Para peneliti telah menciptakan model relativistik yang menunjukkan bahwa gelombang gravitasi mungkin membawa petunjuk tersembunyi tentang materi gelap di dekat lubang hitam masif. Penelitian baru dari para ilmuwan di Universitas Amsterdam menguraikan bagaimana gelombang gravitasi yang dihasilkan oleh lubang hitam dapat menawarkan cara untuk mendeteksi materi gelap dan mempelajari lebih lanjut perilakunya. Pusat ke (…)

JetMedia Digital Agency

Para ilmuwan akhirnya mengamati gelombang magnet memutar yang telah lama dicari, yang dikenal sebagai gelombang torsional Alfvén, di korona Matahari—mengakhiri pencarian selama delapan dekade yang dimulai pada tahun 1940-an. Dengan menggunakan Teleskop Surya Daniel K. Inouye yang canggih di Hawaii, para peneliti menangkap bukti langsung pertama dari gelombang kecil dan konstan ini, yang mungkin bertanggung jawab atas pemanasan bagian luar Matahari (…)

JetMedia Digital Agency

Bima Sakti beriak seperti gelombang kosmik yang luas. Pengukuran akurat yang dilakukan Gaia mengungkap adanya gerakan kolosal yang menyapu cakram galaksi, sebuah gema dari sesuatu yang misterius di masa lalu galaksi kita. Bimasakti sama sekali tidak statis. Ia berputar dan bergetar, dan pengamatan baru dari teleskop luar angkasa Gaia milik Badan Antariksa Eropa sekarang (…)

RisalahPos.com Network

Sebuah tim peneliti telah menemukan cara mengontrol polariton Dirac Plasmon dengan halus dalam isolator topologi Metamaterialmengatasi tantangan lama di Terahertz jangkauan.

Dalam dunia nanoteknologi canggih saat ini, kemampuan untuk mengendalikan cahaya pada skala yang sangat kecil sangat penting untuk terobosan dalam transfer data yang lebih cepat, sistem deteksi ultra-sensitif, dan teknologi pencitraan generasi berikutnya. Di jantung perbatasan ini adalah Dirac Plasmon Polaritons (DPPs), gelombang yang tidak biasa yang menggabungkan cahaya dengan gerakan elektron dalam bahan dua dimensi yang sangat tipis.

Tidak seperti gelombang cahaya biasa, yang dibatasi oleh kecepatan cahaya alami di ruang bebas, DPP memiliki kemampuan untuk mengompres cahaya menjadi spasi hingga seratus kali lebih kecil dari panjang gelombang aslinya. Kemampuan luar biasa ini menjadikannya alat yang kuat untuk memanipulasi cahaya di nanojauh di luar jangkauan optik konvensional.

Apa yang membedakan DPP adalah bagaimana mereka berperilaku dalam bahan Dirac seperti graphene dan isolator topologi. Dalam bahan -bahan ini, elektron bergerak seolah -olah mereka tanpa massal, memberikan DPP fleksibilitas yang luar biasa. Karakteristik ini membuat mereka sangat mudah beradaptasi dengan perubahan lingkungan dan memposisikannya sebagai komponen utama untuk masa depan perangkat nano-optoelektronik.

Pentingnya mereka tumbuh lebih jauh dalam rentang frekuensi terahertz (THZ) – bagian dari spektrum elektromagnetik yang terletak di antara gelombang mikro dan cahaya inframerah. Sering disebut sebagai “celah THz,” rentang ini adalah salah satu bidang yang paling sedikit dieksplorasi dalam sains dan teknologi. Namun itu memiliki janji besar untuk aplikasi termasuk skrining keamanan, komunikasi nirkabel, dan diagnostik medis canggih. Terlepas dari potensi ini, secara efektif mengendalikan cahaya pada frekuensi THZ tetap menjadi hambatan yang persisten.

Bagaimana DPP dapat menjembatani kesenjangan

DPP menawarkan solusi. Karena mereka dapat membatasi dan membimbing gelombang di skala nano, mereka dapat menyebabkan komponen fotonik THZ yang kompak dan efisien, seperti detektor, modulator, dan pandu gelombang. Kemampuan untuk menyetel dan mengarahkan gelombang ini membuka pintu ke sirkuit fotonik yang dapat dikonfigurasi ulang, dengan aplikasi mulai dari teknologi kuantum hingga komputasi yang sangat cepat.

