СМИ о нас
| 20.01.25 | 20.01.2025 ТАСС. В России предложили новый недорогой способ производства радиофармпрепаратов |
ТОМСК, 20 января. /ТАСС/. Технологию получения изотопов для ядерной медицины смоделировали исследователи Томского государственного университета (ТГУ) и Физического института имени П. Н. Лебедева (ФИАН). Новая технология универсальна и позволяет получать изотопы непосредственно в центрах ядерной медицины, что снижает логистические издержки и позволяет удешевить протонную онкотерапию, сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.
"Ключевым элементом технологии выступает действующий на базе ФТЦ ФИАН им. П. Н. Лебедева РАН (Протвино) протонный ускоритель "Прометеус", основное назначение которого - протонная терапия онкологических заболеваний. Ученые предложили использовать ускоритель для производства изотопов молибдена-99, который в свою очередь служит для получения технеция-99m - основного диагностического радионуклида современной ядерной медицины", - говорится в сообщении.
В министерстве уточнили, что в основе предлагаемой технологии производства изотопов молибдена-99 - генерация нейтронов при прохождении протонного пучка через металлическую мишень и последующее облучение нейтронами пластинки из природного молибдена. Технология может быть использована не только для молибдена-99, но и для получения других важных изотопов, например, лютеция-177 и рения-188, которые активно используются в лечении онкологических заболеваний.
"Мы провели компьютерное моделирование этого процесса и показали, что при заданных характеристиках ускорителя "Прометеус" эффективность производства изотопов может быть очень высокой, особенно в отношении изотопа молибдена. Проведенное моделирование позволило определить ключевые параметры системы. Например, было установлено, что максимальная эффективность достигается при толщине мишени в 1 мм, это позволяет достигать высокой производительности при минимальном расходе материала", - приводятся в сообщении слова ведущего научного сотрудника лаборатории анализа данных физики высоких энергий ТГУ Владимира Иванченко.
Главное преимущество новой технологии - в ее универсальности: установка позволяет совмещать производство изотопов с основными функциями ускорителя, в частности, терапевтическим использованием. Это делает возможным получение необходимых изотопов непосредственно на площадках лечебно-диагностических центров ядерной медицины, снижая логистические издержки и делая высокотехнологичную медицину доступнее.
О проекте
Моделирование выполнено в рамках масштабного проекта, поддержанного мегагрантом правительства РФ. В рамках пятилетнего проекта междисциплинарная группа ученых решает несколько задач. Основная заключается в моделировании детекторов и физических процессов для экспериментов на российском адронном суперколлайдере NICA, построенном в Дубне. Наряду с этим проект поможет развивать несколько прикладных направлений, одним из которых является ядерная медицина. Проект продлится до конца 2028 года. Сумма финансирования составляет 500 млн рублей.
| 17.01.25 | 17.01.2025 Российская академия наук. Найдено решение уравнения, описывающего распространение звуковых волн в турбулентности |
Сотрудники Сколковского института науки и технологий, Института электрофизики УрО РАН (Екатеринбург), Физического института им. П.Н. Лебедева РАН и Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН впервые использовали метод параллельных вычислений на видеокартах, чтобы описать звуковую турбулентность. Такое моделирование может проводиться на обычном персональном компьютере, тогда как раньше для подобной процедуры требовался суперкомпьютер — огромный и дорогой кластер из вычислительных машин.
Открытие поможет уточнить модели прогнозов погоды и позволит использовать теорию турбулентности в самых разных областях физики, например, в астрофизике для просчитывания траекторий и скорости распространения акустических колебаний во Вселенной. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Турбулентность — сложное хаотическое поведение жидкостей, газов или нелинейных волн в различных физических системах. Например, турбулентность может возникать на поверхности океана из-за ветра и дрейфовых течений. Известны случаи турбулентности лазерного излучения в оптике при рассеивании света через линзы. Также существует турбулентность звуковых волн: они распространяются хаотично в определённых средах, например, в жидком сверхтекучем гелии.
