#компьютерное моделирование

В Малом Магеллановом Облаке нашли систему, в которой одна звезда уже превратилась в нейтронную, а вторая только готовится стать ей. Если пара переживет второй взрыв, через сотни миллионов лет нейтронные звезды столкнутся, потеряв часть массы через излучение гравитационных волн. Находка позволила астрономам подробно изучить промежуточный этап формирования таких пар. Прежде он оставался практически недоступным для наблюдений.

Астрономы создали самую масштабную и детализированную компьютерную модель ранней Вселенной под названием Lumina. Она позволяет с высокой точностью проследить за первыми двумя миллиардами лет эволюции космоса и поможет ученым правильно интерпретировать сложные данные, которые передают на Землю орбитальные телескопы «Джеймс Уэбб» и «Нэнси Роман».

Прежде чем звезда Бетельгейзе закончит свою жизнь взрывом сверхновой, ее может ждать другая катастрофа. Она начнется незаметно для земных наблюдателей, но завершится весьма заметным для нас событием. Насколько впечатляющим это окажется, зависит от того, что астрономы пока только пытаются разглядеть рядом с гигантом.

Уран и Нептун выглядят очень похоже, однако их прошлое могло быть совершенно разным. Результаты нового исследования указали на неожиданные различия: один из миров мог сформироваться куда ближе к Солнцу и лишь позднее переместиться на нынешнюю орбиту.

Прошлое галактики можно восстановить по ее звездам и другим наблюдаемым объектам. К их числу относятся и блуждающие черные дыры: как выяснили ученые, положение этих объектов может хранить следы событий, произошедших миллиарды лет назад.

Обычно нужно ждать тысячи лет, чтобы у звезды что-то всерьез поменялось, а то и дольше. Но экзотическая звезда Сакураи в Млечном Пути меняется настолько быстро, что менее чем за три десятилетия астрономы застали сразу несколько этапов ее необычной судьбы.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.

Поскольку ученые годами безрезультатно ищут частицы темной материи, многие физики сомневаются, что она вообще состоит из них. Однако одна из таких гипотез неожиданно получила второй шанс: выяснилось, что прежние ограничения на существование гипотетических темных фотонов могли быть слишком строгими.

После десятилетий неожиданного повышения плотности атмосфера Плутона начала замерзать. К такому выводу ученые пришли, проанализировав данные наблюдений, выполненных с 2017 по 2023 год. Открытие указывает на начало новой фазы сезонного цикла карликовой планеты.

Квантовая природа самого пространства могла сделать Вселенную ровной и однородной сразу после ее рождения. К такому выводу физики пришли, изучив одну из современных моделей квантовой гравитации. Выяснилось, что в ней различия в расширении пространства по разным направлениям — так называемые анизотропии — сглаживаются сами собой, без специальных условий. Если выводы ученых верны, это поможет решить одну из главных загадок современной космологии: как ранняя, крайне неоднородная Вселенная стала настолько гладкой, какой мы наблюдаем ее сегодня?

У центра Млечного Пути, где гравитация сверхмассивной черной дыры должна была «перемешать» звезды в хаотичное облако, вместо этого наблюдается странная структура: молодые светила образуют одновременно и почти упорядоченный диск, и сильно искаженные, наклоненные и даже «разорванные» популяции. Эту картину астрофизики объяснили влиянием скрытого массивного компаньона, который за несколько миллионов лет перестроил орбиты звезд.

Автор нового исследования предположил, что микроорганизмы земного происхождения попали в подледный океан спутника Юпитера Европы. Если эта гипотеза верна, поиски внеземной жизни в Солнечной системе могут оказаться одновременно поисками далеких родственников земных микроорганизмов.

Чтобы половина Вселенной оказалась заполнена самовоспроизводящимися машинами, достаточно всего одной технологической цивилизации на миллион галактик. К такому выводу астрофизик Дэвид Киппинг пришел, впервые рассчитав последствия парадокса Ферми в космологических масштабах. Результат сделал отсутствие следов внеземного разума еще труднее для объяснения.

