|
Опрос
|
реклама
Быстрый переход
«Джеймс Уэбб» показал россыпь молодых звёзд на окраине нашей галактики
13.09.2024 [15:43],
Дмитрий Федоров
Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» (James Webb) провёл детальное исследование окраин нашей галактики. Впервые были получены детальные снимки звёздных скоплений в молекулярных облаках Дигеля 1 и 2, демонстрирующие очень молодые звёзды нулевого класса, находящиеся на самой ранней стадии эволюции, молекулярные потоки и джеты, а также характерные структуры туманностей.
Источник изображений: M. Ressler (JPL) / NASA, ESA, CSA, STScI Исследуемая область галактики расположена на расстоянии более 58 000 световых лет от галактического центра, что более чем в два раза превышает расстояние от Земли (26 000 световых лет) до центра Млечного Пути. Для наблюдений использовались два ключевых инструмента телескопа: камера ближнего (NIRCam) и среднего инфракрасного диапазона (MIRI), обеспечившие беспрецедентную детализацию изображений. Хотя облака Дигеля находятся в пределах нашей галактики, они относительно бедны элементами тяжелее водорода и гелия, что делает их похожими на карликовые галактики и наш собственный Млечный Путь в начале формирования. Поэтому команда учёных воспользовалась возможностью использовать телескоп, чтобы запечатлеть активность, происходящую в четырёх скоплениях молодых звёзд в облаках Дигеля 1 и 2: 1A, 1B, 2N и 2S. Наиболее информативные результаты были получены при наблюдении за облаком Дигеля 2S, где телескоп зафиксировал активный кластер молодых звёзд, испускающих протяжённые джеты вдоль своих полюсов. Если раньше учёные предполагали, что внутри облака может существовать субкластер, то возможности телескопа позволили это подтвердить. Майк Ресслер (Mike Ressler), учёный из Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA и второй автор исследования, отметил: «Что меня восхитило и поразило в данных „Уэбба“, так это то, что из этого звёздного скопления во все стороны вылетает множество джетов. Это немного похоже на фейерверк, где вы видите, как всё стреляет то в одну, то в другую сторону».
На снимке видно плотное скопление фоновых галактик и красные туманные структуры в этой области. Цвета на изображении соответствуют различным фильтрам камер MIRI и NIRCam «В прошлом мы знали об этих регионах звёздообразования, но не могли изучить их свойства. Данные „Уэбба“ основываются на том, что мы тщательно собирали в течение многих лет в ходе других наблюдений. С помощью „Уэбба“ мы можем получить очень мощные и впечатляющие изображения этих облаков. В случае с облаком Дигеля 2 я не ожидала увидеть столь активное звёздообразование и впечатляющие джеты», — заявила Нацуко Изуми (Natsuko Izumi) из Университета Гифу и Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ). Учёные намерены продолжить изучение процессов звёздообразования в этих регионах. Изуми подчеркнула важность объединения данных с различных обсерваторий и телескопов для детального анализа каждого этапа эволюционного процесса. Среди приоритетных направлений учёная отметила изучение околозвёздных дисков в крайних внешних областях галактики и нерешённый вопрос о причинах более короткого времени жизни этих структур по сравнению с аналогичными объектами в ближних звёздообразующих регионах. Особый интерес у неё вызывает кинематика джетов, обнаруженных в облаке Дигеля 2S. Снимки «Уэбба» охватывают крайние внешние области галактики и облака Дигеля и являются лишь отправной точкой для команды учёных. Они намерены вновь осмотреть этот форпост Млечного Пути, чтобы найти ответы на целый ряд загадок. Астрономы впервые запечатлели бурлящую поверхность далёкой звезды — она в 300 раз больше Солнца
12.09.2024 [18:08],
Сергей Сурабекянц
Астрономы впервые в истории получили подробные изображения турбулентной активности на звезде, отличной от нашего Солнца. Покадровое видео, опубликованное 11 сентября, показывает огромные газовые пузыри размером в 75 раз больше Солнца, бурлящие на поверхности красного гиганта в созвездии Золотой Рыбы. Звезда R Золотой Рыбы (HD 29712) примерно в 300 раз больше нашего Солнца и находится в 200±9 световых годах от Земли.
Источник изображений: https://www.eso.org Золотая Рыба (лат. Doradus) — созвездие южного полушария неба, содержащее 32 звезды, видимые невооружённым глазом. На территории России оно не наблюдается, а полная видимость созвездия возможна южнее широты +20 °. Золотую Рыбу всегда видно из таких городов, как Рио-де-Жанейро, Сан-Паулу, Сантьяго, Монтевидео, Буэнос-Айрес, Йоханнесбург, Сидней, Мельбурн.
