2. "Wodne światy" - astronomowie zajmujący się egzoplanetami znaleźli, przy pomocy danych z kosmicznych teleskopów Hubble'a i Spitzera, pewne poszlaki wskazujące na istnienie nowego typu planet składających się, być może, nawet w połowie z wody. Oddalone o 218 lat świetlnych planety - Kepler-138 c i Kepler-138 d - przy objętości trzykrotnie większej oraz masie zaledwie dwukrotnie większej od Ziemi wskazują, że gęstość ich jest znacznie mniejsza od Ziemi więc nie mogą być skalnymi światami. Niemniej, są też zbyt gęste aby mogły być złożone z wodoru lub helu. Być może przypominają nieco budową księżyce zewnętrznych planet Układu Słonecznego, tj. skaliste jądro otoczone wodą. Aczkolwiek, z uwagi na temperaturę i ciśnienie, atmosfera tych planet najprawdopodobniej składa się z pary wodnej, ale możliwe, że istnieje tam również woda w stanie ciekłym lub nawet nadkrytycznym
3. Ciekawostka - w 1983 r. dwóch astronomów z Uniwersytetu Tokijskiego Hisashi Hirabayashi i Masaki Morimoto, po kilku głębszych, wysłało w kierunku gwiazdy Altair w gwiazdozbiorze Orła wiadomość z wzorem chemicznym etanolu oraz słowem "na zdrowie". ( ͡° ͜ʖ ͡°)
Wspominałem ostatnio o najstarszych, zaobserwowanych przez NIRCam i potwierdzonych spektrograficznie przez NIRSpec, galaktykach odkrytych przez JWST (James Webb Space Telescope).
Okazuje się, że własności tych obiektów niekoniecznie pokrywają się z przewidywaniami standardowego modelu w kosmologii czyli Modelu Λ-CDM(Lambda-cold dark matter)) . Pomimo, że model ten (gdzie kluczowymi jego założeniami są: stała kosmologiczna lub inaczej ciemna energia, zimna ciemna materia oraz zwykła materia barionowa) przewiduje poprawnie liczne właściwości wszechświata, jak istnienie kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła, wielkoskalowy rozkład galaktyk, obfitość prostych pierwiastków (wodór, hel, lit) powstałych podczas pierwotnej nukleosyntezy czy przyspieszającą ekspansję przestrzeni, to w tym przypadku tak masywne galaktyki wydają się zwyczajnie jakby powstały na zbyt wczesnym etapie, gdyż przekształcenie nawet całej dostępnej wtedy materii barionowej nie wystarczyłoby na utworzenie galaktyk o takiej ilości masy zawartej w gwiazdach. Dodatkowo, dane JWST wskazują na ~10x większą ilość galaktyk z dyskiem (tj. np. Droga Mleczna) niż wcześniejsze analizy oparte na danych HST (Hubble Space Telescope), co również może stać w pewnej sprzeczności z przewidywaniami Modelu Λ-CDM, który zakłada hierarchiczność formowania się galaktyk. , tj. od mniejszych do większych poprzez łączenie się struktur w zderzeniach. Co ciekawe, oprócz tego, że dane z HST przy tych samych przesunięciach ku czerwieni dostarczają zaledwie 1/10 ilości galaktyk z zaobserwowanymi dyskami, to JWST obserwuje ich stałą wartość niezależnie od wartości redshiftu, co może wskazywać na mniej gwałtowne powstawanie galaktyk we wczesnym wszechświecie oraz stabilniejszą ewolucję już uformowanych. Na wysnuwanie jakichkolwiek wniosków oczywiście jest za wcześnie, ale pierwsze spekulacje wskazują, że modele z zimną ciemną materią najprawdopodobniej są do "poprawienia", gdyż, jak wspomniałem wyżej, pierwsze głębsze analizy danych z JWST sprzyjają (?) modelom zawierającym więcej materii barionowej na wczesnym etapie formowania się galaktyk oraz preferujących mniej gwałtowny i bardziej stabilny proces ich formowania.