В семидесятых годах XX века советские исследователи предположили, что при высоких амплитудах (отклонении от положения равновесия) звуковых волн возникает звуковая турбулентность. Сама по себе теория волновой турбулентности применима для множества других волновых систем, например, для магнитогидродинамических волн в ионосферах звёзд и планет-гигантов и даже, возможно, для гравитационных волн в ранней Вселенной. При этом предсказать, как распространяются нелинейные (то есть движущиеся хаотично) звуковые и другие волны, ранее из-за большой вычислительной сложности было практически невозможно.
Авторы работы впервые нашли численное решение для уравнения, описывающего распространение звуковых волн в турбулентности, и тем самым смогли доказать теорию советских учёных.
Для расчётов использовали графические процессоры (видеокарты). Исследователи нашли решения для нескольких частей уравнения, математически описывающего распространение звуковых волн, параллельно на четырёх разных видеокартах, установленных на одном компьютере. Получается, что вместо использования огромного и очень дорого суперкомпьютера — кластера из вычислительных машин, — который смог бы найти приблизительный ответ, учёные смогли провести расчёты на небольшом персональном компьютере и прийти к точному численному решению.
Плотность газа в режиме слабой турбулентности, когда амплитуды звуковых волн малы (слева), и в состоянии сильной турбулентности, при которой акустическая турбулентность представляет собой набор случайных ударных волн (справа)
Авторы проверили своё решение, численно проследив распространение звуковых волн в нелинейной среде, похожей на жидкий сверхтекучий гелий, при температуре около −270 °C. Этот газ был выбран потому, что в данных условиях он становится квантовой жидкостью. Такая жидкость обладает сверхтекучестью и сверхпроводимостью, благодаря чему её можно использовать в сверхпроводниках. На сверхпроводниках сегодня работают квантовые компьютеры, поезда на магнитной подушке (в Китае и в Японии) и многие другие высокотехнологичные устройства. Кроме того, сверхтекучий гелий используется в ядерной энергетике.
Подтверждение теории турбулентности на примере звуковых волн — важное открытие, которое можно сравнить с таблицей Менделеева. Роль самой таблицы играет теория волновой турбулентности, а каждый тип турбулентности (звуковая, гравитационная, магнитогидродинамическая) соответствует элементу системы, свойства которого полностью описываются положением в таблице и очень точно предсказываются с помощью теории. Теорию турбулентности можно применить для любой волновой системы: например, численное решение уравнений для морских волн уже включено в глобальные метеорологические модели прогнозирования погоды и изменений климата. Поэтому с учётом теории турбулентности прогнозы погоды станут точнее.
«Разгадка природы турбулентности — это одна из важнейших нерешённых задач современной физики. Так, например, только с развитием теории турбулентности стало возможным с хорошей точностью предсказывать погоду. Мы планируем исследовать другие волновые системы, например, океанические волны большой амплитуды. Удивительно, но у звуковых волн и волн на поверхности океана много общего. Например, при больших амплитудах морские волны могут опрокидываться. Этот процесс во многом похож на формирование акустической ударной волны. При опрокидывании волн возникают большие плотности энергии или давления. Сейчас существует гипотеза, что подобные коллапсы различной природы приводят к появлению турбулентности», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Евгений Кочурин, кандидат физических наук, старший научный сотрудник лаборатории нелинейной динамики Института электрофизики Уральского отделения РАН и научный сотрудник Лаборатории интегрируемых систем и турбулентности Центра перспективных исследований им. И.М. Кричевера Сколтеха.
| 16.01.25 | 16.01.2025 Телеграм-канал РНФ. Ученые доказали теорию акустической турбулентности |
Ученые из Сколтеха, Института электрофизики УрО РАН и ФИАН впервые описали звуковую турбулентность, используя метод параллельных вычислений на видеокартах.
Это позволило проводить сложные вычисления на обычном персональном компьютере вместо использования дорогостоящего суперкомпьютера.
