Новости

РИА Новости. Один из штаммов цианобактерий, обитающих в горячих источниках и гейзерах, сможет выжить на Марсе благодаря уникальной версии хлорофилла, поглощающей «красный», а не «зеленый» свет и работающей при тусклом освещении. Ее описание было опубликовано в журнале Science.

Марс сегодня (слева), так Марс мог выглядеть раньше (справа)
© NASA / Goddard Space Flight Center

«Подобные заявления могут показаться фантастикой, однако космические агентства и частные компании сейчас пытаются найти или создать организмы, которые помогли бы нам колонизовать Марс, производя кислород и создавая биосферу на его поверхности. Открытые нами микробы смогут выжить в почве Марса благодаря способности улавливать даже самый тусклый свет», — заявил Элмарс Крауш (Elmars Krausz) из Национального университета Австралии в Канберре.

В последние годы ученые начали активно обсуждать гипотезу панспермии – идею того, что жизнь на Землю или другие планеты могла быть занесена из космоса. Она была придумана в 1903 году известным шведским химиком Сванте Аррениусом, однако до недавнего времени ее никто не рассматривал всерьез.

Ситуация несколько поменялась после экспериментов на борту российских биоспутников серии «Бион-М», на практике доказавших возможность выживания микробов при падении метеорита на Землю. Кроме того, американские ученые показали, что окаменелые останки земной жизни  могли быть «выбиты» с поверхности Земли астероидами и быть выброшены в космос, откуда они могли попадать в прошлом на Луну, Марс и другие планеты.

Подобные опыты, а также открытие следов потенциально обитаемых озер на Марсе, заставляют ученых задуматься о том, в каких условиях могут жить марсианские микробы и что нужно для их выживания. Одними из кандидатов на роль подобных «инопланетян» сегодня считаются бактерии-экстремофилы, живущие в горячих источниках, пустынях и в холодных подледных озерах Арктики и Антарктики.

Крауш и его коллеги нашли пока самую «марсианскую» бактерию, способную жить на поверхности Марса без помощи человека или дополнительных нутриентов прямо сейчас, изучая микрофауну различных горячих источников и гейзеров, расположенных в чилийской части Анд.

Когда ученые начали экспериментировать с цианобактериями вида Chroococcidiopsis thermalis, они заметили одну необычную вещь – когда они понижали уровень освещенности или делали свет более «красным», рост микробов тормозился не так сильно, как они ожидали этого увидеть. Когда биологи уменьшили уровень освещенности до «марсианских» значений, бактерии продолжали расти и вырабатывать нутриенты.

Пытаясь понять, с чем это было связано, биологи изучили их содержимое и проанализировали устройство и работу молекул хлорофилла. Эти микробы вырабатывают три типа светочувствительных пигментов, a,f и d. Первый из них реагирует на зеленый свет в «нормальных» цианобактериях и играет ключевую роль в фотосинтезе, а последние два – поглощают свет с длинными волнами и помогают хлоропластам разогреться до «рабочих» температур.

В Chroococcidiopsis thermalis они работают совершенно иначе – при плохом освещении ведущую роль в фотосинтезе начинает играть пигмент f, поглощающий тепловое излучение, хлорофилл a оказался модифицирован таким образом, что он «настроен» на работу с самым «темным» красным светом.

У подобных модификаций есть не только плюсы, но и минусы – если пробирку с Chroococcidiopsis thermalis выставить на яркий солнечный свет, то микробы практически мгновенно погибнут из-за «перегрузки» и разрушения их фотосинтетических цепочек. На Марсе, с другой стороны, это не будет проблемой, так как Солнце светит там в несколько раз слабее, чем на Земле.

Открытие этих цианобактерий, как отмечает Крауш, интересно не только с точки зрения колонизации Марса, но и для поисков следов внеземной жизни. Теперь астрономам следует искать не только следы обычного «зеленого» хлорофилла, но и его «красных» кузенов в атмосфере холодных экзопланет, заключают ученые.

Источник: РИА Новости

Две независимые группы астрономов при помощи телескопа ALMA получили убедительное свидетельство существования трех молодых планет, обращающихся по своим орбитам вокруг новорожденной звезды HD 163296, сообщается в пресс-релизе Европейской Южной обсерватории. Используя новый метод поиска планет, астрономы идентифицировали три возмущения в газовом диске вокруг этой молодой звезды, получив тем самым самое сильное на сегодняшний день свидетельство существования там только что сформировавшихся планет. Это первые планеты, открытые с ALMA.