Uprzedzając jednak wszelkie stwierdzenia, że Wielki Wybuch się nie wydarzył, albo standardowa kosmologia jest do wyrzucenia to niestety nic z tych rzeczy. Po prostu, trzeba usiąść do tego na spokojnie. ( ͡° ͜ʖ ͡°)
1. there are very old galaxies that look like they are too massive, suggesting that massive galaxy formation began extremely early in the history of the Universe
<br />
This is potentially at tension with the standard model of cosmology assuming cold dark matter. In simulations even if all available baryonic mass would be converted into stars ir wouldn't be enough
<br />
There are observations at lower redshifts (z~10) that seem completely incompatible with LCDM, but these are photometric candidates and they are still being discussed in detail.
<br />
Early data from JWST have revealed a bevy of high-redshift galaxy candidates with unexpectedly high stellar masses. I examine these candidates in the context of the most massive galaxies expected in ΛCDM-like models, wherein the stellar mass of a galaxy is limited by the available baryonic reservoir of its host dark matter halo.
<br />
2. Also, the number of early disk galaxies is about 10x larger than expected from Hubble data.
<br />
Our current idea that mergers assemble galaxies in the early Universe means that we would expect to find lots of peculiar galaxies and few disks at high redshift, as these disks are still in the process of forming. However, the near-constant disk fraction found in this study indicates that disk galaxies (like the Milky Way) have existed in a fairly stable state for more than 10 billion years, seemingly contradicting our old ideas.
<br />
So what’s going on? There are several ways to interpret these results. It could be that almost all mergers occur extremely early in the Universe, quickly forming disk galaxies, and that these disks survive until the present day because recent mergers are far less common than our current theories suggest. Alternatively, it could be that only some classes of galaxies are built up by mergers, or even that mergers are simply far less likely to destroy disk structures than we previously thought.
Odkryto najwcześniejsze galaktyki (<400 mln lat po Wielkim Wybuchu) z potwierdzonym dystansem przy pomocy teleskopu Webba, a dokładniej przy pomocy jego instrumentów naukowych: spektrografu Near- Infrared Spectrograph (NIRSpec) oraz dostarczającego wcześniej dane fotometryczne aparatu Near-Infrared Camera (NIRCam). Wszystko w ramach programu badawczego JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES).
Bazując na obserwacjach i modelach ewolucji galaktyk badacze oszacowali, że galaktyki posiadają masę około 100 mln mas Słońca zawartą w gwiazdach. Dodatkowo, obiekty te, które przyczyniły się do ponownej jonizacji materii w tzw. erze rejonizacji , są zasadniczo "małe" i gęsto upakowane w formujące się gwiazdy przez co przypuszczalnie powstawały w dosyć szybkim tempie.
Using stellar population modelling, we find the galaxies typically contain a hundred million solar masses in stars, in stellar populations that are less than one hundred million years old. The moderate star formation rates and compact sizes suggest elevated star formation rate surface densities, a key indicator of their formation pathways. Taken together, these measurements show that the first galaxies contributing to cosmic reionisation formed rapidly and with intense internal radiation fields.
# fizycznenowinkifakera -> nowinki fizyczne i nie tylko - do obserwowania lub czarnolistowania.( ͡° ͜ʖ ͡°)
Wczoraj wieczorem ukazał się bardzo ciekawy artykuł w Nature o eksperymentalnej, choć specyficznej, demonstracji przesłania informacji przez coś co "przypomina" tunel czasoprzestrzenny.
O co generalnie chodzi?
Po pierwsze zapraszam do popularnonaukowego artykułu Natalie Wolchover pt.
