Во Вселенной обнаружили древние магнитные поля

Астрономы обнаружили доказательства того, что пространство между галактиками во Вселенной заполняют многочисленные магнитные поля, родившиеся еще во времена Большого взрыва. Такой вывод ученые сделали, пытаясь объяснить, почему полученные ими фотографии окрестностей черных дыр оказались нечеткими. Статья исследователей опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters. Коротко работа описана в пресс-релизе Калифорнийского института технологий.

Ученые исследовали сверхмассивные черные дыры — несмотря на то что гравитация самих черных дыр не отпускает от себя даже свет, разогретая материя, падающая на дыры, является очень мощным источником излучения. Используя данные, переданные различными телескопами, астрономы составляли изображения черных дыр и их окрестностей. Оказалось, что они получаются не такими резкими, как ожидалось.

Исследователи предложили объяснение наблюдаемого эффекта, из которого следует, что Вселенную повсеместно "пересекают" магнитные поля. Ученые рассуждали так: высокоэнергетические фотоны, испускаемые различными источниками, взаимодействуют с заполняющим пространство фоновым излучением, и в результате этих взаимодействий образуются пары электрон-позитрон. Эти частицы в итоге последующих взаимодействий вновь рождают фотоны.

Сами по себе эти процессы не должны приводить к искажению изображений, однако в том случае, если во Вселенной повсеместно присутствуют даже слабые магнитные поля, они будут влиять на движение заряженных электронов и протонов, изменяя их изначальные траектории. Этот эффект уже будет влиять на качество изображений, получаемых телескопами. Проанализировав искажения, авторы новой работы заключили, что в среднем магнитные поля в космическом пространстве в квадриллион раз слабее магнитного поля Земли. Ученые полагают, что поля образовались вскоре после Большого взрыва еще до того, как образовались звезды и первые галактики.

Недавно другой коллектив исследователей представил результаты работы по изучению еще одного явления, которое несет информацию о Большом взрыве, — микроволнового фонового излучения. Проанализировав характер его распределения, специалисты заключили, что в первые мгновения после образования Вселенной разные ее участки расширялись с различной скоростью. Работа ученых носит сугубо теоретический характер.

Полупроводники из арсенида галлия

Новый дешевый метод изготовления пластин на основе арсенида галлия — полупроводника, превосходящего традиционный кремний по многим параметрам, разработали ученые, пишет журнал Nature в четверг.

По мнению исследователей, метод может быть использован для создания нового поколения многих устройств, в том числе и коммерчески оправданного производства солнечных батарей с высокой эффективностью.

Арсенид галлия является полупроводниковым соединением галлия и мышьяка, а также третьим по масштабам использования в полупроводниковой промышленности, после германия и кремния.

Хотя арсенид галлия обладает рядом преимуществ по сравнению с кремнием, до сих пор он применяется весьма ограниченно в ряде специальных устройств, где без него нельзя обойтись. В частности, он применяется при изготовлении солнечных элементов Международной космической станции (МКС). Они в два раза более эффективны по сравнению с лучшими кремниевыми аналогами.

Сообщается, что основным ограничением к массовому использованию арсенида галлия является его стоимость, которая во многом определяется существующими технологиями его обработки.

Авторы исследования — группа ученых под руководством Джона Роджерса из Иллинойского университета в Урбане-Шампейн, США, разработали технологию, которая позволяет обойти наиболее дорогостоящую стадию изготовления арсенида галлия.

По методике Роджерса, арсенид галлия можно изготавливать в виде тонких пленок, наращиваемых на поверхности арсенида алюминия, после чего, при помощи тонких химических манипуляций и обычного силиконового канцелярского штемпеля, полупроводник можно от этой подложки отделить, передает РИА "Новости".

Сообщается, авторы исследования продемонстрировали применимость подобных пластин арсенида галлия для изготовления солнечных батарей. Для того, чтобы эта технология стала коммерчески оправданной, ученым предстоит научиться получать пластины больших размеров.

Как стало известно, исследователи, уже основавшие свою инновационную компанию, надеются добиться разработки солнечных батарей, стоимость которых позволит "снимать" с них 1 Ватт мощности при коммерчески оправданных затратах в 1 доллар США.

"Мы думаем, что у нас получится, однако сказать наверняка можно будет только после того, как мы действительно возьмем и сделаем это", — отметил Роджерс.