У одинокой планеты без звезды нашли кандидата в спутники
Ища в архивных данных телескопа «Спитцер» информацию об атмосфере планет-сирот, то есть тех, которые не имеют родительской звезды, американские астрономы нашли кандидата в спутники одной такой — двойной эко планеты 2MASS J1119−1137AB.
После этого они решили подсчитать, сколько еще таких эко лун мы вообще имеем шансы найти. И выяснилось, что планеты-сироты, так же как и обычные, могут заводить себе спутников — по крайней мере в 10−15% случаев. В опубликованной в The Astrophysical Journal Letters статье ученые описали предполагаемого спутника найденной планеты-сироты, а также, почему такие одиночки являются наиболее привлекательными для поиска эко спутников.2MASS J1119−1137AB — двойная планетная система из двух почти идентичных планет-гигантов одинаковой яркости на расстоянии 1.9 астрономических единиц друг от друга и периодом обращения примерно каждые 90 лет. У них нет родительской звезды, поэтому их относят к планетам-сиротам, а нашли ее с помощью обсерватории Кека 2016 благодаря высокой яркости и собственно двойственности. Эволюционные модели планетообразования предполагают, что масса каждой планеты составляет примерно 3,7 массы Юпитера — тогда это довольно молодая система возрастом в десять миллионов лет. Но если ученым не удастся доказать ее причастность к ассоциации молодых звезд и коричневых карликов TW Гидры, то 2MASS J1119−1137AB может быть намного старше — от десяти до сотни миллионов лет и массой в 9,2 массы Юпитера.
По словам исследователей, если это действительно эко спутник, то он, вероятно, примерно в 1,7 раза больше Земли. Пока интерпретация конкретно этого события изменения блеска не является однозначной и ученые могли просто заметить изменчивость самих планет, но характеристики данных натолкнули их на мысль, что мы уже сейчас можем находить эко спутники, если смогли заметить такой сигнал.
На самом деле существует много способов поиска спутников планет за пределами Солнечной системы. Астрономы обнаружили около десятка сигналов, которые можно интерпретировать как появление эко планеты спутника. Например, на основе гравитационного микро линзирования, конечно благодаря транзиту, то есть прохождению спутника мимо своего родительского тело, а также за «пробелами» в околопланетных кольцах или в характере поглощения газа в атмосфере. Впрочем, до сих пор мы имеем только кандидатов в эко спутники и не уверены в том, что это именно привлеченные планетами тела. А это важно не только для лучшего понимания планетарной эволюции, но и для ограничения пригодных для жизни зон вокруг эко планет.
По аналогии со свойствами больших спутников планет-гигантов в Солнечной системе, ожидается, что транзитные спутники будут обычным явлением и их прохождение мимо эко планеты мы сможем зафиксировать с вероятностью 10−15%. Причем искать их среди планет-сирот по мнению исследователей, является самым эффективным способом, ведь по сравнению с другими, для выявления фотометрического транзитного сигнала не нужно высококонтрастное изображение. Яркие, молодые и одинокие планеты обычно больше по радиусу, что увеличивает геометрическую вероятность транзитов спутников, яркость обеспечивает точный фотометрический анализ, а низкая масса и плотность допускают возможность образования спутников на очень близких орбитах. Поэтому по крайней мере для 30 известных на сегодня планет-сирот, ученые предполагают хотя бы один подобный Ио или Титана спутник, который сможет заметить, например, телескоп имени Джеймса Вебба. Его кстати уже скоро планируют запустить.
ß
Детектор для ловли темной материи смог поймать темную энергию
В прошлом году детектор темной материи XENON1T зафиксировал рекордное количество событий — почти на 23% больших данных после отсеивания шума.
С тех пор физики искали источник полученных сигналов. В новой работе кембриджские исследователи предлагают на его роль ответственного за расширение Вселенной темной энергии. Избыток пойманных детектором электронов ученые объясняют хамелеоным полем, которое и могло экранировать энергию. Статья опубликована в Physical Review D. Отдаленные друг от друга галактики предпочитают удаляться друг от друга еще дальше, причем чем больше они расходятся друг от друга, тем быстрее галактики удаляются. Количественно темп такого расширения Вселенной можно описать параметром Хаббла. В современной теории гравитации — общей теории относительности — параметр Хаббла определяется плотностью энергии всех форм материи и кривизной трехмерного пространства. Однако выяснилось, что «нормальной» материи не хватает для объяснения измеренного темпа расширения Вселенной. Даже учитывая темную материю, которую вычислили по гравитационным взаимодействием с обычной, хотя пока непосредственно ее носителей поймать не удалось. Ученые считают, что темная материя состоит из частиц-носителей, которых просто так зафиксировать невозможно, но суммарно их массы хватит, чтобы макроскопически влиять на вещество через гравитационное взаимодействие и что мы сможем зафиксировать.