Po raz pierwszy fizykom z Caltechu z zespołu kierowanego przez Marię Spiropulu udało się eksperymentalnie zademonstrować na kwantowym komputerze Google'a, a dokładniej na 53 kubitowym procesorze Sycamore, "przejezdną" dwuwymiarową wersję tunelu czasoprzestrzennego na podstawie teoretycznego modelu SYK (Sachdev-Ye-Kitaev). Udało się im, manipulując kubitami, przesłać informacje przez utworzony przez nich tunel czasoprzestrzenny, a przynajmniej tak twierdzą. Niemniej, sprawa wzbudziła dyskusje wśród fizyków. Generalnie kwestia rozbija się o nie tylko o samą korespondencję AdS/CFT - czyli relację między splątaniem kwantowym, a geometrią czasoprzestrzeni - i związaną z nią hipotezę ER=EPR , na których bazuje model SYK, a które jak twierdzą ich kontestatorzy nie dotyczą realnej przestrzeni, w której żyjemy lecz przestrzeni anty DeSittera z negatywną stałą kosmologiczną. Sprawa się też rozbija o sposób interpretacji wyników tego eksperymentu, z którym nie wszyscy się zgadzają. Poniżej, jeden z przykładów wczorajszej dyskusji na twitterze:
A better summary: Physicists created an entangled system of qubits in a quantum computer in a way that is well understood in conventional quantum mechanics, and some physicists have speculated that entangled particles are connected by wormholes.
Jeśli chodzi o samą dualność Maldaceny (AdS/CFT) to chyba najbardziej znanym jej "wrogiem" jest Sabine Hossenfelder, znana popularyzatorka nauki i fizyki, ale też osoba kontrowersyjna w samym środowisku fizyków. Jej słowa odnośnie wczorajszych doniesień:
No they didn't create a wormhole. It's a bullshit headline that deliberately misinforms the reader and I think you should unfollow and unsubscribe from every outlet that promotes this nonsense.
Natomiast autorka artykułu w Quanta Magazine Natalie Wolchover w taki oto sposób odniosła się do niektórych zarzutów:
Curious to see so many people approve of the article but bristle at the headline. Can someone (who has actually read our article or the Nature paper) articulate why they don’t think it’s valid to say the experiment created a wormhole?
<br />
The SYK model they programmed is holographically dual to an AdS2 traversable wormhole. Thus the evolving system of qubits has an equally valid description as a particle traversing a wormhole — “a filament of real space-time,” as Daniel Jafferis described it to me.
<br />
Indeed, the description of the experiment as particles traversing a wormhole is causal — simpler than the description in terms of qubits. Aspects of the dynamics arguably provided “a kind of evidence that this gravitational picture is the correct one” (Jafferis again).
<br />
To be sure, it's a 2D wormhole that they programmed and it’s not part of the same space-time fabric we live in. Moreover, it’s AdS space-time and ours is dS. All very important caveats, but do they render the headline inaccurate? Please spell out your critique.
Podsumowując, fizycy stworzyli eksperyment z fascynującymi wynikami i bazujący na pięknej idei mogącej przyczynić się kiedyś do rozwiązania zagadki grawitacji kwantowej. Czy można jednak pokusić się o stwierdzenie "stworzenia", nawet jeśli w pewien sposób "zabawkowego", realnego modelu tunelu czasoprzestrzennego, który się nie zapada i przez który da się przesyłać informację? No cóż, jak widać po dyskusji, zależy jak na to wszystko spojrzeć.
“If this experiment has brought a wormhole into actual physical existence, then a strong case could be made that you, too, bring a wormhole into actual physical existence every time you sketch one with pen and paper.”
"From much of the press, you'd think they actually created a wormhole. What they've really done is simulated a system that might have a mathematical correspondence to a wormhole. Any summary that doesn't lead with this point is misleading."
"Many of us have been outraging at @QuantaMagazine for the misleading headline, but scientists themselves have to be more careful about how they communicate their work to journalists."
Oczywiście parafraza słów Benedykta Chmielowskiego jest tu jak najbardziej nie na miejscu, gdyż fizycy zajmujący się jego badaniem, od 50 lat nie mają spójnego jego obrazu.
W 1964 r. wysnuto hipotezę, że proton się musi się składać z bardziej elementarnych cząstek - kwarków, a dokładnie z 3 kwarków (dwóch górnych o cząstkowym dodatnim ładunku 2/3 i jednego dolnego o ujemnym ładunku 1/3) dających łącznie mu dodatni ładunek +1. Fakt ten został wielokrotnie potwierdzony empirycznie, a twórcami tego modelu byli fizycy Murray Gell-Mann i Georga Zweig.
