Connect with us

Технологии

Размером 1,3 млрд световых лет: астрономы обнаружили самый большой объект во Вселенной

Published

on

Астрономы объявили об открытии самой большой космической сверхструктуры в локальной Вселенной, получившей название Кипу в честь древней инкской системы счета.

Масса этой структуры оценивается в 200 квадриллионов (единица с 15 нулями) масс Солнца, а её длина достигает 1,3 миллиардов световых лет. Для контекста, один световой год равен почти 9,5 триллионов километров, а диаметр нашей планеты составляет всего 12,7 тысячи километров, в то время как Млечный Путь имеет диаметр 100 тысяч световых лет. Этот масштабный объект оказывает значительное влияние на окружающее пространство, и его исследование может помочь ученым лучше понять процесс эволюции как галактик, так и всей Вселенной. Открытие было опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics и вызвало широкий интерес в научном сообществе, сообщает ScienceAlert.

Космические сверхструктуры, к которым относится Кипу, представляют собой крайне массивные объекты, состоящие из множества галактик, объединённых гравитационным воздействием. Они настолько велики и массивны, что их существование бросает вызов современным представлениям о том, как развивалась Вселенная.

Кипу на сегодняшний день является самой крупной сверхструктурой в локальной Вселенной — то есть в ближайшем космосе. Эта структура и ещё четыре другие были обнаружены в ходе исследования области Вселенной, находящейся на расстоянии от 130 до 250 мегапарсек от нас. Один мегапарсек равен миллиону парсеков, и каждый парсек составляет 3,25 светового года. По словам ученых, Кипу и остальные сверхструктуры содержат 45% всех известных скоплений галактик, 30% галактик и 25% всей материи локальной Вселенной.

Название “Кипу” было выбрано, потому что эта структура напоминает длинную веревку с узлами — аналогично счетным устройствам, которые использовали инки. В данном случае узлы представляют собой скопления галактик, а вся длина структуры указывает на её гигантский масштаб.

Для идентификации и изучения этой сверхструктуры астрономы использовали рентгеновское излучение, исходящее от скоплений галактик, что позволяет обнаружить самые плотные участки материи в космосе, объединённые гравитацией.

Сверхструктура Кипу показана в виде линии, состоящей из красных кружков
Фото: ScienceAlert

Как отмечают ученые, сверхструктуры, такие как Кипу, оказывают значительное влияние на понимание различных космологических процессов. Например, их масса и гравитационное воздействие могут искажать реликтовое излучение, которое является следом от Великого взрыва. Это, в свою очередь, затрудняет точное измерение природы самого Великого взрыва и его последствий.

Кроме того, сверхструктуры влияют на измерение скорости расширения Вселенной, известной как постоянная Хаббла. Несмотря на то, что галактики удаляются друг от друга из-за расширения пространства, они также обладают локальной скоростью, и большая масса сверхструктур изменяет эту скорость, искажая измерения постоянной Хаббла.

Изучение таких объектов, как Кипу, играет ключевую роль в понимании эволюции Вселенной, поскольку они содержат значительную часть материи и воздействуют на своё окружение. Исследование этих объектов позволяет ученым более точно моделировать процессы, происходящие в космосе.

Более подробное представление сверхструктуры Кипу, где красные кружки являются скоплениями галактик
Фото: ScienceAlert

Однако, как подчеркивают авторы исследования, такие сверхструктуры, как Кипу, не будут существовать вечно. Со временем они распадутся на части, так как это временные структуры, которые постепенно исчезнут.

Стоит отметить, что согласно стандартной космологической модели эволюции Вселенной, сверхструктуры, превышающие 1,2 миллиона световых лет, выходят за пределы предполагаемых возможностей Вселенной. Это создает дополнительные сложности для ученых, которые пытаются понять, как объекты такого масштаба могут существовать в космосе.