Одним из таких и занимался детектор XENON1T. Он находится в глубоко под землей в лаборатории Гран Сассо в Италии и с помощью 3,2 тонны охлажденного жидкого ксенона должен ловить такие гравитационные аномалии — столкновение между частицами темной материи и обычным веществом. В частности он нацелен на поиск слабовзаимодействующих массивных частиц — вампов. Они теоретически в десятки или даже в сотни раз больше массы протона (массивные) и они почти не проявляют себя при взаимодействии с обычным веществом (слабовзаимодействующих).
Всякий раз, как частица темной материи сталкиваться с ядром атома в материале мишени детектора, будет возникать крошечная вспышка света, которая уловит фотоумножитель и превратит в электрический сигнал. За этими событиями, которые ученые отсеивают от «шума», вычисляя ожидаемый фоновый уровень событий, источник которых известно, они и планируют зафиксировать частицу. В прошлом году физики зарегистрировали аномально много событий, источник которых неизвестен — превышение почти на 23%. Главным кандидатом на источник стала гипотетическая элементарная частица, которая называется солнечным Акс ионом. Как следует из названия, она генерируется Солнцем, и, хотя сама по себе не считается кандидатом в темную материю, другие типы Акс ион таковы, поэтому обнаружение доказательств существования любого из них помогло бы решить вопрос с темной материей. Другая гипотеза заключается в том, что магнитный момент нейтрино оказался большим, чем его предсказывает Стандартная модель. В этой работе группа физиков во главе с Санни Вагнози (Sunny Vagnozzi) предлагает интерпретировать полученные сигналы как свидетельство темной энергии.
Нехватка материи, о которой мы упомянули выше, составляет около 70% - ее списали на темную энергию. Это форма энергии, которая равномерно распределена во Вселенной и способствует его ускоренному расширению. Частью космологической картины мира она впервые стала в 1998 году, когда две группы ученых независимо подтвердили расширение Вселенной с ускорением. Этим темная энергия и отличается от «нормальной», которая расширение должна была бы тормозить. Исследователи смоделировали, что произойдет, если частицы-хамелеоны, созданные Солнцем, в Тахо клини, ответственном за формирование у него магнитного поля, пройдут через детектор XENON1T. И смоделированный сигнал выглядит очень похожем на то, что наблюдали. Частицы-хамелеоны меняют свою массу, подстраиваясь под гравитационное окружения и, соответственно, меняя гравитационный сигнал, идущий от него. По словам ученых, именно связь темной энергии с фотонами приводит к образованию сильного магнитного поля солнечного Тахо клина. Увиденный на детекторе избыток событий отдачи электронов таким образом с погрешностью в две сигмы вполне объясняется темной энергией, экранированной частицами-хамелеонами. Это поднимает привлекательную возможность того, что XENON1T, возможно, впервые обнаружил темную энергию.
ß
Третья роботизированная конечность на плече подержит ваши предметы
Японские инженеры с целью расширить возможности человеческого тела, прицепили на предплечье третью конечность с манипулятором.
Она имеет длину 70 миллиметров, и умеет выдвигаться на 710 миллиметров, например, придержать для вас двери или книгу. Вам никогда не приходилось говорить «рук не хватает», о своих двоих? Например, когда руки заняты, а двери предательски закрываются, или когда много покетов в руках. Вероятно, исследователи из Японского института науки и технологий и Токийского университета также задавались таким вопросом и поэтому разработали AugLimb — компактную роботизированную конечность, которая может поддерживать людей при выполнении ими различных задач.
Большинство существующих роботов-манипуляторов предназначены для верхних частей тела человека, как плечи или талия. Хотя некоторые из этих систем достигли результатов и доказали свою полезность, они, как правило, основаны на громоздком оборудовании, и их использование может быть неудобным для пользователей. Можно элементарно устать от длительного ношения подобных приложений, а сами они могут затруднять действия.
