Hírek - röviden

[laikus]

[Banzai]

Köszönöm a válaszokat DGYnek, Rigelnek, ez egy nagyon izgalmas terület, szerintem még fel sem tudjuk nagyon fogni, milyen gyökeresen megváltoztatná az életünket és az egész világgazdaságot, ha sikerülne olcsón szobahőm. szupravezetőt találnunk, jelentőségét a tűz és az elektromos áram felfedezéséhez lehetne hasonlítani.

[Rigel]

[laikus]

[Banzai]

Első ízben sikerült svájci és holland tudósoknak a sötét anyag létére utaló jeleket regisztrálni, a nemzetközi kutatócsoport eredményeit a Physical Review Letters című folyóirat jövő heti számában teszi közzé.
A sötét anyag, amely a világegyetem tömegének 23 százalékát adja, olyan anyagfajta, amely közvetlenül nem figyelhető meg csillagászati módszerekkel, jelenlétére csupán a látható anyagra és a kozmikus háttérsugárzásra kifejtett gravitációs hatásból lehet következtetni.

A Lausanne-i Műszaki Egyetem (EPFL) részecskefizikai és kozmológiai laboratóriumának kutatói és a Leideni Egyetem tudósai az Európai Űrügynökség röntgencsillagászati műholdja, az XMM-Newton adatait elemezték - olvasható a The Daily Telegraph online kiadásában.

Így fedezték fel a Perseus-halmaz és az Androméda-galaxis által kibocsátott röntgensugárzás spektrumában a gyenge atípusos fotonkibocsátást. A svájci és holland kutatók úgy vélik, hogy az észlelt anomáliát a sötét anyag részecskéinek, az úgynevezett steril neutrínóknak a bomlása eredményezi, ráadásul a jelek azokban a régióból érkeztek, ahol elméletileg a legnagyobb a sötét anyag koncentrációja.

Hogy ellenőrizzék koncepciójukat, a Tejútrendszerből származó adatokat is elemezték, s megtalálták ugyanazokat a jeleket olyan régiókban, amelyekben a sötét anyagnak kell összpontosulnia, hogy "forgásban tartsa" galaxisunkat.

"Úgy tűnik, hogy a sötét anyag részecskéinek bomlását fedeztük fel, ez új korszakot nyithat a csillagászatban" - hangsúlyozta az EPFL professzora, Oleg Ruchayskiy.

Mint Alexey Boyarsky, a Leideni Egyetem professzora hozzátette, a sötét anyag mindenütt jelen van, bár nehéz észlelni. Amennyiben felfedezésük bizonyítást nyer, ez elvezethet egy speciális, a sötét anyag vadászatára tervezett teleszkóp kifejlesztéséhez.

A foton az elektromágneses sugárzások, egyebek közt a fény elemi részecskéje, legkisebb egysége. A neutrínók ("semlegeskék") töltéssel nem rendelkező elemi részecskék.

A részecskefizika standard modellje szerint a neutrínók három alakban fordulnak elő. Ezek az elektronneutrínók, a müonneutrínók, és a tauneutrínók, létezésüket már kísérletekkel is igazolták. A feltevések szerint azonban létezhet egy negyedik típusú, "steril" neutrínó is, amely nem vesz részt a standard modellben leírt gyenge kölcsönhatásban. (hirado)

Egy áprilisi cikk a steril neutrínók esélyeiről:

A népes galaxishalmazokból érkező röntgensugár villanások lehetnek a sötét anyag részecskék felfedezésének rég várt jelei.

Amennyiben megérkeznek a várt eredmények, leszögezhetjük, hogy az univerzum anyagának nagy részét kitevő, jelenleg szinte megfoghatatlannak tűnő szubsztancia úgynevezett "steril" neutrínókból áll. Ezek lennének a tudomány által ismert standard sorozaton kívül eső első részecskék.