На данный момент крупнейшей сверхструктурой в наблюдаемой Вселенной остаётся Великая стена Геркулес — Северная Корона, протяженность которой составляет 10 миллиардов световых лет. Для того, чтобы световые частицы прошли от одного конца этой структуры до другого, потребуется 10 миллиардов лет, что практически соответствует возрасту самой Вселенной, которая оценивается в 13,8 миллиардов лет.

Источник: ScienceAlert

Continue Reading
Advertisement

Технологии

Мобильный робот быстро строит солнечные фермы прямо в поле: как это изменит энергетику

Published

on

Людям не нужно скручивать секции самостоятельно, достаточно просто засыпать необходимые детали.

Стартап Charge Robotics из США разработал портативную роботизированную систему для автоматической сборки солнечного парка. Портал PV Magazine рассказал, как это работает и для чего необходимо.

Система Charge Robotics собирает солнечное оборудование, включая направляющие, монтажные кронштейны и панели, в секцию солнечной фермы. Каждая секция длиной 40 футов (12,1 м) и весит около 800 фунтов (363 кг). Затем их устанавливает на нужное место автоматизированное роботизированное транспортное средство. Таким образом можно быстро возводить солнечные электростанции на отведенном земельном участке.

Не так давно эксперты обнаружили, что солнечные фермы повышают урожайность и биоразнообразие. Они превращают некогда бесплодные земли в цветущие луга.

Charge Robotics, основанная выпускниками Массачусетского технологического института (MIT) в 2021 году, заявляет, что её цель — ускорить переход на возобновляемые источники энергии, автоматизируя наиболее трудоемкие этапы строительства. Первые коммерческие развертывания компании планируют начать уже в 2025 году.

Стартап развернул прототип системы в партнерстве с базирующейся в Сан-Диего компанией Solv Energy, которая успешно построила солнечную ферму в прошлом году. С тех пор она собрала 22 миллиона долларов для своих первых коммерческих проектов. Компания утверждает, что с момента первого развертывания система стала работать быстрее и проще в эксплуатации.

Соучредитель Charge Robotics Бэнкс Хантер говорит, что система позволяет рабочим управлять роботизированным оборудованием удаленно, вместо того чтобы закручивать винты своими руками. Несколько мобильных заводов могут одновременно работать целый день, чтобы ускорить общее время монтажа.

“По сути, мы можем предоставлять клиентам собранную солнечную систему. Их единственная обязанность — доставлять материалы и детали на больших поддонах, которые мы загружаем в нашу систему”, — добавил он. — “Мы можем строить гораздо более крупные объекты гораздо быстрее с тем же количеством людей, просто отправляя больше наших заводов. Это принципиально новый способ масштабирования солнечной энергетики”.

Источник: PV Magazine

Continue Reading

Технологии

В черной дыре нет сингулярности, но есть проход в другой мир: что выяснили физики

Published

on

Революционная теория меняет представление о том, что находится внутри черной дыры, а также о загадочной темной энергии.

Черные дыры — это области пространства, где гравитация настолько сильная, что даже свет не может вырваться наружу, не говоря уже о материи. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, все, что окажется за горизонтом событий черной дыры, упадет в ее центр и будет уничтожено огромной гравитацией. Этот центр, известный как сингулярность, является местом, где материя сжимается в бесконечно малую точку. В этой сингулярности наше понимание физики пространства и времени разрушается. Однако с помощью законов квантовой механики, которая описывает природу Вселенной на уровне атомов и более мелких частиц, физики создали теорию, предполагающую, что сингулярность — это не конец, а новое начало. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Черную дыру часто описывают как объект, который поглощает материю и энергию и отправляет все в точку сингулярности, где происходит их исчезновение. Но авторы исследования считают, что черные дыры имеют и другую сторону — так называемую белую дыру, из которой выходит материя и энергия обратно в космос.