Конечность прикрепляют на плечо, она весит 640 граммов и имеет длину 70 миллиметров, не считая сам манипулятор. Эта конечность имеет большой радиус действия. AugLimb имеет 7 степеней свободы и 1 блок расширения. блок выдвижного механизма с удлинённым шарниром. С помощью предлагаемого механизма агрегат может быть расширен до 250 миллиметров, что в 3,6 раза больше по сравнению со сложенным состоянием, а также в 2,5 раза превышает длину предплечья взрослого мужчины. Судя по видео, пока конечность не умеет быстро реагировать на все особенности окружающей среды. Ученые планируют добавить конечности возможность получать электрические сигналы от мышц и руководствоваться мысленно.
ß
Вентиляторы подняли человекоподобного робота в воздух
Ученые выяснили, что человекоподобного робота с десятью степенями свободы для передвижения землей вполне возможно переквалифицировать в летучего робота, если наделить его четырьмя вентиляторами.
Вентиляторы расположенные на ступнях и на пояснице, подняли 17-килограммового робота Jet-HR2 на высоту до метра. Пока это несколько похоже на прыжок, но очень выверенный: ученые позаботились о системе контроля, которая помогает Jet-HR2 держать равновесие. Статья готовится к публикации в IEEE Robotics and Automation Letters, а препринт статьи доступен на сервисе arXiv. Даже самые совершенные роботы, которые уверенно чувствуют себя на земле и твердо стоят на ногах, не застрахованы от падений. И зачастую проблема лежит в том, чтобы перенести робота из лабораторий в реальный мир, где поверхность бывает не просто неудобной для ходьбы, но и опасной. А поскольку роботы нам нужны, чтобы заменить в неприятных и опасных заданиях, то стоило бы как-то найти для них способы их выполнять и выпустить из экспериментальных площадок. Самыми популярными на роль исполнителей сложных задач, например, спасательных операций, является человекоподобные роботы, ведь для них не нужно придумывать еще и новых способов достижения цели — можно просто посмотреть, как это делают люди. Традиционно препятствия они преодолевают просто переступая или передвигаясь ползком, что лучше падения. Однако на самом деле это технологический ужас, потому что для сложных задач, требующих быстрой реакции, заставить робота быстро сориентироваться на своих четырех конечностях и тем более предположить, что все препятствия будут возможно преодолены, очень сложно.
Поэтому ученым пришлось учить своих гуманоидов «воздушным навыкам», в частности подпрыгиванию. Для этого достаточно уменьшить вес робота, оптимизировать конечности и предусмотреть хорошую амортизацию. Роботы уже даже научились прыгать немного выше своей головы, но даже обычный человекоподобный робот ATLAS от Boston Dynamics не смог перепрыгнуть свои полтора метра роста и вряд ли сможет повторить трюк на мягкой, скалистой или склонной к разрушению поверхности. Тем более, что в реальной среде очень сложно предусмотреть для робота безопасное приземление. Поэтому в новой работе инженеры Гуандунского технологического института, в Китае, сошлись во мнении, что лучшим способом обойти эти ограничения — перелететь их. Так если у робота появится возможность с небольшими энергозатратами пролететь над неудобной местностью, сохраняя при этом равновесие, а затем безопасно приземлиться, то можно значительно сэкономить на инженерных усилиях по конструкции тех же ног или защиты робота.
Разработанный учеными Jet-HR2 более целостный родственник предыдущего прототипа Jet-HR1, который имел всего две ноги, которые переносил с помощью таких же вентиляторов над пропастью. Jet-HR2 пока не имеет ни головы, ни рук, но получил два дополнительных вентилятора к пояснице. В целом идее полета на вентиляторах не нова и, например, драконоподобний воздушный робот, может трансформироваться и подниматься на высоту в восемь раз больше его рост.