Источник изображения: Википедия Результаты научной деятельности астрономов были опубликованы в журнале Nature. «Поразительно, что теперь мы можем напрямую получать изображения деталей на поверхности звёзд, которые находятся так далеко, — заявил докторант шведского технологического университета Чалмерса и соавтор исследования Бехзад Боджноди Арбаб (Behzad Bojnodi Arbab). — Благодаря последним изображениям астрономы теперь могут наблюдать физику, которая до сих пор была в основном видна только на нашем Солнце». Покадровое видео собрано из тщательно отобранных изображений поверхности звезды, которые были получены сетью чилийских радиотелескопов Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). На изображениях видны пузыри плазмы, приводимые в движение теплом, поднимающимся из ядра звезды. «Первый раз кипящая поверхность настоящей звезды может быть показана таким образом, — утверждает профессор шведского технологического университета Чалмерса и ведущий автор исследования Воутер Влеммингс (Wouter Vlemmings). — Мы не ожидали, что данные будут настолько высокого качества, что мы сможем увидеть так много деталей конвекции на поверхности звезды» Хотя R Золотой Рыбы значительно крупнее Солнца, массы звёзд сопоставимы. Поэтому члены исследовательской группы считают, что HD 29712 является наглядным примером того, как будет выглядеть Солнце примерно через пять миллиардов лет, когда оно войдёт в фазу красного гиганта, увеличившись до такой степени, что поглотит Меркурий и Венеру. На основе последних снимков R Золотой Рыбы, сделанных с начала июля по август прошлого года, Влеммингс и его коллеги подсчитали, что плазменные пузыри звезды поднимаются и опускаются с месячным циклом, что быстрее, чем подобные явления на поверхности нашего Солнца. Учёные пока не могут дать ответ, в чём причина такой разницы. «Похоже, что конвекция меняется по мере старения звезды способами, которые мы пока не понимаем», — полагает Влеммингс. Предыдущие наблюдения при помощи ALMA показали, что красный гигант HD 29712 вращается по крайней мере на два порядка быстрее, чем ожидалось для звезды такого типа. Команда Влеммингса в процессе исследований исключила возможность того, что высокая скорость вращения — это иллюзия, созданная кипящей поверхностью звезды. Подобная гипотеза была недавно выдвинута другой группой астрономов, изучающих Бетельгейзе, ещё один красный гигант в созвездии Ориона, который вращается в 100 раз быстрее, чем ожидалось. ИИ превзошёл учёных в генерации инновационных исследовательских идей
12.09.2024 [10:13],
Дмитрий Федоров
Большие языковые модели (LLM) оказались способны генерировать новые научно-исследовательские идеи на уровне экспертов. Более того, согласно новому исследованию, эти идеи оказались более оригинальными и интересными, чем предложенные специалистами. Это ставит под вопрос уникальность человеческого интеллекта в сфере научных инноваций и открывает новые горизонты для развития ИИ в научном сообществе.
Источник изображения: NickyPe / Pixabay Достижения в области больших языковых моделей вызвали волну энтузиазма среди исследователей. Оказалось, что такие ИИ-модели, как ChatGPT компании OpenAI и Claude компании Anthropic, способны самостоятельно генерировать и подтверждать новые научные гипотезы. Считалось, что создание нового знания и совершение научных открытий являются исключительной прерогативой человека, в отличие от механического комбинирования ИИ знаний из обучающих данных. Однако, уже потеснив людей в сферах художественного самовыражения, музыки и программирования, теперь ИИ замахнулся на науку, показав способность генерировать исследовательские идеи — в среднем более новые, чем предлагали учёные. Чтобы проверить эту гипотезу, было проведено исследование в области обработки естественного языка (NLP). NLP — это область ИИ, которая занимается коммуникацией между людьми и ИИ на языке, понятном обеим сторонам. Она охватывает не только базовый синтаксис, но и нюансы языка, понимание контекста, а в последнее время — даже вербальный тон и эмоциональные оттенки речи. В исследовании приняли участие 100 экспертов по NLP (кандидаты наук и доктора из 36 различных институтов), которые вступили в своеобразное научное соревнование с «идейными агентами» на основе LLM. Целью было выяснить, чьи исследовательские идеи окажутся более оригинальными, интересными и осуществимыми. Для чистоты эксперимента 49 экспертов сформулировали идеи по 7 конкретным темам в области NLP, в то время как ИИ, специально обученный исследователями, генерировал идеи по тем же темам. Чтобы мотивировать участников «мозгового штурма» на создание качественных идей, за каждую предложенную экспертами концепцию выплачивалось $300, а каждая из пяти лучших человеческих идей получала дополнительную $1000. По завершении работы над проектом LLM использовался для стандартизации стилей написания каждой работы с сохранением оригинального содержания, чтобы уравнять шансы и сделать исследование максимально непредвзятым.
