Книга автора обзоров "Все формулы мира"
Содержание и быстрый переход к разделам обзора
|
Обзоры препринтов astro-ph
Выпуск N416
astro-ph за 01 - 31 января 2023 года: избранные статьи
Рефераты отдельных статей
Authors: Dibyendu Nandy et al. Comments: 10 pages, This White Paper was submitted in 2022 to the United States National Academies Solar and Space Physics Короткая заметка, предназначенная для аргументации важности создания новой специальной космической миссии, которая сможет изучать солнечные полюса, в первую очередь с точки измерения параметров магнитного поля, а во-вторых, с точки зрения регистрации выбросов на высоких широтах. В идеале, миссия должны бы работать в течение целого солнечного цикла, а по минимуму - лет пять вблизи максимума. Авторы надеются на 2026-2032 гг. Хотя как-то кажется, что поздновато, и планировать надо уже 2036 года запуска....
Authors: James Healy, Carlos O. Lousto Comments: 6 figures, 1 Table При слияниях черных дыр итоговый объект может приобретать большую скорость. Это связано с асиммитричным испусканием гравволн. В итоге было показано, что реалистичных сценариях круговых орбит отдача (кик) может легко достигать тысяч километров в секунду. Величина кика зависит от отношения масс и параметров вращения (ориентации осей вращения и величина спина). Но гравволновые наблюдениях говорят, что эксцентриситеты могут заметно отличаются от единицы. Поэтому авторы рассматривают другую модель: столкновения на высоких энергиях, где взаимное положения на начальный момент определяется прицельным параметром. Моделируется столкновения черных дыр равных масс. В итоге найдены параметры, при которых кик может достигать примерно 24-26 тысяч (!) километров в секунду при максимальном вращении и противоположной ориентации осей вращения.
Authors: Vikram Ravi et al. Comments: 17 pages, 8 figures, 3 tables, submitted to AAS Journals Галактики окружены не только гало темного вещества. Вокруг есть и обычное вещество. Оценить массу этой составляющей гало непросто: среда разреженная и излучает слабо. Только в последние лет 5 стали появляться более-менее неплохие оценки для газных галактик. Так что любые новые методы приветствуются. Авторы представляют оценку, сделанную по наблюдениям интересного быстрого радио всплеска. Событе не заурядное. Всплеск близкий (50 Мпк). Материнская галактика надежно локализована, хотя всплеск неповторный. Во многом, это удалось сделать, потому что наблюдения проведены на новой установке Deep Synoptic Array (DSA-110). Новый предел на массу гало из обычного вещества дает величину менее 10 в 11й масс Солнца. Это маловато, меньше ожидаемого почти в два раза.
Authors: Abdollahi Soheila et al. Comments: 13 pages, Submitted to ApJS Представлен очень полезный каталог. Это кривые блеска для более чем 1500 источников по данным 10 лет наблюдений на Fermi-LAT. Данные приводятся с усреднением 3, 7 и 30 дней, так что удобно изучать переменность на разынх масштабах (или выделять стабильные источники). В самой статье представлены некоторые статистические данные каталога, что также интересно.
Authors: Michael W. McElwain et al. Comments: accepted by PASP for JWST Overview Special Issue; 34 pages, 25 figures Подробное описание устройства и разработки оптической системы (и отдельных ее элементов) JWST. Очень понятно описано, так что и студенты, прослушавшие курс практической астрофизики, и продвинутые любители все поймут. Показано, насколько эффективно все это работает уже в сборке на орбите.
Authors: D. S. Aguado et al. Comments: Published in A&A, 9 pages, 6 figures Звезда SMSS 1605-1443 - выдающаяся. У нее самое низкое содержание железа (хотя и не нулевое). Т.е., это не одна из самых первых звезд во вселенной, но одна из первых в Галактике. Поэтому изучать ее интересно, и важны детали. В данной статье авторы использовали спектрограф ESPRESSO на одном из четверки телескопов VLT. Задачей было определить не входит ли звезда в двойную, и был ли в двойной обмен массой (т.е., "загрязнилась" ли звезда перенесенным с компаньона веществом). Ответы такие: да, двойная, нет, не загрязнилась. Соответственно, современный химический состав звезды отражает состав туманности, из которой она сформировалась.
