Экспериментальное подтверждение существования нового типа сверхпроводника на основе электронной нематичности

Команда учёных под руководством Йельского университета нашла убедительные доказательства существования нового типа сверхпроводящего материала, фундаментального научного прорыва, который может открыть дверь к созданию сверхпроводимости — потока электрического тока без потери энергии — по-новому. Это открытие также оказывает ощутимую поддержку давней теории сверхпроводимости, согласно которой она может быть основана на электронной нематичности, фазе материи, в которой частицы нарушают свою вращательную симметрию. В эксперименте учёные охлаждали материалы на основе железа до температуры менее 500 милликельвинов в течение нескольких дней. Для отслеживания материала они использовали сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), который снимает изображения квантовых состояний электронов на атомном уровне. Изображения СТМ позволили найти разрыв, который точно соответствует сверхпроводимости, вызванной электронной нематичностью.

Обнаружен полностью оптический аналог ядерного магнитного резонанса с квантовыми жидкостями света

Исследователи из Сколтеха, Варшавского университета и Исландского университета продемонстрировали, что оптическими средствами можно возбудить и перемешать экситон-поляритонный конденсат, который излучает линейно поляризованный свет с осью поляризации, следующей за направлением перемешивания. Вращение линейной поляризации излучаемого света соответствует перемешиванию спина поляритона. Скорость такой модуляции во времени может достигать ГГц благодаря сверхбыстрой динамике поляритонной системы. Обнаружено, что эта прецессия происходит только при определенных резонансных условиях внешнего перемешивания и внутренних параметров системы. Работа опубликована в журнале Optica. Экспериментальная работа полностью проводилась в Центре фотоники Сколтеха.

Открыта универсальная неравновесная квантовая динамика в случайно взаимодействующих спиновых моделях

Новое исследование выявило универсальную динамику вдали от равновесия в моделях случайно взаимодействующих спинов, дополняя тем самым хорошо зарекомендовавшую себя универсальность в физике низкоэнергетического равновесия. Твердотельные ядерные спиновые системы по своей природе представляют собой сложные квантовые системы многих тел, которыми можно точно управлять с помощью технологий квантового контроля, что позволяет реализовать различные модели спина многих тел. Это обеспечивает естественную и настраиваемую экспериментальную платформу для изучения неравновесной динамики квантовых систем многих тел. Учёные разработали последовательности импульсов для высокоточного управления спинами ядер H в порошке адамантана (C₁₀H₁₆) (каждое зерно содержит примерно 10⁹ до 10¹² молекул) и реализовали случайно взаимодействующие спиновые модели с регулируемыми анизотропными параметрами. Хаотичность возникает из-за случайной ориентации между осями решетки в разных зернах и статического магнитного поля. Так было обнаружено новое явление: динамика спиновой деполяризации показала четкий переход от монотонного к колебательному затуханию при изменении анизотропного параметра. Оказалось, что поведение динамики спиновой деполяризации можно универсально описать двумя параметрами.

Астрономы обнаружили три новые магнитные и обогащенные гелием горячие субкарликовые звезды

Международная группа астрономов сообщает об открытии трех новых горячих субкарликовых звезд, обогащенных гелием, с сильными магнитными полями. Открытие, сделанное с помощью Южноафриканского Большого Телескопа (SALT), подробно описано в исследовательской статье, опубликованной 3 октября на сервере препринтов arXiv. Наблюдения, проведенные в последние годы, выявили редкий класс магнитных горячих субкарликов, богатых гелием, с магнитными полями от 300 до 500 кГс. Предполагается, что их магнитные поля генерируются в момент слияния белых карликов. Однако до сих пор остается неясным, почему подавляющее большинство He-sdO (богатые гелием субкарликовые O-звезды) не проявляют магнитных полей, учитывая, что считается, что они также образуются в ходе таких слияний. Обнаруженные магнитные He-sdOs получили обозначения J123359.44-674929.11, J125611.42-575333.45 и J144405.79-674400.93. Это открытие увеличивает общее число известных магнитных горячих субкарликов до семи звезд.

Снижение потерь энергии в металлических наноструктурах за счет изменения геометрических размеров

Исследователи из Городского университета Гонконга (CityUHK) сделали открытие, которое значительно снижает потери энергии в металлических наноструктурах. Изменяя геометрические размеры этих структур, исследователи полностью раскрыли их потенциал, открыв путь для разработки более мощных и эффективных нанооптических устройств. Обнаружено новое универсальное правило — закон обратного квадратного корня, показывающее, как регулирование размеров плазмонных наноструктур может существенно снизить потери энергии. Это открытие устраняет разрыв между локализованными поверхностными плазмонными резонансами (LSPR) и поверхностными плазмонными поляритонами (SPP), что приводит к улучшению качества резонанса в металлических массивах на два порядка. Этот прорыв открывает захватывающие возможности для более сильных взаимодействий света и материи на наноуровне.

