Physicists publish worldwide consensus of muon magnetic moment calculation
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.Physicists publish worldwide consensus of muon magnetic moment calculation
물리학 자들은 무온 자기 모멘트 계산에 대한 전 세계적 합의를 발표
Jerald Pinson, Brookhaven 국립 연구소 Muon g-2 Theory Initiative의 오늘 간행물은 세계 이론 물리학 커뮤니티가 처음으로 뮤온의 자기 적 순간에 대한 합의 가치를 발표 한 적이 있습니다. 이제 세계는 Fermilab의 현재 Muon g-2 실험의 결과를 기다리고 있습니다. 여기에는 자기 저장 링이 있습니다. 크레딧 : Reidar Hahn, Fermilab JUNE 12, 2020
수십 년 동안, 뮤온을 연구하는 과학자들은 자기장이 자기장에서 뮤온이 회전하는 방식에 이상한 패턴에 의아해왔다. 물리학 자들은 물리학 자들이 우주를 이해하는 최고의 도구 인 표준 모델로 설명 할 수 있는지 궁금해했다. 이번 주, 170 명 이상의 물리학 자로 구성된 국제 팀은 지금까지 특정 회전 또는 세차 운동 을 설명하는 뮤온 의 변칙적 자기 모멘트 의 이론적 가치에 대한 가장 신뢰할만한 예측을 발표했습니다 . 아 원자 입자의 자기 모멘트는 일반적으로 g라는 차원이없는 Landé factor로 표현됩니다. 많은 국제 그룹이 계산에 대해 별도로 작업했지만,이 간행물은 세계 이론 물리 커뮤니티가 처음으로 무언의 자기 적 순간에 대한 합의 가치를 발표하기 위해 모인 것입니다. 결과는 2004 년 Brookhaven National Laboratory에서 수행 된 가장 최근의 실험 측정과는 다르지만이 질문에 분명하게 대답하기에는 충분하지 않습니다. 이제 세계는 Fermilab의 현재 Muon g-2 실험의 결과를 기다리고 있습니다. 다가오는 달에, 실험을 진행하는 물리학 자들은 그 가치에 대한 예비 측정을 공개 할 것입니다. 표준 모델 이론적 계산이 다가오는 실험 측정과 얼마나 다른가에 따라 물리학자는 뮤온의 자기 적 상호 작용이 아직 발견되지 않은 입자 나 힘을 암시하는지 여부를 결정하는 데 한 걸음 더 가까워 질 수 있습니다. CERN 연구소에서 1960 년대 후반, 과학자들은 뮤온은 "동요"는 통해 이동해야 할 때하는 방법을 설명하는 이론을 테스트하는 큰 원형 자석 링을 사용하기 시작 자기장을 . 그 이후로 실험자들은 그 흔들림을 계속해서 정량화하여 뮤온의 비정상적인 자기 모멘트를 점점 더 정확하게 측정했습니다. 수십 년 동안의 노력으로 결국 Brookhaven National Laboratory와 Fermilab의 후속 실험과 일본에서의 새로운 실험 계획이 이루어졌습니다. 동시에 이론가들은 계산의 정확성을 높이고 예측을 미세 조정하기 위해 노력했습니다. 오늘 발표 된 무언의 변칙적 자기 모멘트의 이론적 가치는 다음과 같습니다. a = (g-2) / 2 (muon, 이론) = 116 591 810 (43) x 10-12 지금까지 가장 정확한 실험 결과는 다음과 같습니다. a = (g-2) / 2 (muon, expmt) = 116 592 089 (63) x 10-12 다시, 실험 측정 값과 예측값 사이의 약간의 불일치가 지속되었으며, 결정적인 진술을하는 것은 임계 값 바로 아래에 있습니다. arXiv에 발표 된이 이론적 가치는 21 개국 78 개 기관의 130 명의 물리학 자에 의해 3 년간의 연구 결과입니다. 일리노이 대학 물리학 자이자 운영위원회의 공동 의장 인 아이다 엘-카드 라 (Aida El-Khadra)는“우리는 다른 모든 평가가 하나의 표준 모델 예측으로 결합되기 전에 이와 같은 이론적 노력을 기울이지 않았다”고 말했다. Muon g-2 Theory Initiative, 계산에 참여한 과학자 그룹의 이름. 그들의 연구는 양자 전기 역학 분야를 동시에 시작하고 Muon g-2 실험의 기초를 마련한 1928 년에 발표 된 단일 방정식을 기반으로합니다. 우아한 이론 물리학 자에게 자신의 분야에서 가장 정확하고 성공적인 방정식을 어떻게 생각했는지 물어 보면, 전자의 상대 론적 양자 이론을 설명하는 Dirac의 방정식이라고 말하는 사람이 몇 명 이상일 가능성이 높습니다. 1928 년에 출판 된 Dirac은 전자의 회전 운동을 설명했으며 그의 방정식은 아인슈타인의 상대성 이론과 양자 역학 이론 사이의 격차를 메우고 단 하나의 방정식으로 반물질의 존재를 의도하지 않게 예측했습니다. 디락은 또한 전자의 자기 모멘트 (magnetic moment)라고 불리는 것을 계산할 수 있었는데, 이는 "예기치 않은 보너스"라고 설명했다. 표준 모델 이론 : 왼쪽의 차트는 입자 및 상호 작용의 표준 모델에서 비정상 자기 모멘트의 값에 대한 기여를 보여줍니다.
약 99.994 %는 전자기력에 의한 기여에서 비롯된 반면, hadronic 기여는 0.006 %에 불과합니다 (파란색 은색 참고). 오른쪽 도표는 이론적 예측에서 총 불확실성에 대한 기여를 보여줍니다. 이론적 예측에서 전체 오류의 약 99.95 %는 hadronic 보정의 불확실성으로 인한 반면, 총 오류의 약 0.05 %에서 전자기 및 전기 약도 기여의 불확실성은 무시할 정도로 작습니다. (QED – 양자 전기 역학적 힘; EW – 전기 약한 힘; HVP – 하드론 진공 분극; HLbL – 하드 라이트 별). 이미지 : Muon g-2 Theory Initiative.
