2014-03-01

donmigel_62: (кот - учёный)
2014-03-01 09:32 am

Черная дыра нарушила энергетический предел

Черная дыра нарушила энергетический предел

Черная дыра, обнаруженная в соседней галактике, обошла теоретический предел яркости, опровергнув факт, что предел Эддингтона – фундаментальный закон природы.



Галактика М 83 (фото кликабельно)

Считается, что энергия излучения не может быть выше так называемого предела Эддингтона, напрямую связанного с массой дыры. Иначе засасываемый газ просто покинул бы зону притяжения черной дыры, которая перестала бы расти.









Предел Эддингтона – величина мощности электромагнитного излучения, исходящего из недр звезды, при которой его давления достаточно для компенсации веса оболочек звезды, которые окружают зону термоядерных реакций, то есть звезда находится в состоянии равновесия: не сжимается и не расширяется. При превышении предела Эддингтона звезда начинает испускать сильный звездный ветер.


Однако новое исследование Роберто Сории (Roberto Soria) и его коллег из университета Кёртин в Австралии показало, что предел Эддингтона – это отнюдь не фундаментальный закон природы, а всего лишь ориентир.

Ученые обнаружили в соседней галактике черную дыру массой, превышающей солнечную в 100 раз. Однако она испускала излучение в миллионы раз большей энергии, чем должна была.

Черная дыра в галактике M 83

©Hubble Legacy Archive, ESA, NASA

Специалисты подробно изучили черную дыру в спиральной галактике M 83.

Messier 83 (M 83) – спиральная галактика с перемычкой в созвездии Гидра. Она находится на расстоянии приблизительно 15 миллионов световых лет от нас. В галактике было зарегистрировано шесть сверхновых (SN 1923A, SN 1945B, SN 1950B, SN 1957D, SN 1968L и SN 1983N).


В течение года ученые наблюдали за черной дырой, а также ее излучением в рентгеновском, оптическом и радиодиапазонах. Несмотря на ее относительно небольшую массу, количество излучаемой энергии значительно превышало предел Эддингтона.

Степень яркости этого объекта также указывает на то, что он должен был поглощать газ и излучать энергию тех же порядков, по крайней мере, в течение последних 10 тысяч лет. Сначала мы подумали, что это разовое явление – выброс столь мощного излучения – но теперь мы видим, что оно довольно-таки постоянное.

– Нокс Лонг, соавтор исследования из Научного института космического телескопа в Балтиморе, США

Каким образом и почему черная дыра в галактике M 83 нарушает этот предел Эддингтона, ученые пока не знают. Но наблюдения продолжаются, и в ближайшее время специалисты намерены получить больше сведений об этом объекте. Завершив исследование, можно будет установить не только роль этой черной дыры в развитии ее галактики, но и в целом определить роль черных дыр в эволюции звездных систем.


donmigel_62: (кот - учёный)
2014-03-01 11:12 am

Роботы ERO, "пожирающие" бетон

Роботы ERO, "пожирающие" бетон, могут быстро и тихо демонтировать старые здания, не поднимая облаков пыли

Роботы ERO


Разрушение старых зданий и сооружений из железобетона требует использования взрывчатых веществ и тяжелого строительного оборудования, способного разрушить бетон и отделить наиболее ценные компоненты для их повторного использования. В этом процессе также используется большое количество воды, которая препятствует возникновению облаков вредной пыли, загрязняющей окружающую среду. Такие сложности вышеупомянутого процесса разрушения старых зданий приводят к тому, что мало кто выполняет полную утилизацию, чаще всего оставшиеся куски строительных материалов и бетона вывозят за пределы городской черты и сваливают, превращая местность за городом в подобие постапокалипсического ландшафта. Однако, все это может измениться в будущем, благодаря использованию специализированных роботов, которые могут "пожирать" бетон, делая это быстро, тихо и не поднимая облаков пыли.


"Робот ERO Concrete Recycling Robot был разработан для быстрого эффективного демонтажа бетонных сооружений. Благодаря некоторым уникальным технологическим решениям он делает это, не оставляя никакого мусора, не поднимая пыли, а большая часть полученных материалов годится для повторного использования при возведении новых зданий" - рассказывает Омер Хэкайомероглу (Omer Haciomeroglu), студент-выпускник из института Umea Institute of Design, - "Все это робот делает при помощи струи воды под высоким давлением, которая разрушает бетон или другой строительный материал, превращая это в беспыльную влажную субстанцию, которую можно легко разделить и упаковать в специальную тару".
Идея использования роботов типа ERO заключается в том, что эти роботы смогут самостоятельно определить последовательность демонтажа здания, руководствуясь численностью их группы и особенностями конструкции каждого конкретного здания. Для работы группы роботов не требуется никаких дополнительных материалов, кроме электрической энергии, воды и упаковочной тары.

