Сбои во вращающихся сверхтвердых телах

Учёным удалось численно смоделировать сбои нейтронных звезд с помощью ультрахолодных диполярных атомов. Это исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, устанавливает прочную связь между квантовой механикой и астрофизикой. Ключевым моментом исследования является концепция «сверхтвердого тела» — состояния, которое проявляет как кристаллические, так и сверхтекучие свойства — которое, по прогнозам, является необходимым компонентом сбоев нейтронных звезд. Квантовые вихри гнездятся внутри сверхтвердого тела до тех пор, пока они все вместе не ускользнут и, следовательно, не будут поглощены внешней корой звезды, ускоряя ее вращение. Недавно сверхтвердая фаза была реализована в экспериментах с ультрахолодными диполярными атомами, что дало уникальную возможность смоделировать условия внутри нейтронной звезды.

Эксцентричный теплый Юпитер, вращающийся вокруг G-звезды возрастом 1,2 миллиарда лет

Международная группа астрономов обнаружила новую теплую экзопланету Юпитер, вращающуюся вокруг далекой звезды G-типа. Новооткрытый инопланетный мир, получивший обозначение TOI-4515 b, по размеру похож на Юпитер, но примерно в два раза массивнее его. Открытие было подробно описано в статье, опубликованной 20 ноября на сервере препринтов arXiv. TOI-4515 b имеет радиус 1,09 радиуса Юпитера, а масса составляет примерно 2,01 массы Юпитера, что дает плотность около 1,95 грамм на кубический сантиметр. Планете требуется 15 дней и шесть часов, чтобы сделать оборот вокруг своего хозяина по эксцентричной орбите (с эксцентриситетом 0,46), на расстоянии почти 0,12 а.е. от него. Равновесная температура TOI-4515 b оценивается в 705 К.

Сильные переходные магнитные поля, индуцированные ТГц-управляемыми плазмонами в графеновых дисках

Физики из Университета Дуйсбург-Эссен и их партнеры обнаружили, что крошечные листы графена могут становиться электромагнитами под действием инфракрасного излучения. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Образец невидим для человеческого глаза: на поверхности размером 2х2 миллиметра расположены крошечные диски, каждый диаметром 1,2 микрометра, что составляет одну сотую ширины человеческого волоса. Они состоят из двух слоев графена — которые лежат друг на друге как блины. Их электроны свободно движутся в материале и могут подвергаться воздействию электромагнитных полей. Учёные использовали терагерцовое (ТГц) излучение с круговой поляризацией в инфракрасном диапазоне для возбуждения электронов. В ходе эксперимента генерировались магнитные поля величиной 0,5 Тесла; это примерно в 10 000 раз превышает магнитное поле Земли.

С помощью ASKAP обнаружен новый молодой и сильно рассеянный пульсар

С помощью австралийского спутника ASKAP астрономы обнаружили новый пульсар, получивший обозначение PSR J1032-5804. Новооткрытый пульсар оказался относительно молодым и сильно рассеянным. Об этом открытии сообщается в статье, опубликованной 25 ноября на сервере препринтов arXiv. PSR J1032-5804 был идентифицирован в обзоре переменных и медленных переходных процессов ASKAP (VAST) во время поиска источников с круговой поляризацией. Последующие наблюдения с использованием 64-метрового радиотелескопа Паркса и Мурчисонской широкополосной антенной решетки (MWA) подтвердили ее пульсарную природу. Характерный возраст пульсара 34 600 лет. Он имеет длительное время рассеяния на частоте 1 ГГц — около 3,84 секунды, что делает его третьим по величине рассеянным пульсаром, известным на сегодняшний день. Это объясняет, почему PSR J1032-5804 не был обнаружен предыдущими исследованиями пульсаров.

Карликовая планета Эрида оказалась более мягкой, чем ожидалось

Профессор планетарных наук Калифорнийского университета в Санта-Крусе Фрэнсис Ниммо недавно стал соавтором статьи Science Advance о внутренней структуре карликовой планеты Эрида, которая размером с Плутон, но примерно на 50% дальше от Солнца. Открытие Эриды в поясе Койпера за Нептуном в 2005 году вызвало дебаты, которые в конечном итоге переклассифицировали Плутон как карликовую планету. Определено, что Эрида имеет скалистое ядро, окруженное слоем льда. Эта внешняя ледяная оболочка, вероятно, является конвекционной, в отличие от проводящей оболочки Плутона. Ядро содержит радиоактивные элементы, и они выделяют тепло, которое выходит наружу. Это приводит к медленному взбалтыванию льда и Эрида ведет себя не как твердый объект, а скорее как мягкий сыр или что-то в этом роде. Она имеет тенденцию немного течь.