Bár a sötét anyag a gravitáción keresztül kölcsönhatásba lép a hagyományos anyaggal, ezen felül alig mutat valamit magából. A fizikusok úgy vélik, tömege egy ismeretlen részecskével hozható kapcsoltba. A vezető elméleti esélyes egy gyengén kölcsönható nagy tömegű részecske (WIMP), ezt azonban még a legkifinomultabb detektorokkal sem sikerült észlelni. Emellett azonban a neutrínók is jó eséllyel pályáznak, mivel hosszú életűek és rendkívül "zárkózottak" ha kölcsönhatásról van szó.

A három ismert neutrínó típus azonban nem rendelkezik elég nagy tömeggel, hogy az univerzum sötét anyagának egészéért feleljen, ezért az elméleti tudósok felvetették egy negyedik neutrínó lehetőségét, ami még kevésbé lép kölcsönhatásba a hagyományos anyaggal. Amennyiben ez a steril neutrínó elég nehéz - körülbelül 10 kiloelektronvolt - megkapnánk a teljes sötét anyag mennyiséget, míg a könnyebb változatok megoldást jelenthetnének más kozmikus talányokra.

A steril neutrínók közvetlen észlelése gyakorlatilag lehetetlen lenne, ezért a más, könnyebben észlelhető részecskékbe - röntgensugár fotonokba és hagyományos neutrínókba történő bomlását kell figyelni. Két független kutatócsoport röntgensugarú távcsövek adataiban kezdte keresni ezeket a bomlási termékeket, kutatásaikat a sötét anyagban elvileg gazdag galaxishalmazokra összpontosítva.

Esra Bulbul, az amerikai Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ kutatója és munkatársai az ESA XMM-Newton űrtávcsövének és a NASA Chandra röntgen-távcsövének adataival 73 galaxishalmazt tanulmányoztak. A másik csapat, amit Alekszej Bojarszkij vezetett a hollandiai Leiden Egyetemen, az XMM-Newton észleléseit vizsgálta a Perszeusz galaxishalmaz és a közeli Androméda galaxis esetében.

Mindkét csapat 3,5 keV körüli energia kibocsátásokat észlelt, ami egy 7 keV körüli steril neutrínó bomlására vezethető vissza. Nincs kézenfekvő magyarázat a jel eredetére, semmi általunk ismert nem bocsát ki röntgensugarakat ezen az energiaszinten. Mindkét csapat kizárta a távcsövekből származó zaj lehetőségét. "Leteszteltünk minden egyes általunk felvetett lehetőséget és rendkívüli körültekintéssel zártunk ki dolgokat" - mondta Bulbul. "A végeredmény, hogy nem tudjuk mi ez. A legizgalmasabb magyarázat a steril neutrínók bomlási jele lenne"

Jelek már korábban is felbukkantak, majd sajnos el is véreztek a teszteken, ezért a kutatók igen óvatosak. Kevork Abazajian, az Irvine-i Kalifornia Egyetem tudósa, aki maga is kutatja a sötét anyagot, érdekesnek ás biztatónak nevezte a két csapat eredményét. "Úgy vélem a megerősítéséhez más dolgok mélyebb megfigyeléseire lesz szükség" - tette hozzá, utalva a jelek felbukkanására más nagy mennyiségű sötét anyagot magukba foglaló objektumoknál, például a törpegalaxisoknál, illetve olyan tényezőkre, mint a jel erősödésére a halmazok középpontjai környékén, ahol nagyobb arányban kellene jelen lennie a sötét anyagnak.

A steril neutrínók felfedezése, ha nem is sikerül megfeleltetni azokat a sötét anyagnak, egy másik rejtélyt még mindig megválaszolhat, ez pedig a "hiányzó" galaxisok rejtélye. Az ősrobbanás által kibocsátott fény térképeivel mérik a teljes világegyetem tágulásának ütemét és a hagyományos anyag csoportosulási készségét. Ezek az adatok azonban ellentmondanak azoknak a kísérleteknek, amik a helyi univerzumot mérik. A térképek szerint a tágulás lassabb és elvileg háromszor annyi galaxishalmazt kellene látnunk, mint amennyit észlelünk.