Authors: N. E. Raouafi et al. Comments: 157 pages, 65 figures, Space Science Reviews 2023 Parker Solar Probe - уникальный спутник для изучения Солнца. Полная программа рассчитана на 7 лет (и, конечно, может быть потом продлена). В большом обзоре рассказывается о результатах первой половины программы. Большой объем позволяет все рассмотреть подробно. С другой стороны, те, кто спешит, могут ограничиться введением и заключением. Это уже позволит достаточно адекватно представить себе все ключевые результаты в общем контексте солнечных исследований (и еще немного там есть о Венере).
Authors: Cecilia Chirenti et al. Comments: 20 pages, 11 figures, 6 tables. Version accepted for publication in Nature Наконец-то удалось обнаружить интересные временные характеристики гамма-всплесков. Покопавшись правильным образом в архивных данных, авторы нашли квазипериодические осцилляции на частотах порядка нескольких тысяч герц у двух коротких гамма-всплесков. Использовались данные детектора BATSE на борту CGRO. Данный тип всплесков связан со слияниями нейтронных звезд. В результате-то образумется черная дыра, но в течение короткого времени можно наблюдать супра (или гипер) массивную нейтронную звезду, устойчивую за счет вращения (возможно - дифференциального). Вот с таким объектом и связывают осцилляции. Точная их природа неизвестно. Это могут быть какие-то колебания, может быть вращение. Но все равно крайне интересно!
Authors: Barbara Rojas-Ayala Comments: 21 pages, 10 figures; accepted as a chapter in the book "Planetary systems now", eds. Luisa M. Lara and David Jewitt, World Scientific Publishing Co Pte Ltd Простой понятный обзор, в котором суммированы свойства звезд, вокруг которых обнаружены экзопланеты. Обсуждаются различные корреляции (например, зависимость числа планет-гигантов от металличности). Иногда хочется более подробного рассказа, но, очевидно, были ограничения по объему. А дополнительную информацию можно найти в статьях, на которые приведены ссылки.
Authors: David L. Clements Comments: 27 pages, Invited review, accepted for publication in Contemporary Physics В обзоре хорошо суммирована ситуация с фосфином на Венере. Все помещено в понятный контекст, включающий и общие вопросы ("что такое жизнь?"), и частные (исследования других тел Солнечной системы). Интересно описание возможности мягкого климата на Венере в прошлом (за деталями придется идти по ссылкам, но суть ясна и из данного обзора).
Сухой остаток: ситуация непонятная. Результаты противоречат друг другу.
Но велика вероятность, что фосфин там есть и имеет биогенное происхождение.
Выяснять это будут и с помощью новых наземных наблюдений, и с помощью
межпланетных миссий.
Authors: L. M. de Sa et al. Comments: 39 pages, 12 figures, 3 tables. Published in the Galaxies Special Issue "Challenges of This Century in High-Density Compact Objects, High-Energy Astrophysics, and Multi-Messenger Observations. Quo Vadis?" Обзор посвящен данным по нейтронным звездам и черным дырам. В первую очередь, речь идет об определении масс. Соотвестсвенно, обсуждаются распределения по массам. Кроме этого описаны основные феноменологические данные по компактным объектам разных типов.
Authors: Francesco Cacciatore et al. Comments: 18 pages, IAC-2022, B6, IPB, 4, x70308 Как неоднократно говорилось, будущее космической навигации - это пульсары. Речь идет о рентгеновских наблюдениях радиопульсаров. Такие системы позволяют определять положение и скорость без связи с Землей. Прототипы испытываются ведущими космическими агентствами. В статье представлена европейская разработка. Масса комплекса всего 6 кг и потребляет он 20 Вт.
Authors: The CHIME/FRB Collaboration Comments: 39 pages, Submitted to ApJ. CHIME продолжает работать и делать открытия. Очередная пачка повторных источников всплесков. Всего их теперь более полусотни. По данным CHIME повторные составляют несколько процентов (от 1 до 5 примерно) от одиночных (т.е., одиночных только в данных CHIME уже больше тысячи!). Хотя, нельзя исключить, что все рано или поздно повторяются (может быть, надо дольше ждать, а может быть нужны более чувствительные телескопы).
