Подтверждён предсказанный переход от слабой к сильной альфвеновской турбулентности в магнитогидродинамической теории

Открытие — предсказанное явление: переход от слабой к сильной турбулентности космической плазмы малой амплитуды — было сделано путем анализа данных миссии ЕКА «Кластер» — созвездия из четырех космических кораблей, летающих строем вокруг Земли и исследующих взаимодействие Солнца и Земли. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy. Наблюдательное подтверждение перехода от слабого к сильному (альфвеновскому) решает последнюю загадку МГД-теории турбулентности: оно доказывает, что турбулентность самоорганизуется от линейных двумерных волнообразных флуктуаций к сильной трехмерной турбулентности во время каскада энергии (т. е. переноса энергии) с возрастающей нелинейностью, независимо от начального уровня возмущений.

Термоядерные взрывы нейтронных звезд показывают скорость их струй

Определено, что скорость, с которой нейтронная звезда может запускать мощные струи (джеты) в космос, составляет около одной трети скорости света. Исследование опубликовано в журнале Nature. Чтобы (в течение трех дней) наблюдать за джетами на радиоволнах учёные использовали компактную решетку австралийского телескопа CSIRO и телескоп Интеграл Европейского космического агентства для наблюдения за рентгеновскими лучами системы. Обнаружено, что струи становились ярче после каждого импульса рентгеновских лучей. Эта закономерность повторилась десять раз в одной системе нейтронных звезд, а затем еще раз во второй системе. Измеренная скорость струи оказалась близка к «скорости убегания» нейтронной звезды (примерно половину скорости света).

Дифференциальное вращение Солнца контролируется высокоширотными бароклинически нестабильными инерционными модами

Полюса Солнца вращаются с периодом около 34-х дней, средние широты — быстрее, а экваториальный регион — около 24-х дней. Гелиосейсмологи (исследования недр Солнца с помощью солнечных акустических волн) установили, что профиль вращения почти постоянен во всей зоне конвекции, слой простирается с глубины примерно 200 000 километров до видимой солнечной поверхности и является домом для сильных возмущений горячей плазмы, которые играют решающую роль в обеспечении солнечного магнетизма и активности. Стало возможным определить разницу температур на основе наблюдений за долгопериодическими колебаниями Солнца. Среди наблюдаемых мод особенно влиятельными оказались высокоширотные моды со скоростями до 70 км/ч.

Борьба моделей внутренней части струи в M87 и сопоставление морфологии струи с теорией

Моделирование внутренней части струи сверхмассивной черной дыры в центре галактики M87 показало, что модель «извлечения энергии вращения черной дыры» точно предсказала наблюдаемые струи, а модель «извлечения энергии вращения аккреционного диска» расходится с результатами наблюдений. Учёные применили крупномасштабные методы численного моделирования для решения уравнений общей релятивистской магнитогидродинамики и получили аккреционный поток вокруг черной дыры и струи. Анализ физического механизма магнитного пересоединения обнаружил, что излучающие электроны ускоряются за счет магнитного пересоединения в струях черных дыр, что вызвано «магнитными извержениями» в аккреционном диске.

Быстро меняющаяся во времени экваториальная струя в глубоких недрах Юпитера

В атмосфере Юпитера обнаружена экваториальная атмосферная струя, которая колеблется примерно с четырехлетними периодами. Первоначально предполагалось, что колебания могут быть связаны с конвекционными потоками из резервуара металлического водорода, который составляет часть внутренней атмосферы планеты. Но такая струя будет иметь периодичность в столетиях, а не в годах. Это привело к разработке двух альтернативных гипотез. Во-первых, они вызваны колебаниями, развивающимися вокруг оси планеты. Во-вторых, они вызваны альфвеновскими волнами, которые распространяются вдоль силовых линий магнитного поля.

