Некоторые «мёртвые» звёзды скрывают под своей поверхностью «небесные фонтаны молодости»

Две альтернативные модели внутреннего строения белых карликов, расположенные рядом друг с другом. (Слева) обычная кристаллизация стандартного белого карлика. (Справа) Медленно остывающий особый белый карлик, в котором доминирует дистилляция.

Белые карлики — это звёзды, которые остаются после «смерти» таких звёзд, как Солнце, и медленно «тлеют» в космосе.

Недавние наблюдения показали, что некоторые из этих звёздных «трупов» могут остывать дольше, чем предполагалось ранее. Это означает, что белые карлики могут генерировать энергию после своей «смерти», что противоречит классической картине, согласно которой они являются инертными мёртвыми звёздами. В результате некоторые белые карлики могут быть на самом деле на миллиарды лет старше, чем предполагалось ранее.

Анализируя данные космической миссии Gaia в 2019 году, учёные обнаружили популяцию белых карликов, которые, похоже, не остывали на протяжении миллиардов лет. Теперь команда исследователей под руководством Антуана Бедара из Уорикского университета и Саймона Блуэна из Университета Виктории считает, что знает, какой механизм лежит в основе этого озадачивающего открытия.

Белые карлики рождаются, когда звёзды, обладающие примерно такой же массой, что и Солнце, исчерпывают запас водорода, необходимый для ядерного синтеза в их ядрах. Прекращение термоядерного синтеза (превращения водорода в гелий) в звёздном ядре также приводит к прекращению поступления энергии, которая выходила наружу и защищала звезду от коллапса под действием собственной гравитации в течение миллиардов лет.

Космический телескоп Gaia, который в 2019 году обнаружил популяцию белых карликов, не знающих возраста

Ранее учёные считали, что белые карлики с истощённым ядерным топливом представляют собой почти инертные, конечные стадии небольших звёзд. Предполагалось, что в их сердце плазма, которая когда-то кипела и бурлила в звёздной материи, застывает, поскольку тепло больше не выделяется. В результате белые карлики затвердевают изнутри в течение миллиардов лет.

Бедард и его коллеги считают, что для некоторых белых карликов плотная плазма внутри не застывает изнутри наружу. Они обнаружили «небесный фонтан молодости», который скрывается под оболочкой некоторых из этих звёзд.

Внутри этих нестареющих белых карликов по мере остывания мёртвой звезды образуются твёрдые кристаллы, которые могут плавать в более плотной жидкости.

По словам команды, когда твёрдая материя поднимается вверх, она вытесняет жидкий материал, который движется вниз. При перемещении более тяжёлого материала к сердцу белых карликов высвобождается гравитационная энергия. Эта энергия может быть преобразована в тепло, тем самым приостанавливая процесс охлаждения на миллиарды лет.

«Это объяснение соответствует всем наблюдательным свойствам необычной популяции белых карликов, — говорится в заявлении Бедара. — Впервые этот механизм переноса был замечен у звёзд, что не может не радовать: не каждый день мы открываем совершенно новое астрофизическое явление!»

В Австралии одобрен первый в мире генно-модифицированный сорт бананов

В Австралии только что был одобрен сорт бананов, генетически модифицированный для борьбы с грибковой инфекцией, известной как панамская болезнь — разрушительная угроза для банановых культур во всём мире.

Это первый одобренный генно-модифицированный банан, но уже ведутся работы по созданию сортов, устойчивых к другим болезням сельскохозяйственных культур.

Бананы — это большой бизнес. По состоянию на 2023 год, стоимость отрасли оценивалась в 25 миллиардов долларов, и многие люди по всему миру зависят от этого фрукта в плане дохода или питания.

Однако в любой момент банановая промышленность страны может быть подорвана нашествием панамской болезни TR4 — неизлечимой, практически не поддающейся лечению инфекции.