Конструкция робота требует компромиссов с точки зрения распределения массы между исполнительными механизмами и силовыми установками. Роботу необходимо убедиться, что суставы имеют достаточную мощность для выполнения таких задач, как ходьба, а движущие механизмы могут отвечать требованиям коротких расстояний полета и не накладывают чрезмерных нагрузок при ходьбе. Роботам, которые соответствуют этим требованиям, трудно достичь соотношения тяги к массе более 2 или 4, как в случае с обычными квадрокоптер. Jet-HR2 имеет десять шарниров в ногах для передвижения по земле, а также четыре канальных вентилятора, два из которых установлены на поясе и два внутри степени и приводятся в действие движениями лодыжки. Чтобы уменьшить инерцию ног, коленные шарниры Jet-HR2 разместили к тазобедренному суставу, чтобы максимально разместить центр тяжести в верхней части робота. Так во время полета направление тяги активно контролируется регулировкой положения ног. Каждый вентилятор может создавать тягу в пять килограммов, что в сумме составляет 20 — достаточно для подъема 17-килограммового робота в воздух. Поскольку соотношение тяги к весу небольшое, система управления эффективно распределяет ее и нивелирует прыжки и вращения, которые приведут к падению.
Ученые провели несколько летных экспериментов, чтобы проверить, может ли двигательная установка разрешить роботу взлететь, и удастся ли обезопасить его от падения. Чтобы не полагаться на удачу, робота наделили еще рамой из двух углеродных трубок, за которые его должны были ловить. Во всех испытаниях вентиляторы дали роботу возможность взлететь.
ß
В Египте было найдено ранее неизвестная окаменелость четвероногого кита
В Египте обнаружили окаменелые останки четвероногого кита с черепом, напоминающим голову древнеегипетского бога смерти Анубиса.
Именно в его честь и назвали вид животного. Предки современных китов происходят от наземных оленеподобних млекопитающих, живших на суше в течение 10мил. лет. Эти животные могли ходить по суше и плавать в воде. Вес млекопитающих, по оценкам ученых, составила около 600 кг, а длина — около трех метров.
Phiomicetus anubis имел мощные челюсти, которые позволяли ему легко ловить крокодилов и мелких млекопитающих. Авторы исследования считают, что он был богом смерти для большинства животных, живущих вблизи.
Скелет нашли в Западной пустыне Египта. Ранее этот район был морем, поэтому он стал источником окаменелостей.
Палеонтологи не впервые находят окаменелости кита с лапами. Особенность Phiomicetus anubis заключается в том, что этот вид считается самым ранним видом половодных китов, обнаруженных в Африке.
Согласно исследованиям ученых, первые киты появились в Южной Африке около 50мил. лет назад. В 2011 году палеонтологи нашли в Перу окаменелость четвероногого кита возрастом около 43 миллионов лет.
ß
Пять коричневых карликов приблизились по массе к звездам
Коричневые карлики занимают промежуточное положение между звездами и планетами.
От первых их отделяет слабость термоядерных реакций, а от вторых, что они вообще протекают. Нам о них известно немного, поскольку они тусклые и исследовать их довольно неудобно. Но телескопу TESS удалось разглядеть пять таких, которые приблизились к черте, за которой им бы хватило массы, чтобы стать звездой. Почему эти объекты все же немало массивные звезды, ученые пояснили в Astronomy Astrophysics. Звезды рождаются в молекулярных облаках, так называемых звездных люльках, где во время сжатия газа образуется центр тяжести, на который наслаивается вещество и образует протозвезды. Затем начинается первая термоядерная реакция — горит дейтерий как наиболее легковоспламеняющийся элемент. Если массы хватит, то дальше объекту хватит сил плавить водород в гелий в своем ядре, а сам он станет называться звездой и попадет на главную последовательность диаграммы Герцшпрунга-Рассела. Подробнее об этом процессе Nauka.ua рассказывала в карточках «Как долго живут звезды?», А сейчас стоит остановиться на этапе горения дейтерия. Как сказано выше, если звезде хватит массы, то за дейтерием начнет гореть водород. Это примерно 80 масс Юпитера — самая низкая граница, по которой объект уже станет звездой. А если не хватит? Для горения дейтерия достаточно 13 масс Юпитера — это также немало, термоядерная реакция все же происходит, хотя и слабая — греет всего до 400 градусов Цельсия. То есть называть такой объект планетой было бы неправильно.
Поэтому на диаграмме появляется сразу три новых спектральных класса и новый класс объектов — коричневые карлики. Их называют межзвёздными объектами или объектами промежуточными между планетами-гигантами и мало массивными звездами массой — между 13 и 80 массами Юпитера.
Но дело в том, что эти границы весьма условны, ведь точная масса, которой хватит для синтеза дейтерия и водорода, зависит от химического состава объекта. А коричневые карлики имеют слишком низкую светимость, чтобы его можно было исследовать.