Турбулентность — это сложное хаотическое поведение жидкостей, газов или нелинейных волн в различных физических системах. Она возникает, например, на поверхности океана из-за ветра и течений, в оптике при рассеивании лазерного излучения через линзы или в звуковых волнах, распространяющихся в средах вроде жидкого сверхтекучего гелия.
Ход исследования
Разработано численное решение уравнения для описания звуковых волн в турбулентной среде.
Для расчетов использовались 4 видеокарты на одном ПК, которые распределяли задачи параллельно.
Проверена модель на примере звуковых волн в жидком сверхтекучем гелии при температуре около -270°C.
Основные результаты
Подтверждена теория волновой турбулентности, впервые предложенная советскими учеными в 1970-х.
Доказана возможность точного численного решения сложных уравнений на персональных компьютерах.
Результаты открывают новые перспективы для применения теории турбулентности в прогнозах погоды, астрофизике и ядерной энергетике.
Применение теории волновой турбулентности поможет точнее моделировать климатические изменения, процессы в атмосферах звезд и даже поведение океанических волн.
В дальнейшем ученые планируют изучать другие волновые системы, включая крупные океанические волны и магнитогидродинамические явления.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters
Подробнее — в статье Коммерсантъ
| 16.01.25 | 14.01.2025 ВКонтакте МСИ. Вышла в свет книга «К истории ФИАН. Часть I» |
Всем привет и с прошедшими вас!
В декабре вышла в свет первая часть книги-альбома «К истории ФИАН», которую мы подготовили к юбилею Института.
Цель данного уникального издания – дать краткое представление об истории Физического института им. П.Н. Лебедева. Отметим, часть помещенных в альбом материалов публикуется впервые.
В электронном виде книга уже доступна у нас на сайте
| 16.01.25 | 14.01.2025 Телеграм-канал МСИ. Вышла в свет книга «К истории ФИАН. Часть I» |
Всем привет и с прошедшими вас!
В декабре вышла в свет первая часть книги-альбома «К истории ФИАН», которую мы подготовили к юбилею Института.
Цель данного уникального издания – дать краткое представление об истории Физического института им. П.Н. Лебедева. Отметим, часть помещенных в альбом материалов публикуется впервые.
| 16.01.25 | 14.01.2025 РНФ. Ученые доказали теорию акустической турбулентности и просчитали распространение звуковых волн |
Исследователи впервые использовали метод параллельных вычислений на видеокартах, чтобы описать звуковую турбулентность. Такое моделирование может проводиться на обычном персональном компьютере, тогда как раньше для подобной процедуры требовался суперкомпьютер — огромный и дорогой кластер из вычислительных машин. Открытие поможет уточнить модели прогнозов погоды и позволит использовать теорию турбулентности в самых разных областях физики, например, в астрофизике для просчитывания траекторий и скорости распространения акустических колебаний во Вселенной. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Источник: Пресс-служба РНФ
Турбулентность — сложное хаотическое поведение жидкостей, газов или нелинейных волн в различных физических системах. Например, турбулентность может возникать на поверхности океана из-за ветра и дрейфовых течений. Известны случаи турбулентности лазерного излучения в оптике при рассеивании света через линзы. Также существует турбулентность звуковых волн: они распространяются хаотично в определенных средах, например, в жидком сверхтекучем гелии.
В семидесятых годах XX века советские ученые предположили, что при высоких амплитудах (отклонении от положения равновесия) звуковых волн возникает звуковая турбулентность. Сама по себе теория волновой турбулентности применима для множества других волновых систем, например, для магнитогидродинамических волн в ионосферах звезд и планет-гигантов и даже, возможно, для гравитационных волн в ранней Вселенной. При этом предсказать, как распространяются нелинейные (то есть движущиеся хаотично) звуковые и другие волны, ранее из-за большой вычислительной сложности было практически невозможно.
Ученые из Сколковского института науки и технологий (Сколково), Института электрофизики Уральского отделения РАН (Екатеринбург) и Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (Москва) впервые нашли численное решение для уравнения, описывающего распространение звуковых волн в турбулентности, и тем самым смогли доказать теорию советских ученых.