Ученые впервые напрямую измерили массу «спящей» сверхмассивной черной дыры в галактике, которая существовала, когда Вселенной было около 3,5 миллиарда лет. Масса объекта составила шесть миллиардов солнечных масс — много больше, чем ожидалось для галактики такого размера. Это открытие поможет понять, как быстро росли черные дыры и их родительские галактики на ранних этапах истории космоса.

Открытие трех межзвездных объектов заставило астрономов задуматься о неожиданном источнике массы в Млечном Пути. Авторы нового исследования показали, что космические странники, прилетающие из глубин Галактики, могут быть не только свидетелями ее истории, но и важным компонентом ее общей массы.

Две звезды, родившиеся вместе и вращающиеся друг вокруг друга, оказались удивительно разными по составу. Сценарий, объясняющий этот «химический парадокс», предполагает, что одно из светил поглотило целую планету или даже несколько планетных ядер. Если это так, то астрономы обнаружили одно из самых убедительных свидетельств того, что звезды могут менять свой химический состав уже после формирования.

Если информация, попавшая в черную дыру, в конечном итоге не теряется, то финальный этап ее существования должен растянуться на гораздо больший срок, чем предсказывает классическая теория испарения Хокинга. К такому выводу пришли авторы новой научной работы. Впрочем, речь идет о теоретической модели, основанной на ряде предположений о квантовой гравитации и сохранении информации при испарении черных дыр.

Земля могла получить важнейшие для появления жизни ингредиенты гораздо раньше, чем считалось. Авторы нового исследования показали, что основным источником фосфора и азота — двух незаменимых компонентов живых систем — могли быть не поздние метеориты из внешней части Солнечной системы, а самые первые планетезимали, что сформировались рядом с молодым Солнцем.

Даже если новорожденную планету нельзя увидеть, ее может выдать окружающая пыль. Астрономы выяснили, что свойства пылевых колец в протопланетных дисках напрямую связаны с массой скрытых внутри них планет. Выходит, эти структуры могут стать своеобразными космическими «весами» для молодых миров.

Черные дыры, возможно, не такие «сломанные» объекты, как считалось полвека. Автор нового исследования показал, что даже в рамках Общей теории относительности черная дыра может избежать сингулярности — точки, где законы физики перестают работать. Если он прав, новая теория гравитации для «спасения» физики внутри космических «монстров» не понадобится.

Спутник Нептуна Нереида десятилетиями считался «чужаком», захваченным из пояса Койпера. При этом именно он может оказаться единственным уцелевшим фрагментом древней спутниковой системы планеты. Новое исследование меняет представления о бурной истории Нептуна и помогает понять, как гигантские миры перестраивали свои окрестности на заре Солнечной системы.

Крупнейший анализ данных гравитационных волн помог поставить под сомнение одну из самых необычных гипотез космологии. Выяснилось, что первичные черные дыры почти наверняка не могут составлять значительную часть темной материи. Это важно, поскольку они десятилетиями считались одними из наиболее необычных и при этом проверяемых кандидатов на роль невидимой массы Вселенной.

Самые мощные взрывы в космосе могли сыграть куда большую роль в химической эволюции галактик, чем считалось. Астрономы показали, что асимметричные взрывы массивных светил — так называемые коллапсары — могут объяснить необычный состав скопления Персея, а также древнейших звезд Млечного Пути. Более того, они же, вероятно, стали главным источником ряда тяжелых элементов в ранней Вселенной.

Могла ли темная материя оставить след в гравитационных волнах? Задавшись этим вопросом, физики заявили, что в сигналах от слияния черных дыр, регистрируемых с помощью детекторов LIGO, VIRGO и KAGRA, могут скрываться признаки особо легких скалярных частиц — одних из возможных кандидатов на роль темной материи.

Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.