전자는 그들의 축에서 회전하는 작은 회전하는 톱으로 생각할 수 있는데, 이는 각각의 전자가 작은 자석처럼 작용하게하는 본질적인 특성입니다. 입자 가속기에서 생성 된 것과 같은 자기장에 배치 될 때, 전자는 특정하고 예측 가능한 패턴으로 세차하거나 축에서 흔들립니다. 이 워블은 입자의 자기 모멘트의 영향으로 전자 이상에 적용됩니다. ½ 스핀 (스핀은 반 단위로 정량화 됨)을 갖는 모든 전기적으로 하전 된 입자는 전자와 동일한 특성을 갖지만 200 배 이상 큰 뮤온 (muron) 입자를 포함하여 동일한 방식으로 작동합니다. 양자 변동의 영향을 고려하지 않은 Dirac의 방정식은 g가 2 일 것으로 예측했다. 실험은 실제 값이 단순한 기대와 다르기 때문에 "muon g-2"라는 것을 보여 주었다. 물리학 자들은 이제 그 양자 변동이 무엇인지, 그들이 원자 원자 수준에서 어떻게 행동하는지에 대해 훨씬 더 잘 이해하고 있지만, 그들이 어떻게 뮤온의 경로에 영향을 미치는지를 정확하게 계산하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. El-Khadra는“현대 실험에서 요구되는 정밀 수준에서 이러한 양자 변동의 영향을 계산하는 것은 훌륭한 사람이 혼자 할 수있는 일이 아니다”고 말했다. "정말 마을 전체를 차지합니다." 마음의 회의 많은 물리학 자들이 전 세계 이론에 대한 최신 발전을 연구하고 있기 때문에, Fermilab의 El-Khadra와 그녀의 동료들은 그룹 간의 상호 작용을 촉진하는 가장 좋은 방법은 그들을 모두 모으는 것임을 알고있었습니다. 그래서 2016 년부터 El-Khadra와 Fermilab 이론 그룹의 동료들은 Brookhaven 국립 실험실 과학자 Christoph Lehner, 이론 이니셔티브 공동 의장 및 기타 여러 국제 협력자들과 함께 물리학 자들이 일하고있는 전 세계 물리학 자 커뮤니티의 리더들에게 연락했습니다 이 문제에 대해 새로운 이니셔티브 인 Muon g-2 Theory Initiative를 구성했습니다. 이론과 실험에 대한 모든 주요 노력의 지도자를 포함하는 9 인 운영위원회가 이끄는 이니셔티브는 미국, 일본 및 독일을 포함하여 전 세계에 일련의 워크샵을 조직했습니다. 엘-카드 라 (El-Khadra)는“우리는 매우 격렬한 토론을했으며, 그 결과 다양한 접근법의 장단점에 대한보다 자세한 비교와 더 나은 이해가 가능 해졌다”고 말했다. 뮤온 g-2 이론 이니셔티브의 설립은 뮤온의 변칙적 자기 모멘트의 표준 모델 가치에 대해 작업하는 모든 당사자들을 한자리에 모으기위한 최초의 일관된 국제적 노력이었습니다. "이 이니셔티브가 시작되기 전에 표준 모델 값의 문헌에서 다수의 평가가 이루어졌으며, 각각 다른 모델과 약간 달랐다"고 Fermilab 실험의 공동 설립자이자 이니셔티브 운영위원회. "이 놀라운 사실은이 전세계 공동체가 함께 모여 뮤온의 자기 모멘트의 가치에 기여한 각각의 '최상의'가치에 동의 할 수 있다는 것입니다." 양자 계산 맨체스터 대학 물리학 자 Mark Lancaster와 함께 Muon g-2의 대변인 중 하나 인 Fermilab 과학자 크리스 폴리 (Chris Polly)는“무온과 다른 반-분자 입자는 결코 우주에서 절대 혼자가 될 수 없다”고 말했다. "그들은 끊임없이 존재하고 사라지는 입자의 전체 주변과 상호 작용합니다." 불확실성의 두 가지 주요 원인은 하드론 진공 분극과 빛에 의한 광 산란 입니다. 뮤온은 쿼크와 글루온의 거품을 통과 한 후 광자를 방출하고 재 흡수합니다. 이 두 가지 요소가 결합하여 뮤온의 워블에 미치는 영향의 0.01 % 미만을 구성하면서 이론 계산에서 불확실성의 주요 원인을 구성합니다. hadronic 기여의 light-by-light scattering 부분을 계산하는 것은 특히 어려운 것으로 입증되었으며, Muon g-2 Theory Initiative가 시작되기 전에 물리학 자 들은 아직 그 효과에 대한 신뢰할만한 추정치를 산출하지 못했습니다. 그들이 관리 할 수있는 최선은 거친 근사치 였는데, 이는 빛에 의한 산란에 대한 이러한 평가가 뮤온의 계산 된 변칙적 자기 모멘트와 실험적으로 측정 된 값 사이의 차이의 원인 일 수 있는지 궁금해하는 원인이되었습니다. 그러나 이론가들은 이제 이러한 의심을 쉬게 할 수 있다고 확신합니다. 최근 이론 커뮤니티 내에서 영웅적인 노력 덕분에 하나의 평가뿐만 아니라 두 개의 독립적 인 평가가 가능해졌으며, 각각은 확실하게 추정 된 불확실성을 가지고 있으며 위에 나열된 표준 모델 예측의 총 오차에 포함됩니다. Brookhaven National은 "이제 실험 값이 이론적 예측과 크게 다른 것으로 판명 될 경우 더 이상 표준 모델을 저장하기위한 설명으로 더 이상 사용할 수없는 정도까지 광 산란 기여도를 정량화했습니다."라고 말했습니다. 실험실 물리학 자 Christoph Lehner, 이론 이니셔티브 공동 의장. El-Khadra와 Theory Initiative의 다른 회원들은 노선을 너무 많이 타고 다니기 때문에 아무 것도 할 기회가 없었습니다. 엘-카드라는“우리는 뮤온 의 변칙적 자기 모멘트 에 대한 표준 모델 예측을 구성 할 때 몇 가지 다른 방법에 기반한 평가를 포함하는 것의 중요성을 강조 했다. "Fermilab 실험의 측정이 표준 모델과 일치하지 않는다는 것을 알게 되었기 때문에 우리는 확신하고 싶습니다."
더 탐색 4 년간의 계산으로 뮤온 이상에 대한 새로운 통찰력 제공 추가 정보 : T. Aoyama et al. 표준 모델에서 뮤온의 변칙적 자기 모멘트. arXiv : 2006.04822 [hep-ph]. arxiv.org/abs/2006.04822 에 의해 제공 브룩 헤이븐 국립 연구소
https://phys.org/news/2020-06-physicists-publish-worldwide-consensus-muon.html
.A reconfigurable ferroelectric field-effect transistor for frequency multiplication
주파수 곱셈을위한 재구성 가능한 강유 전계 효과 트랜지스터
작성자 : Ingrid Fadelli, Tech Xplore 최근 연구 (1a 및 1b)의 작동 원리를 설명하고 연구원 (1c)이 수집 한 실험 결과를 보여주는 그림. 크레딧 : Mulaosmanovic et al.JUNE 12, 2020 FEATURE
여러 주파수로 신호를 생성 할 수있는 주파수 멀티 플라이어는 여러 가지 기술 도구, 특히 무선 통신 시스템의 필수 구성 요소입니다. 그러나 대부분의 기존 승수는 부피가 크고 많은 전력을 빠르게 소모하는 필터링 및 증폭 회로를 사용하여 구축됩니다. 독일 NaMLab의 연구원들은 최근 전파 정류기 및 주파수 체배기 역할을 할 수있는 단일 강유전체 전계 효과 트랜지스터를 고안했습니다. Nature Electronics에 발표 된 논문에 발표 된 장치 는 추가 회로없이 별도의 상태로 사용할 수 있으므로 완전히 재구성 가능하고 에너지 효율적입니다. "우리 연구소 (NaMLab)는 2007 년에이 물질의 강유전체 특성이 발견 된 이후로 강유전체 하프늄 산화물 (HfO 2 )에 대한 연구를 수행하고있다"고 연구를 수행 한 연구원 중 한 명인 Halid Mulaosmanovic은 TechXplore에 말했다. "이 재료를 사용하여 만들 수있는 매력적인 전자 장치는 강유전 전계 효과 트랜지스터 (FeFET)로, 기존 로직 트랜지스터와 유사하지만 게이트 스택에 강유전체 층이 있습니다." HfO 2 는 2 개의 안정적인 결정질 구성 사이에서 가역적으로 빠르게 전환 할 수 있습니다. 이 고유 한 특성은 비 휘발성 메모리와 신경 모양 장치로 모두 사용될 수있는 FeFET의 개발을 가능하게합니다. NaMLab의 연구원들은 고품질 FeFET 를 제조하는 드레스덴에 본사를 둔 GLOBALFOUNDRIES와 공동으로 HfO 2 기반 FeFET의 두 가지 응용 분야를 조사하고 있습니다. Mulaosmanovic과 그의 동료들은 연구의 일환으로 게이트 스택에서 서로 다른 강유전체 구성을 갖는 FeFET의 응답을 연구했다. 흥미롭게도, 그들은 특정 세트의 제조 및 전기 파라미터를 따를 때,이 트랜지스터의 전류-전압 (IV) 특성이 점점 대칭이되어 포물선 모양을 취한다는 것을 알았습니다. 이 대칭은 특정 종류의 누설 전류 더빙 게이트 유도 드레인 누설 (GIDL)에 의해 더욱 향상되었습니다. 흥미롭게도, GIDL 전류는 클래식 트랜지스터에서도 발견 될 수 있지만,이 경우 바람직하지 않으며 트랜지스터의 성능을 방해 할 수 있습니다.
하나의 신호 (녹색 정현파)가 FeFET 디바이스에 도달하고 두 배의 주파수를 가진 두 번째 신호 (적색 정현파)가 출력에서 어떻게 달성되는지를 보여주는 그림. 이 수치는 과학적으로 정교하지는 않지만 논문 뒤에 나오는 아이디어를 보여주는 간단한 스케치입니다. 크레딧 : Mulaosmanovic et al.