Dalam makalah baru yang diterbitkan di Cahaya: Sains & Aplikasitim ilmuwan yang dipimpin oleh Prof. Miriam Serena Vitiello telah mengembangkan metode baru untuk secara tepat mengendalikan perilaku Dirac Plasmon Polaritons (DPPs)-osilasi kolektif pembawa muatan tanpa massal-dalam bahan dua dimensi, membuka kemungkinan baru untuk teknologi nanofotonik canggih.

DPP sangat penting untuk memanipulasi cahaya pada skala nano, tetapi momentum tinggi dan kehilangan sinyal yang cepat pada frekuensi terahertz (THz) telah membuat mereka sulit untuk memanfaatkan.

Metamaterial teknik untuk presisi

Sekarang, tim peneliti telah menunjukkan pendekatan baru menggunakan metamaterial isolator topologi yang terbuat dari bi₂se₃ epitaxial. Dengan merancang dan membuat struktur nano yang digabungkan secara lateral – yang disebut metaelement – dengan jarak tertentu, mereka dapat menyetel gelombang DPP melalui kontrol geometris.

Menggunakan mikroskop dekat fase-sensitif tingkat lanjut, tim berhasil meluncurkan dan mencitrakan propagasi DPP dalam struktur nano ini.

Studi ini mengungkapkan bahwa menyesuaikan jarak antara metaelement yang digabungkan dapat meningkatkan gelombang polariton hingga 20% dan memperpanjang panjang atenuasi lebih dari 50%.

“Temuan ini merupakan langkah yang signifikan menuju pengembangan perangkat optik THZ yang dapat merdu dengan kehilangan energi yang lebih rendah dan peningkatan kinerja. Terobosan ini dapat membuka tempat baru untuk nanofotonik THz, optik non-linear, dan perangkat fotovoltaik yang hemat energi,” perkiraan para ilmuwan.

Reference: “Tracing terahertz plasmon polaritons with a tunable-by-design dispersion in topological insulator metaelements” by Leonardo Viti, Chiara Schiattarella, Lucia Sichert, Zhengtianye Wang, Stephanie Law, Oleg Mitrofanov and Miriam S. Vitiello, 26 August 2025, Cahaya: Sains & Aplikasi.
Dua: 10.1038/S41377-025-01884-0

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.
Ikuti kami di google, temukan, dan berita.

UC Riverside telah mengembangkan teknologi yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengintip lebih dalam ke alam semesta.

Sains gelombang gravitasi berada di ambang langkah besar ke depan, berkat terobosan instrumentasi baru yang dipimpin oleh fisikawan Jonathan Richardson di University of California, Riverside. Dalam sebuah studi yang diterbitkan di Optikpara peneliti menggambarkan penciptaan dan pengujian Frosti yang berhasil, prototipe skala penuh yang dirancang untuk mengontrol muka gelombang laser pada daya yang sangat tinggi di dalam pengamatan gelombang gravitasi interferometer laser (Ligo).

Ligo adalah fasilitas yang pertama kali mengkonfirmasi keberadaan Gelombang gravitasiriak dalam ruangwaktu yang diproduksi oleh objek percepatan besar -besaran seperti menggabungkan lubang hitam. Penemuan ini memberikan bukti kunci dalam mendukung teori relativitas Einstein. Observatorium bergantung pada dua interferometer laser sepanjang 4 kilometer di Washington dan Louisiana untuk menangkap sinyal samar ini, memberi para ilmuwan cara baru untuk mempelajari lubang hitam, kosmologi, dan fisika materi ekstrem.

Inti dari upaya ini adalah Ligo’s Mirrors, yang peringkat di antara komponen optik yang paling halus di dunia. Setiap cermin adalah 34 cm, tebal 20 cm, dan beratnya sekitar 40 kg. Mereka harus tetap benar-benar stabil untuk mendaftarkan distorsi dalam ruangwaktu sekecil seribu lebar proton. Bahkan getaran sekecil apa pun atau kebisingan lingkungan dapat mengaburkan sinyal halus dari gelombang gravitasi yang lewat.

“Di jantung inovasi kami adalah perangkat optik adaptif baru yang dirancang untuk membentuk kembali permukaan cermin utama Ligo di bawah kekuatan laser yang melebihi 1 megawatt – lebih dari satu miliar kali lebih kuat daripada penunjuk laser yang khas dan hampir lima kali ligo yang digunakan Ligo hari ini,” kata Richardson, seorang asisten fisika dan astronom. “Teknologi ini membuka jalur baru untuk masa depan astronomi gelombang gravitasi. Ini adalah langkah penting menuju memungkinkan generasi detektor berikutnya seperti Cosmic Explorer, yang akan melihat lebih dalam ke alam semesta daripada sebelumnya.”

Apakah seseorang mengatakan Frosti?