Протопланеты у молодой звезды в представлении художника
© NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello

Хотя за последние двадцать лет открыты тысячи экзопланет, регистрация протопланет остается исключительно трудной наблюдательной задачей – до сих пор в этой области еще не было случаев несомненного отождествления протопланеты. Методы, используемые сейчас для поисков экзопланет работают с уже сформировавшимися планетными системами — это измерение колебаний лучевых скоростей звезд или микрозатмений, вызываемых прохождениями (транзитами) экзопланет по диску материнской звезды. Для регистрации протопланет такие методы не подходят.

Наблюдения на гигантской решетке радиотелескопов миллиметрового / субмиллиметрового диапазона ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) глубоко изменили наше понимание природы протопланетных дисков – газо-пылевых «фабрик планет» вокруг молодых звезд. Кольца и промежутки в этих дисках дают нам косвенное доказательство присутствия там протопланет. Однако, и другие явления тоже могут быть ответственными за появление этих интересных деталей.

Используя новую методику поиска планет, при помощи которой можно идентифицировать необычные структурные особенности газовых потоков внутри планетообразующего диска вокруг молодой звезды, две группы астрономов независимо друг от друга подтвердили наличие отчетливых характерных признаков новообразованных планет, обращающихся вокруг новорожденной звезды. Движение газа вокруг звезды в отсутствии планет имеет очень простую и предсказуемую структуру (кеплеровское вращение), которую почти невозможно изменить когерентно и локально. Только присутствие относительно массивного объекта может привести к появлению возмущений.

«Измерение свойств потока газа в толще протопланетного диска дает нам гораздо больше уверенности в том, что вокруг молодой звезды обращаются планеты, – говорит Кристоф Пинте (Christophe Pinte) из университета Монаш в Австралии и Института планетологии и астрофизики в Гренобле (при университете Гренобля-Альп / CNRS) во Франции, первый автор одной из двух статей. – Этот метод обещает открыть перспективное новое направление в теории образования планетных систем».

Открытия, сделанные обеими группами, основываются на их анализе наблюдений на ALMA молодой звезды HD 163296, расположенной на расстоянии около 330 световых лет ль Земли в созвездии Стрельца. Масса этой звезды примерно вдвое превосходит массу Солнца, но ей всего лишь четыре миллиона лет – одна тысячная возраста Солнца. «Мы искали локализованные маломасштабные движения газа в протопланетном диске вокруг звезды. Благодаря сверхвысокому разрешению, с которым получаются изображения на ALMA, этот совершенно новый подход может помочь обнаружить некоторые из самых молодых планет в нашей Галактике», – говорит Ричард Тиг (Richard Teague), астроном из Мичиганского университета и основной автор второй статьи.

Полученные на ALMA замечательные изображения HD 163296 и других подобных систем выявили интересные структуры протопланетных дисков, состоящие из концентрических колец и промежутков между ними. Эти темные промежутки могут быть результатом того, как протопланеты прокладывают себе путь среди газа и пыли на своих орбитах, причем часть этого вещества может оставаться в их атмосферах. Более раннее исследование этого околозвездного диска показало, что промежутки в пыли и газе накладываются друг на друга, что может свидетельствовать о наличии в системе по крайней мере двух планет. Однако, эти первоначальные наблюдения давали только косвенные свидетельства существования планет и из них невозможно было получить точные оценки массы планет.

Вместо того, чтобы сосредоточиться на изучении структуры пыли внутри диска, ясно очерченной в более ранних наблюдениях на ALMA, астрономы исследовали распределение по диску газообразной окиси углерода (CO). Молекулы CO испускают очень характерное излучение в миллиметровом диапазоне длин волн, которое принимается антеннами ALMA и может быть детально изучено. Очень малые изменения длин волн этого излучения, вызванные эффектом Допплера позволяют измерить движения газа в диске.

Группа Тига идентифицировала две планеты, расположенные примерно на расстояниях в 12 и 21 миллиарда километров от своей материнской звезды. Другая группа под руководством Пинте идентифицировала планету на расстоянии около 39 миллиардов километров от материнской звезды. Вычисленные учеными расстояния соответствуют 80, 140 и 260 расстояниям от Земли до Солнца.

Обе группы использовали варианты одной и той же методики, в основе которой лежит поиск аномалий в газовом потоке по допплеровскому смещению длины волны эмиссионной линии CO. Эти аномалии свидетельствуют о взаимодействии газа с массивным объектом.

