Иллюстрация: V. Valenzuela-Villaseca et al. / Physical Review Letters. Группа Британских и американских физиков осуществила создание лабораторной имитации аккреционного диска, который активно формируется в космическом пространстве при быстром падении газа на сверхмассивные объекты, такие как черные дыры. В рамках данного эксперимента, в отличие от предшествующих работ, не применялись какие-либо физические барьеры или ограничения для потоков; их закручивание было достигнуто посредством нецентрального столкновения восьми плазменных струй. Полученное плазменное кольцо продемонстрировало устойчивость, что открывает перспективы для дальнейшего изучения роли магнитного поля в процессе аккреции вещества. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. Аккреционные потоки газа вокруг массивных тел представляют собой явление, регулярно наблюдаемое в Вселенной, а свет, излучаемый аккреционным диском, может служить косвенным свидетельством существования черной дыры.
Архив рубрики: Наука
Необычная геометрия волновых функций электронов и структура электронных зон оказались причиной сверхпроводимости двухслойного графена
Иллюстрация: Два немного смещенных друг относительно друга слоя графена. Источник: Wikimedia Commons. Группа специалистов из Соединенных Штатов и Японии синтезировала образец двухслойного графена, угол между слоями которого приблизился к рекордно малому значению, близкому к «магическому». Исследование его сверхпроводимости выявило расхождение с положениями теории Бардина — Купера — Шриффера (БКШ), применимой к стандартным сверхпроводникам. Согласно авторам статьи, опубликованной в журнале *Nature*, сверхпроводимость двухслойного графена обусловлена необычной геометрией волновых функций электронов и особенностями структуры электронных зон. Ранее, в 2011 году, физики-теоретики из США продемонстрировали, что при повороте одного из слоев двухслойного графена на незначительный угол, порядка одного градуса, происходит резкое изменение структуры его электронных зон. В частности, конусы Дирака, описывающие электронные зоны в неповернутом двухслойном графене, при таком смещении трансформируются, образуя плоскость, изолированную от смежных зон.
В России предложен дешевый способ получения водорода с помощью окисления частиц алюминия в воде под воздействием лазерного излучения
На представленной фотографии изображены слева кварцевый реактор, подвергающийся облучению лазером с длиной волны 532 нм, и справа — лазер исследовательского класса. Авторы материала: Ярослав Крафт / ФИЦ угля и углехимии СО РАН. Сотрудники ФИЦ угля и углехимии Сибирского отделения РАН (Кемерово) разработали метод получения водорода, который превосходит по эффективности электролиз, традиционный способ синтеза «зелёного» водорода. В рамках данного исследования учёные осуществили окисление частиц алюминия в водной среде под воздействием лазерного излучения. Расчётные данные свидетельствуют о том, что данная технология потребляет вдвое меньшее количество энергии. Обычно чистый, или «зелёный», водород получают электролизом — процессом расщепления воды на водород и кислород посредством электрического тока, источником которого выступают возобновляемые источники энергии. По мнению авторов эксперимента, основным недостатком данного метода является его высокая стоимость.
Поиск следов электромагнитного взаимодействия обычной и темной материй вновь не увенчался успехом
Ученые из коллаборации PandaX опубликовали результаты анализа, посвященного поиску признаков электромагнитного взаимодействия между обычной и темной материей. В ходе исследования был проведен поиск отклонений в числе фотонов, образовавшихся в объеме 3,7 тонны жидкого ксенона, по сравнению с предсказаниями теоретических моделей. Получение отрицательного результата позволило установить дополнительные ограничения на спектр электромагнитных свойств гипотетических частиц. Данная работа была опубликована в журнале Nature. Следует отметить, что поиск частиц темной материи представляет собой важнейшую научную задачу, над которой физики и астрономы работают на протяжении почти века. Несмотря на то что ее существование подтверждено наблюдениями за движением галактик и реликтовым излучением, ее состав до сих пор остается предметом активных научных дискуссий, включая вопрос о вовлеченности частиц темной материи в электромагнитные процессы.
Большой адронный коллайдер позволил впервые обнаружить следы распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон
На представленной иллюстрации изображено событие, предполагающее распад бозона Хиггса на Z-бозон и фотон, согласно данным коллаборации ATLAS. Недавно на Большом адронном коллайдере были обнаружены убедительные свидетельства редкого распада бозона Хиггса именно на Z-бозон и фотон. Данный сигнал был выявлен со статистической значимостью в 3,4$\sigma$ на основе объединенных данных экспериментов CMS и ATLAS, полученных в результате протон-протонных столкновений в период с 2015 по 2018 год. Обнаруженный сигнал согласуется с предсказаниями Стандартной модели, однако дальнейшее детальное исследование этого распада позволит выявить расхождения между теоретическими моделями и экспериментальными данными. Об этих результатах физики представили на конференции LHCP-2023; более подробная информация об открытии изложена в сопроводительной записке. Бозон Хиггса представляет собой известную элементарную частицу, ответственным образом объясняющую наличие инертной массы у ряда составляющих Стандартной модели.
Институт ядерной физики имени Будкера СО РАН создал собственный клистрон для будущего источника синхротронного излучения СКИФ
Иллюстрация: ИЯФ СО РАН, N + 1. Ученые Института ядерной физики имени Будкера СО РАН разработали ключевой компонент для будущей установки синхротронного излучения СКИФ — клистрон, который обеспечит линейный ускоритель СКИФа мощным током сверхвысокой частоты, о чем сообщили пресс-службы института и Министерства образования и науки Российской Федерации. Данная разработка стала следствием обстоятельств: первоначально планировалась закупка клистронов в Японии, однако фирма-подрядчик расторгнула контракт в связи с санкционными ограничениями. Проект «Сибирского кольцевого источника фотонов» (СКИФ) был утвержден в октябре 2019 года и предназначен для генерации синхротронного излучения с энергией фотонов от 1 до 100 килоэлектронвольт, которое будет применяться для проведения высокоточного рентгеноструктурного анализа и исследования характера рассеяния излучения в материалах.