"Робот ERO разрушает бетон при помощи струи воды высокого давления и при помощи вакуумной системы собирает получившуюся субстанцию. Специальный сепаратор позволяет разделить мусор от цемента и воды, после чего влажный цементный раствор пакуется в специальную герметичную тару и может быть перемещен к месту строительства других зданий. Чистый мусор пакуется в большие мешки, которые перемещаются на станции утилизации и переработки, а израсходованная вода собирается, фильтруется и подается назад в систему".

"При помощи вакуумной системы робота ERO можно убирать не только бетон, а и штукатурку, пыль, ржавчину, которые можно использовать в качестве наполнителя для строительных смесей" - поясняет Омер Хэкайомероглу, - "Любая часть старой бетонной конструкции может быть утилизирована и вновь использована для изготовления новых строительных стандартных блоков".

Несмотря на то, что некоторые узлы конструкции робота ERO проработаны достаточно детально, он пока еще остается в большей части только идеей. Но это может измениться в самое ближайшее время благодаря тому, что этой идеей заинтересовались некоторые влиятельные строительные организации, которые собираются сделать все возможное для воплощения этой идеи в реальности.
donmigel_62: (кот - учёный)
2014-03-01 11:17 am

Сделаны первые рентгеновские снимки процессов, происходящих внутри живых клеток

Сделаны первые рентгеновские снимки процессов, происходящих внутри живых клеток

Рентгеновский снимок клетки


Для того, чтобы получить детализированное до уровня отдельных молекул высококачественное рентгеновское изображение живых клеток, ученые погружают эти клетки в специальные защитные химические растворы. Но, в большинстве случаев, такой метод не приводит к желаемому результату, клетки погибают, их внутренняя структура претерпевает необратимые изменения, и на полученных снимках можно увидеть все что угодно, но только не картину естественного состояния живой клетки. Но недавно, ученые из германского исследовательского центра DESY нашли способ произведения безопасной рентгеновской съемки, при помощи которого ими были сделаны первые в истории науки рентгеновские снимки процессов, протекающих внутри отдельных живых клеток.


В работе, опубликованной на пошедшей неделе в онлайн-издании Physical Review Letters, ученые описывают структуру разработанной ими системы, позволяющей произвести высококачественную рентгеновскую съемку живых клеток. Ученые использовали раковые клетки опухли надпочечной коры, которые были искусственно выращены на поверхности тончайших пластин из нитрата кремния, материала, почти полностью прозрачного для рентгеновских лучей. Пластины с клетками были погружены среду, наполненную питательными веществами, а продукты метаболизма клеток удалялись сквозь сеть крошечных отверстий, проделанных в пластине.

Поскольку длительное воздействие высокоэнергетическим рентгеновским излучением может убить или повредить внутренние структуры клетки, исследователи использовали череду коротких, 0.05-секундных импульсов излучения. Каждый из импульсов позволял получить отдельное высококачественное изображение, на котором видны отдельные элементы, размеры которых равны долям нанометра. Анализируя последовательность изображений, ученые пришли к выводу, что короткие импульсы рентгеновского излучения не нарушили жизнедеятельности клетки, на что указывало то, что разница между положениями некоторых из 30 структур в пределах клетки отличалась от снимка к снимку на 50 нанометров.

Другими словами, то, чего удалось достичь германским ученым, коренным образом отличается от технологий рентгеновской, с которой мы привыкли сталкиваться в повседневной жизни при посещении дантиста или входя в рентген-кабинет медицинского учреждения. Все более ранние методы могут продемонстрировать структуру живого организма на уровне, гораздо большем уровня отдельных клеток, а полученная возможность заглянуть при помощи рентгена внутрь клеток и возможность воочию увидеть происходящие там процессы послужат тем, что существенно расширит наши знания о строении и функционировании живых организмов.
http://gizmodo.com/these-are-the-first-x-rays-of-a-living-cell-1532737921