Метод, использовавшийся Тигом, который позволил измерять средние изменения в газовом потоке величиной до нескольких процентов, выявил воздействие нескольких планет на движения газа вблизи звезды. Методом, который применял Пинте, можно измерять параметры потока газа более непосредственно и он лучше приспособлен для исследования внешних частей диска. Он позволил исследователям с большей точностью определить положение третьей планеты, но его чувствительность ограничена большими неоднородностями потока, не ниже примерно 10%.

В обоих случаях исследователи отождествили области, где имеются неоднородности в газовом потоке: что-то вроде завихрений, которые возникают в реке вокруг камней. Тщательный анализ этих движений газа позволяет отчетливо выделить влияние планетных тел, близких по массе к Юпитеру.

Новые методы позволяют астрономам более точно оценить массы протопланет и уменьшают вероятность ложных отождествлений. «Мы превратили ALMA в мощный инструмент поиска и регистрации планет», – говорит соватор работы Тед Берген из Мичиганского университета.

Обе группы собираются усовершенствовать свои методы и применить их к исследованию других протопланетных дисков. Ученые надеются лучше понять, как образуются планетные атмосферы и каков первоначальный химический состав планет.

Оба исследования опубликованы в журнале  Astrophysical Journal Letters (1, 2)
Источник: polit .ru

 

РИА Новости. Астрофизики впервые полностью проследили за тем, как черная дыра разрывает на части звезду, «пережевывает» ее останки и «выплевывает» их в космос. Фотографии и выводы ученых были опубликованы в журнале Science.

© Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF

«Нам раньше никогда не удавалось увидеть то, как формируется этот выброс. Большую часть времени сверхмассивные черные дыры никого не разрывают и остаются практически невидимыми для нас. Фактически у нас появился уникальный шанс понять, что происходит в окрестностях черной дыры во время подобных «разрывов», — заявил Мигель Перез-Торрес (Miguel Perez-Torres), астрофизик из Астрофизического института Андалусии в Гранаде (Испания).

Считается, что в центре большинства массивных галактик существует по крайней мере одна сверхмассивная черная дыра. Причины образования этих объектов пока не совсем ясны. Наблюдения за искривлением пространства вокруг них позволяют говорить о том, что типичная масса сверхмассивных черных дыр находится в диапазоне от миллиона до нескольких миллиардов масс Солнца.

Перез-Торрес и его коллеги уже несколько десятилетий наблюдают за тем, как сверхмассивные черные дыры в далеких от нас галактиках разрывают на части и «поедают» сближающиеся с ними звезды, пытаясь понять по их предсмертному световому «крику», что окружает подобные черные дыры и как они уничтожают светила.

До настоящего времени, отмечает ученый, его команде не удалось заставать черные дыры на первых фазах их «трапезы», когда они уже начали разрушать звезду, но еще не начали «поедать» ее останки и выбрасывать «объедки» в виде джетов — узких пучков плазмы, разогнанной до околосветовых скоростей.

Только в январе 2005 года, после многих лет поисков, ученым улыбнулась удача: инфракрасный телескоп WHT, наблюдавший за ночным небом Северного полушария на Гавайских островах, зафиксировал вспышку тепла в ядре галактики Arp 299, расположенной в созвездии Большой Медведицы на расстоянии в 150 миллионов световых лет от Земли.

Эта галактика, как отмечают ученые, возникла в недавнем прошлом в результате столкновения двух самостоятельных «звездных мегаполисов», IC 694 и NGC 3690. Их слияние привело к тому, что весь газ и в той, и в другой галактике был «взболтан», что привело к рождению тысяч новых звезд и дестабилизации орбит старых светил.

Часть из новорожденных и старых звезд, как рассказывает Перез-Торрес, оказалась в опасной близости от сверхмассивной черной дыры массой в 20 миллионов Солнц, живущей в центре Arp 299. Одна из таких звезд, чья масса была выше солнечной примерно в четыре-шесть раз, встретила свою судьбу примерно 150 миллионов лет назад, в эпоху динозавров. Мы увидели следы этого катаклизма только 13 лет назад из-за огромного расстояния между Млечным Путем и Arp 299.

Летом 2005 года следы «обеда» черной дыры были замечены и радиотелескопом VLBA, а затем его обнаружили оптические наземные телескопы и орбитальная рентгеновская обсерватория «Спитцер». Эти наблюдения ученые продолжали вести на протяжении последующих десяти лет, пока все следы активности черной дыры не исчезли с ночного неба.