Представлен новый метод изучения аномального нагрева в верхних слоях атмосферы Солнца

Вся верхняя атмосфера рассматривается как целостная система. Следовательно, наиболее подходящий и необходимый метод исследования предполагает анализ долговременных наблюдений полнодисковой хромосферы и короны. Обнаружено, что основным источником тепла спокойной хромосферы являются сетевые магнитные поля, а магнитная конфигурация их структур купола в значительной степени препятствует выходу заряженных частиц, тепловой энергии и некоторых волн из верхней части хромосферы. Активная хромосфера берёт тепло от магнитных полей в активных областях и эфемерных областях, а также от распространения нисходящей энергии, генерируемой ими в короне. Магнитные поля в эфемерных областях вносят значительно больший вклад в нагрев активной хромосферы, чем в активных областях. Нагрев спокойной хромосферы является основной составляющей нагрева всей хромосферы.

Обнаружен гигантский пузырь гамма-излучения сверхвысокой энергии, питаемый супер-Певатроном

Большая высотная обсерватория LHAASO обнаружила гигантскую пузырчатую структуру гамма-излучения сверхвысокой энергии в области звездообразования Лебедя, что является первым случаем возникновения космических лучей с энергией выше 10 Пета-электронвольт (ПэВ). Это достижение было опубликовано в виде титульной статьи в журнале Science Bulletin 26 февраля. Космические лучи высокой энергии сталкиваются с межзвездным газом и производят гамма-лучи. Интенсивность этих гамма-фотонов четко коррелирует с распределением окружающего газа, а массивное звездное скопление вблизи центра пузыря является кандидатом на роль суперускорителя космических лучей. Суперускоритель космических лучей внутри пузыря значительно увеличивает плотность космических лучей в окружающем межзвездном пространстве, намного превышая средний уровень космических лучей в Млечном Пути.

Измерение хаотической поглощательной способности трех тел предсказывает хаотическое распределение результатов

Новое исследование выявило значительный прогресс в теории хаоса, представив статистическую теорию, основанную на потоках, которая предсказывает хаотические результаты в неиерархических системах трех тел. Этот прорыв имеет практическое значение для таких областей, как небесная механика, астрофизика и молекулярная динамика, предлагая более эффективный и точный подход к анализу сложных систем и позволяя более глубоко исследовать и понимать хаотические явления. В основе теории лежит предсказание о том, что хаотическое распределение результатов может быть выражено как хаотическая функция излучательной способности, умноженная на асимптотический поток. Успешно рассчитано основанное предсказание хаотического распределения результатов по энергии бинарной связи и угловому моменту. Результаты показали высокий уровень согласия с измеренным распределением.

Открытие и выбор времени пульсара J2016+3711 в остатке сверхновой CTB 87 с помощью FAST

С помощью сферического радиотелескопа с пятисотметровой апертурой (FAST) астрономы из Нанкинского университета в Китае и других странах обнаружили радиопульсар в остатке сверхновой, известной как CTB 87. Об этом открытии сообщается в статье, опубликованной 1 февраля сервер предварительной печати arXiv. PSR J2016+3711, расположенная на расстоянии около 43 400 световых лет, имеет период вращения 50,8 миллисекунды и меру дисперсии примерно 428 пк/см³. Светимость пульсара, направленная вниз, составила 22 ундециллиона эрг/с, а его характерный возраст оценивается в 11 100 лет. Таким образом, PSR J2016+3711 является первым пульсаром в SNR, обнаруженным с помощью FAST.

Демпфирование Пойнтинга-Робертсона световых парусов с лазерным приводом

Световой парус будет следовать за лучом только в том случае, если он идеально сбалансирован. Если парус слегка наклонен относительно луча, отраженный лазерный свет придаст парусу небольшой поперечный толчок. Со временем отклонение будет увеличиваться, заставляя траекторию все время отклоняться. Нам никогда не удастся выровнять световой парус идеально, поэтому нужен способ исправить небольшие отклонения. В противовес тяжести гироскопической системы предложено использовать радиационный эффект Пойнтинга-Робертсона. Например, пылинка, вращающаяся вокруг Солнца, видит свет, идущий под небольшим углом вперед из-за ее движения через солнечный свет. Этот небольшой компонент света может немного замедлить астероид. Эффект заставляет пыль с течением времени дрейфовать к внутренней части Солнечной системы. В статье авторы рассматривают двумерную модель, а для простоты луч света представлял простую монохроматическую плоскую волну. Показано, что эффекты относительного движения удерживают корабль в равновесии.