Ha a steril neutrínók léteztek a korai univerzumban, mindkét problémára megoldással szolgálhatnak, mondta Mark Wyman, a New York Egyetem tudósa. Modelljei szerint egy 1 eV-nél kisebb tömegű steril neutrínó felgyorsítaná a térképen alapuló tágulási értékeket, emellett a kölcsönhatásokkal szembeni ellenállásából adódóan kevesebb tömeg marad az anyag felhalmozódására és a galaxisok kialakítására.

Wyman steril neutrínója túl könnyű, hogy számba vegyék a sötét anyag esetében, azonban kapcsolódhat nehezebb steril neutrínókhoz, olyan jelekhez, amik megjelennek a fentebb említett röntgen-adatokban. (sg)

[Banzai]

Az LHC 2015-ös újraindítása után tervezett egyik kísérlet eredményeként kiderülhet, a Higgs-bozonnak lehet-e szerepe az univerzumunk anyag-antianyag aszimmetriájának magyarázatában.

Számos kísérletnek, például a BaBar-nak (SLAC National Accelerator Laboratory, Berkeley University) célja az anyag és az antianyag közötti nagyfokú aszimmetria (részleges) magyarázata. A SLAC elméleti szakemberei most azt a kérdést vizsgálták, hogy a Higgs-bozonnak lehet-e szerepe a rejtély megoldásában. Matt Dolan (SLAC Particle Theory Group) és munkatársai azt javasolják, hogy a CERN Nagy Hadronütköztetőjében (Large Hadron Collider, LHC) – amellyel a részecskét is felfedezték – a 2015-ös újraindítást követően a Higgs-bozon olyan speciális bomlásának nyomait keressék majd, amely alapján szerintük el lehet dönteni, hogy az “isteni” részecskének van-e beleszólása az anyag-antianyag aszimmetriába.

A részecskefizikusokat és a kozmológusokat legjobban izgató, ráadásul létezésünk alapjait meghatározó kérdések egyike, hogy a belátható világegyetemben miért van sokkal több anyag, mint antianyag. Az ősrobbanást követően, amikor az éppen megszületett univerzum annyira lehűlt, hogy megindulhatott az anyag legkisebb építőköveinek a kialakulása, a részecske-antirészecske párok többsége szétsugárzódott. Valami azonban felborította az egyensúlyt a galaxisokat, csillagokat, bolygókat és a bennünket alkotó anyag javára – különben nem is létezhetnénk. Mivel a 2012-ben felfedezett Higgs-bozon közvetlenül kötődik az anyaghoz és a tömeghez, plauzibilis kérdés, hogy vajon lehet-e szerepe az anyag-antianyag aszimmetria kialakulásában.

A mérési javaslat az ún. CP-sértésen alapul. A természetben egyik legegyszerűbb diszkrét szimmetria a paritás (P), ami egy objektumot a tükörképébe visz át és elforgatja a tükör síkjára merőleges tengely körül 180 fokkal, azaz megváltoztatja a három térkoordináta előjelét. Csakúgy mint egy közönséges tükör, P is felcseréli a jobb és bal oldalt. Egy másik diszkrét szimmetria a töltéstükrözés (C). Ez mínusz egyszeresére változtatja a részecskék töltését (és minden egyéb kvantumszámát), és ezáltal felcseréli a részecskéket az antirészecskéikkel. Szemben például a Lorentz-invarianciával, amit minden kölcsönhatásban igaznak hiszünk, a gyenge kölcsönhatás sérti mind a P- mind a C-szimmetriát, míg az elektromágneses és az erős kölcsönhatás P- és C-szimmetrikus. Ennek a felismerése volt a kulcs a gyenge kölcsönhatás modern elméletének kialakulásához. Az együttes CP-szimmetria is sérül a gyenge kölcsönhatásban, és ennek a jobb megértése elvezethet az elemi részecskék és kölcsönhatásaik Standard Modellnél alapvetőbb megértéséhez.