Угрозой для возможной жизни на экзопланетах рядом с красными карликами долго считались звездные вспышки — мощные выбросы энергии, способные буквально «выжигать» атмосферу планет. Но что, если излучение этих вспышек не только не мешает, но расширяет границы зоны обитаемости вблизи тусклых маломассивных светил? В таком случае потенциально пригодных для жизни миров во Вселенной много больше, чем считали ученые.

Астроциты — клетки, которые долго считались лишь «помощниками» нейронов — оказались частью скрытой системы связи в мозге. Они, как показали результаты нового исследования, формируют собственные протяженные сети, соединяющие разные части головного мозга. Это открытие меняет представление о том, как мозг координирует свою работу, адаптируется к новым условиям и восстанавливается после повреждений.

Эволюция галактик оказалась сложнее, чем считалось: новая серия космологических симуляций впервые воспроизводит их рождение почти без упрощений. Такие модели позволяют не только объяснять наблюдения, но и предсказывать ранее неизвестные свойства Вселенной.

Астрономы предложили новую гипотезу, способную объяснить странную аномалию в наблюдениях гамма-излучения в Млечном Пути. Но речь не идет об открытии новой формы темной материи, а лишь о еще одной модели в длинном ряду предположений о том, из чего она может состоять и как ведет себя.

Хотя лед кажется простым веществом, причина, по которой он настолько скользкий, до сих пор оставалась предметом споров. Недавно физики показали, что при движении по льду трение слегка нагревает его поверхность. Это приводит к образованию тончайшей пленки воды, которая действует как смазка. Некоторые детали этого механизма ученым еще предстоит уточнить.

Астрофизики нашли первые признаки того, что перед слиянием нейтронная звезда и черная дыра вращались друг вокруг друга по вытянутой орбите. Проанализировав сигнал гравитационных волн события GW200105 с помощью новой модели, учитывающей сложную динамику системы, исследователи показали, что орбита была эллиптической. Ее форма поможет понять, где и как формируются столь редкие двойные системы.

Новая компьютерная модель показала, что около 400-500 миллионов лет назад в системе Сатурна произошла масштабная гравитационная катастрофа, в результате которой один из древних спутников мог столкнуться с Титаном, а из обломков — сформироваться Гиперион. Цепочка последующих возмущений, вероятно, привела к разрушению внутренних лун и формированию современных колец.

Астрономы впервые зафиксировали сверхновую, вспыхнувшую всего через 730 миллионов лет после Большого взрыва. Анализ данных, полученных с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб», показал, что звезды в ранней Вселенной умирали так же, как современные — процессы их эволюции почти не изменились за последние 13 миллиардов лет.

Земля и другие каменистые планеты Солнечной системы могли сформироваться благодаря вспышке древней сверхновой. Новая компьютерная модель показала, что излучение и потоки частиц от умирающего светила обогатили протопланетный диск новыми элементами, ускорив рождение землеподобных миров.

В 2018 году, проанализировав данные, полученные с помощью радара MARSIS, ученые предположили, что под Южной полярной шапкой Марса — многослойным скоплением льда и пыли — скрывается жидкая вода. Однако впервые «заглянув» под поверхность региона с помощью радара SHARAD, планетологи поставили эту гипотезу под сомнение.

До сих пор считалось, что сверхмассивные черные дыры в ранней Вселенной росли за счет бесконтрольного поглощения вещества. Однако, смоделировав условия, царившие в космосе вскоре после Большого взрыва, астрофизики выяснили, что этот процесс проходил в два разных этапа.

Сложные сети, состоящие из множества взаимодействующих элементов, лежат в основе работы мозга, социальных сообществ и многих технологических систем. Одно из самых необычных и трудноуловимых феноменов в таких сетях — химерное состояние. Это режим, при котором в одной системе одновременно сосуществуют порядок и хаос, т.е. часть элементов ведет себя синхронно, а другая часть остается в состоянии десинхронизации. Исследователи Научно-исследовательского института прикладного искусственного интеллекта и цифровых решений РЭУ имени Г.В. Плеханова в сотрудничестве с зарубежными коллегами из Индийского статистического института предложили новый подход к контролю над сложными динамическими системами.