Frosti, pendek untuk iradiator tipe permukaan depan, adalah sistem kontrol gelombang presisi yang menangkal distorsi yang disebabkan oleh pemanasan laser yang intens dalam optik Ligo. Tidak seperti sistem yang ada, yang hanya dapat membuat penyesuaian kasar, Frosti menggunakan sistem proyeksi termal yang canggih untuk membuat koreksi tingkat tinggi yang disesuaikan. Ini sangat penting untuk ketepatan yang dibutuhkan pada detektor di masa depan.

Terlepas dari nama esnya, Frosti bekerja dengan hati -hati memanaskan permukaan cermin, tetapi dengan cara yang mengembalikannya ke bentuk optik aslinya. Menggunakan radiasi termal, ini menciptakan pola panas khusus yang menghaluskan distorsi tanpa memperkenalkan kebisingan berlebih yang dapat meniru gelombang gravitasi.

Mengapa itu penting

Gelombang gravitasi pertama kali terdeteksi oleh LIGO pada tahun 2015, meluncurkan era baru dalam astronomi. Tetapi untuk sepenuhnya membuka kunci potensi mereka, detektor di masa depan harus dapat mengamati peristiwa yang lebih jauh dengan kejelasan yang lebih besar.

“Itu berarti mendorong batas pada kekuatan laser dan presisi tingkat kuantum,” kata Richardson. “Masalahnya adalah, meningkatkan daya laser cenderung menghancurkan status kuantum halus yang kami andalkan untuk meningkatkan kejelasan sinyal. Teknologi baru kami menyelesaikan ketegangan ini dengan memastikan optik tetap tidak terdistorsi, bahkan pada tingkat daya Megawatt.”

Teknologi ini akan membantu memperluas pandangan gelombang gravitasi alam semesta dengan faktor 10, berpotensi memungkinkan para astronom untuk mendeteksi jutaan orang lubang hitam Dan bintang neutron merger melintasi kosmos dengan kesetiaan yang tak tertandingi.

Melihat ke depan: Ligo A# dan Cosmic Explorer

Frosti diharapkan memainkan peran penting dalam LIGO A#, peningkatan yang direncanakan yang akan berfungsi sebagai Pathfinder untuk observatorium generasi berikutnya yang dikenal sebagai Cosmic Explorer. Sementara prototipe saat ini diuji pada cermin ligo 40 kg, teknologi ini dapat diskalakan dan pada akhirnya akan disesuaikan dengan cermin 440-kg yang dibayangkan untuk Cosmic Explorer.

“Prototipe saat ini hanyalah permulaan,” kata Richardson. “Kami sudah merancang versi baru yang mampu mengoreksi distorsi optik yang lebih kompleks. Ini adalah fondasi R&D untuk 20 tahun ke depan astronomi gelombang gravitasi.”

Referensi: “Demonstrasi Aktuator Uang Gelombang Generasi Berikutnya untuk Deteksi Gelombang Gravitasi” oleh Aidan Brooks, Shane Levin, Cynthia Liang, Luis Martin Gutierrez, Michael Padilla, Jonathan W. Richardson, Liu Tao, Peter Carney, Aiden Wilkin, Luke Johnson, Huy, Huy Tuo, Peter Carney, Aiden Wilkin, Luke Johnson, Huy, Huy Tuo, Huy Tuong, Aiden Wilkin, Luke Johnson, huy Huy Xuesi MA, 19 Oktober 2025, Optik.
Dua: 10.1364/optik.567608

Richardson bergabung dalam penelitian oleh para ilmuwan di UCR, DENGANdan Caltech.

Penelitian ini didanai oleh hibah untuk Richardson dari National Science Foundation.

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Alam semesta awal menyelenggarakan medan magnet ultra-lemah yang masih membentuk struktur kosmik. Simulasi baru menetapkan batas yang lebih ketat pada kekuatan mereka.

Medan magnet yang berasal dari saat -saat paling awal alam semesta mungkin miliaran kali lebih lemah daripada tarikan magnet kulkas rumah tangga, dengan kekuatan pada skala magnet yang dihasilkan oleh neuron di otak manusia. Meskipun begitu pingsan, bukti yang dapat diukur dari bidang -bidang ini masih dapat dideteksi di web kosmik, jaringan luas struktur yang menghubungkan galaksi di seluruh alam semesta.

Kesimpulan ini berasal dari penelitian yang melibatkan sekitar 250.000 simulasi komputer yang dilakukan oleh para peneliti di SISSA (Sekolah Internasional untuk Studi Lanjutan di Trieste) bekerja sama dengan tim -tim dari universitas Hertfordshire, Cambridge, Nottingham, Stanford, dan Potsdam.