Dolan szerint a CP-sértés LHC-beli keresése trükkös dolog. A kutatóknak először is azt kell megerősíteniük, hogy a Higgs-bozon illeszkedik a Standard Modellbe. A CP-sértés szempontjából a Standard Modellbe illeszkedő Higgs-bozonok kétfélék lehetnek, az egyik fajta a CP-páros, azaz a töltés-paritás-invarianciát nem sértő, a másik a CP-páratlan. A legmeggyőzőbb jelzés arra, hogy a Higgs-bozon érintett a CP-sértésben, ha mindkét fajtának a keveréke. Az elméleti szakemberek a Higgs-bozon két τ-részecskére – az elektron nagyobb tömegű rokona – történő bomlásának detektálását javasolják, amelynek során a kiindulási proton-proton ütközés maradék energiája két jet formájában távozik kifele. A közöttük mérhető szög mutatja meg, hogy létezik-e bármiféle CP-páros / CP-páratlan keverék. Philip Harris (CERN) szerint, aki a CP-sértési kísérletet tervezi az LHC-ben, a Higgs-bozon → τ+ + τ- bomlás a legjobb módja ennek, és nagyon reméli, hogy néhány hónap múlva már releváns kijelentéseket tehetnek a Higgs-bozon és a CP-sértés kapcsolatáról.

Az eredményeket részletező szakcikk a Physical Review D c. folyóiratban jelent meg. (csillagaszat.hu)

[Banzai]

Azért ez kemény...
Mocsizuki Sinicsi azt állítja bebizonyította az ABC sejtést () ugyanakkor annyira komplex matekot használt, hogy nincs olyan szakember aki el tudná dönteni hogy jó-e a dolgozata...



Mocsizuki Sinicsi azt állítja, hogy már lassan három éve bebizonyította abc-sejtést. Ez pedig már elég bonyolult problémákat vet fel. Annyira bonyolultakat, hogy Mocsizukinak is csak ötszáz oldalon, a rendkívül bonyolult interuniverzális Teichmüller-teória segítségével sikerült – ez utóbbi felfogása még tapasztalt matematikusoknak is problémákat okozhat.

Így most ott tartunk, hogy Mocsizukinak van egy bizonyítása, amit rajta kívül más még nem értett meg, így senki sem tudta megerősíteni, hogy valóban megoldotta-e az abc-sejtést. Mocsizuki ezért visszafogott őrjöngésbe kezdett. Szerinte a matematikusközösség tagjai “egyszerűen nem elég képzettek” a bizonyítása felfogásához. Pedig három matematikusnak személyesen is elmagyarázta a levezetését, de egyelőre azok is csak addig jutottak, hogy eddig ne találjanak benne hibát. Eldönteni, hogy helyes-e a levezetés, na, azt nem tudták. (444)

Az oxfordi matematikus, Minhyong Kim szerint Mocsizuki segíthetne egy kicsit, például tisztázhatná és egyszerűsíthetné a jegyzeteit, és előadásokat is tarthatna róla. De inkább tűnik úgy, hogy ehelyett a sértődést választja. Ez utóbbi nem szokatlan jelenség a matematikában:

Grigorij Perelman például, aki a Poincaré-sejtést bizonyította, szintén nem volt hajlandó senkinek se elmagyarázni a bizonyítást, és még a felajánlott egymillió dolláros díjat is visszautasította. “Sokszor az efféle konokság és büszkeség az, ami alkalmassá teszi a személyiséget az ilyen problémák megoldására. Ez egy elég sajátos elmeállapot” – mondta Kim.

