Týchto 10 úžasných fyzikálnych príbehov bolo obrovských noviniek v roku 2020

Levitujúci supravodič. (University of Rochester/J. Adam Window)

Priznajme si to: Pre náš krk Slnečnej sústavy to bol dosť ťažký rok. Ale bol to skvelý rok pre vedcov, ktorí študujú vzdialenejšie časti vesmíru. Od kolosálnej explózie až po rozlúštené tajomné grgnutia, tu boli niektoré z najlepších príbehov vo fyzike v roku 2020.

10. Bum!

To, čo mohlo byť najsilnejším známym výbuchom vesmíru, bolo zaznamenané už v roku 2016 – ale skutočne sa to stalo pred viac ako 390 miliónmi rokov. Kým prvé štvornohé potvorky vyliezli na zem, supermasív čierna diera v zhluku Ophiuchus vypustil prúd, ktorý vyfúkol obrovskú dutinu v okolitom plyne.

(Röntgenové žiarenie: Chandra: NASA/CXC/NRL/S. Giacintucci a kol., XMM-Newton: ESA/XMM-Newton; Rádio: NCRA/TIFR/GMRT; Infračervené: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA /NSF)



V roku 2020 astronómovia prehodnotili staré údaje a uvedomil si, aká silná bola tá explózia: päťkrát 10^54 joulov energie. Pre perspektívu je to dostatok energie na doslova roztrhanie všetkých 300 miliárd hviezd v Mliečnej dráhe a stovky ďalších galaxií.

9. Odtiaľto vidím svoju slnečnú sústavu

Ak sa chcete pohybovať medzi hviezdami, budete potrebovať mapu. A to je presne ako vesmírne observatórium Gaia Európskej vesmírnej agentúry vytvorené pomocou údajov o viac ako 1,8 miliarde kozmických objektov.

Záťah zahŕňa blízke a vzdialené hviezdy, asteroidy, kométy a ďalšie. Chcete vedieť polohu, rýchlosť, spektrum a ďalšie informácie pre 0,5 percenta populácie našej galaxie? Máš šťastie. Viac ako 1600 článkov už bolo publikovaných s údajmi Gaia a astronómovia budú určite ťažiť databázu v nasledujúcich rokoch. A tu je to najlepšie: K dispozícii je ešte viac údajov.

8. Strata legendy

V roku 2020 svet stratil jedného zo svojich popredných a oslavovaných superinteligentných ľudí , Freeman Dyson. Muž s neobmedzenou predstavivosťou je v populárno-vedeckých kruhoch azda najznámejší pre svoju koncepciu Dysonovej sféry. (Nepomenoval to po sebe, to prišlo neskôr.)

Dysonova guľa je hypotetická megaštruktúra, ktorá úplne obklopuje hviezdu, aby zozbierala 100 percent svojej slnečnej energie – presne takú energiu, akú by mohla hyper pokročilá civilizácia potrebovať na robenie hyper pokročilých vecí.

Astronómovia zatiaľ nezistili žiadne Dysonove gule v našej galaxii ani v žiadnej inej, no Freemanov sen žije ďalej.

7. Našli sme život ďalej Venuša a potom sme to neurobili

Bolo to príliš dobré na to, aby to bola pravda: tvrdenia o solídnych dôkazoch o živote v oblakoch Venuše, inak pekelnej diere sveta. Úvaha bola založená na fosfíne, zvláštnej (a smradľavej) chemikálii, ktorú na Zemi emitujú anaeróbne baktérie.

Aby sa do atmosféry dostalo toľko fosfínu, ako sa tvrdilo, vedci navrhli, aby Venuša potrebovala veľkú populáciu mikróbov vo vzduchu. žiaľ, ďalšia analýza znížila pozorované množstvo smradľavých látok (na úrovne, ktoré sa sotva považujú za pozoruhodné, nieto za znamenie života) a v niektorých analýzach ho úplne odstránili ako ďalší hlučný signál.

Neboj sa, mimozemský život: Ak si tam vonku, budeme ďalej hľadať.

6. Najhorúcejšia nová hračka roku 2020: FRB

Každý má rád dobro rýchly výbuch rádia ( FRB ), správny? Zdroj týchto záhadných, energetických signálov bol pre astronómov nepríjemnou hádankou už viac ako desať rokov. FRB sú rýchle, vysoko výkonné rádiové signály s frekvenčným skokom prichádzajúce z celej oblohy, čo sťažuje určenie ich pôvodu.

