Впервые удалось однократно диагностировать ускорение электронов через лазерный кильватерный ускоритель по криволинейной траектории

Согласно недавнему исследованию, проведенному исследователями Мичиганского университета, корректировка экспериментальных методов позволила впервые "однократно" диагностировать ускорение электронов через лазерный кильватерный ускоритель по криволинейной траектории. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters. Устройство запускает лазер через пар, создавая ионизированную плазму, а затем отделяет электроны от ионов, создавая "след за собой", похожий на след, который оставляет лодка, двигаясь по воде. Затем вводится электронный луч в ускоритель, который "плывет" по следу, быстро набирая энергию. Свойства фотонов, а именно энергии фотонов и угловое распределение, полностью определяются свойствами электронного пучка. Таким образом, измерив свойства пространственно разрешенного фотона, исследователи смогли собрать воедино процесс ускорения электронов на основе одного эксперимента.

Открыт теплый субнептун, проходящий транзитом через яркий G-карлик

С помощью спутника НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS) международная группа астрономов обнаружила новую теплую экзопланету, расположенную к югу от Нептуна, которая почти в три раза больше Земли. Об этом сообщается в исследовательской статье, опубликованной 13 июня на сервере препринтов arXiv. Был идентифицирован транзитный сигнал на кривой блеска HD 21520, или TOI-4320 — солнечной G-звезды, находящейся на расстоянии около 257 световых лет, и сообщено об открытии и подтверждении  транзитной планеты HD 21520 b. Радиус HD 21520 b составляет 2,7 радиуса Земли, а ее масса оценивается примерно в 7,9 масс Земли (с верхним пределом в 17,7 масс Земли). Планета совершает оборот вокруг своей родной планеты каждые 25,13 дня, находясь на расстоянии 0,17 а.е. от нее. Равновесная температура HD 21520 b оценивается в 637 К. На основании полученных параметров астрономы подсчитали, что HD 21520 b имеет объемную плотность на уровне, скорее всего, 2,21 г/см³, что позволяет предположить, что она, вероятно, содержит значительную атмосферу.

Солнечная конвекция сверхгранулярного масштаба, не объясняемая теорией длины смешивания

Солнце генерирует энергию в своем ядре посредством ядерного синтеза; затем эта энергия переносится на поверхность, откуда выходит в виде солнечного света. В исследовании под названием "Сверхгранулярная солнечная конвекция, не объясняемая теорией длины смешивания", опубликованном в журнале Nature Astronomy, исследователи объясняют, как они использовали доплеровские интенсивность и магнитные изображения, полученные с помощью гелиосейсмического и магнитного формирователя изображения (HMI) на борту космического аппарата NASA Solar Спутник Dynamics Observatory (SDO) для идентификации и характеристики примерно 23 000 супергранул (структура потока, которая переносит тепло от скрытой внутренней части Солнца на его поверхности).

Вязкость богатой барионами кварк-глюонной плазмы по данным сканирования энергии пучка

Столкновение тяжелых атомных ядер создает жидкий суп из фундаментальных строительных блоков видимой материи — кварков и глюонов. Этот суп имеет очень низкую вязкость. Теоретики провели первое систематическое исследование того, меняется ли и как эта вязкость в широком диапазоне энергий столкновения. В работе учитываются изменения, происходящие при прохождении сталкивающихся ядер друг через друга. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Расчеты предсказывают, что вязкость жидкости увеличивается с увеличением чистой барионной плотности — относительного содержания барионов (частиц, состоящих из трех кварков, таких как нейтроны и протоны, составляющие сталкивающиеся ядра) по сравнению с антибарионами (которые рождаются при столкновении).

Астрономы обнаружили три потенциальных суперземли вокруг соседней звезды

Астрономы обнаружили три потенциальные "суперземные" экзопланеты с минимальной массой от 5 до 11 раз больше массы Земли, вращающиеся вокруг относительно близкой звезды оранжевого карлика. Экзопланеты вращаются вокруг звезды HD 48498, расположенной примерно в 55 световых годах от Земли. Эти планеты обращаются вокруг своей звезды за 7, 38 и 151 земной день соответственно. Примечательно, что самый дальний кандидат на экзопланету находится в обитаемой зоне своей родительской звезды, где условия могут позволить существовать жидкой воде без кипения и замерзания. Этот регион, часто называемый зоной Златовласки, считается идеальным для потенциального поддержания жизни. Исследование, подробно описывающее эти результаты, было опубликовано в журнале MNRAS 24 июня 2024 года.

Сверхбыстрая генерация скрытых фаз посредством электронного фотовозбуждения с настроенной энергией в магнетите

Исследователи из EPFL обнаружили, что, освещая материал, называемый магнетитом, светом разной длины волны (цвета), они могут изменить его состояние, например, сделав его более или менее подходящим для электричества. Это открытие может привести к новым способам разработки новых материалов для электроники, таких как запоминающие устройства, датчики и другие устройства, которые полагаются на быструю и эффективную реакцию материалов. В экспериментах использовались две разные длины волн света: ближняя инфракрасная (800 нм) и видимая (400 нм). При возбуждении световыми импульсами длиной 800 нм структура магнетита нарушалась, создавая смесь металлических и изолирующих областей. Напротив, световые импульсы длиной 400 нм сделали магнетит более стабильным изолятором. Когда свет с длиной волны 800 нм падал на магнетит, он вызывал быстрое сжатие моноклинной решетки магнетита, превращая ее в кубическую структуру. Это происходит в три этапа в течение 50 пикосекунд и предполагает, что внутри материала происходят сложные динамические взаимодействия. И наоборот, видимый свет с длиной волны 400 нм заставил решетку расширяться, укрепляя моноклинную решетку и создавая более упорядоченную фазу — стабильный изолятор.