[dgy]

Egykor a belső Naprendszer tele volt a Naphoz a Merkúrnál is közelebb keringő bolygócskákkal...

http://www.newscientist.com/article/dn2 ... LG7QYWjjac

dgy

[Banzai]

Szörnyek keringője egy távoli galaxis magjában

Amerikai csillagászoknak egy aktív galaxismag periodikus fényességváltozása alapján sikerült azonosítaniuk egy összeolvadás előtt álló, szupernehéz feketelyuk-párost.

Jelen ismereteink szerint a galaxisok központjaiban gigantikus, több millió (vagy akár több milliárd) naptömeggel rendelkező fekete lyukak találhatóak, amelyek valószínűsíthetően alapvető szerepet játszanak a csillagvárosok kialakulásában és fejlődésében. Szintén ismert, hogy a galaxisfejlődés egyik fontos lépcsőfoka a galaxisok egymással való ütközése. Ezen, jellemzően évmilliókig, vagy akár 1-2 évmilliárdig tartó folyamatok során a galaxisok fokozatosan egymásba olvadnak, központi fekete lyukaik pedig folyamatosan közelednek egymáshoz. Végül – legalábbis az elméletek szerint – a két gigászi fekete lyuk egy hatalmas, akár több millió szupernóva-robbanással egyenértékű energiakibocsátással járó folyamat során egyesül, és a kialakuló, új galaxis közepében ezt követően egy, a korábbiaknál is nagyobb tömegű fekete lyuk fog elhelyezkedni.

Ez az elmélet tetszetős, és sok kérdésre választ ad a galaxisok fejlődésével kapcsolatban, azonban megfigyelésekkel egyelőre nincs megfelelően alátámasztva. Bár számos olyan galaxispárost (sőt, több esetben ezek központi fekete lyukait) sikerült már detektálni, amelyeknél a galaxisok már valamilyen szintű kölcsönhatásban vannak egymással, de az összeolvadási folyamat végéről és a szupernehéz fekete lyukak feltételezett egyesüléséről még nem állnak rendelkezésre konkrét megfigyelési információk.

Úgy tűnik, most sikerült megtenni egy lépést ebbe az irányba. Egy, az amerikai California Institute of Technology (Caltech) csillagászai által vezetett kutatócsoport ugyanis egy, az eddig találtaknál jóval szorosabb, szupernagy tömegű feketelyuk-kettős felfedezését jelentette be a Nature folyóirat január 7-i számában. Míg a korábban detektált feketelyuk-párosok tagjai jellemzően több száz, vagy több ezer fényévre vannak egymástól, addig a most azonosított kettős komponensei az eredmények szerint legfeljebb néhány század fényévnyi (a Föld-Nap távolság néhány ezerszerese) távolságban keringhetnek egymás körül, és összeolvadásuk várhatóan néhány százezer éven belül megtörténhet. Bár ez emberi léptékkel mérve még mindig felfoghatatlanul hosszú idő, a galaxisok fejlődésének időskáláján az utolsó pillanatokon belülinek számít.

A mostani felfedezés alapvetően a Catalina Real-Time Transient Survey (CRTS) nevű, amerikai és ausztrál távcsövek bevonásával működő égboltfelmérésnek köszönhető. A projekt adatbázisa jelenleg mintegy 500 millió, fényváltozást mutató égi objektumról tartalmaz fényességadatokat, akár több évre visszamenőleg. Ezek között mintegy 250 ezer aktív galaxismag is található; ezen galaxisok központi tartományaiban a fekete lyuk “aktív”, azaz nagy mennyiségű gázanyag örvénylik körülötte, amelynek sugárzása révén a központi fekete lyuk közvetett módon detektálható.

Az aktív galaxismagok általában szabálytalan fényváltozást mutatnak, ami a környező (ún. akkréciós) gázkorongból a fekete lyukba való, rendszertelen időközönként bekövetkező anyagbehullás következménye. A Caltech kutatóinak vezetésével működő csoport azonban nagyjából 20 objektum esetében periodikus fényességváltozást vélt kimutatni. A legegyértelműbb esetnek a PG 1302-102 jelű aktív galaxismag tűnt, amelyről sikerült két évtizedre visszamenően további adatokat is összegyűjteni, és ez alapján egy tisztán kivehető, kb. öt év periódusú fényességváltozást azonosítani.