Сравнение новизны научных идей, предложенных людьми и ИИ, по трём условиям: идеи людей, идеи ИИ и идеи ИИ с доработкой человеком. Источник изображения: @ChengleiSi / X Затем все присланные работы были рассмотрены 79 привлечёнными экспертами, которые вслепую оценили все исследовательские идеи. Группа экспертов представила 298 рецензий, дав каждой идее от двух до четырёх независимых отзывов. Результаты оказались поразительными. Идеи, сгенерированные ИИ, получили статистически значимо более высокие оценки по критериям новизны и увлекательности по сравнению с идеями людей. При этом по критерию осуществимости идеи ИИ оказались немного ниже, а по эффективности — немного выше, чем идеи людей, хотя эти различия не были статистически значимыми. Исследование также выявило некоторые недостатки в работе ИИ, такие как отсутствие разнообразия идей. Даже при чётком указании не повторяться, ИИ быстро про это забывал. Кроме того, ИИ не смог последовательно проверять и оценивать идеи и получал низкие баллы за согласие с человеческими суждениями. Важно отметить, что исследование также выявило определённые ограничения в методологии. В частности, оценка «оригинальности» идеи, даже группой экспертов, остаётся субъективной, поэтому планируется провести более комплексное исследование, в котором идеи, генерируемые как ИИ, так и людьми, будут полностью оформлены в проекты, что позволит более глубоко изучить их влияние в реальных сценариях. Тем не менее, первые результаты исследования, безусловно, впечатляют.
Сравнение оценок научных идей, предложенных людьми и ИИ, по пяти ключевым критериям: новизна, увлекательность, осуществимость, эффективность и общая оценка. Источник изображения: @ChengleiSi / X Сегодня, когда ИИ-модели, хотя и становятся невероятно мощными инструментами, они всё ещё грешат своей ненадёжностью и склонностью к «галлюцинациям», что в контексте научного подхода, требующего абсолютной точности и достоверности информации, становится критическим. По некоторым оценкам, не менее 10 % научных работ в настоящее время пишутся в соавторстве с ИИ. С другой стороны, не стоит недооценивать потенциал ИИ для ускорения прогресса в некоторых областях человеческой деятельности. Ярким примером тому может служить система GNoME компании DeepMind, которая за несколько месяцев совершила прорыв, эквивалентный примерно 800 годам исследований в области материаловедения, и сгенерировала структуру около 380 000 новых неорганических кристаллов, способных сделать революцию в самых разных сферах. Сейчас ИИ — это самая быстро развивающаяся технология, которую когда-либо видело человечество, и поэтому разумно ожидать, что многие её недостатки будут исправлены в течение ближайших пары лет. Многие исследователи ИИ считают, что человечество приближается к рождению всеобщего сверхинтеллекта — точки, в которой ИИ общего назначения превзойдёт экспертные знания людей практически во всех областях. Способность ИИ генерировать более оригинальные и захватывающие идеи, чем учёные, может привести к переосмыслению процесса научного открытия и роли в нём человека. Команда «Вояджера-1» выполнила сложную и опасную смену двигателей
11.09.2024 [20:15],
Сергей Сурабекянц
Космический корабль миссии «Вояджер-1» регулярно включает двигатели, чтобы удерживать свою антенну, направленной на Землю для получения команд и отправки технических и научных данных. Но после 47 лет в космосе некоторые топливные трубки засорились. Инженеры миссии успешно устранили эту проблему и после тщательного планирования переключили космический корабль на другой набор двигателей.
Источник изображений: NASA Зонд «Вояджер-1» оснащён тремя наборами двигателей: двумя группами двигателей ориентации и одной группой двигателей коррекции траектории. Поскольку «Вояджер-1» движется по неизменному пути из Солнечной системы, любую группу двигателей можно использовать для корректировки положения космического корабля. Двигатели зонда используют сжиженный гидразин, который при взаимодействии с катализатором превращается в газообразную форму и высвобождается в виде коротких импульсов длительностью в десятки миллисекунд. Чтобы сохранять направление антенны космического корабля на Землю, двигателям необходимо производить до 40 таких импульсов в сутки.