Открытие новых уровней энергии в атомных сверхтонких структурах

С конца 1960-х годов лаборатория Эме Коттона (LAC) в Орсе, Франция, достигла значительного прогресса в классификации сложных атомных спектров. Эти достижения были обусловлены как развитием спектроскопии с преобразованием Фурье, так и новыми теоретическими интерпретациями атомных спектров. В исследовании, опубликованном в The European Physical Journal D, Софи Крёгер из Берлинского университета технологий и экономики провела подробный анализ инфракрасного (ИК) спектра протактиния, выявив 20 новых энергетических уровней, которые ранее не поддавались обнаружению с помощью более ранних методов, используемых LAC. Исследование демонстрирует важный прогресс в точности измерений атомного спектра, что вскоре может дать более глубокое понимание атомных структур и взаимодействий.

Открытие и характеристика плотного субсатурнового TOI-6651 b

Используя Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), астрономы из Физической исследовательской лаборатории (PRL) в Ахмадабаде, Индия, обнаружили новую экзопланету субсатурнового типа с относительно высокой плотностью. Об этом открытии было сообщено в исследовательской статье, опубликованной 2 сентября в журнале Astronomy & Astrophysics. Согласно исследованию, TOI-6651 b имеет радиус около 5,09 радиусов Земли, а его масса в 61 раз больше массы нашей планеты. Это дает объемную плотность на уровне 2,52 г/см³, что делает его самым плотным субсатурном, обнаруженным с помощью TESS. TOI-6651 b вращается вокруг своего хозяина каждые 5,05 дней по орбите с эксцентриситетом 0,09 на расстоянии приблизительно 0,06 а.е. от него. Равновесная температура планеты оценивается в 1493 К. Что касается родительской звезды, TOI-6651, ее радиус составляет около 1,32 солнечных радиусов, а масса — 1,72 солнечных масс. Эффективная температура звезды составляет 5940 К, а ее металличность, по измерениям, составляет 0,225 декс.

Обнаружен новый сверхъяркий квазар

Международная группа астрономов сообщает об открытии нового сверхяркого квазара. Новый квазар с болометрической светимостью более 290 кваттуордециллионов эрг/с., получивший обозначение eFEDSJ0828–0139, имеет высокую скорость звездообразования, а его черная дыра аккрецирует массу со сверхэддингтоновской скоростью. Подробности открытия были изложены в исследовательской статье, опубликованной 16 августа на сервере препринтов arXiv. Квазар eFEDSJ0828–0139 имеет очень высокую инфракрасную светимость — на уровне 68 триллионов солнечных светимостей, а ее отношение Эддингтона составляет 3,6. Квазар имеет спектроскопическое красное смещение 1,62. Было обнаружено, что масса сверхмассивной черной дыры в этом квазаре составляет приблизительно 620 миллионов солнечных масс. Результаты показывают, что eFEDSJ0828–0139 также имеет чрезвычайно высокую скорость звездообразования (SFR). Астрономы подсчитали, что SFR этого квазара составляет не менее 1000 солнечных масс в год.

Наблюдения MeerKAT обнаружили таинственное слабое радиокольцо

Международная группа астрономов сообщает о счастливом открытии нового радиокольца в направлении центра Галактики. Новый объект относительно слабый, и его истинная природа пока неизвестна. О находке сообщается в исследовательской статье, готовящейся к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics. Недавние широкополосные обзоры радиоконтинуума выявили наличие кольцевых радиоисточников с низкой поверхностной яркостью, часто связанных с поздними фазами звездной эволюции. Эти так называемые странные радиокруги (ORC) в целом представляют собой загадочные гигантские кольца радиоволн, и их происхождение до сих пор не объяснено. Новый источник этого типа, который напоминает ORC, был обнаружен группой астрономов во главе с Кристобалем Бордиу из обсерватории Катании в Италии. Источник, обозначенный как J1802–3353 и названный Kýklos (что означает «круг» на греческом языке), был обнаружен с помощью радиотелескопа MeerKAT в УВЧ и L-диапазонах. Киклос находится примерно в 6,0 градусах от плоскости Галактики и близко (в проекции) к центру Галактики. Диаметр объекта составляет около 80 угловых секунд, а толщина — около шести угловых секунд.

Обнаружен блазар, демонстрирующий синусоидальную радиопеременность

Международная группа астрономов сообщает об обнаружении блазара с весьма значительной синусоидальной радиопеременной с помощью радиообсерватории Owens Valley (OVRO). Открытие было подробно описано в исследовательской статье, опубликованной 5 августа в репозитории препринтов arXiv. Согласно статье, кривая блеска PKS J0805−0111 на частоте 15 ГГц демонстрирует четкую синусоидальную вариацию, которая доминирует над изменчивостью в течение значительной части периода наблюдения. Эта вариация имеет период приблизительно 1,42 года, который оказался стабильным в долгосрочных наблюдательных данных. Исследователи объяснили, что наблюдаемая периодичность может быть отнесена к красному шумовому хвосту спектральной плотности мощности (PSD). Они добавили, что обнаруженная синусоидальная радиовариация PKS J0805−0111 является дополнительной к регулярным вариациям блазара. Кроме того, астрономы обнаружили, что синусоидальные колебания исчезли менее чем за один период, а также снова появились менее чем за один период и с разными амплитудами. Поэтому они предсказывают, что синусоидальные колебания снова появятся в PKS J0805−0111 после перерыва в несколько лет, с тем же периодом и в фазе с синусоидальными колебаниями, описанными в исследовании.