Problemy z protonem w modelu kwarkowym Gell-Manna i Zweiga zaczęły się już w momencie obliczania jego masy. Kwarki bowiem odpowiadają zaledwie za 1% masy protonu. Model ich nie był w stanie przewidzieć właściwej masy protonu oraz spinu. Dopiero kolejna, dużo bardziej złożona teoria oddziaływań silnych tzw. chromodynamika kwantowa pozwoliła odpowiedzieć na pytanie o brakującą część masy protonu. W jej myśl pozostała część masy protonu wynika z energii wiązania gluonów (bozonów pośredniczących w oddziaływaniach silnych), na którą składa się energia kinetyczna kwarków oraz energia pól gluonowych wiążących kwarki ze sobą.
Obecnie fizycy zajmujący się badaniem protonu próbują wyjaśnić mechanizm jego "wyglądu", który w zależności od sposobu przeprowadzenia eksperymentu wydaje się nieco inny, od obrazu złożonego z trzech kwarków, przez kipiące morze kwarków i antykwarków po chmurę gluonów.
Najnowsza analiza zespołu kierowanego przez Juana Rojo skupiająca się na 5000 "obrazach" protonu zrobionych na przestrzeni ostatnich 50 lat, wykazała przy pomocy algorytmów uczenia maszynowego, że podczas "słabszych" kolizji, ledwo zdolnych rozbić proton, znaczna część pędu uwięziona jest w 3 podstawowych kwarkach. Jednakże, analiza pokazała też, że niewielka część pędu może pochodzić od kwarka i antykwarka powabnego, co sugeruje, że proton może stanowić "molekułę" składającą się nawet z 5 kwarków. Oczywiście, "obraz morza kwarków" pozwala na istnienie wewnątrz protonu chwilowej struktury zawierającej kwarki powabne jeśli tylko gluony zawierają wystarczająco dużo energii. Aczkolwiek, zespół Rojo doszedł do wniosku, że wkład kwarka i antykwarka powabnego w strukturę protony może być bardziej trwały niż się wydaje. Niemniej, trzeba czekać na kolejne eksperymenty, żeby to ewentualnie stwierdzić.
#fizycznenowinkifakera -> nowinki fizyczne i nie tylko - do obserwowania lub czarnolistowania.
@Fake_R @ZdrowyStolec "Proton, mówisz? "Tyle energii, że ja pi⁎⁎⁎⁎lę." Ja pi⁎⁎⁎⁎lę ten proton razem z elektronami. Mogą sobie wsadzić ten proton w d⁎⁎ę. Nie ma takiego protonu, możemy spać spokojnie." - Profesor nieznany. #pdk
Tidal disruption event (TDE - rozerwanie pływowe) to zjawisko rozerwania gwiazdy, która znalazła się za blisko czarnej dziury, a konkretnie super masywnej czarnej dziury (SMBH). Podczas procesu spagetyzacji gwiazdy czarna dziura może "wystrzelić" materię z powrotem w przestrzeń. Zazwyczaj jednak proces ten powstaje zaraz po zagładzie gwiazdy, a sam wyrzut materii osiąga prędkości oscylujące wokół 10% prędkości światła. Teraz odkryto sytuację, gdzie wyrzut materii zaczął się dopiero po 2 latach, a prędkość wyrzucanej materii osiąga nawet 50% prędkości światła.
TDEs are well-known for emitting light when they occur. As a star nears a black hole, gravitational forces begin to stretch, or spaghettify, the star. Eventually, the elongated material spirals around the black hole and heats up, creating a flash that astronomers can spot from millions of light years away.
Some spaghettified material occasionally gets flung out back into space. Astronomers liken it to black holes being messy eaters — not everything they try to consume makes it into their mouths.
But the emission, known as an outflow, normally develops quickly after a TDE occurs — not years later. “It’s as if this black hole has started abruptly burping out a bunch of material from the star it ate years ago,” Cendes explains.
In this case, the burps are resounding.
The outflow of material is traveling as fast as 50 percent the speed of light. For comparison, most TDEs have an outflow that travels at 10 percent the speed of light, Cendes says.