Для расчетов авторы использовали графические процессоры (видеокарты). Исследователи нашли решения для нескольких частей уравнения, математически описывающего распространение звуковых волн, параллельно на четырех разных видеокартах, установленных на одном компьютере. Получается, что вместо использования огромного и очень дорого суперкомпьютера — кластера из вычислительных машин, — который смог бы найти приблизительный ответ, ученые смогли провести расчеты на небольшом персональном компьютере и прийти к точному численному решению.
Плотность газа в режиме слабой турбулентности, когда амплитуды звуковых волн малы (слева), и в состоянии сильной турбулентности, при которой акустическая турбулентность представляет собой набор случайных ударных волн (справа). Источник: Евгений Кочурин
Авторы проверили свое решение, численно проследив распространение звуковых волн в нелинейной среде, похожей на жидкий сверхтекучий гелий, при температуре около -270°C. Этот газ был выбран потому, что в данных условиях он становится квантовой жидкостью. Такая жидкость обладает сверхтекучестью и сверхпроводимостью, благодаря чему ее можно использовать в сверхпроводниках. На сверхпроводниках сегодня работают квантовые компьютеры, поезда на магнитной подушке (в Китае и в Японии) и многие другие высокотехнологичные устройства. Кроме того, сверхтекучий гелий используется в ядерной энергетике.
Подтверждение теории турбулентности на примере звуковых волн — важное открытие, которое можно сравнить с таблицей Менделеева. Роль самой таблицы играет теория волновой турбулентности, а каждый тип турбулентности (звуковая, гравитационная, магнитногидродинамическая) соответствует элементу системы, свойства которого полностью описываются положением в таблице и очень точно предсказываются с помощью теории. Теорию турбулентности можно применить для любой волновой системы: например, численное решение уравнений для морских волн уже включено в глобальные метеорологические модели прогнозирования погоды и изменений климата. Поэтому с учетом теории турбулентности прогнозы погоды станут точнее.
«Разгадка природы турбулентности — это одна из важнейших нерешенных задач современной физики. Так, например, только с развитием теории турбулентности стало возможным с хорошей точностью предсказывать погоду. Мы планируем исследовать другие волновые системы, например, океанические волны большой амплитуды. Удивительно, но у звуковых волн и волн на поверхности океана много общего. Например, при больших амплитудах морские волны могут опрокидываться. Этот процесс во многом похож на формирование акустической ударной волны. При опрокидывании волн возникают большие плотности энергии или давления. Сейчас существует гипотеза, что подобные коллапсы различной природы приводят к появлению турбулентности», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Евгений Кочурин, кандидат физических наук, старший научный сотрудник лаборатории нелинейной динамики Института электрофизики Уральского отделения РАН и научный сотрудник Лаборатории интегрируемых систем и турбулентности Центра перспективных исследований имени И. М. Кричевера Сколтеха.
| 16.01.25 | 13.01.2025 Коммерсант. Как звучат вихри |
Российские ученые доказали теорию акустической турбулентности
Исследователи впервые использовали метод параллельных вычислений на видеокартах, чтобы описать звуковую турбулентность. Такое моделирование может проводиться на обычном персональном компьютере, тогда как раньше для подобной процедуры требовался суперкомпьютер — огромный и дорогой кластер из вычислительных машин. Открытие поможет уточнить модели прогнозов погоды и позволит использовать теорию турбулентности в самых разных областях физики — например, в астрофизике для просчитывания траекторий и скорости распространения акустических колебаний во Вселенной. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.
Фото: Getty Images
Турбулентность — сложное хаотическое поведение жидкостей, газов или нелинейных волн в различных физических системах. Например, турбулентность может возникать на поверхности океана из-за ветра и дрейфовых течений. Известны случаи турбулентности лазерного излучения в оптике при рассеивании света через линзы. Также существует турбулентность звуковых волн: они распространяются хаотично в определенных средах — например, в жидком сверхтекучем гелии.