Authors: L. Silva Comments: 9 pages, to appear on MemSAIt, vol 94. Proceedings of the Hack100 Conference: Past, Present and Future of Astrophysical Spectroscopy, 6-10 June 2022, Trieste, Italy Мне нравится думать, что грядущий расцвет исследований атмосер экзопланет позволит гораздо лучше понть поведение земного климата. Такая надежда связана с двумя обстоятельствами. Во-первых, разнообразие условий на разных планетах позволит лучше понять физиеские (химические и т.д.) основы моделей, даст возможность откалибровать модели для разных параметров. Во-вторых, развитие столь интересной области приведет к притоку кадров, которые (может быть даже в основном) перетекут в прикладные исследования земного климата. Теперь собственно к обзору. Он небольшой. Авторы представляют свои модели (их несколько) для описания атмосфер небольших потенциально обитаемых планет. Их делали, к слову сказать, в соавторстве с климатологами. Т.е., в самом деле, изучение планетных атмосфер - вполне "междисциплинарная" деятельность, обогащающая новыми знаниями и методиками все участвующие дисциплины. Какого-то очень широкого взгляда в обзоре нет: и объем не позволяет, и представляют они свои работы. Но все равно интересно, что там люди делают, в каком направлении копают.
Authors: Matthew S. Clement et al. Comments: 23 pages, 9 figures, 3 tables, accepted for publication in Icarus Почему-то часть людей из непрофессиональной публики продолжает спрашивать "не был ли Меркурий спутником Венеры". Нет, не был. В статье представлены новые расчеты формирования планет во внутренней Солнечной системе. В частности, авторы как раз фокусируются на образовании самой внутренней планеты - Меркурия. Для объяснения его свойств необходимо несколько столкновений тел сравнимой (меркурианской) массы.
Authors: Brian F. Healy et al. Comments: 35 pages, 15 figures, accepted for publication in ApJ Часто возникает вопрос: случайно ли распределены направления осей вращения звезд в Галактике? Людям нередко кажется, что в среднем оси вращения должны быть выстроены в направлении вращения галактического диска (т.е., примерно как в СОлнечной системе). Но это не так! Авторы изучили направление осей вращения звезд в 15 рассеянных скоплениях. Хорошие данные удалось получить по 10 скоплениям (для остальных есть только ограничения на параметры вращения звезд). У 8 из 10 распределение осей вращения звезд случайное. Это говорит о том, что турбулентные процессы играют наиболее важную роль в распределении направления осей вращения.
Authors: Claude-Andre Faucher-Giguere, S. Peng Oh Comments: 69 pages, 13 figures. Accepted for publication in Annual Review of Astronomy and Astrophysics. Изучение окологалактической среды становится очень популярной областью. Например, сейчас появляется возможность зондировать ее с помощью быстрых радиовсплесков. Кроме того, ее свойства воспроизводятся в программах космологического моделирования, поскольку последние добрались до небольших масштабов (см., например, свежую статью arxiv:2301.10409), и при этом учитываются эффекты обратного влияния галактики (активные ядра, сверхновые, звездообразование и т.д.) на свойства среды. Так что - самое время для большого обзора по теме. И вот он!
Authors: Nicola Tomassetti Comments: 11 pages, invited review talk given at the 27th European Cosmic Ray Symposium В последние годы, когда речь заходит о космических лучах, то чаще всего мы слышим о частицах самых высоких энергий. Их регистрируют очень большими наземными установками. И регистрируют их не непосредственно, а путем фиксации вторичных частиц. Сами же редкие высокоэнергичные частицы теряют свою энергию при взаимодействии с атмосферой Земли. Прямая регистрация возможна с помощью приборов, установленных на космических аппаратах или очень высотных баллонах. Но тогда резмер дектора небольшой и нужен большой поток частиц, чтобы набрать статистику. Чем ниже энергия частицы - тем больше их количество. Поэтому прямая регистрация ограничена энергиями порядка 100 ТэВ (наземными установками по регистрации вторичных частиц можно изучать лучи с энергиями в стони миллионов раз выше). Вот этой прямой регистрации и посвящен обзор. Сейчас в космосе работает несколько приборов (в том числе на МКС), и новые инструменты будут запускать в ближайшие годы. В обзоре рассказывает как о самих приборах, так и о задачах и результатах.