Mulaosmanovic은“특히, 우리는 소자의 강유전체 특성에 의해서만 높은 IV 대칭성이 가능하다는 것을 발견했다. 이는 아마도 지금까지 종래의 (비 강유전체) 트랜지스터에서 이러한 거동이 관찰되지 않은 이유 일 것이다. . "이러한 눈에 띄는 대칭은 포물선 IV 곡선이 자연스럽게 주파수 배가 현상을 촉진하기 때문에 주파수 곱셈의 아이디어를 촉발했습니다." 물 라오스 마노 비치 (Mulaosmanovic)와 그의 동료들이 수행 한 연구는 주파수 곱셈을 조사한 이전 연구에서 영감을 얻습니다. 예를 들어, 1980 년대 연구원들은 공명 터널링 다이오드의 IV 곡선에서 대칭성이 주파수 곱셈에 몇 가지 이점을 가질 수 있다고 예측했다. 나중에 사실이었던 예측. 과거에 일부 연구팀은 유사한 목적으로 대칭 앰비 폴라 IV 곡선을 가진 그래 핀 FET를 설계했습니다. Mulaosmanovic은“FeFET에서 스위칭 된 강유전체 도메인의 양을 신중하게 조정하고 동시에 적절한 디바이스 바이어 싱 하에서 충분한 레벨의 GIDL 전류를 가능하게하여 매우 대칭적인 IV 특성을 얻을 수 있으며, 이는 포물선의 특성과 매우 유사하다. "이후, 특정 입력 주파수의 사인파 신호가 이러한 장치에 적용될 때 출력 전류는 입력 주파수의 두 배를 갖게됩니다. 포물선은 항상 포지티브 및 포지티브 입력 신호 스윙에 대해 포지티브 출력을 제공하기 때문에 발생합니다." 최근 논문에서 Mulaosmanovic과 그의 동료들은 추가적인 필터링 회로없이 작동하는 주파수 배가 특성을 가진 단일 장치를 제시했는데, 이는 기존의 승수에 필요합니다. 이러한 회로가 없기 때문에이 장치는 기존의 승수보다 소형이며 전력 소비량이 적어 수많은 실제 응용 제품에 이상적입니다. 새로운 FeFET는 쓰기 및 읽기 작업을 완료하기 위해 전계 효과에 의존하므로 매우 빠르며 전력 소비를 낮 춥니 다. 또한 HfO 2 기반 트랜지스터는 전기적으로 재구성 가능하므로 주파수 배가 및 송신기 역할을 모두 수행 할 수 있습니다. Mulaosmanovic은“우리가 고안 한 설계 전략은 FeFET를 전기적으로 재 프로그래밍함으로써, 즉 강유전체를 다른 결정질 상태로 전환함으로써 곱셈 속성을 활성화하거나 끌 수 있다는 점에서 완전히 재구성 가능하다. "이 재구성 기능은 부가 가치와 뛰어난 설계 유연성을 제공합니다." 연구원들이 만든 HfO 2 기반 FeFET는 확장 성이 뛰어나고 채널 길이의 20nm까지 축소 할 수 있음을 보여 주었다. 또한 CMOS와 호환되므로 기존 산업 공정을 사용하여 쉽게 제작할 수 있습니다. Mulaosmanovic은“우리의 FeFET는 클래식 로직 트랜지스터와 함께 통합 될 수 있으며 이는 단일 칩에 FeFET 기반 무선 주파수 회로를 구축하는 데 매우 유용 할 것”이라고 말했다. "우리의 연구는 또한 GIDL과 같은 유해한 장치 속성이 어떻게 이점으로 전환 될 수 있는지에 대한 예를 제공합니다. 실제로 장치 엔지니어와 회로 설계자는 일반적으로 GIDL을 피하는 경향이 있지만 매우 유용한 방식입니다. " 앞으로 Mulaosmanovic과 그의 동료들이 개발 한이 장치는보다 전통적인 주파수 승수를 대신하여 무선 통신 시스템과 무선 주파수 회로의 전력 효율을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다. 지금까지 연구원들은 실험 설정 및 최적화되지 않은 장치 통합과 관련된 제한으로 인해 FeFET를 사용하여 1MHz 범위 내에서 주파수를 두 배로 늘릴 수있었습니다. 그러나 다음 연구에서는이 주파수 범위를 확장 할 수있는 방법을 모색 할 것입니다. "우리는 이제 다른 통합 가능성을 추가로 조사 할 계획이다. 예를 들어, 다른 반도체 채널 재료는 주파수 범위 (예 : 스트레인 드 실리콘 또는 게르마늄)뿐만 아니라 FinFET 또는 SOI (silicon-on-insulator)와 같은 고급 통합 체계를 크게 향상시킬 수있다. Mulaosmanovic은 기술이 더 나은 선택이 될 수 있다고 말했다. "우리는 또한 출력 신호의 스펙트럼 순도를 향상시킬 계획이며 한 가지 방법은 소자의 강유전체 특성을 추가로 조정하는 것입니다. 여전히 개선의 여지가 많이 있지만 FeFET는 매우 유망한 장치 이며 훨씬 더 진보 할 것으로 예상됩니다. 이 흥미로운 응용 프로그램에 대해. "
더 탐색 IGZO와 강유전체 -HfO2가 융합 된 장치 추가 정보 : Halid Mulaosmanovic et al. 강유전체 트랜지스터 인 Nature Electronics (2020)를 사용하여 재구성 가능한 주파수 곱셈 . DOI : 10.1038 / s41928-020-0413-0 저널 정보 : Nature Electronics
.Scientists close in on 12-billion-year-old signal from the end of the universe's 'dark age'
과학자들은 우주의 '암흑 시대'가 끝났을 때 12 억 년 전의 신호에 가깝습니다
워싱턴 대학교 제임스 우턴 밤에 머치 슨 와이드 필드 어레이의 일부. 크레딧 : John Goldfield / Celestial Visions JUNE 12, 2020
오늘날 별들은 밤하늘을 채 웁니다. 그러나 우주가 초기에 있었을 때 우주에는 별이 전혀 없었습니다. 그리고 국제 과학자 팀은 그 어느 때보 다 별이없는 시대가 약 130 억 년 전에 끝난 이후로 우주를 여행 해 왔던이 시대의 신호를 감지하고 측정하고 연구하는 데 그 어느 때보 다 가까워졌습니다. 워싱턴 대학, 멜버른 대학교, 커틴 대학교 및 브라운 대학교의 연구원들이이 팀을 이끌고있는이 팀은 작년에 천체 물리학 저널 에서 Murchison Widefield Array가 수집 한 무선 방출 데이터의 거의 10 배 향상을 달성 했다고보고 했습니다. . 팀원들은 현재 우리 우주의 잘 알려지지 않은이 " 암흑기 "의 신호를보기 위해 서부 호주의이 원격 망원경으로부터의 데이터를 조사 하고 있습니다. 이 기간에 대해 배우면 오늘날 우주에 대한 주요 질문을 해결하는 데 도움이됩니다. UW 물리학과 교수 인 미구엘 모랄레스 (M Miguel Morales)는“우리는이 시대의 우주 속성이 첫 번째 별 형성에 큰 영향을 미쳤으며 오늘날 우주의 구조적 특징을 움직이게했다고 생각한다. "이 시대에 우주에 물질이 분포 된 방식은 오늘날 은하와 은하단이 어떻게 분포되어 있는지를 형성 할 가능성이있다." 이 암흑 시대가되기 전에 우주는 뜨겁고 조밀했습니다. 전자와 광자는 정기적으로 서로 코를, 어 우주를 불투명하게 만들었습니다. 그러나 우주가 백만 년이되지 않았을 때, 전자-광자 상호 작용은 드물어졌다. 팽창하는 우주는 점점 더 투명 해지고 어두워 져 암흑기부터 시작되었습니다.