В 70-х годах XX века советские ученые предположили, что при высоких амплитудах (отклонении от положения равновесия) звуковых волн возникает звуковая турбулентность. Сама по себе теория волновой турбулентности применима для множества других волновых систем — например, для магнитогидродинамических волн в ионосферах звезд и планет-гигантов и даже, возможно, для гравитационных волн в ранней Вселенной. При этом предсказать, как распространяются нелинейные (то есть движущиеся хаотично) звуковые и другие волны, ранее из-за большой вычислительной сложности было практически невозможно.
Ученые из Сколковского института науки и технологий (Сколково), Института электрофизики Уральского отделения РАН (Екатеринбург) и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (Москва) впервые нашли численное решение для уравнения, описывающего распространение звуковых волн в турбулентности, и тем самым смогли доказать теорию советских ученых.
Для расчетов авторы использовали графические процессоры (видеокарты). Исследователи нашли решения для нескольких частей уравнения, математически описывающего распространение звуковых волн, параллельно на четырех разных видеокартах, установленных на одном компьютере. Получается, что вместо использования огромного и очень дорогого суперкомпьютера — кластера из вычислительных машин,— который смог бы найти приблизительный ответ, ученые смогли провести расчеты на небольшом персональном компьютере и прийти к точному численному решению.
Авторы проверили свое решение, численно проследив распространение звуковых волн в нелинейной среде, похожей на жидкий сверхтекучий гелий, при температуре около –270°C. Этот газ был выбран потому, что в данных условиях он становится квантовой жидкостью. Такая жидкость обладает сверхтекучестью и сверхпроводимостью, благодаря чему ее можно использовать в сверхпроводниках. На сверхпроводниках сегодня работают квантовые компьютеры, поезда на магнитной подушке (в Китае и в Японии) и многие другие высокотехнологичные устройства. Кроме того, сверхтекучий гелий используется в ядерной энергетике.
Плотность газа в режиме слабой турбулентности, когда амплитуды звуковых волн малы (слева), и в состоянии сильной турбулентности, при которой акустическая турбулентность представляет собой набор случайных ударных волн (справа)
Подтверждение теории турбулентности на примере звуковых волн — важное открытие, которое можно сравнить с таблицей Менделеева. Роль самой таблицы играет теория волновой турбулентности, а каждый тип турбулентности (звуковая, гравитационная, магнитогидродинамическая) соответствует элементу системы, свойства которого полностью описываются положением в таблице и очень точно предсказываются с помощью теории. Теорию турбулентности можно применить для любой волновой системы: например, численное решение уравнений для морских волн уже включено в глобальные метеорологические модели прогнозирования погоды и изменений климата. Поэтому с учетом теории турбулентности прогнозы погоды станут точнее.
«Разгадка природы турбулентности — это одна из важнейших нерешенных задач современной физики. Так, например, только с развитием теории турбулентности стало возможным с хорошей точностью предсказывать погоду. Мы планируем исследовать другие волновые системы — например, океанические волны большой амплитуды. Удивительно, но у звуковых волн и волн на поверхности океана много общего. Например, при больших амплитудах морские волны могут опрокидываться. Этот процесс во многом похож на формирование акустической ударной волны. При опрокидывании волн возникают большие плотности энергии или давления. Сейчас существует гипотеза, что подобные коллапсы различной природы приводят к появлению турбулентности»,— рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Евгений Кочурин, кандидат физических наук, старший научный сотрудник лаборатории нелинейной динамики Института электрофизики Уральского отделения РАН и научный сотрудник Лаборатории интегрируемых систем и турбулентности Центра перспективных исследований имени И. М. Кричевера Сколтеха.
Подготовлено при поддержке Российского научного фонда
Использованы материалы статьи.
| 03.03.25 | 25.02.2025 ТАСС. Опыты физиков помогут раскрыть природу вспышек рентгена при разрядах молний |
МОСКВА, 25 февраля. /ТАСС/. Российские физики провели серию экспериментов, в рамках которых они проследили в лаборатории за формированием аналогов рентгеновских вспышек, возникающих при рождении разрядов молний в атмосфере Земли. Полученные ими данные приблизили ученых к разгадке природы этих загадочных вспышек излучения, сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.
