http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=dce194b1-e117-4f88-b9e8-4702f83ae126&print=1
© 2019 Российская академия наук

Космические новости

14.08.2009



Первое поколение черных дыр породило сверхмассивных отпрысков

Компьютерное моделирование позволило астрономам определить, каким образом в ранней Вселенной могли возникнуть сверхмассивные черные дыры. Об этом сообщается в пресс-релизе Стэнфордского университета, сотрудники которого принимали участие в работе. Статья ученых появится в журнале The Astrophysical Journal Letters.

В рамках исследования ученые моделировали процесс зарождения первых звезд. Считается, что эти объекты были крайне массивными и жили недолго - некоторые существовали менее миллиона лет. За это время, однако, излучение звезды создавало вокруг нее пустое пространство, "разгоняя" газ.

Когда звезда погибала в результате гравитационного коллапса, образовывалась черная дыра. Так как полученный компактный объект находился в пустоте, то ему почти нечем было "питаться". Расчеты показывают, что данные черные дыры росли очень медленно - их масса увеличивалась примерно на один процент за сотню миллионов лет.

В настоящее время известно, что квазары (активные ядра галактик, внутри которых, как считается, находятся сверхмассивные черные дыры) существовали уже на достаточно раннем этапе эволюции Вселенной. Согласно одной из гипотез, первые черные дыры были своего рода зародышами, из которых потом выросли гиганты. Новые результаты показывают, что это не так - у дыр просто не было времени, чтобы превратиться из обычных в сверхмассивные.

Чтобы объяснить полученный парадокс, астрофизики предлагают следующую теорию. Рентгеновское излучение аккреционного диска первых дыр нагревало окружающий газ, что препятствовало формированию звезд (для этого процесса необходима относительно невысокая температура материи). В результате во Вселенной появлялись огромные облака газа, в которых формирование звезд не происходило. По мнению ученых, в результате коллапса этих облаков и сформировались сверхмассивные черные дыры.

Совсем недавно ученые предложили другое объяснение появления сверхмассивных черных дыр на ранних этапах развития Вселенной. Астрономы предположили, что важную роль в формировании этих объектов играет темная материя. Именно ее скопления послужили тем фундаментом, который привел к появлению гигантов.

Найден способ получения кислорода непосредственно из лунного грунта

<description>Ученые из Кембриджского университета сообщили, что им удалось создать технологию получения кислорода из лунного грунта. Свои результаты они представили на Конгрессе международного общества теоретической и прикладной химии, а краткое изложение доклада приводит Nature News.

В основе работы новой установки лежит процесс, аналогичный обычному электролизу. Роль катода в новом методе исполняет фрагмент лунной породы. Его помещают в расплав хлорида кальция при температуре около 800 градусов по Цельсию. Кроме этого в расплав помещается анод, выполненный из титаната кальция с добавками, которые обеспечивают электропроводность полученного материала.

При пропускании электрического тока через расплав оксиды металлов, содержащиеся в лунной породе, теряют отрицательно заряженные ионы кислорода, которые двигаются от катода к аноду. Отдавая лишние электроны аноду, ионы преобразуются в атомы кислорода. По словам исследователей, лабораторные испытания нового метода с участием эмуляции лунной породы JSC-1 показали, что на производство тонны кислорода уходит около трех тонн материала.

Уязвимым местом новой технологии является анод, который со временем изнашивается. Ученым удалось подобрать смесь компонентов так, что полученный анод теряет примерно 3 сантиметра длины за год. Эти расчеты были сделаны на основе 150 часов непрерывных испытаний.

По словам исследователей, теоретически, всего три генератора высотой около метра каждый смогут обеспечить лунное поселение тонной кислорода в год (отправка такого количества кислорода ракетами будет стоить примерно 100 миллионов долларов). При этом они будут потреблять примерно 4,5 киловатта энергии. Ученые отмечают, что для завершения строительства первого прототипа им необходимо около 16,5 миллионов долларов.

Еще в 2005 году NASA объявило конкурс, в рамках которого ученым предлагалось разработать систему, которая могла бы произвести около пяти килограммов кислорода за восемь часов из симуляции лунного грунта. Приз победителю в настоящее время составляет около миллиона долларов.