브라운 대학교, 커틴 대학교 및 UW의 학생들과 연구원들은 Murchison Widefield Array를위한 새로운 안테나를 구축하고 있습니다. 맨 오른쪽에는 University of Melbourne의 UW 박사 학위 및 현재 박사 후 연구원 인 Nichole Barry가 있습니다. 그녀 앞에는 UW 물리학 박사 과정 학생 인 Ruby Byrne이 있습니다. 크레딧 : MWA Collaboration / Curtin University
별이 시대는 수억 년을 지속하는 동안 중성 수소 - 수소 원자 전반적인 비용이 지배하는 우주와. "이 암흑기에 당연히 우리가 배울 수있는 빛에 대한 신호는 없습니다. 가시 광선은 없었습니다!" 모랄레스가 말했다. "하지만 우리가 찾을 수있는 특정 신호가 있습니다. 그것은 모든 중성 수소에서 나옵니다. 우리는이 신호를 측정 한 적이 없지만 그 신호가 없다는 것을 알고 있습니다. 우리 우주는 매우 분주 한 곳이되어 별, 은하계, 심지어는 중성 수소 신호를 익사시키는 우리 기술의 다른 활동으로 가득 차게되었습니다. " Morales와 그의 팀이 쫓아 온 130 억 년 전의 신호는 중성 수소가 21 센티미터의 파장에서 방출 된 전자기 라디오 방출입니다. 그 이후로 우주는 확장되어 신호를 거의 2 미터로 늘 렸습니다. 모랄레스는이 신호는 암흑기 및 그 사건에 대한 정보를 담고 있다고 말했다. 우주가 10 억년 된 나이에, 수소 원자가 모여서 첫 번째 별을 형성하기 시작하여 암흑 시대를 종식시켰다. 첫 번째 별에서 나온 빛은 새로운 시대, 즉 재 이온화 시대 (Epoch of Reionization)를 시작했습니다. 그 플라즈마는 오늘날까지 성간 공간을 지배합니다.
Murchison Widefield Array의 캥거루 크레딧 : MWA Collaboration / Curtin University
"이온화 시대와 그 이전의 암흑기는 우리가 왜 은하로 채워진 일부 지역이 상대적으로 비어 있는가, 물질의 분포와 잠재적으로 암흑 물질과 암흑 에너지와 같은 우주의 특징을 이해하는 데 중요한시기입니다 ." 모랄레스가 말했다. Murchison Array는 팀의 기본 도구입니다. 이 무선 망원경은 4,096 개의 쌍극자 안테나로 구성되며 중성 수소의 전자기 신호와 같은 저주파 신호를 수신 할 수 있습니다. 그러나 이러한 종류의 저주파 신호는 은하계, 별 및 인간 활동을 포함하여 우주 주위에 튀어 나오는 다른 소스의 전자기 "잡음"으로 인해 감지하기가 어렵습니다 . Morales와 그의 동료들은이 노이즈를 걸러 내고 신호에 더 가깝게하는 점점 더 정교한 방법을 개발했습니다. 2019 년에 연구원들은 21 시간 이상의 Murchison Array 데이터에서 자체 라디오 방송을 포함한 전자기 간섭을 걸러 냈다고 발표했습니다. 앞으로이 팀은 전파 망원경으로 수집 한 약 3,000 시간의 추가 방출 데이터를 가지고 있습니다. 연구자들은 간섭을 걸러 내고 중성 수소 에서 나오는 그 어려운 신호 와 더 어두워지는 신호에 더 가까이 다가가려고 노력하고있다 . 더 탐색 과학자들은 우주의 새벽으로부터 신호를 받기 위해 그 어느 때보 다 가까워진다 추가 정보 : W. Li et al. Redshift 7, The Astrophysical Journal (2019)의 첫 번째 시즌 MWA Phase II Epoch of Reionization Power Spectrum DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab55e4 저널 정보 : 천체 물리 저널 워싱턴 대학 제공
https://phys.org/news/2020-06-scientists-billion-year-old-universe-dark-age.html
.Study shows optical fields can modify electrons in metal
연구에 따르면 광학 장은 금속의 전자를 변형시킬 수 있습니다
에 의해 피츠버그 대학 광학 드레싱의 코 히어 런트 광전자 분광법. 크레딧 : Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-16064-4 JUNE 12, 2020
물리 천문학 부 (Department of Physics and Astronomy) 팀이 공동 저술 한 피츠버그 (Pittsburgh) 연구에 따르면 광학 분야는 고체의 전자적 특성을 수정할 수있는 능력이 있다고합니다. " 광에 의한 초고속 준 입자 드레싱 의 응집성 다차원 광전자 분광법"이라는 논문 은 금속에서 전자에 강한 광학 필드를 적용하여 전자가 이온 사이에서 흐르는 방식을 어떻게 바꿀 수 있는지 설명합니다. 연구원들은 구리 표면에 10-14 초 범위의 광학 펄스를 적용 하면 전자 특성, 예를 들어 전자 전도 또는 광학 반사를 변화시킬 수 있음을 발견했습니다. 이 논문은 RK Mellon 물리 및 천문학 교수 인 Hrvoje Petek과 대학원생 안디 리 (Andi Li)와 제 후아 왕 (Zehua Wang)과 독일 괴팅겐 대학교 (Göttingen University)의 마르셀로 이젤 (Marcel Reutzel)이 공동 저술했습니다. 그것은 5 월 에 Nature Communications 에 출판되었다 . 결과는 최근에야 예상되었던 고체의 전자적 성질의 성질에 대한 질문에 답한다고 Petek은 말했다. "강한 광학 필드를 적용하고 원자와 분자의 전자적 특성 을 바꿀 수 있다는 것이 오랫동안 알려져왔다 . 이것을 전자 구조의"드레싱 "이라고한다. 고체는 원자보다 훨씬 밀도가 높기 때문에 강한 광학 장은 먼저 물질을 손상 시키거나 그것의 전자 구조를 드레싱 할 것이다. 연구원들은 금속이 다소 견고하고, 광학 필드를 신중하게 적용하면 실제로 드레싱이 발생한다는 것을 발견했다. 페텍은 이번 연구 결과가 새로운 연구 분야의 문을 열어 줄 것이며 빛을 사용하여 물질의 속성을 제어함으로써 다양한 새로운 혁신을 도입 할 수 있다고 말했다. "이러한 분야를 적용하여 기존 전자 기기, 양자 컴퓨팅 또는 매우 짧은 시간 단위로 완전히 새로운 특성을 생성하기 위해 고체에 빛을 도입하는 완전히 새로운 어플리케이션으로 새로운 특성을 생성하는 방법을 생각할 수 있습니다." . "이론 자들은 그러한 드레싱이 실험실에서 블랙홀 증발 방법을 연구하는 데 사용될 수 있다고 생각했다 ." 이 팀은 다음으로 전자 장치에서 발견되는 선을 따라 여러 가지 다른 금속을 결합하여 손상없이 전자 구조를 드레싱 할 수 있는지 확인하는 방법을 조사합니다.
더 탐색 자기 및 전자 대역 토폴로지를 연결하는 트위스트 추가 정보 : Marcel Reutzel et al. 빛에 의한 초고속 준 입자 드레싱의 응집성 다차원 광전자 분광법, Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-16064-4 저널 정보 : Nature Communications 피츠버그 대학에서 제공
https://phys.org/news/2020-06-optical-fields-electrons-metal.html
.Physicists publish worldwide consensus of muon magnetic moment calculation
NASA 중력 지원 : 푹신한 행성과 강력한 망원경
주제 :천문학천체 물리학제임스 웹 우주 망원경 NASANASA 고다드 우주 비행 센터 으로 NASA 2020 년 6 월 13 일 천체 물리학 자 켈리 콜론 NASA의 고다드 우주 비행 센터의 천체 물리학자인 Knicole Colon는 캘리포니아 레돈도 비치의 노스 롭 그루먼 코퍼레이션 (Northrop Grumman Corporation)의 제임스 웹 우주 망원경 (James Webb Space Telesocpe)과 함께 일했습니다. 크레딧 : Knicole Colon
4,000 개 이상의 행성이 다른 별을 도는 것으로 알려진 과학자들은이 외계 행성들 중 다수가 우리의 행성과 상당히 다르다는 것을 발견했습니다. NASA 에는이 행성들의 다른 측면을 보는 우주선이 있습니다. 현재 TOS ( Transiting Exoplanet Survey Satellite)는 가능한 행성들에 대한 근처의 별들을 조사하고 있습니다. 향후 망원경이 더 탐색 할 후보를 식별하는 데 도움이됩니다. 다가오는 James Webb 우주 망원경 은 외계 행성의 대기를 조사하고 이들이 거주 가능한지에 대한 단서를 찾을 것입니다. NASA 천체 물리학자인 Knicole Colon는 Kepler, Hubble, TESS 및 Webb 임무에 대한 그녀의 작업을 설명하고 그녀가 좋아하는 행성을 둘러 보도록 안내합니다. Jim Green : James Webb가 출시 된 후 모든 종류의 환상적인 것들을 찾고 거주성에 대한 이해를 향상시킬 것입니다. 그러나이 행성들이 거주 가능할 수 있다는 사실을 알려주기 위해 실제로 측정해야 할 것은 무엇입니까? Knicole Colon : 우리가 얻을 수있는 모든 정보는 실제로 우주에 대한 이해를 잠시 멈추는 데 도움이 될 것입니다.