Швейцарским ученым с помощью телескопа TESS удалось найти целых пять новых коричневых карликов во время их прохождения мимо диск звезды-хозяина. Их назвали TOI-148, TOI-587, TOI-681, TOI-746 и TOI-1213 и крупнейшими среди находивших до сих пор. Наземные телескопы также подтвердили существование этих объектов, поэтому астрономы сделали их объектом исследований с целью разобраться с формированием и эволюцией «звезд-неудачников».
Как мы уже отметили, пока исследователи делятся на два лагеря, кому все же относить коричневых карликов, отдельные описания о них вместе со звездами с очень малой массой станут решающими факторами для создания универсальной модели формирования таких объектов. Особенно транзитные коричневые карлики, радиусы которых можно точно определить, потому что пока о большинстве найденных мы знаем только радиальные скорости и не уверены, не являются ли они на самом деле звездами малой массы. Учитывая данные TESS, эту пятерку точно можно отнести к межзвездным объектов, потому что удалось сделать фотометрические и спектроскопические измерения, которые указали на близость их массы до предела горения водорода. Так первого, TOI-148, телескоп наблюдал с 25 июля до 22 августа 2018. За это время карлик совершил шесть транзитов, каждые 4,87 дня.
Второй коричневый карлик под названием TOI-587 успел всего дважды пройти по диску своей звезды с 2 по 28 февраля 2019, поэтому ученые подозревают, что его орбитальный период составляет около восьми дней. По TOI-681 телескопы смотрели и зимой, и летом, и осенью 2019−2020, за это время он сделал два транзита с разницей в 15,8. Точность этих выводов подтвердили наблюдения cтратосфернои обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA). За 17 замеченными транзитами TOI-746 удалось определить, что его орбитальный период составляет 10,9 дня. Транзит карлика TOI-1213 оказался самым длинным — 27,2 дня.
TOI-148 и TOI-746 оказались старшими — их возраст оценили в 7,7 и 6,5 миллиарда лет соответственно. Они имели и маленькие радиусы, соответствующие типичному окончанию жизни коричневого карлика — он остывает и сжимается. TOI-587 и TOI-681 оказались горячим и ожидаемо молодыми — им дали меньше 0,1 и 0,2 миллиарда лет. TOI-1213 оценили в 5,3 миллиарда лет и отметили его устойчивость к приливным сил звезды-хозяина, потому что он второй по времени транзита. В общем все пять проанализированных коричневых карликов имеют массы около пределов необходимой для запуска процессов горения водорода, но недостаточной, чтобы дотянуть до нижней границы звезд главной последовательности — 73−96 масс Юпитера. И именно эта грань между коричневым карликом и звездой важна, поскольку небольшие изменения массы могут вызвать совершенно разные сценарии жизни этих объектов. Мало массивные M-карлики могут сжигать водород в триллионах лет по сравнению с коричневыми, в которых будет только кратковременная стадия горения дейтерия и меньше миллиарда лет до полного остывания.
Коричневые карлики уже не впервые попадают на глаза TESS, который ищет эко планеты. Так, например, телескоп заметил одного такого на короткой орбите у красного карлика — последний уже считается звездой.
ß
Приучены к туалету телята снизят количество выбросов парниковых газов
Биологи взялись приучать коров к горшку, чтобы защитить водоемы и почву у пастбищ от загрязнения.
Благодаря вкусному вознаграждению 16 телят научились справлять нужду в определенном месте, что позволит фермерам возможность легче собирать и утилизировать отходы и снижать вредное воздействие на климат. Результатами работы и эффективными способами обучения телят ученые поделились в Current Biology. Сфера животноводства занимает огромное место, если речь идет об экологии и влияние на климат. Эта огромная отрасль по количеству выбросов метана, ускоряет глобальное потепление, приравнивающиеся к сжиганию топлива автомобилями или крупными объектами промышленности. И конечно, причиной этому являются отходы жизнедеятельности. Нитраты из мочи домашнего скота могут загрязнять грунтовые воды, почву угрожая экологии и здоровью человека. Более того, окись азота, образующийся в результате попадания в среду аммиака из мочи и фекалий домашнего скота, может вызвать респираторные заболевания в 300 раз более вредные для атмосферы. Экологи отмечают необходимость сокращения потребления мяса для уменьшения масштабов этой сельскохозяйственной отрасли, но пока реализовать это по разным причинам сложно. Поэтому ученые ищут другие способы снизить вред от животноводства и, например, предлагают приучить животных испражняться в определенном месте, чтобы фермеры могли собирать и обрабатывать должным образом экскременты даже на свободном выпасе.
