здавалося б, нерозв’язну проблему на щось, що можна обчислити. І майже як побічний продукт моделі ми змогли створити це зображення фотона, чого раніше не було у фізиці».

Наслідки для квантової фізики та технологій

Робота важлива, оскільки відкриває нові шляхи дослідження для квантової фізики та матеріалознавства. Маючи можливість точно визначити, як фотон взаємодіє з речовиною та іншими елементами свого середовища, вчені можуть розробити нові нанофотонні технології, які можуть змінити спосіб безпечного спілкування, виявлення патогенів або керування хімічними реакціями на молекулярному рівні, наприклад.

Співавтор, професор Анджела Деметріаду, також з Бірмінгемського університету, сказала: «Геометрія та оптичні властивості навколишнього середовища мають глибокі наслідки для того, як випромінюються фотони, включаючи визначення форми, кольору фотона та навіть його ймовірності. існує».

Доктор Бенджамін Юен додав: «Ця робота допомагає нам покращити наше розуміння енергетичного обміну між світлом і речовиною, а по-друге, краще зрозуміти, як світло випромінює ближнє та далеке оточення. Раніше багато цієї інформації вважалося просто «шумом», але в ній так багато інформації, яку тепер ми можемо зрозуміти та використати. Розуміючи це, ми закладаємо основи для розробки взаємодії світла та матерії для майбутніх застосувань, таких як кращі датчики, покращені фотоелектричні елементи або квантові обчислення».

Знайдено муміфіковане дитинча шаблезубого кота з неушкодженою шерстю

Шаблезубий кіт, культовий хижак льодовикового періоду, продовжує захоплювати вчених і ентузіастів своєю таємничою спадщиною. Наша планета з її багатою історією, вкарбованою в шари часу, діє як величезна бібліотека стародавніх оповідань, кожна епоха зберігає історії про дивовижних істот.

Серед них є приголомшлива нова глава – вчені знайшли муміфіковане дитинча шаблезубого кота в Сибіру. Відкриття, яке може похвалитися надзвичайним рівнем збереження, дає рідкісне та інтимне уявлення про анатомію та спосіб життя цього давно вимерлого хижака. Дослідження також відкриває таємниці, які були заморожені в часі.

Перший зареєстрований муміфікований шаблезубий кіт

Дитинча сибірського льодовикового періоду є першим зареєстрованим муміфікованим шаблезубим котом – відкриття, яке викликало хвилю захвату серед палеонтологів у всьому світі. Це дозволяє нам зазирнути в минуле та побачити, як виглядали шаблезубі коти. Мумія дає дорогоцінну інформацію про структуру м’язів кота та про те, як це могло вплинути на його методи полювання.

Зображення підкреслюють відмінності зовнішнього вигляду голов двох 3-тижневих екземплярів дитинчат — муміфікованого Homotherium latidens (шаблезубого кота) у верхній частині та Panthera leo (сучасного лева) внизу. люб'язно надано проф. Олексієм В. Лопатіним
Зображення підкреслюють відмінності зовнішнього вигляду голов двох 3-тижневих екземплярів дитинчат — муміфікованого Homotherium latidens (шаблезубого кота) у верхній частині та Panthera leo (сучасного лева) внизу

Обличчя, передні кінцівки, тулуб і частина тіла мумії були дивовижно недоторканими і щедро вкриті густим м’яким хутром довжиною від 0,8 до 1,2 дюйма (20-30 міліметрів).

Дізнатися про вимерлий вид

Мумія є першою азіатською згадкою про шаблезубих кішок Homotherium latidens. Інші мумії льодовикового періоду, як-от шерстистих носорогів і мамонтів, досить часто знаходять у Сибірському регіоні. Проте муміфіковані коти — надзвичайна рідкість.

Наступні кроки в дослідженні цього вимерлого виду включали аналіз витягнутої ДНК і детальне дослідження скелета, м’язів і волосся дитинчати. Палеонтолог Джек Ценг, доцент кафедри інтегративної біології Каліфорнійського університету в Берклі, який не брав участі у відкритті, висловив своє здивування знахідкою.

«Рідко можна знайти кістки цього походження, не кажучи вже про м’які тканини, пов’язані з ним», — сказав Ценг.

У розмові з CNN Ценг поділився, що йому не вистачає слів, коли розглядає «скарбницю інформації, яка може вийти з цього унікального відкриття».

«Я не знаю, чи розум інших палеонтологів так само вражений, як мій, але тепер, коли ми побачили це, реальність змінилася».

Підказки з минулого

Дитинча, яке збереглося у вічній мерзлоті, було виявлено біля річки Бадяріха на північному сході Якутії місцевими копачами у 2020 році. За даними радіовуглецевого аналізу, вік дитинчати становить принаймні 35 000 років, тобто час його життя збігається з останньою частиною епохи плейстоцену (приблизно від 2,6 мільйона до 11 700 років тому).

Збереження передніх кінцівок дитинчати було винятковим, з кігтями та м’ясистими подушечками або «бобами» (як їх люблять називати сучасні шанувальники кішок) досі неушкодженими. Дитинчата цього стародавнього і давно вимерлого виду істотно відрізнялися від сучасних левенят. Здавалося, у шаблезубого дитинчати були довші передні кінцівки, більший ротовий отвір, твердіша шия, темніша шерсть і менші вуха.