Генерирующее электроэнергию устройство на основе гелевого электрета для носимых датчиков

Группа исследователей из NIMS (Национального института материаловедения), Университета Хоккайдо и Фармацевтического университета Мэйдзи разработала гелевый электрет, способный стабильно удерживать большой электростатический заряд. Чтобы создать датчик, способный воспринимать низкочастотные вибрации (например, вибрации, создаваемые движением человека) и преобразовывать их в сигналы выходного напряжения, учёные объединили этот гель с очень гибкими электродами. Полученное устройство может быть использовано в качестве портативного медицинского датчика. Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition. NIMS возглавляет усилия по разработке низколетучей жидкости алкил-π при комнатной температуре, состоящей из π-сопряженного красителя и гибких, но разветвленных алкильных цепей (тип углеводородного соединения). Жидкости алкил-π демонстрируют превосходные свойства сохранения заряда, могут наноситься на другие материалы (например, посредством окраски и пропитки) и легко поддаются формованию. Разработчикам удалось создать гель алкил-π, добавив небольшое количество низкомолекулярного гелеобразователя в жидкость алкил-π. Было обнаружено, что модуль упругости этого геля в 40 миллионов раз превышает модуль упругости его жидкого аналога, и его можно упростить путем фиксации и герметизации. Гель-электрет, полученный путем зарядки этого геля, достиг 24% увеличения удержания заряда по сравнению с основным материалом.

Большой аномальный эффект Холла на лестнице дьявола с колебаниями вращения

Исследовательская группа из Университета Цукубы обнаружила, что флуктуации спинов электронов в магнитных материалах вызывают сильный аномальный эффект Холла во время фазового перехода, известный как магнитный переход «лестница дьявола». Это открытие имеет решающее значение для развития магнито-термоэлектрического преобразования, экологически чистой технологии производства энергии, потенциально ведущей к разработке новых материалов для термоэлектрического преобразования. Исследование опубликовано в журнале npj Quantum Materials. В этом исследовании учёные наблюдали сильный аномальный эффект Холла при температурах, превышающих температуру магнитного перехода в магнитном материале (магнитный оксид), который демонстрирует уникальное явление магнитного перехода, известное как «лестница дьявола со спиновыми колебаниями». Примечательно, что величина аномального эффекта Холла — или аномального угла Холла — была одной из самых больших, зарегистрированных для магнитных оксидов. Исследование предполагает, что этот значительный эффект, вероятно, связан с интенсивным рассеянием электронов проводимости из-за определенного типа спиновых флуктуаций, известных как флуктуации спин-флип.

Обнаружение экзопланеты размером с Землю, вращающейся вокруг ближайшей ультрахолодной карликовой звезды SPECULOOS-3

Международная группа астрономов сообщает об открытии новой экзопланеты размером с Землю, которая вращается вокруг ультрахолодной карликовой звезды, расположенной всего в 54,6 световых годах от Земли. Новооткрытый инопланетный мир, получивший обозначение SPECULOOS-3 b, немного меньше, но намного горячее нашей планеты. Об открытии сообщается в статье, опубликованной 15 мая в журнале Nature Astronomy. Одной из звезд, наблюдаемых в рамках программы SPECULOOS, является SPECULOOS-3 (также известная как LSPM J2049+3336) — ультрахолодный карлик спектрального класса M6.5, примерно в восемь раз меньше и в 10 раз менее массивный, чем Солнце. Возраст звезды оценивается в 6,6 миллиардов лет, а ее эффективная температура составляет 2800 К. Открытая планета находится на 17-часовой орбите вокруг ультрахолодного карлика на расстоянии 16,8 парсеков. SPECULOOS-3 b имеет радиус примерно 0,977 радиуса Земли и вращается вокруг своей родительской звезды каждые 17,28 часов. Равновесная температура планеты оценивалась примерно в 553 К.

Недифрагирующие супертороидальные импульсы и оптические вихревые дорожки Кармана

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, физики из Сингапура и Великобритании сообщили об оптическом аналоге вихревой дорожки Кармана (KVS). Этот оптический импульс KVS демонстрирует удивительные параллели между переносом жидкости и потоком энергии структурированного света. В отличие от более ранних работ по оптическим скирмионным пучкам и импульсам, конфигурация скирмионного поля в недифрагирующих супертороидальных импульсах (NDSTP) не ограничивается дифракцией и сохраняется при распространении на произвольные расстояния. Поскольку предлагаемые в данной работе световые импульсы не продолжаются при распространении, такие структуры скирмионных полей могут сохраняться при распространении импульса KVS. Импульс позволяет изучать динамику распространения электромагнитных скирмионных полей и будет представлять интерес в качестве направленных энергетических каналов для приложений передачи информации.