TR4 распространяется по всему миру уже несколько десятилетий и поражает практически все сорта бананов, включая банан «Кавендиш» — самый популярный в мире сорт после того, как в 1950-х годах эпидемия панамской болезни уничтожила банан Грос Мишель.

«Разрушительная панамская болезнь TR4 вызывается почвенным грибком, который остаётся в земле более 50 лет, уничтожая банановые культуры и разрушая фермы целых поколений, — говорит Джеймс Дейл, директор Центра тропических культур и биотоваров при Квинслендском технологическом университете Австралии (QUT). — Это огромная проблема».

Дейл и его коллеги потратили более 20 лет на создание банана QCAV-4, генетически модифицированного сорта банана «Кавендиш», который обладает высокой устойчивостью к панамской болезни TR4.

Новая технология позволяет достичь 100 кВт беспроводной передачи энергии для легковых автомобилей

Группа исследователей из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) продемонстрировала возможность беспроводной зарядки малотоннажного пассажирского электромобиля мощностью 100 кВт с эффективностью 96% с помощью полифазных катушек электромагнитной связи с вращающимся магнитным полем.

Лёгкая конструкция катушки полифазной электромагнитной связи ORNL диаметром чуть более 35 см позволяет повысить плотность мощности в катушках меньшего размера и включает вращающиеся магнитные поля, создаваемые фазовыми обмотками катушки.

«Мы достигли самой высокой плотности мощности в мире для беспроводной зарядной системы для автомобилей такого класса, — сказал Омер Онар из ORNL. — Наша технология достигает плотности мощности в 8-10 раз выше, чем обычная технология катушек, и может увеличить степень заряда батареи на 50% менее чем за 20 минут».

Хотя исследователи ранее достигли заряда в 120 кВт, используя обычную технологию катушек в лабораторных испытаниях на стенде, этот результат является важным достижением для интеграции в транспортные средства с использованием полифазных катушек ORNL.

Исследователи из Сколтеха разработали керамические материалы, покрытие из которых повысит эффективность работы турбин

Исследователи из Сколтеха определили керамические материалы, покрывая которыми металлические детали, можно повысить эффективность работы турбин. Если экспериментальная проверка пройдёт успешно, газовые турбины на электростанциях смогут вырабатывать больше электроэнергии, а реактивные самолёты — расходовать меньше топлива. Авторы описали свою методику поиска материалов термобарьерных покрытий в статье в Physical Review Materials и планируют найти с её помощью другие перспективные варианты. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда.

Термобарьерные покрытия защищают лопатки газовых турбин электростанций и реактивных двигателей самолётов. Сами лопатки изготавливают из прочных и устойчивых к коррозии и высоким температурам суперсплавов на основе никеля, но даже они могут размягчаться и плавиться в суровых условиях эксплуатации турбины. Защитное покрытие позволяет существенно повысить рабочую температуру турбины без ущерба для лопаток. А коэффициент полезного действия в данном случае растёт вместе с температурой.

«Сейчас термобарьерные покрытия делают из диоксида циркония с добавлением иттрия. Но если подобрать материал с ещё более низкой теплопроводностью, вы сможете получить от турбины больше полезной энергии, — объясняет один из авторов исследования, профессор Сколтеха Артём Оганов, заведующий Лабораторией дизайна материалов. — Поиск таких материалов начинается с выявления перспективных кандидатов. Их свойства, в первую очередь теплопроводность, определяют вычислительными методами. В своей статье мы приводим ряд таких кандидатов и будем искать новых».

