Новости науки
Установлено происхождение массы протона
Ученым из Института современной физики Китайской академии наук удалось установить происхождение массы протонов. Проведенные ими эксперименты показали, что влияние тяжелых кварков на массу протона может быть больше, чем предполагалось первоначально. В предыдущих исследованиях постулировалось, что суммарная масса кварков, находящихся внутри протонов, преимущественно происходит от составляющих его кварков: двух верхних и одного нижнего кварка, при этом вклад других типов кварков считается незначительным.
До сих пор не было достаточных прямых экспериментальных данных, подтверждающих существенное влияние тяжелых кварков (странного кварка, очарованного кварка и прелестного кварка) на массу протона.
В новой работе ученые установили связь между энергией квантовой аномалии протонов и полным сигма-членом, характеризующим вклад легких и тяжелых кварков в массу протона. Оказалось, что этот вклад составляет 36–48% общей массы протона. Статистическая значимость ненулевого значения достигает примерно семи стандартных отклонений.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Physical Review D»
О росте галактик в ранней Вселенной
Рост галактик в ранней Вселенной шел намного быстрее, чем предполагалось ранее. Столь неожиданный результат дали наблюдения, проведенные с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба.
Исследователи изучили одну из самых ранних галактик Gz9p3, которая имеет красное смещение 9,312. Это соответствует возрасту Вселенной в 525 миллионов лет. Выяснилось, что система состоит из центральной зоны, содержащей два галактических ядра, и удлиненной структуры, включающей четыре ярких компонента, интерпретируемой как приливный хвост. В центральной области достигается пик активности звездообразования, возраст звездного населения в этой зоне и скоплениях внутри хвоста составляет менее 50 миллионов лет, в то время как на окраинах центрального региона наблюдаются более старые популяции звезд.
Звездная масса Gz9p3 оценивается в 2,5х109 масс Солнца. Это самая массивная и яркая галактика из существовавших в эпоху реионизации. Объект почти в 10 раз массивнее, чем любая другая галактика, обнаруженная в ту же эпоху. Чтобы галактика достигла такого размера, звезды должны были развиваться гораздо быстрее и эффективнее, чем считалось ранее. Кроме того, она является одним из самых ранних примеров слияния галактик из когда-либо наблюдавшихся.
Химические элементы, обнаруженные в спектре (включая кремний, углерод и железо), указывают на то, что Gz9p3 содержит древнюю популяцию звезд, которая обогатила галактику множеством относительно тяжелых атомов.
Исследование показало, что галактики могли быстро накапливать массу в ранней Вселенной посредством слияний, причем эффективность звездообразования была неожиданно высокой.
Исследование представлено в журнале «Nature Astronomy»
Самая далекая потухшая галактика
Астрономы обнаружили самую далекую потухшую галактику, в которой около 13 миллиардов лет назад прекратилось образование новых звезд.
Наблюдения за галактикой, которая существовала спустя 700 миллионов лет после Большого взрыва, были проведены с помощью космического телескопа имени Джеймса Уэбба. Звездообразование в ней было быстрым и прекратилось за 30–90 миллионов лет, что необычно для столь раннего этапа эволюции Вселенной.
Первые несколько сотен миллионов лет существования Вселенной были очень активной фазой, когда множество газовых облаков коллапсировали, образуя новые звезды. Однако если скорость звездообразования слишком велика, то запасы холодного молекулярного газа быстро истощаются. Кроме того, сверхмассивные черные дыры, образующиеся в результате коллапса гигантских газовых облаков, могут порождать сильные ветры, отбрасывающие вещество из галактики. Примерно такой же эффект оказывают крупные скопления горячих молодых звезд.