Попытки приучить скот к пользованию туалетом были лишь частично успешными, хотя те же коровы с точки зрения нейрофизиологии ничем не отличаются от кошек, которые ходят в туалет в определенном место. Младенцев долгое время считали неспособными контролировать мочеиспускание, пока не выяснилось, что их можно этому научить, хотя и большими усилиями. Поэтому в этой работе новозеландские и немецкие ученые решили поискать подходы для приучения телят к горшку. В экспериментах приняли участие 16 телят женского пола голштинской породы и прошли трех этапное индивидуальное обучение пользованию туалетом.
Сначала телят по двое держали в сконструированном для них туалете-небольшом вольере с искусственной травой и воротами. Там их за каждое мочеиспускание вознаграждали едой. Выяснилось, что связать это действие с приятной наградой в сознании телят вполне возможно: вскоре после начала опытов 10 из 16 телят начали испражняться, сразу разворачиваясь в сторону, откуда им давали лакомство. На следующем этапе обучения пользования туалетом исследователи оценивали самоконтроль всей последовательности посещения туалета и степень, в которой телята считали туалет как место для мочеиспускания. Все телята, даже те шесть, что сначала не поняли о связи вознаграждения с естественными потребностями, начали самостоятельно заходить в туалет, когда возникала необходимость, и выходили, когда с ней справлялись. Ученые таким образом доказали, что и телята способны реагировать на сигналы, возникающие из внутренних стимулов, и привязывать их к определенным действиям. Последним этапом обучения стала проверка на терпеливость. Телятам увеличили коридор в туалет и проверяли, будут ли те способны пройти большее расстояние. Десять из одиннадцати телят продолжили посещать туалет даже когда к нему приходилось дольше идти.
Интересно, что продемонстрированный телятами уровень обучаемости можно сравнить с таковыми и у детей. Успех своих экспериментов ученые объясняют двумя ключевыми факторами: установлением сильного контроля над рефлексом в начале тренировки и быстрым развитием реакции на внутренние рефлекторные сигналы. Использование неприятного стимула после «ошибок» вне туалета, вероятно, также сыграло значительную роль. Моделирование показало, что контроль над 80% отходов крупного рогатого скота с помощью уборных способен сократить выбросы аммиака на 56%, а также улучшить условия для животных и снизить загрязнение окружающей среды.
Также ранее мы рассказывали о еще одном способе снижения вреда от животноводных. Американские ученые решили кормить коров водорослями и уменьшили количество выделенного ими после переваривания пищи метана на 80%. Водоросли животным кстати понравились, тем более, что их желудки способны растворить три вида пластика.
ß
Ученые указали на причины ухода самок приматов за мертвыми детенышами
Самки некоторых приматов практикуют уход за своими умершими детенышами.
На протяжении истории люди значительное внимание уделяли смерти и развили разнообразную культуру отношения к умершим от захоронения и сжигания тел, к гореванию и даже ритуального поедания в некоторых аборигенных народах. Однако мы не единственные, кому присуща подобное поведение. Так, термиты тоже демонстрируют захоронения умерших родственников, а тайваньских макак (Macaca cyclopis) замечали за поеданием умерших. А у некоторых животных, в частности приматов, китообразных, хоботных, псовых и кошачьих, самок заставали за выхаживание своих уже умерших детенышей. Иногда матери продолжали носить за собой и заботиться о телах, которые уже разлагаются или мумифицировался. Такое поведение, похоже, не имеет явных преимуществ, зато сопровождается лишними затратами энергии и может препятствовать передвижению, поиска пищи и избавлению от хищников.
Как показал анализ 126 научных работ, проведенных учеными из Великобритании и Японии, на вероятность такого поведения матерей влияет сила привязанности самок к своим детенышам. Поэтому результаты исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the Royal Society B, указывают, что приматы способны осознавать смерть или хотя бы уметь научиться ее распознавать со временем. Сейчас мало что известно о реакции животных на смерть, в том числе и о том, может ли она быть обусловленной пониманием животными самой смерти или даже возможностью горевания по умершим, признаки чего можно разглядеть и в упомянутом присмотре самками за мертвыми детенышами. Пролить свет попытались ученые Университетского колледжа Лондона, Киотского университета и зоопарка Такасакияма, исследовав отношение к смерти детенышей приматов.