Розшифровка таємниці шаблезубого кота

Передпліччя та лапи дитинчати нагадували ведмежі, які відомі своєю силою в зборі їжі. Ця схожість свідчить про те, що дорослі Homotherium могли залежати від своїх передпліч, можливо, використовуючи їх для стабілізації своєї здобичі. Досі 3D-цифрове моделювання відсканованих скам’янілостей використовувалося для гіпотез про анатомію шаблезубого кота. Однак ніщо не зрівняється з тим, щоб побачити ці кінцівки «в плоті».

Ця знахідка стосується не лише мумії Homotherium ; він пропонує унікальне розуміння всієї еволюційної історії групи котячих. Мумія дитинчати шаблезубого кота є безцінною знахідкою, яка дає ще один яскравий погляд на захоплюючу історію нашої планети. Стаття дослідження опублікована в журналі Scientific Reports.

Найближча наднова може покласти край пошукам темної матерії

Пошуки темної матерії у Всесвіті можуть закінчитися завтра — якщо поблизу з’явиться наднова і трохи пощастить. Природа темної матерії вислизала від астрономів протягом 90 років, відколи усвідомили, що 85% матерії у Всесвіті не видно в наші телескопи. Найімовірнішим кандидатом у темну матерію сьогодні є аксіон, легка частинка, яку відчайдушно намагаються знайти дослідники з усього світу.

Астрофізики з Каліфорнійського університету в Берклі тепер стверджують, що аксіон можна було виявити протягом декількох секунд після виявлення гамма-променів від вибуху наднової поблизу. Аксіони, якщо вони існують, вироблятимуться у величезних кількостях протягом перших 10 секунд після колапсу ядра масивної зірки на нейтронну зірку, і ці аксіони втечуть і перетворюватимуться на гамма-промені високої енергії в інтенсивному магнітному полі зірки. .

Таке виявлення сьогодні можливе лише в тому випадку, якщо єдиний гамма-телескоп на орбіті, космічний гамма-телескоп Фермі, спрямований у напрямку наднової зірки під час її вибуху. Враховуючи поле зору телескопа, це приблизно один шанс із 10.

З усім тим, одне виявлення гамма-променів дозволило б точно визначити масу аксіона, зокрема так званого аксіона КХД, у величезному діапазоні теоретичних мас, включаючи діапазони мас, які зараз досліджуються в експериментах на Землі. Відсутність виявлення, однак, усуне великий діапазон потенційних мас для аксіона і зробить більшість сучасних пошуків темної матерії неактуальними.

Проблема полягає в тому, що для того, щоб гамма-промені були достатньо яскравими для виявлення, наднова має бути поблизу — у межах нашої галактики Чумацький Шлях або однієї з її галактик-супутників — а сусідні зірки вибухають лише в середньому кожні кілька десятиліть. Остання наднова поблизу була в 1987 році у Великій Магеллановій Хмарі, одному із супутників Чумацького Шляху. У той час неіснуючий гамма-телескоп Solar Maximum Mission вказував у напрямку наднової, але він був недостатньо чутливим, щоб виявити прогнозовану інтенсивність гамма-променів, згідно з аналізом команди Каліфорнійського університету в Берклі.

«Якби ми побачили наднову, як-от наднову 1987A, за допомогою сучасного гамма-телескопа, ми б змогли виявити або виключити цей аксіон КХД, цей найцікавіший аксіон, у більшій частині простору його параметрів — по суті, у всьому параметрі простір, який неможливо дослідити в лабораторії, і більшу частину простору параметрів, який також можна дослідити в лабораторії», — сказав Бенджамін Сафді, Каліфорнійський університет у Берклі. доцент кафедри фізики та старший автор статті, опублікованої онлайн 19 листопада в журналі Physical Review Letters. «І все це станеться протягом 10 секунд».

Проте дослідники стурбовані тим, що коли наднова, яка давно очікувалася, спалахне в сусідньому Всесвіті, ми не будемо готові побачити гамма-промені, створені аксіонами. Зараз вчені спілкуються з колегами, які створюють гамма-телескопи, щоб оцінити доцільність запуску одного або групи таких телескопів, щоб охоплювати 100% неба 24/7 і бути впевненими, що вловлять будь-який гамма-сплеск. Вони навіть запропонували назву для свого сузір’я супутників гамма-випромінювання повного неба — GALactic AXion Instrument for Supernova, або GALAXIS.

«Я думаю, що всі ми, хто бере участь у цьому документі, відчувають напруження щодо наступної наднової, перш ніж у нас буде відповідне обладнання», — сказав Сафді. «Було б дуже прикро, якби завтра спалахнула наднова, і ми втратили можливість виявити аксіон — він міг би не повернутися ще через 50 років».

Співавторами Сафді є аспірант Юджін Парк і докторанти Клаудіо Андреа Манзарі та Інбар Саворай. Усі четверо є членами фізичного факультету Каліфорнійського університету в Берклі та групи теоретичної фізики Національної лабораторії Лоуренса Берклі.