Физики УрФУ выяснили, что на ядре Земли растут дендриты со скоростью 18 метров в 100 тыс. лет

На твердом ядре Земли нарастают дендриты (как сталагмиты в пещерах), происходит это за счет охлаждения, которое является движущей силой кристаллообразования. Нарастание дендритов происходит со скоростью примерно 18 метров за 100 000 лет. К такому выводу пришли физики Уральского федерального университета, которые развили математическую модель роста ядра Земли. Расчеты и результаты моделирования ученые опубликовали в журнале Crystals. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ (проект № 21-79-10012) и Минобрнауки России (проект № ФЭУЗ-2023-0022).

Квантовое хранение запутанных фотонов на телекоммуникационных длинах волн в кристалле

Практическая реализация требует, чтобы информация, закодированная в квантовых системах, могла надежно храниться на частотах, используемых в телекоммуникационных сетях — возможность, которая еще не была полностью продемонстрирована. В статье для Nature Communications группа профессора Сяо-Сун Ма из Нанкинского университета сообщает о рекордно длинном квантовом хранилище на телекоммуникационных длинах волн на платформе, которая может быть развернута в расширенных сетях, открывая путь для практических крупномасштабных квантовых сетей. Показано, что даже после хранения фотона в течение 1936 наносекунд запутанность пары фотонов сохраняется. Это означает, что в течение этого времени квантовым состоянием можно манипулировать, как это требуется в квантовом повторителе. Кроме того, исследователи объединили свою квантовую память с новым источником запутанных фотонов на интегрированном чипе.

На основе шумовых помех открыт новый тип сверхбыстрого магнитного переключения

Антиферромагнитные изоляторы считаются перспективными для создания энергоэффективных компонентов в сфере информационных технологий. Поскольку снаружи у них практически нет магнитных полей, их очень сложно охарактеризовать физически. Антиферромагнетики окружены магнитными флуктуациями, которые могут многое рассказать о материале. Материаловеды проанализировали флуктуации антиферромагнитных материалов в контексте CRC. Решающим фактором в их теоретическом и экспериментальном исследовании, недавно опубликованном в журнале Nature Communications, стал конкретный диапазон частот. В эксперименте два сверхкоротких световых импульса пропускаются через магнит с задержкой по времени, проверяя магнитные свойства во время прохождения каждого импульса соответственно. Затем световые импульсы проверяются на сходство. Первый импульс служит эталоном, второй содержит информацию о том, насколько изменился антиферромагнетик за время между первым и вторым импульсом. Различные результаты измерений в два момента времени подтверждают колебания.

Обнаружен первый внегалактический околозвездный диск вокруг массивной молодой звезды за пределами Млечного Пути

Международная группа астрономов во главе с Даремским университетом, в которую входят астрономы из Британского центра астрономических технологий, сообщила о первом обнаружении вращающейся дисковой структуры вокруг формирующейся звезды большой массы за пределами нашего Млечного Пути в другой галактике. Диск окружает молодую массивную звезду, расположенную в звездном питомнике под названием N180, в соседней карликовой галактике под названием Большое Магелланово Облако. Расположенный на расстоянии 163 000 световых лет от Земли, это самый далекий диск вокруг массивной звезды, который когда-либо был обнаружен напрямую.

Осаждение поверхностного заряда движущимися каплями уменьшает углы контакта

Капля, скользящая по поверхности, может оставлять за собой след электрических зарядов, который затем влияет на последующие капли. В статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters, учёные рассмотрели влияние следа заряда на свойства капель. Если капля скатывается по наклонной пластине, как в проведенном эксперименте, капли образуют разные углы с поверхностью пластины на своей передней и задней стороне. Разница между этими двумя углами — так называемый «гистерезис контактного угла» — существенно изменяется из-за присутствия поверхностного заряда. Исследователи работали с разными конфигурациями: один раз, чтобы пластина и капля могли заряжаться, и один раз, чтобы заряжалась только пластина. С одной стороны, они смогли показать, что заряды влияют на углы контакта и, следовательно, на поведение смачивания, но также и то, что эффект возникает независимо от того, заряжены ли капли и/или пластина.