Основные исследовательские инструменты зондов «Вояджер» За 47 лет нахождения в космосе трубки, направляющие гидразин в слои катализатора, постепенно засоряются диоксидом кремния, побочным продуктом, который появляется со временем в результате взаимодействия топлива и резиновых уплотнений в топливном баке. Засорение снижает эффективность двигателей и производимую ими тягу. Ранее, в 2002 году инженерная группа миссии, базирующаяся в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии, заметила, что некоторые топливные трубки в группе двигателей ориентации, используемой для наведения, засорились, поэтому команда переключилась на вторую группу. Когда в 2018 году эта ветвь показала признаки засорения, команда переключилась на двигатели коррекции траектории и с тех пор использовала эту группу. Теперь трубки двигателей коррекции траектории оказались засорены ещё больше, чем трубки двух других групп. Там, где отверстие трубки изначально имело диаметр 0,25 мм, засорение уменьшило его до 0,035 мм (примерно половина толщины человеческого волоса). В результате команде пришлось переключиться обратно на одну из ветвей двигателей ориентации. Переключение на другую группу двигателей было относительно простой операцией в 1980 или даже 2002 году. Но возраст космического корабля принёс новые проблемы, в первую очередь связанные с электропитанием и температурой. Дело в том, что все необязательные бортовые системы, включая некоторые нагреватели, отключены, чтобы снизить расход электроэнергии, генерируемой плутониевым реактором. Температура отключённых групп двигателей была столь низкой, что их включение могло привести к непоправимым повреждениям. Необходимо было прогреть двигатели перед переключением, что требовало отключения других потребителей. Отключение одного из все ещё работающих научных приборов могло привести к невозможности его повторного включения.
Состояние основных систем зондов «Вояджер» на март 2024 года После дополнительного изучения и планирования инженеры пришли к выводу, что можно безопасно отключить один из основных нагревателей космического корабля на срок до часа, высвободив достаточно энергии для включения нагревателей двигателей. Это сработало — переключение групп двигателей прошло успешно и «Вояджер-1» снова в состоянии корректировать своё положение относительно Земли. Космические корабли «Вояджер» исследуют межзвёздное пространство за пределами Солнечной системы. Учёные и инженеры миссии прилагают все усилия, чтобы максимально продлить срок службы зондов, но с каждым разом делать это становится всё труднее. «Все решения, которые нам придётся принимать в будущем, потребуют гораздо большего анализа и осторожности, чем когда-либо», — уверена менеджер проекта «Вояджер» Сюзанна Додд (Suzanne Dodd).
Статус миссии «Вояджер» на 11 сентября 2024 года Взрыв Starship в ноябре прошлого года привёл к громадной дыре в ионосфере
01.09.2024 [12:26],
Владимир Мироненко
Взрывы первой ступени ракеты Starship компании SpaceX и её основного модуля, происшедшие после запуска в ноябре прошлого года на высоте около 90 и 149 км соответственно, привели к появлению огромной плазменной дыры в ионосфере, пишет ТАСС со ссылкой на материалы исследования, опубликованного СО РАН «Наука в Сибири».
Источник изображения: SpaceX Дыра распространилась на тысячи километров, простираясь над регионом от полуострова Юкатан в Мексике до юго-востока США, и сохранялась почти в течение часа. «Международная команда исследователей с участием специалистов из Института солнечно-земной физики СО РАН (Иркутск) нашла необычные последствия в ионосфере в результате взрыва сверхтяжёлого космического корабля Starship 18 ноября 2023 года», — сообщило издание СО РАН «Наука в Сибири». Соавтор исследования Юрий Ясюкевич, ведущий научный сотрудник ИСЗФ СО РАН, доктор физико-математических наук говорит, что масштабы возмущения в ионосфере стали неожиданностью для учёных. «Это означает, что мы не понимаем процессы, происходящие в атмосфере», — цитирует его слова научный журнал Nature. Ясюкевич также отметил, что это первый случай обнаружения нехимической плазменной дыры, образовавшейся в результате техногенного взрыва. «Обычно такие дыры образуются в результате химических процессов в ионосфере из-за взаимодействия с топливом двигателей», — пояснил он, добавив, что исследование таких явлений позволяет глубже понять устройство ионосферы и природу явлений, которые в ней происходят. В свою очередь, Косуке Хеки (Kosuke Heki), геофизик из Университета Хоккайдо в Саппоро (Япония), сообщил, что дыра в ионосфере из-за взрыва Starship уступает по размерам дыре, которая образовалась в результате извержения вулкана Тонга в начале 2022 года, хотя и превзошла ту, что образовалась в результате падения метеорита недалеко от Челябинска в 2013 году — самого большого за столетие. Ионосферные возмущения могут вызвать нарушения в работе спутниковой навигации, что может отразиться на работе будущих автономных транспортных средств, а также повлиять на связь и радиоастрономию. По мере увеличения частоты запусков эти эффекты могут стать более серьёзной проблемой, отметил журнал Nature. |