Jim Green : 안녕하세요. NASA의 수석 과학자 인 Jim Green이며이 "Gravity Assist"입니다. 이번 시즌“Gravity Assist”에서는 지구 너머의 삶을 찾고 있습니다. Jim Green : 저는 Knicole Colon 박사와 함께 있습니다. 그녀는 NASA의 Goddard 우주 비행 센터의 천체 물리학자인 연구 과학자이며 TESS 우주선을 사용하여 태양계 외부의 행성을 찾는 프로젝트를 이끌고 계획을 세우고 있습니다.
다가오는 제임스 웹 우주 망원경. 켈비, 중력 지원에 오신 것을 환영합니다. Knicole Colon : 저를 주셔서 감사합니다 케플러 -16b
2011 년 NASA의 케플러 임무는 케플러 -16b라는 행성을 발견했습니다. 공상 과학 영화 스타 워즈 (Star Wars)에서 타투 인은 루크 스카이 워커의 고향 세계의 이름이기 때문에 비공식적으로 "타투 인 같은"행성이라고 불립니다. 그러나 영화와 달리 케플러 -16b는 거주 용으로 생각되지 않습니다. 이것은 Kepler-16b (검은 색으로 표시)와 호스트 스타의 그림입니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech / R. 상처
Jim Green : Knicole, 왜 외계 행성에 대해 그렇게 흥분합니까?
Knicole Colon : 나는 외계 행성을 좋아합니다. 나는 외계 행성들과 그것들이 만들어 질 수있는 것, 그들의 표면이 어떤 것인지, 어떤 종류의 구름이 있는지, 어떤 식물이 있는지에 대해 생각하는 것을 좋아합니다. 우리는 태양계에 8 개의 행성과 다른 많은 작은 물체가 있으며, 지금 우리는 수천 개의 외계 행성을 알고 있기 때문에 모든 것이 정말 매력적이라고 생각합니다. 그렇기 때문에 계속해서 점점 더 많은 것을 배우게되어 기쁩니다.
Jim Green : 글쎄요, 저는 60 년대에 자랐습니다. 우리는 지구가 달 위로 올라가는 것을 보았을 때 아폴로 8 호가 될 때까지 지구를 잘 보지 못했습니다. 내가 이곳이 내 집이라는 것을 알 수있는 곳으로, 그것은 행성이며, 다른 행성과 비교 될 수 있고, 내 관점이 실제로 바뀌 었습니다. 그래서 당신은 이미 그 관점에서 자랐습니다.
Knicole Colon : 맞습니다. 나는 외계 행성이 발견되기 전에 여전히 태어 났기 때문에 외계 행성 이전의 막연한 시간을 기억하지만 더 이상 공상 과학이 아니라는 것을 알고 자랐습니다. 실제로 외계 행성이 있었고 우리는 아마도 혼자가 아닙니다.
Jim Green : 그렇습니다. 그리고 그들 중 하나는 우리가 지구라고 부르는 아름다운 푸른 대리석처럼 보일 수 있습니다.
Jim Green : 글쎄, 우리는 다양한 망원경을 사용했으며, 특히 행성을 찾기 위해 광학 및 근적외선 우주 망원경 외에도 지상 기반 망원경을 사용했습니다. Kilodegree Extremely Telescope Transit Survey 망원경과 같은 망원경은 실제로 당신과 당신의 그룹에 의해 사용되었습니다. 이 지상 망원경에 대해 더 자세히 말씀해 주시겠습니까?
Knicole Colon : 물론입니다. KELT 대중 교통 조사는 약 7 년 전에 제가 참여한이 재미있는 프로젝트이며,이 조사의 목표는 밝은 별 주변의 거대한 행성을 찾아서 이러한 유형의 행성이 얼마나 흔한 지 이해하는 것이 었습니다. 우리 자신의 태양계에는 실제로 이와 같은 행성이 없기 때문입니다. 이것들은 단지 며칠 안에 열리는 행성이므로, 그렇게 생각하고 싶다면 그들의 해는 며칠입니다. 그리고 KELT Survey를 사용하면 실제로는 아주 귀여운 작은 망원경이기 때문에 이름이 킬로 데 극도로 작은 망원경이라고합니다. 기본적으로 약 1.86 인치 조리개 인 42mm 카메라를 사용하며, 실제로는 별의 밝기를 측정하고 밝기의주기적인 딥을 찾는 통과를 찾고 있습니다.
Knicole Colon : 그리고 그 딥은 그 별 주위에 행성이 있고, 지구의 모든 관점에서 우리가 볼 수 있다는 것을 알려줍니다.
Jim Green : 그러면 언제이 망원경으로 관측을 시작했고 몇 개의 행성을 찾았습니까?
Knicole Colon : KELT 조사에서 총 26 개의 외계 행성이 발견되었습니다. 그래서 나는 반 쯤쯤에 설문에 참여했기 때문에 약 14, 15 년 동안 운영되었습니다. 짐 그린 : 와우. 킥 콜론 : 네. 꽤 긴 여정이지만 실제로 최근에는 운영을 중단했으며 이는 부분적으로 전천후 천문 외계 행성 위성 인 TESS Satellite의 성공 때문이었습니다. 그래서 KELT는 전성기에 정말 강력했습니다. 그러나… 짐 그린 : 알겠습니다 .
Knicole Colon : 이제 TESS가 인수되었지만 괜찮습니다.
Jim Green : 글쎄, 당신이 TESS에 참여하기 전에, 당신은 또 다른 멋진 외계 행성 임무에 참여했습니다 . 그리고 그것은 케플러 우주 망원경이었습니다.
Jim Green : 사실, 케플러는 우리가 공칭 임무라고하는 것보다 훨씬 오래 지속되었으며 모든 종류의 행성 관측을했습니다. 지금 수천 개의 행성. 케플러가 어떤 발견을하게 되었나요? 당신의 의견에서 가장 흥미로운 발견은 무엇입니까? 킥 콜론 : 네. 저에게는 그것이 첫 번째 외계 행성의 발견이라고 말해야한다고 생각합니다. 이것은 케플러 -16b라고 불리며, 두 개의 별 주위를 공전하는 행성입니다. 공상 과학에서 스타 워즈에서 그 사실을 아는 것은 한 가지입니다.
Jim Green : 맞습니다. 타투 인.
Knicole Colon : 그러나 그러한 행성계의 케플러 임무에서 직접적인 증거를 얻는 것은 매우 흥미로 웠습니다. 그리고 지금 우리는 더 많은 포경 행성을 발견했습니다. 그래서 그것은 더욱 흥미 진진합니다. Jim Green : 그렇습니다. 우리는해서는 안됩니다. 네. 우리는 이런 일이 일어날 때 예상치 못한 결과를 기대해야합니다. 그래요 허블 우주 망원경 과학 팀 의 일원이기도합니다 . 그 팀과 어떤 활동을했으며 HST에 어떻게 참여 했습니까?