Authors: Stuart D. Bale et al. Comments: 4 pages, summary paper submitted to URSI GASS 2023 Через три года на Луне появится прототип низкочастотного радиотелескопа. Это проект NASA - LuSEE, ему и посвящена небольшая статья. Наблюдения будут проводиться на обратной стороне на частоте 50 МГц. Низкочастотные радиотелескопы на обратной стороне Луны - это, пожалуй, самое разумное использование нашего естественного спутника как астрономической наблюдательной площадки. Если прототипы отработают успешно, то к середине века можно рассчитывать на появление на Луне крупных радиотелескопов, работающих на низких частотах, наблюдать на которых с Земли (или из ближнего космоса) трудно из-за шумов, связанных с земной магнитосферой.
Authors: Travis A. Berger, Joshua E. Schlieder, Daniel Huber Comments: 18 pages, 13 figures, and 5 tables. Submitted to AJ Авторы проделали большую и важную работу. Они единым образом обработали базу данных по звездам с экзопланетами, открытых транзитным способом с помощью Кеплера (включая миссию К2) и TESS. Это позволяет рассматривать полную выборку звезд в рамках модели с единами систематическими ошибками. Кроме того, авторы переобработали данные по радиусам экзопланет в рамках своего подхода.
Authors: Peter Xiangyuan Ma et al. Comments: Было потрачено много драгоценного наблюдательного времени на GBT (Грин Бэнк), чтобы искать сигналы, связанные с гипотетическими техноструктурами у почти тысячи близких звезд. Это самое крупное исследование такого типа. Выделено восемь кандидатов, но как-то без энтузиазма :)
Authors: Barbara Olmi, Niccola Bucciantini Comments: 29 pages, 12 figures, 2 tables Изучение пульсарных туманностей приобретает все бОльшую популярность, и там получают много интересных результатов. Тут и связь с нейтронными звездами, и взрывами сверхновых, и свойствами межзвездной сруды, и ускорением частиц, и, не забудем, быстрыми радиовсплесками .... Так что, есть что обозреть!
Authors: P. Zasche et l. Comments: 16 pages, Accepted for publication by MNRAS V994 Her - звездная система кратности шесть: (2+2)+2. КОгда-то она была первой известной системой кратности четыре с двумя затмениями (т.е., затмения в каждой паре). Теперь добавлен еще один элемент в иерархии. Три двойные образуют единую гравитационно-связанную систему, и в каждой паре наблюдаются затмения. Это всего вторая известная система с такими свойствами. Наличие затмений позволяет изучать и динамику системы, и отдельные звезды с большей точностью. Поэтому подобные случаи вызывают большой интерес. Благодаря наблюдениям не только на наземных телескопах, но и на TESS, удается построить детальную модель. Орбитальные периоды во всех трех парах порядка 1-2 дней. Две внутренние двойные образуют систему с периодом почти 3 года. Орбитальный период внешней двойной относительно четырех внутренних звезд намного больше (и потому по сути неизвестен). Оценки показывают, что он должен составлять тысячи лет. Еще о тройных затменных (но меньшей кратности) см. arxiv:2301.13810.
Мы будем стараться хотя бы перечислить интересные (для широкой публики)
статьи, появившиеся в разделе
physics
(включая cross-listing).
Authors: Benjamin Rienacker Comments: Presented at the Ninth Meeting on CPT and Lorentz Symmetry, Bloomington, Indiana, May 17-26, 2022 В короткой заметке резюмировано состояние дел в эксперименте AEgIS. Это первая попытка померить гравитационные эффекты для нейтрального антивещества (атомов антиводорода), т.е., проверить слабый принцип эквивалентности. Эксперимент был разбит на две фазы. Первая успешно завершилась. На этом этапе удалось стабильно получать атомы антиводорода с нужными параметрами. Теперь начинается вторая фаза, когда будут провидться собственно измерения поведения холодных атомов антиводорода в гравитационном поле.
Authors: Satya Gontcho A Gontcho, Jean-Baptiste Kikwaya Eluo, Paul Gabor Comments: 7 pages Выложено видео интервью Жоржа Леметра, которое он давал в 1964 году. В статье приведен расшифровка интервью в оригинале (на французском) и дан английский перевод.
