Российские итоги года в физике и астрономии
Самые значимые события уходящего года в России: от запуска космической обсерватории «Спектр-РГ» до связанных пар нуклонов.
Событием года в нашей стране, несомненно, следует признать старт проекта «Спектр-РГ». 21 октября Российско-германская обсерватория «Спектр-РГ», запущенная в космос 13 июля, успешно вышла на запланированную рабочую орбиту вокруг точки Лагранжа L2 системы «Солнце—Земля» на расстоянии полутора миллионов километров от Земли и дала первые результаты. Первоочередной задачей «Спектра-РГ» станет получение подробной карты видимой Вселенной в рентгеновском и гамма диапазонах с недоступной ранее точностью. Подробнее об этом проекте в статьях . «Спектр-РГ». Обсерватория для нового обзора неба и «Первый свет» телескопа eROSITA
30 августа российским астрономом-любителем Геннадием Борисовым на самодельном 65 см телескопе открыт второй после астероида Оумуамуа межзвёздный объект – комета, получившая предварительное название C/2019 Q4 (Borisov), а затем, окончательное: 2I/Borisov (I – от interstellar – межзвёздный, а 2 – номер в списке межзвёздных объектов). Её гиперболическая орбита имеет эксцентриситет около 3,4, который нельзя объяснить возмущением со стороны больших планет. Это однозначно свидетельствует, что комета не принадлежит Солнечной системе, а следует через нее транзитом. В последующие месяцы комета активно изучалась астрономами всего мира.
Физики НИИЯФ МГУ совместно с зарубежными коллегами обнаружили, что протоны и нейтроны в ядрах атомов образуют пары. Они провели в Лаборатории Томаса Джефферсона (США) эксперимент по изучению структуры атомных ядер. Исследователи наблюдали прямое выбивание электронами из ядер протонов и нейтронов и определяли импульс, которым выбиваемый нуклон обладал в ядре. Выяснилось, что, несмотря на разное количество протонов и нейтронов в ядрах, высокоимпульсных протонов и нейтронов в них всегда поровну, в отличие от низкоимпульсных нуклонов. Это означает, что высокоимпульсные протоны и нейтроны образуют пары. Этот результат не укладывается в общепринятые представления модели оболочечного строения ядра и может помочь разгадать происхождение, так называемого, EMC-эффекта, открыт ещё в 1983 году, и остающегося до сих пор одной из основных нерешённых проблем в области ядерной физики.
25 марта Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) официально открыл «фабрику сверхтяжелых элементов», основой которой стал новый ускоритель циклотрон ДЦ-280, разместившийся в экспериментальном корпусе, оснащенном современными системами для обеспечения работ. По своим характеристикам «Фабрика» превосходит все существующие в мире установки. С её помощью российские физики собираются получить ещё не открытые 119-й и 120-й элементы периодической таблицы Менделеева и исследовать уже известные сверхтяжёлые элементы, о которых пока мало что известно. Это расширит наши знания о природе и, возможно, внесёт поправки в сам периодический закон в области сверхтяжелых элементов.
В июле 2019 года Баксанская нейтринная обсерватория (БНО) Института ядерных исследований РАН (ИЯИ) приступила к проведению эксперимента BEST (Baksan Experiment on Sterile Transitions). Этот эксперимент ИЯИ РАН готовил несколько лет совместно с НИЦ «Курчатовский институт», Росатомом и Объединённым институтом ядерных исследований в Дубне. Его цель — обнаружение так называемых стерильных нейтрино, гипотетического четвёртого вида нейтрино, совершенно невзаимодействующего с веществом. Подробности в статье «Охота за стерильным нейтрино».
В июне Пущинская радиоастрономическая обсерватория АКЦ ФИАН сообщила об обнаружении девяти так называемых быстрых радиовсплесков – коротких радиоимпульсов, энергия которых эквивалентна энергии, излучаемой Солнцем за несколько десятков тысяч лет. Поиск причин этого космического явления – одна из актуальных задач современной астрономии. За последние 12 лет было обнаружено всего несколько десятков таких импульсов, а российская обсерватория добавила к ним сразу девять. Причём, один из них повторяющийся. Это всего третий подобный сигнал. Пришли радиовсплески со стороны Галактик Андромеды (M 31) и Треугольника (M 33).