В процессе исследования ученые проанализировали имеющуюся информацию в научной литературе по реакции матерей приматов на смерть их детенышей. Они обнаружили 409 таких сообщений 126 различных исследованиях, касающихся 50 видов животных. Представителей 40 видов, то есть 80% из них, замечали присмотр за детенышами после их смерти. Чаще всего и дольше так поступали приматы из семей Гоминиды (Hominidae) и обезьяны (Cercopithecidae), а не наблюдали подобного поведения по эволюционно древнем видам, например лемуров (Lemuridae).
Исследователи обнаружили два фактора, которые определяют вероятность того, что самка будет ухаживать за своим детенышем еще некоторое время после его смерти. Кажется, что труднее покинуть своих уже умерших детей молодым самкам, которые к тому же долгое время носятся с мертвым телом. Определяющим также оказалась сама смерть детеныша: по умершим от насилия или других травматических причин матери заботились заметно реже, чем например с умершим вследствие болезни. Возможным объяснением этого авторы выдвигают то, что самки могут лучше распознавать смерть своего детеныша, когда оно претерпело явных повреждений. С этой гипотезой согласуется и то, что поведение больше свойственно молодым, менее опытным матерям, для которых смерть во многом может быть непонятной.
Ученые также заметили, что на продолжительность ухода влияет возраст, в котором ребенок умер. Дольше матери заботились о детях, погибших в раннем детстве, ориентировочно до достижения половины возраста отлучения от вскармливания. Поэтому авторы предполагают, что важную роль в поведении может играть сила связи матери с детенышем, которая больше всего зависит от родителей. Возможно, нося за собой тело, матери пытаются избежать свойственной им тревожности при отлучении от детеныша. Таким образом, связанные со смертью поведение животных могла возникнуть как побочный продукт сильных социальных связей, в частности эмоциональной привязанности.
ß
Модели звездных колыбелей напечатали на 3D-принтере
Американские ученые попытались воспроизвести двухмерные симуляции процесса звездообразования в молекулярных облаках — звездных люльках — в трехмерной модели и напечатали девять таких люлек на 3D-принтере.
Теперь в руках можно подержать модель звездной колыбели, размером с теннисным мячом, и собственными глазами увидеть, как на рождение звезд влияет гравитация, турбулентность или магнитные поля. Неразличимые на первый взгляд симуляции в виде сфер получили четкие различий, хотя по мнению авторов статьи в The Astrophysical Journal Letters, можно было выбрать любую форму, а сфера играет только эстетическую роль. Самым важным галактическим процессом является процесс звездообразования — появление новых звезд приводит эволюцию галактик, а его прекращения галактику можно считать мертвой. От рождения звезды зависит появление, и функционирование планет, и даже условия на них, поэтому астрономы пристально следят за молекулярными облаками, где со временем появляются ядра протозвезды. Эти облака и называют звездными колясками — водород в молекулярном состоянии, сжимается до тех пор, пока в разреженном газе не появится центр тяжести, вокруг которого начнет собираться вещество. В этом слоистом ядре — протоядре — начинает расти температура и давление, вызывающую первую термоядерную реакцию. С этого момента этот объект можно официально считать звездой. Впрочем, молекулярные облака не начинают сжиматься просто так. Двигателем звездообразования является гравитационная неустойчивость — гравитационные возмущения, заставляющее однородную среду наполнятся сгустками. На это влияет множество факторов: например, приливные или ударные волны, давление газа и излучения, магнитные поля и центробежные силы. Это очень широкий спектр физических процессов, каждый из которых приводит к появлению нового светила, и за каждым из которых крайне трудно уследить. Комковатая и нитевидная структура молекулярных облаков хорошо наблюдается в радио и субмиллиметровом диапазонах, а на снимках оптических и инфракрасных телескопов можно увидеть поглощения пыли, впрочем, основная цель наблюдений лежит в распределении объемной плотности в этих люльках.