Authors: Gia Dvali, Zaza N. Osmanov Comments: 18 pages Классический пример того, что наука обгоняет научную фантастику. Да так и должно быть (а собственно фантастика успешно развивается в другом направлении в книгах Сорокина, Пепперштейна и др.)! Авторы полагают, что любая уважающая себя продвинутая цивилизация будет использовать черные дыры как инструменты для квантовых вычислений. Речь идет об искусственно создаваемых микроскопических черных дырах, поэтому ожидается, что такие системы будут заметным источником хокинговского излучения (напрашивается аналогия с тем, что системы для майнинга криптовалюты можно обнаруживать по избыточному ИК излучению). Кроме того, к мощному излучению может приводить сам процесс создания множества мелких черных дыр (делать их надо на ускорителях). Забавно, что авторы отмечают, что такой подход позволяет обнаруживать даже цивилизации, представители которых состоят не из таких же частиц, как мы, а из частиц "скрытого" сектора. Соответственно, обнаружить их обычными способами (поиск электромагнитных искусственных сигналов) нельзя. Интересно, что искать предлагается нейтрино высоки энергий. Т.е., некоторые пределы следуют из данных IceCube.
Authors: D.G. Yakovlev, A.D. Kaminker Comments: 19 pages, 4 figures. Universe 2023, 9, 46 Очень интересная статья (как и все работы Яковлева и Каминкера, посвященные истории науки). Хотя я и не согласен с заголовком. Все-таки работы Глинера вполне цитировались и цитируются (ключевая статья 1966 г. имеет почти 300 цитирований, см. NASA ADS), не в последнюю очередь благодаря тому, что Андрей Линде прекрасно знал Глинера и его работы, и не раз упоминал о них в своих статьях и кнгиах, в том числе мега-известных. Как бы то ни было. В нескольких публикациях Глинер предвосхитил некоторые идеи, которые затем были развиты в инфляционной космологической модели. Но именно предвосхитил. Также легко найти материалы о Глинере на русском языке, см., например, сайт Астронет. Вообще, А.Д. Чернин, много писавший об истории космологии, достаточно развернуто рассказывал о Глинере и его работах. И не только он. Тем не менее, повторюсь, статья Яковлева и Каминкера очень интересная и содержательная (это крайне важно! По этой статье можно хорошо понять суть идей Глинера и их связь с более поздними исследованиями). Так что всячески рекомендуется к прочтению.
В конце процитирую отрывок из статьи Чернина:
13 марта 1945 г. он был арестован и осужден на 10 лет лагерей по статье 58-10, ч.2, 11 УК РСФСР за участие в деятельности антисоветской группы. А это был всего лишь студенческий литературный кружок, кружок любителей русской поэзии. Э.Б. отбывал заключение в тюремных конструкторских бюро ГУЛАГа в печально известных ленинградских "Крестах", в спецтюрьмах Москвы и Красноярска. Был старшим инженером расчетно-исследовательской группы, руководил лабораторией, проектировал системы автоматического регулирования и электроаппаратуру. В тюрьме Э.Б. получил авторские свидетельства на ряд изобретений и коренное техническое усовершенствованиеЪ. Освобожден 25 апреля 1954 г.; 5 августа 1955 г. он был реабилитирован в связи с отсутствием состава преступления. Э.Б. вернулся в ЛГУ, учился на физическом факультете и одновременно работал учителем вечерней школы. Он окончил университет в 1963 г. и в том же году стал сотрудником Физтеха. Годом раньше вышла его книга "Уравнения в частных производных математической физики" (Москва, Физматлит), написанная совместно с М.М. Смирновым и академиком Н.С. Кошляковым (он тоже прошел через ГУЛАГ); книга выдержала несколько изданий, в том числе и в США на английском языке. В 1960-е гг. Э.Б. опубликовал, помимо уже упомянутой статьи в ЖЭТФ, несколько работ по релятивистской физике и космологии; одну из них Сахаров представил в журнал "Доклады Академии Наук СССР". По этим работам Э.Б. подготовил кандидатскую диссертацию и представил ее в ученый совет Физтеха. " |