Simulasi lebih lanjut didukung oleh data pengamatan. Diterbitkan di Surat Ulasan Fisikkarya ini menetapkan batas potensial dan atas untuk kekuatan medan magnet primordial dan memberikan wawasan baru tentang alam semesta awal, termasuk proses yang membentuk bintang dan galaksi pertama.

Jaring kosmik magnetik

“Jaringan kosmik, yang masih banyak yang harus ditemukan, adalah struktur filamen yang menghubungkan galaksi yang meresapi alam semesta. Salah satu dari banyak misteri yang belum terpecahkan adalah mengapa ia magnet, tidak hanya di dekat galaksi, di mana ini mungkin diharapkan, tetapi juga di daerah yang jauh untuk dijelaskan.

Komentar-komentar ini berasal dari Mak Pavičević, seorang mahasiswa Sissa PhD dan penulis utama penelitian, dan Matteo Viel, penyelia dan rekan penulis penelitian.

“Hipotesis kami adalah bahwa ini bisa menjadi warisan peristiwa yang terjadi pada zaman kosmik selama kelahiran alam semesta, dan magnet itu pada dasarnya terkait dengan proses fisik di alam semesta primordial. Misalnya, filamen akan menjadi magnet selama proses inflasi sebelum apa yang disebut ‘Big Bang‘atau melalui peristiwa di zaman selanjutnya, yang disebut transisi fase. Inilah yang kami cari untuk memastikan dengan pekerjaan kami. Kami juga ingin menilai besarnya medan magnet primordial ini melalui investigasi kami, menetapkan batas atas dan berusaha mengukur kekuatan mereka. ”

Di asal alam semesta dengan seperempat juta simulasi

Sebuah tim internasional melakukan lebih dari 250.000 simulasi komputer untuk menyelidiki web kosmik dan peran medan magnet primordial dalam membentuknya. Menurut vid Iršič dari University of Hertfordshire, rekan penulis penelitian, “Ini adalah simulasi canggih suite-paling realistis dan terbesar dari pengaruh medan magnet primordial pada jaringan kosmik intergalaksi.”

Penulis utama Mak Pavičević dan Pengawas Matteo Viel menambahkan: “Dengan membandingkan simulasi ini dengan data pengamatan, kami melihat bahwa hipotesis kami benar. Ketika pengaruh bidang primordial termasuk dalam gambar, web kosmik yang benar-benar berbeda dan lebih sesuai dengan data yang diamati. Khususnya.

Besarnya medan magnet primordial: batas atas baru

Para ilmuwan telah memperoleh nilai yang sangat rendah untuk besarnya medan magnet primordial, menetapkan batas atas baru beberapa kali lebih rendah dari yang diperkirakan sebelumnya.

Pavičević dan Viel melanjutkan: “Penelitian kami dengan demikian menempatkan batasan ketat pada intensitas medan magnet yang terbentuk pada saat -saat awal alam semesta dan konsisten dengan hasil baru -baru ini yang diperoleh dalam data independen dan studi pada latar belakang gelombang mikro kosmik.

Kedua ilmuwan menjelaskan: “Bukti ini akan membantu kita untuk meningkatkan pemahaman kita tentang peristiwa di alam semesta awal. Medan magnet akan meningkatkan kepadatan jaring kosmik, pada gilirannya mempercepat proses pembentukan bintang dan galaksi. Dimungkinkan untuk memvalidasi lebih lanjut melalui pengamatan yang dilakukan oleh The James Webb Space Telescope. “

Vid Iršič menyimpulkan: “Tidak hanya batas -batas baru ini akan membantu kita memahami dampak medan magnet primordial pada evolusi Cosmo, tetapi mereka juga memiliki implikasi penting untuk model teoritis lain yang meningkatkan pembentukan struktur”.

Reference: “Constraints on Primordial Magnetic Fields from the Lyman- Forest” by Mak Pavičević, Vid Iršič, Matteo Viel, James S. Bolton, Martin G. Haehnelt, Sergio Martin-Alvarez, Ewald Puchwein and Pranjal Ralegankar, 13 August 2025, Surat Ulasan Fisik.
Dua: 10.1103/77rd-VKPZ

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Penelitian menawarkan wawasan baru untuk melindungi Bumi dari radiasi matahari yang berbahaya.

Sebuah tim di University of Minnesota Twin Cities telah mengidentifikasi dan mempelajari jenis yang sebelumnya tidak diketahui plasma melambai di dalam JupiterAurora. Penemuan ini memberikan wawasan baru tentang aktivitas auroral di planet lain dan, pada gilirannya, memperdalam pemahaman kita tentang bagaimana medan magnet Bumi melindungi planet ini dari radiasi berbahaya Matahari.

