Новости науки. Проведено исследование топологии магнитного поля релятивистских струй квазаров

Чтобы «сфотографировать» магнитное поле квазара, понадобилась выдержка в 25 лет. Иллюстрация: NASA/PL-CalTech

Фото магнитных полей квазаров

Астрофизики МФТИ, Физического института им. П.Н. Лебедева РАН и Крымской астрофизической обсерватории провели исследование топологии магнитного поля релятивистских струй квазаров. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Квазары – самые мощные источники излучения Вселенной. Открытые в 60-х годах прошлого века, они все еще продолжают хранить ряд тайн и загадок. Одна из них связана с магнитным полем. Оно определяет само образование джетов, их ускорение, а также стабилизацию истечения на больших масштабах. Прямые измерения магнитных полей, их структуры и величины напряженности в джетах активных галактик невозможны, но их характеристики ученые умеют зондировать и восстанавливать при помощи радионаблюдений, проводимых одновременно на ряде антенн, формирующих один большой телескоп с так называемой незаполненной апертурой.

В основу исследования легли экспериментальные данные более 400 джетов активных галактик, полученные на многих эпохах в интервале времени, покрывающем почти 25 лет. Этот богатейший наблюдательный материал позволил поставить столь амбициозную задачу и успешно ее решить.

«Восстановить узор магнитного поля по всей наблюдаемой морфологии выброса крайне проблематично из-за ограниченной чувствительности антенной решетки, а также из-за того, что в каждую конкретную эпоху наблюдений источник может подсвечивать только часть своей структуры, где излучение усиливается по той или иной причине. Например, при прохождении фронта ударной волны или распространении нестабильностей, – поясняет Дарья Зобнина, младший научный сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ. – Таким образом, одноэпоховые наблюдения не позволяют проявить полный портрет источника, но их объединение в один массив для каждого объекта эффектно решает эти трудности». Участникам проекта удалось показать, что для восстановления стабильного и наиболее полного распределения поляризации по джету требуется около 10 лет наблюдений.

«Анализ «портретов» источников позволил нам сделать важный физический вывод: магнитное поле джетов квазаров представляет собой туго закрученную спираль», – отмечает Александр Пушкарев, профессор РАН, ведущий научный сотрудник Крымской астрофизической обсерватории и ФИАН.

Мультироторный дрон на основе водородных топливных элементов в качестве источника питания.  Фото предоставлено пресс-службой МФТИ

Мультироторный летательный аппарат с источником энергии на основе водородных топливных элементов (ТЭ) представлен научным коллективом российских разработчиков из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН (ФИЦ ПХФ и МХ РАН, г. Черноголовка) и МФТИ (г. Долгопрудный).

Главное преимущество энергоустановок на основе топливных элементов – высокая удельная энергоемкость по сравнению с аккумуляторами, что обеспечивается высоким КПД топливных элементов и высокой теплотой сгорания водорода (121 МДж/кг по низшей теплотворной способности). Достигнутые значения энергоемкости составляют 550–750 Втч/кг, что в 2–4 раза превышает энергоемкость современных литий-ионных аккумуляторов. Это обеспечивает пропорциональное увеличение автономности беспилотной техники. Летательный аппарат на водородных ТЭ может эксплуатироваться даже в Арктике.

Принцип работы электрохимических источников тока – топливных элементов известен уже более 150 лет. Современные ТЭ по многим параметрам превосходят литий-ионные аккумуляторы, однако их достаточно сложно и дорого изготавливать, в том числе из-за высокой стоимости ионообменных мембран, разделяющих анодное и катодное пространства в топливном элементе. Ученые из МФТИ активно разрабатывают технологию создания протонпроводящих мембран на базе перфторированных сульфокатионитных полимеров. Эта технология будет внедрена уже в ближайшее время.

По материалам пресс-службы МФТИ