Тысячи огромных (в 20−100 парсеков) и массивных (в десятки тысяч солнечных масс) комплексов из газа и пыли нашей галактики остаются невидимыми на коротких длинах волн холодными средами, которым понадобились миллиарды лет, чтобы приобрести тот вид, которым мы видим их сейчас. Ученым необходимо знать о доле газа с высокой плотностью, которая связана со скоростью и эффективностью звездообразования, чтобы создавать модели и симуляции, которые смогут нас по крайней мере приблизить к раскрытию ключевых закономерностей процесса рождения звезд. Но в отличие от поверхностной плотности и массы облаков, действительно можно получить из смоделированных двухмерных карт, объемная плотность остается неопределенной, ведь по своей сути трехмерная и ведет скорее к большим погрешностям через упрощенность нашего представления о геометрии облака, а с ней и к факторам, влияющих на звездообразования.
Получаемые телескопами изображения на самом деле — это результат обработки огромных массивов данных командами астрономов, а их цветность — результат попыток облегчить восприятие снимков. Снимки с «Хаббла» в ультрафиолетовом диапазоне или фото «Спитцера» в инфракрасном самом деле черно-белые, а красят их астрономы в зависимости от того, какие особенности имеют пойманные в объектив структуры. Например, можно наделить различные точки структур цветами в зависимости от температуры, химического состава или удаленности. И это необходимо, ведь астрономия наука визуальная и использовать визуализацию позволяет всесторонне анализировать изучаемое. Поэтому и наша способность полностью исследовать информацию, доступную в наблюдаемых и смоделированных данных, ограниченная инструментами, которые мы используем для их представления.
Моделирование уже давно используется для понимания трехмерной морфологии звездных люлек, сложная структура которых несет на себе отпечаток физики, приводит к их формированию и определяет эволюцию. Моделирование способны охватить эффекты само гравитации, турбулентности, магнитных полей и множества других факторов, формирующих облачную среду. Однако, эти молекулярные облака все же объемные, а перенос и без того упрощенных 2D-данных в трехмерные ведет к еще большей потери информации из-за упрощения. Но в этой работе команда астрофизиков Калифорнийского университета, попыталась прибегнуть к моделированию звездных колыбелей со всеми внутренними вариациями плотности газов, а также с учетом турбулентных, гравитационных и магнитных факторов. Набор из девяти симуляций с различными параметрами, а также использования в будущем большего количества цветов на их обозначения, позволил воссоздать конкретную плоскость данных о молекулярных облака в напечатанном на 3D-принтере объеме.
Итак, для своих звездных колыбелей ученые использовали девять физических сценариев, в которых могут происходить «нормальные» физические параметры, которые обычно наблюдаются в реальных молекулярных облаках, с низким и высоким числом Маха, а также различными параметрами турбулентности и магнитного поля. В общем нитевидный и в целом «облачный» вид сфер напоминает традиционные визуализации молекулярных облаков, однако при ближайшем рассмотрении различия становятся более очевидными, ведь все эти параметры становятся ощутимыми, если видеть их в объеме. Во-первых, субструктуры в конце приобрели свою природною «непрерывность» — отдельные волокна или пучки могут простираться на гораздо большие расстояния, чем можно было бы ожидать по двумерным изображениями моделирования или наблюдений. В каждой из сфер можно наблюдать заметный «главный» холодный Феломен, извивающейся с середины облака, пока не исчезнет из поля зрения. По мере того как он проходит через облако, ее средняя плотность на единицу длины может постепенно меняться, но общая непрерывность структуры сохраняется — на двухмерном изображении она казалась бы усеченной и отделенной от других. Во-вторых, в сферах можно отследить сложные слоистые конструкции, в зависимости от угла обзора на двухмерном изображении могут быть ошибочно приняты за феломены. И наконец, в-третьих, следует отметить общие качественные различия между самими сферами. Да, они и должны быть разными из-за того, что воспроизводят различные симуляции, однако за ними интуитивно понятно, как, например, в средах с высоким числом Маха, влияние магнитного поля на морфологию облаков усиливается. В то же время как низкие значения, магнитное поле действуют, удерживая вещества в одной структуре, поэтому на таких сферах было много пустот.
Эти сферы не имели никакого отношения к реальным звездных люлек, потому что не было цели скопировать какую-то конкретную. Однако, по мнению ученых, этот подход вполне возможно реализовать с локальными молекулярными облаками, такими как облако Ориона.
Свежие комментарии