"Анализ пространственно-временных характеристик изученных вспышек рентгеновского излучения показывает, что мы имеем дело с некоторыми локальными источниками данного типа излучения, которые быстро эволюционируют во времени и в пространстве. При этом источник может быть не один, возможно появление множества источников, которые способны практически синхронно возникать в объеме разряда", - пояснил старший научный сотрудник Физического Института РАН (Москва) Егор Паркевич, чьи слова приводит ЦНК МФТИ.
Как отмечается в сообщении, долгое время ученые считали, что молнии представляют собой относительно простые электрические разряды, курсирующие между грозовыми облаками и поверхностью Земли. В начале прошлого десятилетия эта картина стала значительно сложнее. Оказалось, что молнии представляют собой природные фракталы, а первые спутниковые наблюдения за молниями показали, что их удары сопровождаются вспышками рентгена и гамма-излучения, хорошо заметными из космоса.
Природа и механизмы образования этих вспышек излучения высоких энергий, по словам Паркевича и ученых, пока остается загадкой для ученых, для разрешения которой российские физики создали специализированную установку, позволяющую отслеживать процесс рождения разрядов молний и вспышек рентгена с чрезвычайно высоким временным разрешением, составлявшим порядка трех наносекунд.
Для их всестороннего изучения ученые расположили рядом с установкой, в которой рождались миниатюрные аналоги молний, набор из шести высокоскоростных детекторов рентгена. При их помощи физики проследили, где и когда возникали источники вспышек рентгена и изучили их спектр. Эти замеры показали, что вспышки рентгена возникают очень быстро, за десятки наносекунд после начала взаимодействий между растущими "половинами" молнии, при этом механизм их появления носит сложный коллективный характер.
"Чаще всего первый источник рентгена появляется вдали от электродов, примерно в области середины разрядного промежутка. Он способен расширяться от области возникновения как в сторону анода, так в сторону катода, причем это происходит с колоссальной скоростью, порядка 100 тыс. км/с. Результаты наших замеров качественно меняют современные представления о возможных источниках рентгеновских излучений в лабораторных атмосферных разрядах", - подытожил Паркевич.
| 27.02.25 | 27.02.2025 Naked Science. Российский радиотелескоп обнаружил возможные источники ультра-высокоэнергетических нейтрино |
Группа международных исследователей, работающая в рамках эксперимента KM3NeT — глубоководной нейтринной обсерватории в Средиземном море, зафиксировала уникальное событие: они детектировали ультра‑высокоэнергетическое нейтрино с оценочной энергией около 220 петаэлектронвольт (ПэВ). Это самое высокое значение, зафиксированное на сегодняшний день.
Представление художника о блазаре / © NASA/JPL-Caltech/GSFC, ru.wikipedia.org
Международный коллектив ученых, использующий в том числе данные российского радиотелескопа РАТАН-600 на Северном Кавказе, провел многочастотный анализ, направленный на поиск источников этого события, и сосредоточил внимание на активных ядрах галактик, известных как блазары. По результатам их работы вышел препринт, авторами которого стали ученые из международного консорциума KM3NeT и нескольких групп астрофизиков, в том числе российские авторы из Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН и Института ядерных исследований (ИЯИ) РАН, Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН), Московского физико-технического института (МФТИ) и Казанского государственного университета (КГУ).
Начиная с середины XX века исследователи пытались разгадать природу космических лучей — частиц, достигающих Земли с космических источников с поразительными энергиями. Особый интерес представляет исследование нейтрино — почти не взаимодействующих с веществом элементарных частиц, которые способны переносить информацию о самых экстремальных процессах во Вселенной.