Физики использовали упрощенную теоретическую модель черной дыры, известную как плоская черная дыра. Если обычные черные дыры имеют, как считается, сферическую форму, то горизонт событий плоской черной дыры представляет собой плоскую двухмерную поверхность. Физики считают, что такой же горизонт событий может существовать у известных черных дыр.

С помощью квантовой механики ученые пришли к выводу, что сингулярность черной дыры можно заменить областью с большими квантовыми колебаниями, то есть временными изменениями в энергии пространства. В этих областях, в отличие от сингулярности, пространство и время не заканчиваются. Вместо этого они переходят в состояние белой дыры, которая, как считают ученые, находится с другой стороны черной дыры. Таким образом, в белой дыре может начинаться новый отсчет времени.

Кроме того, авторы исследования считают, что время происходит из таинственной темной энергии, которая заполняет Вселенную и отвечает за ее расширение. Физики воспринимают темную энергию как нечто вроде точки отсчета, а энергию и время — как взаимодополняющие компоненты, которые можно измерять. Ученые считают, что теоретически можно пройти через черную дыру и выйти уже из белой дыры, но где можно оказаться и что происходит по ту сторону — предположить очень сложно.

Теперь физики намерены провести более глубокое исследование предполагаемой связи между природой времени на самом фундаментальном уровне и загадочной темной энергией.

Источник: Phys

Continue Reading

Технологии

Химики создали новое соединение: бросает вызов периодической таблице химических элементов

Published

on

Ученые впервые синтезировали металлорганическое соединение, состоящее из радиоактивного элемента берклий и углерода.

Металлорганические соединения состоят из атомов металлов, окруженных каркасом на основе углерода. Такие соединения, созданные с помощью первых из 15 радиоактивных химических элементов, известных как актиноиды, являются довольно распространенными, особенно это касается урана. Радиоактивный элемент берклий находится дальше урана в периодической таблице, и химики на его основе впервые создали металлорганическое соединение. Это открытие знаменует собой значительный шаг вперед в понимании химического поведения актиноидов и бросает вызов давним теориям о химии элементов, следующих за ураном в периодической таблице химических элементов. Исследование опубликовано в журнале Science.

Радиоактивный химический элемент берклий впервые был обнаружен в 1949 году, и он входит в состав актиноидов в периодической таблице химических элементов. Эти элементы имеют атомные номера от 89 до 103. Берклий имеет атомный номер 97.

Берклий очень тяжело изучать, ведь он очень радиоактивен, и производят очень малое количество этого элемента каждый год. Для манипуляций с этим элементом часто используют один из самых стабильных изотопов: берклий-249.

Именно его использовали химики, чтобы впервые создать металлорганическое соединение на основе берклия и углерода. По словам ученых, им впервые удалось доказать, что между этими двумя элементами образуется химическая связь.

Новое металлорганическое соединение получило название беркелоцен, ведь его структура очень похожа на структуру еще одного металлорганического соединения под названием ураноцен, созданного на основе урана. В беркелоцене атом берклия зажат между двумя углеродными кольцами.

По словам химиков, это открытие дает новое понимание того, как ведут себя берклий и другие актиноиды по сравнению с их аналогами в периодической таблице химических элементов. Учитывая тот факт, что металлоорганические соединения очень чувствительны к кислороду и влаге в воздухе, для синтезирования берклия и углерода были созданы специальные условия.

Химики сделали также неожиданное открытие. Расчеты ученых показали, что атом берклия в беркелоцене проявляет четырехвалентное состояние окисления, которое стабилизируется химическими связями между берклием и углеродом. Но это противоречит традиционному пониманию периодической таблицы химических элементов, которое предполагает, что берклий будет вести себя скорее как лантаноид тербий.

Химики считают, что это открытие требует разработки более точных моделей поведения актиноидов в периодической таблице химических элементов. Такие модели имеют решающее значение для решения критических вопросов, связанных с долгосрочным хранением и очисткой ядерных отходов.

Источник: Interesting Engineering

Continue Reading

В тренде