Temuan diterbitkan di Surat Ulasan Fisikjurnal ilmiah peer-review, multidisiplin, berdampak tinggi.

Data dari orbit kutub Juno

Temuan ini berasal dari data yang dikumpulkan oleh NASAPesawat ruang angkasa Juno selama lewat dataran rendah yang bersejarah melewati Kutub Utara Jupiter. Ini memberi para peneliti kesempatan pertama mereka untuk menerapkan teknik analisis data canggih untuk mempelajari daerah kutub utara planet secara rinci.

“Itu James Webb Space Telescope telah memberi kami beberapa gambar inframerah Aurora, tetapi Juno adalah pesawat ruang angkasa pertama di orbit kutub di sekitar Jupiter, ”kata Ali Sulaiman, asisten profesor di Fakultas Fisika dan Astronomi Universitas Minnesota.

Formasi plasma dan aurora

Planet -planet magnet seperti Jupiter dikelilingi oleh plasma, keadaan materi yang sangat panas di mana atom -atom terbagi menjadi elektron dan ion. Partikel -partikel bermuatan ini disalurkan ke atmosfer planet ini, di mana mereka menggairahkan gas atmosfer dan menghasilkan aurora. Di Bumi, proses ini menciptakan lampu hijau dan biru terkenal di langit utara dan selatan. Sebaliknya, aurora Jupiter tidak dapat dilihat tanpa instrumen khusus, karena mereka hanya muncul dalam panjang gelombang ultraviolet dan inframerah.

Analisis tim mengungkapkan bahwa karena kepadatan yang sangat rendah dari plasma kutub Jupiter yang dikombinasikan dengan medan magnetnya yang kuat, gelombang plasma memiliki frekuensi yang sangat rendah, tidak seperti apa pun yang sebelumnya diamati di sekitar Bumi.

“Sementara plasma dapat berperilaku seperti cairan, itu juga dipengaruhi oleh medan magnetnya sendiri dan medan eksternal,” kata Robert Lysak, seorang profesor di Fisika Fisika dan Astronomi Universitas Minnesota dan seorang ahli dalam dinamika plasma.

Studi ini juga menjelaskan bagaimana medan magnet kompleks Jupiter memungkinkan partikel untuk membanjiri tutup kutub, tidak seperti bumi, di mana Aurora membentuk pola donat aktivitas auroral di sekitar tutup kutub. Para peneliti berharap untuk mengumpulkan lebih banyak data saat Juno melanjutkan misinya untuk mendukung penelitian lebih lanjut tentang fenomena baru ini.

Referensi: “Rezim Plasma Baru di Zona Auroral Jupiter” oleh R. L. Lysak, A. H. Sulaiman, S. S. Elliott, W. S. Kurth dan S. J. Bolton, 16 Juli 2025, Surat Ulasan Fisik.
Doi: 10.1103/fn63-qmb7

Penelitian ini didanai oleh NASA dan National Science Foundation (NSF).

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Ilmuwan CalTech telah menciptakan memori kuantum hibrida yang mengubah informasi listrik menjadi suara, yang memungkinkan status kuantum bertahan 30 kali lebih lama daripada dalam sistem kondisi super standar. Osilator mekanik mereka, seperti garpu tuning mikroskopis, dapat membuka jalan bagi penyimpanan kuantum yang dapat diskalakan dan andal. Bit kuantum vs bit klasik sementara komputer tradisional mengandalkan (…)

RisalahPos.com Network

Para astronom telah menemukan acara ruang angkasa yang dramatis di mana tindakan seorang bintang bayi sendiri kembali untuk memukulnya. Jet berkecepatan tinggi yang ditembakkan dari bintang muda itu tampaknya telah memicu ledakan besar, menciptakan gelembung gas yang luas. Alih -alih melayang tanpa bahaya, ledakan itu menabrak kembali ke disk protoplanetary bintang itu, melengkungkannya. (…)

RisalahPos.com Network

Bukti fosil baru menunjukkan bahwa setelah kematian besar yang paling mematikan di Bumi, runtuhnya hutan tropis adalah pendorong utama di balik gelombang panas global lima juta tahun. Sekitar 252 juta tahun yang lalu, Bumi mengalami kepunahan massa Permian -Triassic, juga dikenal sebagai “sekarat besar.” Peristiwa bencana ini memusnahkan sejumlah besar spesies laut (…)

RisalahPos.com Network