Исследователи из Сколтеха показали, что стеклопластик можно перерабатывать без значительного ухудшения механических свойств

Общая схема исследования: стержни из стеклопластика методом горячей формовки превращают в плоские плиты, которые затем неоднократно разрезаются и снова прессуются в плиты. Влияние такой переработки на свойства материала отслеживается на каждом этапе. Источник: Валентина Кравцова и др./Composites Communications

Исследователи из Сколтеха показали, что стеклопластик можно перерабатывать без значительного ухудшения механических свойств, а в отдельных случаях — с их улучшением. Результаты опубликованного в журнале Composites Communications исследования позволяют надеяться на более экологичное будущее производства строительных материалов, деталей автомобилей, самолётов и морских судов, а также профессионального спортивного оборудования и других изделий, которые сегодня заканчивают свою жизнь на свалке.

Стеклопластик, углепластик и другие армированные полимерные композитные материалы представляют собой укреплённый волокном пластик разных видов. В частности, различают термореактивные и термопластичные композиты. И те, и другие производятся при высокой температуре, но в первых при застывании происходит необратимая химическая реакция, а вторым можно при желании придать новую форму путём повторного нагрева, то есть возможна переработка.

Учёные из Сколтеха проверили, как многократная переработка детали из термопластичного композита влияет на её механические свойства. Для этого они использовали полипропиленовые стержни, армированные стекловолокном, которые были изготовлены в рамках другого исследования. Стержни нагрели и спрессовали в плоские плиты (первый цикл переработки), которые затем четырежды нарезали на полоски, нагревали и снова прессовали в плиты. Прочность и эластичность изделий каждого из пяти «поколений» замерили в ходе механических испытаний.

НАСА зажгло «маяк» на Луне в ходе испытаний автономной навигационной системы

Во вторник, 27 февраля, «Одиссей» сделал снимок с помощью своей камеры с узким углом обзора.

На период в 30 минут в феврале НАСА зажгло маяк на Луне, успешно протестировав сложную систему позиционирования, которая сделает более безопасным посещение Луны исследователями эпохи миссии «Артемида» и установление постоянного присутствия человека на лунной поверхности.

Демонстратор Lunar Node 1, или LN-1, представляет собой автономную навигационную систему, предназначенную для создания на Луне сети связи «точка-точка» в режиме реального времени. Система, испытанная во время миссии IM-1 компании Intuitive Machines в рамках инициативы НАСА CLPS (Commercial Lunar Payload Services), может связать орбитальные аппараты, наземные станции и даже отдельных астронавтов на поверхности, в цифровом виде проверяя положение каждого исследователя относительно других космических аппаратов, наземных станций или роверов, находящихся в движении.

По словам исследователей НАСА, эта система станет заметным улучшением по сравнению с обычными радиопередатчиками данных с Земли – и уж тем более по сравнению с астронавтами времён «Аполлона», которые пытались на глаз определить расстояние и направление на огромной, в основном серой лунной поверхности.

«Мы зажгли временный маяк на лунном берегу, — сказал Эван Анзалоун, главный исследователь LN-1 в Центре космических полётов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама. — Теперь мы стремимся создать устойчивую локальную сеть — серию маяков, которые укажут путь космическим и наземным аппаратам для безопасного и уверенного распространения и исследования».

Эксперимент был запущен 15 февраля в качестве полезной нагрузки в рамках миссии IM-1. Спускаемый аппарат «Nova-C», названный «Odysseus», успешно приземлился 22 февраля в районе Малаперта А, лунного ударного кратера в районе Южного полюса Луны, совершив первую американскую коммерческую посадку на Луну без экипажа. В течение последующих дней на поверхности луны было проведено шесть научно-технических демонстраций, в том числе LN-1, после чего 29 февраля аппарат официально отключился.

«Этот подвиг Intuitive Machines, SpaceX и НАСА демонстрирует перспективность американского лидерства в космосе и силу коммерческого партнёрства в рамках инициативы НАСА CLPS, — сказал администратор НАСА Билл Нельсон в заявлении после посадки. — Кроме того, этот успех открывает двери для новых путешествий в рамках программы Artemis, чтобы отправить астронавтов на Луну, а затем на Марс».

Дайджест научпоп-новостей за неделю, о которых мы ничего не писали