Az eredmények alapján a kimutatott fényességváltozás legkézenfekvőbb (és gyakorlatilag az egyetlen, jelenlegi tudásunk alapján elképzelhető) oka egy másik, szupernehéz fekete lyuk jelenléte. Ezt később spektroszkópiai vizsgálatok segítségével is sikerült megerősíteni. Hogy pontosan milyen fizikai folyamat okozza a periodikus fényességváltozást, az egyelőre még kérdéses. Elképzelhető, hogy a két szupernehéz fekete lyuk egymás körüli keringése modulálja az aktív galaxismagbeli fekete lyuk akkréciós korongjára merőleges anyagkiáramlás (jet) sugárzását, vagy az, hogy a keringési moduláció a korongról az aktív fekete lyukba történő anyagbehullás periodikusságában jelentkezik. Felmerült ugyanakkor az az ötlet is, hogy a két fekete lyukat immár egy közös akkréciós korong veszi körül, amelynek a bonyolult gravitációs mező miatti torzult alakja periodikusan csökkentheti az aktív galaxismag észlelhető fényességét (mint egyfajta árnyékoló hatás).

A PG 1302-102 jelű objektummal kapcsolatban vannak tehát még nyitott kérdések, az azonban bizonyosnak látszik, hogy a kérdéses rendszer és a hasonló fényváltozásokat mutató aktív galaxismagok vizsgálata közelebb viheti a kutatókat az összeolvadó galaxisok és szupernehéz fekete lyukak fejlődésének kellő alaposságú megértéséhez. (csillagaszat.hu)

[Banzai]

Ködkamra házilag.., épített már valaki ilyet otthon?





Meglepő, de egy házilag is viszonylag egyszerűen elkészíthető eszközzel kimutatható, milyen ionizáló sugárzás vesz körül minket. Építsen velünk ködkamrát, és már holnap sugározhat a boldogságtól! Felhívjuk olvasóink figyelmét, hogy a következőkben leírt kísérletben tűzveszélyes, mérgező és fagyási sérülések okozására alkalmas anyagok szerepelnek. Tulajdonságaikról és a szükséges óvintézkedésekről itt olvashatnak: izopropil-alkohol, szárazjég. Gyerekek szülői vagy tanári felügyelet nélkül ne próbálják ki a leírtakat!

A radioaktív (ionizáló) sugárzásról a legtöbben úgy gondolják, hogy legjobb, ha csak az atomerőművek mélyén üti fel a fejét, és viszonylag kevesen vannak, akik lakásukba invitálnának egy alfa-részecskét, hogy megkínálják egy csésze nehézvízzel. Pedig a sugárzás itt van körülöttünk, ha jóval kisebb mértékben is, mint egy atomreaktorban, és teljesen jól eléldegélünk benne. A sugárzást alkotó részecskék kimutatására számos módszer ismeretes, melyekről azt hihetnénk, milliós műszereket igényelnek, és minimum egyetemi végzettség kell ahhoz, hogy a kapott adatok mögött meglássuk a részecskét. Nos, ennél nagyobbat nem is tévedhetnénk!

Az ionizáló sugárzásról annyit biztosan tudunk, hogy ionizál, vagyis olyan nagy energiájú részecskét kell elképzelnünk, mely, ha találkozik egy békésen arra járó atommal, legalább egy elektront letép róla, így elektromosan töltött részecskét, vagyis iont készít belőle. Ha elég nagy az energiája, ezt több, az útjába tévedő atommal is megteszi, következésképp kósza ionok sorát hagyja maga után. Ha sikerül valahogy láthatóvá tennünk ezeket az ionokat, egyúttal az ioniozáló részecske útjára is fény derül, sőt, még arra is következtethetünk, hogy milyen és mekkora energiájú részecskéről volt szó.