На Юпитере и Сатурне ветры у экватора движутся в направлении вращения самих планет, то есть на восток, а на Нептуне и Уране — на запад. До сих пор это различие связывали с особенностями их внутреннего строения. Однако результаты нового исследования показали, что все дело в едином физическом механизме.

Планеты, расположенные у белых карликов, до сих пор считались обреченными на перегрев и потому непригодными для жизни. Однако особенности Общей теории относительности Эйнштейна, кажется, позволили поставить этот процесс на паузу.

Один из крупнейших ударных кратеров на видимой стороне Луны — Море Ясности (Mare Serenitatis) — образовался на 300 миллионов лет раньше, чем считалось. К такому выводу ученые пришли, проанализировав камень, доставленный на Землю астронавтами «Аполлона-17» в 1972 году. Открытие может привести к пересмотру ранней истории Солнечной системы.

Ганг, жизненно важная водная артерия для сотен миллионов жителей Индии и соседних стран, переживает рекордное обмеление, главной причиной которого стала человеческая деятельность. К такому выводу пришли американские и индийские ученые после того, как с помощью анализа данных и компьютерного моделирования реконструировали историю речного стока Ганга за последние 1300 лет.

Первая планета от Солнца отличается от остальных землеподобных тел: почти 70% ее массы приходится на железное ядро, тогда как мантия очень тонкая. Классическая модель формирования планет предполагает, что подобное строение — результат столкновений с объектами разной массы. Однако теперь группа ученых предположила, что наиболее вероятным сценарием оказалось столкновение небесных тел схожего размера, то есть двух планет.

Чтобы понять, как именно мозг объединяет разные сенсорные сигналы, ученые проверили реакцию добровольцев на простые визуальные и слуховые стимулы, отслеживая изменения в движении точек на экране и в звуковых сигналах с помощью ЭЭГ. Результаты показали, что за обработку информации ответственны разные процессы, которые «сходятся» в едином механизме в решающий момент.

Количество экстремально жарких дней в тропиках за последние 45 лет выросло в 10 раз — с трех до 30 в году. Столь стремительные изменения привели к сокращению численности тропических птиц на 25-38%, а у некоторых видов падение превысило 50%.

Вспышка приливного разрушения — «встреча» звезды со сверхмассивной черной дырой — считается приговором для светила: гравитация космического «монстра» разрывает его на части, унося часть вещества в аккреционный диск. Однако яркие вспышки, зафиксированные астрономами в 2022 и 2024 годах в далекой галактике, показали, что одна и та же звезда дважды попала в «объятия» черной дыры.

Многие страны в наши дни планируют захоронение радиоактивных отходов, которое должно быть безопасным. Реальные подземные эксперименты в сочетании с мощными вычислительными инструментами помогли понять, как радионуклиды мигрируют в породах.

Красный карлик TOI 1227, расположенный на расстоянии примерно 330 световых лет от Земли, оказался космической «лабораторией» по изучению первых этапов жизни планет. Анализ данных наблюдений, полученных с помощью рентгеновской обсерватории «Чандра», показал: интенсивное излучение светила «выжигает» атмосферу юной экзопланеты.

Физики из Канады и США впервые смоделировали пролеты так называемых первичных черных дыр — гипотетических объектов, возникших в первые доли секунды после Большого взрыва — через планетные системы. Подобные встречи, как оказалось, способны искажать орбиты экзопланет и в перспективе могут помочь в поиске этих космических «призраков».

До сих пор вокруг молодой звезды MP Mus (PDS 66), расположенной в 100 световых годах от Земли, не наблюдали никаких признаков формирования планет. Однако анализ данных, полученных с помощью радиотелескопа ALMA и обсерватории «Гайя», впервые позволил обнаружить в протопланетном диске светила гигантскую экзопланету по «покачиванию» звезды.