Knicole Colon : 네, 몇 년 전에 일을 마치고 … NASA Ames에서 Kepler로 일하면서 NASA Goddard로 일했고, 다시 허블 팀에서 일할 기회가 무릎에 닿았습니다. 부분적으로 나는 외계 행성 배경을 가지고 있고 현재 팀에 특별한 전문 지식을 가진 사람이 없었기 때문에 대중과 과학 공동체 측면에서 많은 봉사 활동을 실제로 수행했습니다. 무엇보다 허블이 30 년이 지난 지금도 여전히 30 년 동안 강세를 유지하고 있다는 사실을 사람들에게 알려주십시오. 그래서 그것은 그것의 큰 부분 이었지만 과학계가 데이터를 수집하고 분석하는 데 필요한 자원을 가지고 있는지 확인했습니다. 허블에서. 그리고 내 역할에서 외계 행성에 대한 특별한 사고 방식.
Jim Green : 이제 TESS 임무에 참여했습니다. TESS에 대해 더 알려주십시오.
Knicole Colon : 예. 지금 매우 흥미로운 임무가 많이 있습니다. TESS는 정말… 케플러의 유산을 기반으로하고 있습니다. 케플러는 수천 개의 외계 행성을 발견했지만, 현재 TESS는 2018 년부터 우주에 올라 섰습니다. 그래서 우리는 발사 2 주년을 맞았습니다. 그 당시에는 현재 수천 개의 후보 행성이 실제로는 수백 개에 달합니다. 뿐만 아니라. 그러나 케플러와의 차이점은 주변의 밝은 별 주변에서 많은 행성을 발견한다는 것입니다. 그래서 우리는 허블과 같은 다른 시설을 따라 가고 실제로이 행성을 자세하게 특성화하고 대기를 연구 할 수있는 별입니다.
Jim Green : 실제로 Kepler는 매우 멀리있는 별 주변의 행성을 보았으며, TESS가 찾고있는 밝은 별을 보면 일반적으로 지구에 더 가깝습니다. 당신을 흥미롭게하는 TESS 조사에서 나오는 행성이 있습니까?
Knicole Colon : 물론입니다. 여기에 약간 편견이있을 수 있지만 가장 흥미로운 발견 중 하나는 내가 만든 팀이며 작은 별을 중심으로 한 3 행성 시스템입니다. 그러나 행성들 중 하나는 지구보다 작으며, 우리는이 밝은 주변의 별들 주위에서 그것들을보고 있다는 사실을 믿을 수 없을뿐입니다. 그들은 이미 허블 망원경으로 연구하고 있습니다. 대기는 구성 될 수있다.
Jim Green : 글쎄요, 당신이 알고 있듯이, 이런 종류의 우주 망원경은 이러한 이동을 볼 것입니다. 즉, 행성이 그 별 앞에서 이동하기 때문에 별의 빛이 내려간 다음 다시 올라가는 것을 의미합니다. 실제로 확인하고 싶은 것은 그 궤도를 알아 낸 다음 다시 발생하는 것을 의미합니다.
Jim Green : Kepler는 많은 행성을 관찰했으며, 우리는 Kepler와 함께 행성 분포를 결정할 수있었습니다. 그로부터 나온 놀라움이 있었습니까?
Knicole Colon : 외계 행성 과학자가되기위한 저의 목표는 일반적인 행성이 어떻게 우리 태양계에서 왔는지 이해하는 것이 었습니다. 그래서 목성은 얼마나 흔합니까? 지구는 얼마나 흔합니까? 그러나 케플러는“잠깐만 요. 가장 일반적인 크기의 행성은 실제로 우리 태양계에서 해왕성 보다 작습니다 .” 지구와 해왕성 사이에 있으며 태양계에는 그런 것이 없습니다. 그렇다면 우리 태양계에서 가장 일반적인 크기의 행성을 어떻게 찾을 수 없습니까? 그것은 내 마음을 날려 버리고, 우리가 배울 것이 훨씬 많다는 것을 의미합니다. 짐 그린 : 예. 사실 그것은 저에게도 큰 놀라움이었습니다. 행성 행성 과학자로서 접근하면서, "좋아요, 성운이 무너지면 별이 생길 것입니다.하지만 큰 행성도있을 것입니다." 목성이 많을 것이라고 생각했지만, 그렇지 않습니다. 지구와 해왕성 사이의 슈퍼 지구 또는 미니 해왕성이라고 부르는이 더 큰 행성들은 실제로 연구하기에 흥미 진진한이 새로운 행성들입니다.
Jim Green : 글쎄, 당신은이 새로운 유형의 행성을 언급했습니다. 내가 당신이 찾고있는 가장 좋아하는 지구 유형, 초 지구라고 부르는 것입니까?
Knicole Colon : 그중 하나입니다. 나는 많은 즐겨 찾기가 있습니다. 그것은 우리 태양계와는 매우 다르기 때문에 확실히 하나입니다. 그러나 제가 관심이있는 또 다른 신흥 클래스가 있습니다. 이것들은 극도로 저밀도 행성이라고 불리는 것입니다. 푹신한 행성. 밀도가 너무 낮은 곳에서는 기본적으로 스티로폼의 밀도를가집니다. 그리고 그것이 우리가 여기서 말하는 것입니다.
Knicole Colon : 그리고 그들은 목성의 크기입니다. 그래서 그것은 속이는 것입니다. “아, 그들은 단지 거대한 행성 일뿐입니다.” 그러나 그들은 정말로 질량이 적으며,이 사람들이 어떻게 형성되고 진화했는지 알고, 정말 푹신한 분위기를 유지하는 것이 궁금합니다. 왜냐하면 그것은 아마도 여기서 일어나고 있기 때문일 것입니다. 그래서, 그 발견
Jim Green : 맞습니다. Knicole Colon :… 흥미 롭습니다. 짐 그린 : 참으로. 목성 , 그것이 큰 물고기 사발이라면, 그 물고기 사발에 수천 개의 지구를 넣을 수 있지만 목성은 그 질량이 지구 질량의 약 300 배에 불과합니다. 그것은 밀도가 지구보다 훨씬 작다는 것을 의미합니다. 그래서 핵심에 무엇이 있는지, 그 구성이 무엇인지, 암석 재료가 있는지 여부에 관계없이, 행성이 형성되는 측면에서이 푹신하고 큰 행성들이 우리에게 알려줄 많은 물리학이 있습니다. Knicole Colon : 물론입니다. 킥 콜론과 엘리사 킨 타나 NASA 천체 물리학자인
Knicole Colon와 Elisa Quintana는 NASA의 외계 행성 임무에서 나온 스티커를 사용했습니다. 크레딧 : Knicole Colon
Jim Green : 글쎄요, 당신이 참여하고있는 또 다른 활동은 우리의 새롭고 환상적인 망원경,
James Webb 우주 망원경입니다. 그 특정 임무에서 당신의 역할은 무엇입니까? 킥 콜론 : 네. 이 역할을 수행하게되어 매우 기쁩니다. 그것은 기본적으로 모든 외계 행성에 관한 것이므로 대중의 봉사 활동과 관련하여 외계 행성에 관한 모든 것에 대해 커뮤니티와 관계를 맺고 있지만 Webb가 외계 행성을 연구 할 수있는 방법과 이미 외계 행성을 연구 할 계획에 대해 과학자들과 의사 소통을합니다. 따라서, 우리는 이미 외계 행성 연구를위한 프로그램을 가지고 있으므로, 예를 들어 과학 첫해 계획에 무엇이 있는지 알고 있어야합니다.
Knicole Colon : 그리고 실제로, 나는 Webb 팀의 다른 팀과 협력하여 우리가 일단 외계 행성 데이터를 분석 한 후에 과학적 결과를 추출 할 수 있도록 필요한 모든 도구를 갖추고 있는지 확인합니다 그들에게서 배우십시오. 알다시피, 그것이 최종 목표입니다.
Knicole Colon : 기본적으로 우주 망원경으로는 접근 할 수없는 긴 적외선 파장에 접근 할 수있게됩니다. 뿐만 아니라 감도가 향상되어 실제로 작은 신호를 측정 할 수 있습니다. 예를 들어, 외계 행성의 대기에서. 그러나 과학과 이러한 유형의 관측 능력을 넘어서서 Webb의 기술적 측면에 대해 생각하는 것은 정말 깔끔합니다. 내 말은, Webb는이 6.5 미터의 1 차 거울을 가지고 있으며, 실제로 망원경이 발사 된 후 펼쳐질 18 개의 분리 된 부분으로 구성되어 있으며 그들은 하나의 거울 역할을합니다.