Пионерским событием стал случай, зарегистрированный обсерваторией IceCube в 2017 году, когда очередное детектирование нейтрино было связано с блазаром TXS 0506+056, что открыло новую эру в астрономии. В 2024-м году международный коллектив ученых, исследовав данные, собранные нейтринным телескопом ANTARES за последние его 13 лет работы, также установил значительную корреляцию между потоками высокоэнергетических нейтрино и направлениями на активные ядра галактик.
Теперь ученые KM3NeT, используя новейшие технологии и методы, продолжают эти исследования, стремясь установить связь между нейтрино и механизмами ускорения частиц в космических источниках.
220 ПэВ — это огромная энергия. Рекорд энергии частиц, которого удалось достичь на Большом адронном коллайдере, более чем в 30 тысяч раз меньше. Подобную энергию получить не так-то просто — для этого должны существовать особые экстремальные условия, в которых возможно такое ускорение частиц. Чтобы выделилась энергия, которой обладает одна элементарная частица в этом ультра‑высокоэнергетическом потоке, необходимо аннигилировать больше 200 миллионов атомов водорода, превратив всю их массу в энергию.
Блазары — это особая группа активных ядер галактик (AGN), в которых узкие, сильно релятивистские джеты направлены почти прямо в сторону Земли. Именно эти объекты способны излучать огромную энергию в широком спектральном диапазоне — от радио до гамма‑лучей, а изучение вспышечных процессов в их джетах может служить ключом к пониманию ускорения космических лучей. Цель исследования, поставленная коллективом KM3NeT, состояла в том, чтобы изучить характеристики детектированного нейтрино, а также провести поиск потенциальных источников, блазаров, чья активность могла бы быть связана с данным событием.
Событие регистрации нейтрино с энергией около 220 ПэВ получило обозначение KM3‑230213A. Оно было зафиксировано детектором, расположенным у берегов Сицилии, который позволил ограничить область неопределенности направления потока частиц до углового радиуса в три градуса с доверительной вероятностью 99%.
Чтобы разобраться, откуда могло прийти это загадочное послание, ученые проделали многоступенчатый анализ. Сначала они провели сбор многочастотных данных, используя архивные данные и новые, специально проведенные наблюдения. Были проанализированы данные в радиодиапазоне, полученные с помощью РСДБ-сетей и одиночных радиотелескопов (OVRO, РАТАН-600 и другие), а также рентгеновские (Swift‑XRT, Chandra, eROSITA), гамма- (Fermi‑LAT) и оптические данные.
Локализация KM3-230213A на звездном небе (зоны с вероятностями нахождения 68%, 90% и 99% заштрихованы тремя оттенками голубого цвета в виде концентрических кругов) вместе с другими яркими источниками. Галактическая плоскость показана пунктирной черной линией. Отмечены все яркие радиоблазары в круге ошибок направления прихода нейтрино, для которых имеются кривые блеска в радиодиапазоне по данным телескопов OVRO, РАТАН-600 и других / © https://arxiv.org/abs/2502.08484
Затем на основе методик, разработанных в предыдущих исследованиях, была составлена выборка из 17 кандидатов‑блазаров. После этого исследователи провели анализ временных корреляций — поиск связи во времени между вспышками в различных диапазонах (радио, рентген, гамма) и временем прихода нейтрино. Наиболее примечательной оказалась радио‑вспышка, зафиксированная в объекте PMN J0606‑0724, совпавшая с событием KM3‑230213A с вероятностью случайного совпадения всего лишь 0,26%.
Хотя прямая ассоциация нейтрино с каким-либо конкретным блазаром не может быть окончательно подтверждена при имеющемся на сегодняшний день объеме данных, обнаруженные корреляции — особенно в радиодиапазоне — дают важные подсказки о том, что процессы, происходящие в блазарах, могут способствовать образованию ультра‑высокоэнергетических нейтрино.
Новизна предложенного подхода заключается в комплексном использовании многочастотных данных для изучения нейтрино‑событий. Ранее исследования в этой области опирались преимущественно на отдельные диапазоны — радио, гамма или рентген. Сегодня же, благодаря синергии данных из различных спектральных областей, ученые получают возможность более точно локализовать источник нейтрино и оценить его физические параметры.
