Физики расщепили мгновение

Химики из Лондонского королевского колледжа «увидели» движение протонов и электронов продолжительностью менее чем в 100 аттосекунд (100*10е-18c) в молекулах водорода и метана, сообщает «Би-би-си» со ссылкой на журнал Science. Перед аттосекундой в шкале сверхкоротких интервалов времени идет фемтосекунда (1*10е-15c); за исследования химических реакций, продолжающихся фемтосекунды, в 1999 году присудили Нобелевскую премию по химии.

Масштаб лондонского исследования – соответствующий.

К чему привело открытие фемтосекундной спектроскопии
В современной физике и химии сверхмалые промежутки времени принято выражать в десятичных дольных единицах от секунды. 1 наносекунда равна 1*10е-9 степени секунды, или промежутку времени, в течение которого луч света преодолевает расстояние в 30 сантиметров...

По словам руководителя лазерной лаборатории профессора Йона Марангоса, теперь наука намного более ясно понимает, что происходит в пределах молекулы, в том числе органической. Открытие делает возможным контроль над рядом химических процессов и позволит проверить теории молекулярной структуры и движения. Также оно приведет к улучшению методов молекулярного синтеза и изготовлению наноматериалов нового поколения и ляжет в основу таких технологий будущего, как квантовые вычисления. Иными словами, имеет как фундаментальное, так и прикладное значение.

Эксперимент стал возможным благодаря использованию специально разработанного короткоимпульсного лазера со сверхкоротким, но мощным импульсом света. Импульс ненадолго отрывает электрон от молекулы, оставляя ее в ионизированном состоянии. Электрон постепенно дрейфует обратно к молекуле. А когда он сталкивается с ней, происходит сверхкороткая рентгеновская вспышка.

Фактически новый лазер «разрезает» секунду на сверхкороткие интервалы менее чем в 100 аттосекунд. Осмыслить подобный эффект очень сложно. Доктор Джон Тиш, один из участников исследования, предлагает мысленно сравнить его с таким опытом. «Представьте, – советует физик, – что мы нарубили 630 млн километров, составляющих расстояние отсюда до Юпитера, на кусочки толщиной с человеческий волос». А один из руководителей исследования (lead author) доктор Сара Бейкер полагает, что особенно в нем должна поражать «простота и компактность используемой техники, которая позволит воспроизводить эксперимент ученым во всем мире».

Впервые фемптосекундный барьер преодолел франко-голландский коллектив ученых в конце 2003 года. Сверхкороткие вспышки стробоскопического лазера, нацеленные на атомы аргона, заставляли аргон излучать цепочку вспышек, каждая из которых длилась всего 220 аттосекунд.

Сотрудникам лондонского королевского колледжа удалось улучшить эти показатели более чем втрое.

Новая загадка таинственного карлика

Странное космическое тело – коричневый карлик 2MASS1207-3932 – вновь удивило астрономов. Не так давно карлик стал первым объектом, у которого нашли планету методом прямого наблюдения. А теперь астрономы Южной европейской обсерватории (ESO) в Чили при помощи Очень большого телескопа – Very Large Telescope (VLT) – сумели зафиксировать еще более странное событие.

Оказывается, от полюсов этой несостоявшейся звезды выбрасывается вещество, формируя так называемые джеты, подобные джетам молодых звезд, черных дыр и активных ядер галактик. Раньше такого за карликами не наблюдали

В отличие от планеты выбросы наблюдать визуально не удалось. Чтобы разглядеть их, учёные применили спектрограф UVES VLT. Оказалось, что длина джетов – около миллиарда километров, а скорость выброса – несколько километров в секунду.

Как сообщают сами первооткрыватели, джеты карлика очень слабые и разглядеть их оказалось довольно непросто. По аналогии, предложенной в ESO, обнаружить такие объекты – все равно что увидеть монету достоинством в два евро (такой же диаметр имеет десятирублевая монета) с расстояния в 40 километров.

Открытие джетов у этого коричневого карлика продолжило серию интригующих открытий, сделанных астрономами разных стран за последние три года.

Сначала, 28 августа 2004 года и 26 апреля 2005-го, ученым удалось получить непосредственное, прямое изображение планеты, что для внесолнечной астрономии стало сенсацией. Затем путем долгих наблюдений удалось показать, что новооткрытая планета массой около 5 масс Юпитера вращается вокруг коричневого карлика массой в 24 юпитерианских масс, который находится в созвездии Гидры.

Тогда ученые и привлекли Very Large Telescope. С его помощью удалось выяснить параметры системы. Оказалось, что карлик расположен не так далеко от нас – всего в 59 парсеках (на данном этапе точность измерения составила 7 парсеков). Удалось определить и расстояние от планеты до недозвезды: почти в 50 раз дальше, чем Земля от Солнца, – 46 астрономических единиц (с точностью до пяти а. е.). Так как месторасположение системы зафиксировано, со временем погрешности в измерениях расстояний снизятся на один-два порядка, говорят ученые. Вычисленная температура карлика также соответствует современным представлениям о данных объектах. На так и не разгоревшемся солнце этой уникальной системы температура всего около тысячи градусов (полученный диапазон – 920–1540º К).