Knicole Colon : 우주에서 펼쳐지는 것이 정말 매력적이며 그것이 작동하는지 확인하는 것은 전혀 다른 게임입니다. Webb에는 문자 그대로 테니스 코트 크기의 선 쉴드가 있으며 Webb를 시원하게 유지하여 실제로 민감한 측정을 수행 할 수 있습니다. 따라서이 특별한 특수 구성 요소는 모두 획기적인 과학을 수행 할 수 있도록 함께 제공됩니다.
Jim Green : 그래, Webb는 우리가 궤도에 넣은 가장 큰 우주 망원경이며, 적외선 범위에서 다른 물체를 볼 수 있다는 점에서 절대적으로 환상적이어야합니다. 우주에서 가장 뜨거운 것은 무엇이든 볼 수있는 신호를 생성 할 것입니다. 그래서 우리 행성은 46 억 년 전에 지구가 만들어 졌을 때 여전히 식어 가고 있습니다. Webb가 할 수있는 일에 너무 흥분되어 있습니다. 우리 태양계를 살펴볼뿐만 아니라 다양한 외계 행성을 잘 살펴 봅니다. 그렇다면 Webb이이 외계 행성을 보는 데있어 가장 큰 공헌은 무엇이라고 생각하십니까?
Knicole Colon : Webb는 지구만큼 작은 행성에서부터 우리 태양보다 훨씬 작은 궤도 별에서부터 거대한 별 궤도를 도는 거대한 행성에 이르기까지 다양한 행성을 실제로 볼 것입니다. Webb는 허블이 이미 제공 한 것 이상의 새로운 정보를 제공 할 수있을 것입니다. Webb를 통해 우리는 메탄, 일산화탄소, 이산화탄소, 외계 행성 환경에서 이러한 유형의 화학 물질에 대한 구체적인 증거를 찾을 수있게 될 것입니다. 그들이 어떻게 진화 했습니까? 이 모든 것이 우리의 태양계 행성을 이해하는 여정에 도움이되기 때문입니다. 우리가 얻을 수있는 정보는 실제로 우주에 대한 이해에서 앞으로 나아가는 데 도움이 될 것입니다.
Jim Green : 사실, Webb이이 외계 행성과 그 대기를 본다면 적외선에서 무엇을 찾을 것입니까? Knicole Colon : 네, Webb이 외계 행성을 보는 두 가지 방법이 있습니다. 그래서 우리는 Webb가 외계 행성 (exoplanet)의 이동을 보는 방법에 대해 이미 이야기했습니다. 따라서 Webb는 행성이 행성 앞을 지나가는 것을 보거나 행성이 별 뒤를 지나갈 때 보이는 경우가 있습니다. 그 정보는 빛의 파장의 함수로서 그래서, 적외선에서, 당신은 "오,이 행성의 대기에 흡수되는 메탄이 있습니다." 그것은 Webb에서 볼 수있는 것입니다. 그리고 거대에서 작은 것까지 모든 크기의 외계 행성에서이 작업을 수행 할 수 있습니다. 정말 흥미 롭습니다. 그리고 Webb은 많은 행성들을 위해 그렇게 할 수있을 것입니다.
Knicole Colon : 그러나 Webb는 또한 행성의 직접적인 이미지를 찍을 수 있습니다. 따라서 기본적으로 누군가 휴대 전화에서 카메라로 사진을 찍을 수 있습니다. 물론 Webb의 악기는 다르게 설계되어 행성으로 별을 찍을 때 별빛을 억제하도록 설계되었습니다. 별빛은 행성에 비해 매우 밝기 때문입니다. 지구에서 그 희미한 빛을 원하고, 그것이 우리가 여기서하려고하는 것입니다. 그와 비슷하게“아, 메탄, 이산화탄소, 대기 중에는없는 것이 있습니까?”라고 말할 수 있습니다. 그 작은 창백한 점에서.
Knicole Colon : 물론 어려운 점은 바위 같은 행성의 대기가 실제로 매우 얇아서 Webb가 제공 할 수 있다는 것입니다. 우리는 바위 같은 작은 행성의 대기를 처음으로 엿볼 수도 있습니다. 표면에 액체 물을 공급하기에 적합한 온도이며 표면에 생명을 유지하기에 적합한 조건 일 수 있습니다. 하지만 저는 Webb이 여정의 첫 번째 단계라고 생각합니다. 미래 망원경이 지금 설계되고 고려되어 건설 될 수 있으며, 그로 인해 훨씬 더 경계를 넓히고, 우리에게 정말 확실한 증거가 될 수 있습니다. 좋아, 여기에는 삶에 도움이되는 분위기가있다.”
Jim Green : 정말 신나 네요. 당신은 개인적으로 지구 너머에 생명이 있다고 생각합니까?
Knicole Colon : 알고 있습니다. 나는 그렇게 생각합니다. 지구상에서 발견되는 것과 같은 것이 있다면 어떤 종류의 생명이 존재할 수 있는지 전혀 알지 못하지만 동시에 지구에는 다양한 환경에 존재하는 다양한 종류의 생명체가 있습니다. 지구 밖에서 삶을 살 수없는 방법을보십시오. 어쩌면 우리는 내 인생에서 그것을 발견 할 것입니다. 희망 할 수 있습니다. 그러나-
Jim Green : 아뇨. 그렇게 할 수 있어야합니다. 우리는 흔적에 뜨겁다.
Knicole Colon : 맞습니다.
Jim Green : 포기하지 마십시오. 가서 해보자.
Jim Green : 글쎄요, Knicole, 나는 항상 손님에게 그 사건이나 사람, 장소, 또는 그들에게 무슨 일이 있었는지 말해달라고 부탁합니다. 나는 그 사건을 중력 지원이라고 부릅니다. 그래서 니콜, 당신의 중력 지원은 무엇입니까?
Knicole Colon : 두 가지 대답을해도 괜찮습니까? 짐 그린 : 물론입니다. 예, 때때로 우리 모두 약간의 여유가 필요합니다. 킥 콜론 : 네. 글쎄, 그것은 두 가지 동시 사건이었다. 그리고 실제로, 그것은 어린 십대가되는 것으로 요약되며, 나는 아빠가 천문학에 관심을 가지도록 격려하기 시작하면서 공상 과학 소설에 사랑에 빠졌으며, 그의 관심은 그가 단지 관심이 있다는 사실에서 나왔습니다. 그는 공상 과학 소설을 좋아하기 시작했고 특정 영화가 실제로 저에게 영감을 주었고 천문학을 추구하도록 장려했습니다. 그리고 그 일들이 저의 과학자라는 아이디어에 대해 정말로 흥분하게되었고, 오늘날까지도 저는 여전히 과학자가되어서 매우 기쁩니다. 짐 그린 : 글쎄요, 공상 과학 소설에서 말하는 것처럼 두 별을 도는 행성 인 타투 인을 발견하게 된 이유가 무엇입니까? 하지만 칼 세이건이 저술 한 저서, 콘택트, 그리고 지구 너머의 삶을 찾는 후속 영화에 대해 당신이 정말로 흥분한다고 들었습니다.
Knicole Colon : 예. 100 % 그것은 저를 정말로 바닥에 놓은 첫 번째 책과 영화 중 하나입니다. 내 인생을 발견하면 어떤 모습 일지 궁금해? 인류는 어떻게 반응할까요? 우리는 어떻게 그들과 의사 소통을합니까? 자라서 실제로 이런 일을 할 수 있을까요? 그리고 몇 년이 지난 지금 저는 여기 있습니다.
Jim Green : 맞습니다.
Knicole Colon : TESS 및 Webb와 함께 그 목표를 달성했습니다.
