Турбулентность без диффузии в экспериментах по конвекции Рэлея-Бенара с вращающимся жидким металлом

Внутри звёзд и планет тепло переносится конвекцией: горячее вещество поднимается, а более холодное опускается. Это порождает турбулентные потоки, которые приводят в движение магнитное поле Земли и формируют динамику звёзд. Согласно теоретическим предсказаниям, эти потоки достигают особого состояния внутри быстро вращающихся небесных тел. Это предельное состояние называют режимом без диффузии, в котором большие потоки определяются почти исключительно плавучестью и вращением, а такие свойства жидкости, как вязкость или теплопроводность, становятся практически пренебрежимо малы. Многие модели внутренних областей звёзд и планет основаны на предположении, что конвекция действует именно в этом предельном режиме. Международная исследовательская группа под руководством Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) впервые экспериментально подтвердила теоретически предсказанное состояние потока, считающееся характерным для внутренних областей быстро вращающихся небесных тел. Полученные результаты обеспечивают надёжную экспериментальную основу для проверки теоретических моделей подобных процессов. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

Открытие MeerKAT сильно линзированного гидроксильного гигамазера с высоким красным смещением

Астрономы, использующие радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке, обнаружили самый далёкий из когда-либо зарегистрированных мегамазеров гидроксила (природный "космический лазер" — чрезвычайно яркое радиоизлучение, возникающее при столкновении молекул гидроксила в богатых газом сливающихся галактиках). Он расположен на расстоянии более 8 миллиардов световых лет. Статья принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, а препринт опубликован на платформе arXiv.

Новая модель предполагает, что партнерская антивселенная может объяснить ускоренное расширение без необходимости использования тёмной энергии

В отличие от существующих моделей, новая не требует каких-либо подходов с использованием темной энергии или модифицированной гравитации. Однако за это приходится платить — нужна анти-вселенная-партнер, чье течение времени противоположно связано с нашей Вселенной. Существуют веские аргументы в поддержку этой концепции. С точки зрения квантовой теории естественно, что Вселенные создаются парами. Недавно Бойл и др. предположили, что Вселенная не нарушает спонтанно симметрию обращения заряда, четности и времени, а, следовательно, после Большого взрыва создаются Вселенная и партнерская анти-симметричная Вселенная. Относительная энтропия, требующая двух состояний, в данном случае соответствует Вселенной и ее партнеру антивселенной. Ускоренное расширение кажется неизбежным во Вселенной, созданной парами, соблюдающими состояние нулевой энергии.

Представлена новая модель микроскопического происхождения энтропии астрофизических черных дыр

Исследователи из Пенсильванского университета и Атомного центра Барилоче представили новую модель микроскопического происхождения энтропии астрофизических черных дыр. Эта модель, опубликованная в статье Physical Review Letters, предлагает альтернативный взгляд на черные дыры. Ключевая идея работы заключается в том, что очень разные геометрии пространства-времени, соответствующие явно различным микросостояниям, могут смешиваться друг с другом из-за тонких эффектов квантово-механических «червоточин», которые связывают отдаленные области пространства. Учёт эффекта червоточин показал, что для любой вселенной, содержащей гравитацию и материю, энтропия чёрной дыры прямо пропорциональна площади её горизонта событий, как предположили Бекенштейн и Хокинг. Было показываем, что вселенные, которые отличаются друг от друга в макроскопических и даже космических масштабах, иногда можно понимать как квантовые суперпозиции других макроскопически различных вселенных. Это проявление квантовой механики в масштабах всей Вселенной.

Томографическая карта намагниченной межзвездной среды на основе поляризации звездного света первого градусного масштаба

Астрофизики измерили поляризацию более 1500 звезд, площадь которых не более чем в 15 раз превышает площадь полной Луны. Были использованы данные астрометрического спутника Gaia и новый алгоритм для составления карты магнитных полей галактики в этой части неба. Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysicals. Это первая крупномасштабная попытка составить карту гравитационного поля Млечного Пути. Для завершения полного картографирования потребуется некоторое время, но когда оно будет завершено, оно даст глубокое представление не только о магнитном поле галактик, но и об эволюции галактик во Вселенной.

Обнаружена большая структура, в которой находится около 20 массивных галактик

Международная группа астрономов сообщает об открытии крупномасштабной структуры, состоящей как минимум из 20 массивных галактик. Структура, получившая название «Космическая лоза», имеет размер около 13 миллионов физических световых лет. Открытие было подробно описано в статье, опубликованной 8 ноября на сервере препринтов arXiv. Массивные и плотные структуры галактик воспринимаются как прародители скоплений галактик — самых массивных гравитационно-связанных систем во Вселенной. Поэтому обнаружение новых структур этого типа и их детальное исследование имеет основополагающее значение для нашего понимания формирования и эволюции галактик.

Чёрные дыры могут образовывать пары в расширяющейся Вселенной

С помощью численных методов команда учёных показывает, что две статические (невращающиеся) черные дыры могут существовать в равновесии — их гравитационное притяжение компенсируется расширением, связанным с космологической постоянной. Даже при ускорении постоянно расширяющейся Вселенной черные дыры остаются на фиксированном расстоянии друг от друга. Как бы сильно расширение ни старалось их разлучить, гравитационное притяжение компенсирует это. Статья «Статические черные бинарные файлы в пространстве де Ситтера» опубликована в журнале Physical Review Letters и рассмотрена как статья Viewpoint.

Уэбб подтверждает точность скорости расширения Вселенной и углубляет тайну постоянного напряжения Хаббла

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба предоставляет новые возможности для тщательного изучения и уточнения некоторых из самых убедительных наблюдательных доказательств этой напряженности. Нобелевский лауреат Адам Рисс из Университета Джона Хопкинса и Научного института космического телескопа представляет недавнюю работу, которую он и его коллеги использовали наблюдения Уэбба для повышения точности локальных измерений постоянной Хаббла.

Новое исследование оценивает возраст Вселенной в 26,7 миллиарда лет, что почти вдвое больше, чем считалось ранее

Согласно новому исследованию, которое бросает вызов господствующей космологической модели и проливает новый свет на так называемую «невозможную проблему ранней галактики», наша Вселенная может быть вдвое старше текущих оценок. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Квазары показывают, что вскоре после Большого взрыва Вселенная двигалась в пять раз медленнее

Ученые впервые наблюдали, как ранняя Вселенная движется в чрезвычайно медленном движении, раскрыв одну из тайн расширяющейся Вселенной Эйнштейна. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy. Общая теория относительности Эйнштейна означает, что мы должны наблюдать, как далекая — и, следовательно, древняя — Вселенная движется намного медленнее, чем сегодня. Однако заглянуть в прошлое так далеко оказалось невозможным. Теперь ученые разгадали эту тайну, используя квазары в качестве «часов».