«Результаты нашей работы подчеркивают важность объединения наблюдений в различных диапазонах – от радио до гамма‑лучей — для всестороннего понимания экстремальных процессов во Вселенной, — рассказал Александр Попков, научный сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ. — Понимание того, как в блазарах возникают ультра‑высокоэнергетические нейтрино, может привести к пересмотру моделей ускорения космических лучей, что, в свою очередь, имеет значение для фундаментальной физики и космологии».
Важно отметить, что проводимые исследования имеют важное значение не только с точки зрения фундаментальной науки о космических объектах, но и для прикладных задач на Земле. Разработка новых методов анализа и использования данных с высокой временной разрешающей способностью способна стимулировать совершенствование нейтринных обсерваторий и телескопов будущего. Улучшенные модели могут помочь астрономам планировать целевые наблюдения в периоды вспышек, что важно для исследования динамических процессов в активных ядрах галактик. Понимание процессов, приводящих к образованию высокоэнергетических частиц, может оказаться полезным для оценки потенциального влияния космических лучей на работу спутников и космических миссий.
Российские участники исследования поддержаны Минобрнауки Росси в рамках крупного научного проекта «Изучение происхождения, источников и свойств нейтрино на Байкальском нейтринном телескопе и других установках мирового класса».
https://naked-science.ru/article/column/ultra-vysokoenergetichesk
| 27.02.25 | 26.02.2025 Mail.ru. Раскрыт срок запуска российского прибора для прогноза солнечных вспышек |
Отечественный аппарат поможет исследовать причины возникновения вспышек и сыграет важную роль для повышения точности методов их прогнозирования. Рассказываем, что про него известно.
Российский прибор для изучения солнечных вспышек в представлении нейросети.
Источник: Kandinsky 3.1
Прибор для научного эксперимента «Солнце-Терагерц» планируют запустить к Международной космической станции (МКС) осенью этого года. Разработка предназначена для изучения причин возникновения солнечных вспышек, а также для улучшения способов их прогнозирования. Об этом ТАСС сообщил Владимир Махмутов, руководитель проекта, заведующий лабораторией физики Солнца и космических лучей Физического института имени П. Н. Лебедева (ФИАН).
Ученый подчеркнул важность исследования и анализа терагерцевого излучения (с частотой от 1 до 10 ТГц) для улучшения прогнозов солнечной активности. Это излучение хорошо поглощается земной атмосферой, из-за чего большинство наземных телескопов не способны точно его фиксировать.
По словам эксперта, существует несколько теоретических моделей, пытающихся предсказывать характеристики спектра в данном диапазоне. Тем не менее необходимы эксперименты, чтобы определить, какая именно модель соответствует реальности солнечного излучения. Именно эту задачу призван решить предлагаемый эксперимент, объясняет Махмутов.
Солнечная вспышка — взрывной процесс выделения энергии в атмосфере Солнца.
Источник: Unsplash
Прибор представляет собой конструкцию весом 47 кг, которая состоит из восьми детекторов. Каждый из них настроен на определенный частотный интервал — общая полоса регистрируемого излучения варьируется от 0,4 ТГц до 12 ТГц. Планируется установить этот аппарат на двухосную поворотную платформу, способную автоматически следить за позицией Солнца.
Ученый выразил надежду, что осенью прибор доставят на МКС, а весной следующего года космонавты установят его снаружи служебного модуля «Звезда». После установки начнется работа с устройством. Сообщается, что летный образец уже находится в Ракетно-космической корпорации «Энергия», где его готовят к полету в космос.
Изучение солнечных вспышек позволит повысить безопасность человека в космическом пространстве. Понимание механизмов развития этих явлений даст возможность заранее выявлять мощные выбросы энергии. Это, в свою очередь, поможет точнее оценивать, когда опасные потоки солнечных протонов достигнут Земли. Подобные данные критически важны для защиты людей и оборудования в космосе, заключает специалист.