Jim Green : 맞습니다. 과연. 사실, 네 말이 맞아 또한 지구 너머에 생명이 있다는 것을 확실히 할 때 어떤 일이 일어날 지, 어떻게 설명 할 것인지, 어떻게 설명 할 것인지, 어떻게 상호 작용할 것인지에 대해 미리 생각해야합니다. 대중과의 상호 작용, 반응, 그리고 예상을 시도합니다. 킥 콜론 : 네. 정말 재미있을 것입니다. 그렇기 때문에 제가 주변에있을 수 있기를 바랍니다. 내 생애에
Jim Green : 글쎄요. 나는 당신이 그렇게하기를 바랍니다. 당신이 찾길 바래요 Knicole Colon : 그 작업을하겠습니다. 짐 그린 : 좋습니다. 글쎄요 큰. 켈리, 정말 고마워 나는 여러분의 광대 한 경험과 외계 행성을 가진 지구 너머의 삶을 찾고있는 진보에 대해 오늘 당신과 이야기하는 것을 정말 즐겼습니다.Knicole Colon : 감사합니다. 나는 당신과 이야기하는 것을 정말로 좋아했습니다.
Jim Green : 다음에 지구 너머의 삶을 찾기위한 여정을 계속하면서 저와 함께하십시오. 저는 Jim Green이고 이것은 "Gravity Assist"입니다.
https://scitechdaily.com/nasa-gravity-assist-puffy-planets-and-powerful-telescopes/
.음, 꼬리가 보인다
A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)
B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
참고.
https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/
https://phys.org/news/2019-09-black-hole-center-galaxy-hungrier.html
https://phys.org/news/2019-09-programmable-swarmbots-flexible-biological-tools.html
https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.html
http://www.sci-news.com/astronomy/earth-sized-exoplanet-habitable-zone-red-dwarf-toi-700d-07991.html
또 다른 모델은 TOI-700d를 구름이없는 전 지구의 현대 지구 버전으로 묘사합니다. 별빛이 행성의 대기를 통과 할 때 이산화탄소와 질소와 같은 분자와 상호 작용하여 스펙트럼 선 (spectral line)이라고하는 독특한 신호를 생성합니다.”또한 과학자들은 TOI-700d의 20 가지 모델 게시되었습니다 .
버전에 대해 시뮬레이션 된 스펙트럼을 생성했습니다.First Optical Measurements of Milky Way’s Mysterious Fermi Bubbles
.ATLAS Experiment searches for rare Higgs boson decays into a photon and a Z boson
희소 한 iggs 스 보손에 대한 ATLAS 실험 검색은 광자와 Z 보손으로 붕괴
에 의해 ATLAS 실험 그림 2 : 데이터에서 H → Zγ 선택을 만족하는 이벤트의 가중 Zγ 질량 분포. 이벤트는 예상 신호의 68 %를 포함하는 Zγ 질량 창에서 예상 신호와 배경으로 가중치를 적용합니다. 파란색 실선은 적합 신호와 배경 모델을 표시하고 점선은 적합 배경 성분의 모델을 표시합니다. 크레딧 : ATLAS Collaboration / CERN JUNE 12, 2020
Higgs boson은 2012 년 CERN의 LHC (Large Hadron Collider)에서 ATLAS 및 CMS Collaboration에 의해 발견되어 광자, W boson 및 Z boson 쌍으로 붕괴됩니다 . 그 이후로,이 실험의 물리학 자들은 다른 생산 및 붕괴 과정에 대한 연구를 통해 iggs 스 보손의 성질에 대한 큰 통찰력을 얻었습니다. 상단 쿼크와 의 커플 링 과 마찬가지로 타우 립톤 과 하단 쿼크의 쌍으로의 붕괴가 이루어 졌다 . 그러나 iggs 스 보손이 아직 알려지지 않은 입자 또는 힘과 상호 작용할 수 있는지에 대한 의문이 남아 있습니다. 발견 된 지 8 년 후에 ATLAS는 표준 모델에 의해 예측 된 모든 iggs 스 보손 붕괴 의 거의 90 %를 관찰했습니다 . 아직 보지 못한 iggs 스 보손의 드문 부패는 Z 보손과 광자 (Zγ)에 대한 것입니다. 이 붕괴는 물리학 자에게 특히 중요합니다 . 속도 가 변경 될 수있는 무거운 "가상"(아마도 새로운) 입자를 포함하는 프로세스를 통해 진행됩니다 . ATLAS Collaboration은 iggs 스-보손의 부패를 Zγ로 검색 하는 새로운 결과 를 발표했습니다 . 이 결과는 전체 LHC Run-2 데이터 세트를 사용하여 이전 ATLAS 결과보다 거의 4 배 많은 Higgs-boson 이벤트를 분석합니다. 표준 모델에 따르면, iggs 스 보손의 0.15 %가 Zγ로 쇠퇴합니다. 이는 iggs 스-보손이 발견 채널 중 하나 인 2 개의 광자로 쇠퇴하는 것과 비교됩니다. 그러나 Z 보손은 광자와 달리 거의 즉시 붕괴되며 직접 관찰 할 수 없습니다. 대신, Z 보손은 그들의 붕괴를 통해 전자 또는 뮤온 쌍으로 재구성된다. Z 보손의 7 % 미만이 이러한 방식으로 붕괴하므로 10,000 개의 표준 모델 iggs 스 보손에서 약 1의 작은 예상 신호 만 프로브 할 수 있습니다.
그림 1 : 후보 Higgs-boson의 이벤트 표시는 광자와 Z boson으로 붕괴하고, Z boson은 두 개의 뮤온으로 붕괴합니다 (빨간색으로 표시). 녹색 사각형은 전자기 열량계 셀의 에너지 침전물에 해당하고 노란색 사각형은 하드론 열량계 셀의 에너지 침전물에 해당합니다. 크레딧 : ATLAS Collaboration / CERN
background 스-보손 사건을 풍부한 배경 과정과 분리하기 위해, ATLAS 물리학자는 재구성 된 Z- 보손과 광자의 질량 분포에 적합했습니다. 이 맞춤은 신호의 다양한 모양 (좁은 피크)과 백그라운드 프로세스 (매끄러운 분포)를 활용하여 신호 및 백그라운드 이벤트 수를 동시에 결정합니다. 탐색 감도를 높이기 위해 물리학 자들은 잠재적 인 Higgs-boson 사건을 각각 예상되는 신호 대 배경 비율을 가진 여러 범주로 분리했습니다. weak 스 보손이 두 개의 약한 보손의 상호 작용을 통해 두 개의 정류 제트와 함께 생산되는 이러한 범주 중 하나는 다변량 판별 기 (또는 "부스팅 된 결정 트리")를 사용하여 다른 iggs 스-보손 생산 모드와 구별했습니다. 다른 범주는 광자 또는 iggs 스-보손 후보의 운동량, 또는 Z- 보손이 전자 또는 뮤온 쌍으로 붕괴되는지 여부를 특징으로한다. 물리학 자들은 선택된 사건에서 재구성 된 Z boson과 photon의 질량 분포를 연구하여 Higgs bosons의 Zγ 붕괴로 인한 초과분을 찾기 위해 이러한 모든 범주를 동시에 조사했다. 그림 2는 모든 범주에 걸쳐 결합 된 Z-boson-plus-photon 질량 분포를 보여줍니다. 데이터에서 2.2 표준 편차 (관찰을 선언하는 데 필요한 5)의 의미에 해당하는 표준 모델에서 예상되는 것보다 약 두 배 높은 신호 수율이 발견되었습니다. 결과적으로 ATLAS 물리학자는 95 % 신뢰 수준 에서 표준 모델에 의해 예측 된 것보다 3.6 이상 높은 생산 속도 를 배제 할 수 있습니다 . iggs 스 보손이 Zγ로 붕괴하는 데 더 많은 데이터가 필요하다.
더 탐색 아틀라스 실험은 iggs 스 보손의 '아름다움'을 측정 추가 정보 : ATLAS 탐지기 arXiv : 2005.05382 [hep-ex] arxiv.org/abs/2005.05382 와 13 TeV에서 양자 양성자 충돌에서 Higgs boson의 Zγ 붕괴 모드 검색 ATLAS 실험에서 제공
https://phys.org/news/2020-06-atlas-rare-higgs-boson-photon.html
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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