Ale napokon v roku 2020 astronómovia mali šťastie : Našli zdroj FRB na našom vlastnom kozmickom dvore. Následné pozorovania odhalili vinníka: exotickú hviezdu známu ako magnetar (supermagnetizované mŕtve hviezdne jadro).

Zdá sa, že magnetary niekedy vyvrhnú obrovské množstvo zadržiavanej energie, čo sa pozemským pozorovateľom javí ako rýchly výbuch rádiovej emisie.

5. Mokrá Mars po všetkom

Mars má tekutú vodu. Nie, je suchá na kosť. Nie, pockaj; niekedy má vodu. Nie, nie, nevadí. Červená planéta už desaťročia dráždi astronómov dôležitou otázkou, či je vôbec domovom nejakej tekutej vody.

Astronómom to záleží, pretože tam, kde je voda, je potenciálny domov pre život. Začiatkom tohto roka astronómovia tvrdili, že nie je len jeden, ale štyri jazerá tekutej vody na Marse . Úlovok?

Sú neuveriteľne slané - skôr ako slaný kal než niečo, do čoho sa dá ponoriť - a pochované pod kilometrom zamrznutého oxidu uhličitého na južnej polárnej čiapočke. Nie každý je však presvedčený, takže si ešte nebaľte marťanské plavky.

4. Nosenie domov

Rok 2020 bol určite rokom Slnečnej sústavy. Tri nezávislé kozmické lode úspešne získali vzorky a poslali ich na cestu späť na Zem.

(NASA/Goddard/University of Arizona)

NASA spustila svoje OSIRIS-REx misia do asteroid Bennu, ktorá nazbierala toľko materiálu, že jej nádoba na vzorky unikla. Japonská misia Hayabusa2 sa do toho pustila asteroid Ryugu a materiál bezpečne pristál späť na Zem.

A čínsky pristávací modul Chang'e 5 sa vydal na misiu do mesiac , podarilo sa mu vypustiť vzorku späť na Zem skôr, ako sa pristávací modul pokazil.

3. To je veľká čierna diera!

Astronómovia použili gravitačné vlny (vlnky v štruktúre časopriestoru) na pozorovanie toľkých zrážok čiernych dier, že v súčasnosti je to sotva hodnotné.

Ale v roku 2020 astronómovia oznámil objav doteraz najväčšej kolízie : titanické spojenie čiernej diery s hmotnosťou 85 slnečnej hmotnosti a čiernej diery s hmotnosťou 66 slnečnej hmotnosti. Po zlúčení výsledná čierna diera naklonila váhy na 142-násobok hmotnosti Slnka. (Hmotnosť asi deviatich Sĺnk bola premenená na čistú energiu.)

V iných správach o čiernych dierach bola témou posledná Pandorina skrinka vo vesmíre tohtoročná Nobelova cena za fyziku .

2. Je v tomto horúco supravodič ?

Supravodiče sú super čisté. Kvôli zvláštnosti kvantovej mechaniky sa za veľmi zvláštnych podmienok môžu elektróny spojiť, pričom páry cestujú spolu bez straty energie. To znamená technológiu, ktorá mení hru, kde elektrina môže prúdiť navždy bez odporu.

(University of Rochester/J. Adam Window)

Bohužiaľ, aby supravodiče fungovali, fyzici museli urobiť všetko superchladným. Ale v roku 2020 výskumníci oznámili objav supravodiča pri takmer izbovej teplote , len 59 stupňov Fahrenheita (15 stupňov Celzia). Úlovok? Musíte znovu vytvoriť tlaky nachádzajúce sa v strede Zeme.

1. Vezmi si to, COVID-19

Román koronavírus SARS-CoV-2 zdevastoval ľudstvo, dosiahol pandemický úrovne len za pár mesiacov a umývanie po celom svete. Ale my bojujeme s jednou z našich najsilnejších zbraní: vakcínami.

(Jason McLellan/Univ. of Texas v Austine)

Súčasné vakcíny sa zameriavajú na veľmi špecifickú časť vírus , „špičkový“ proteín, ktorý používa na napadnutie našich buniek. Jedným z prvých krokov vo vojne proti COVID-19 bolo identifikovať a zmapovať tento proteín, ktorý výskumníci uskutočnené začiatkom tohto roka pomocou techniky založenej na fyzike nazývanej kryogénna elektrónová mikroskopia .

Pomocou tejto mapy by mohli výrobcovia liekov zamerať túto vlastnosť vírusu na napodobenie vakcín, čím by náš imunitný systém dostal šancu bojovať.

Tento článok pôvodne publikoval Živá veda . Prečítajte si pôvodný článok tu .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.