Анализ фотографий и данных, собранных в это время, помог астрофизикам раскрыть несколько интересных особенностей «диеты» крупных черных дыр. К примеру, они обнаружили, что материя ее «плевка» разогнана до четверти скорости света, подтвердили, что он имеет узкую конусообразную форму и вычислили положение той точки, где рождается джет.

В общей сложности за время «трапезы» черная дыра выработала больше света и других форм излучения, чем вырабатывает примерно миллион звезд, похожих на Солнце, за все время своей жизни или же десять мощных сверхновых.

Эти данные, как надеются астрофизики, помогут другим ученым понять, что именно разгоняет материю джета и почему часть сверхмассивных черных дыр постоянно выбрасывает подобные пучки плазмы, а другие, подобные дыре в Arp 299 или в центре Млечного Пути, ведут себя относительно спокойно.

Источник: РИА Новости

РИА Новости. Гравитационные волны, открытые детекторами обсерватории LIGO, могли возникнуть не в ходе слияний черных дыр, а в результате «схлопывания» так называемых кротовых нор, тоннелей в ткани пространства-времени, заявляют физики в статье, опубликованной в журнале Physical Review D.

© РИА Новости

«Особое «дрожание», возникающее на последних стадиях слияния черных дыр, постепенно исчезает, если у порожденного ими объекта есть горизонт событий. В том случае, если его не существует, как у «кротовых нор», то эти колебания не исчезают полностью – они вызывают своеобразное эхо, серию всплесков, похожих на то, как если бы мы крикнули в колодец», — рассказывает Пабло Буэно (Pablo Bueno) из Католического университета Лёвена (Бельгия).

Детектор гравитационных волн LIGO был построен в 2002 году по проектам и планам, которые были разработаны Кипом Торном, Райнером Вайссом и Рональдом Древером в конце 80 годов прошлого века. На первой стадии своей работы, длившейся 8 лет, LIGO не удалось обнаружить «эйнштейновские» колебания пространства-времени, после чего детектор был отключен и последующие 4 года ученые потратили на его обновление и повышение чувствительности.

Эти усилия оправдали себя – в сентябре 2015 года, фактически сразу после включения обновленного LIGO, ученые обнаружили всплеск гравитационных волн, порожденных сливающимися черными дырами общей массой в 53 Солнца. В 2016 году российские и зарубежные участники проекта открыли еще два следа слияния черных дыр, а в прошлом году – два других подобных события и всплеск, рожденный слиянием нейтронных звезд.

Необычно большая масса этих объектов, а также некоторые другие их свойства заставили Буэно и его коллег задуматься о том, были ли они на самом деле черными дырами. Дело в том, что теория относительности и ее расширения допускают, что аналогичные гравитационные волны могут возникать в результате коллапса или слияния других экзотических объектов, таких как «кротовые норы».

Так ученые называют своеобразные «тоннели», связывающие две точки, расположенные в разных регионах пространства или времени. Для того, чтобы такой канал в структуре пространства-времени мог существовать, необходима некая экзотическая форма материи, которая обладала бы отрицательной плотностью энергии, или объект, похожий на черную дыру по размерам и массе.

Эти объекты, как объясняют Буэно и его коллеги, будут обладать одним «плюсом» по сравнению с черными дырами – у них не будет горизонта событий, чье существование пока крайне сложно объяснить в рамках квантовой физики. Его отсутствие, как давно предполагают физики, поменяет поведение гравитационных волн, порождаемых «кротовыми норами».

Авторы статьи раскрыли эти изменения и попытались найти их в данных, собранных LIGO, создав компьютерную модель подобного пространственного тоннеля. Как показали эти расчеты, первичный всплеск гравитационных волн, порожденных черной дырой или «кротовой норой», фактически полностью совпадает, из-за чего отличить их друг от друга на этой стадии невозможно.

С другой стороны, подобные различия возникают на последней стадии этого космического катаклизма, который астрономы называют «дрожанием» (ringdown). Как правило, подобное гравитационное «эхо» достаточно быстро исчезает при наблюдениях за черными дырами благодаря тому, что ее горизонт событий помогает ей быстро избавиться от этих колебаний.

Этого не происходит в случае с «кротовыми норами» – они продолжат периодически испускать всплески гравитационных волн со строго определенным спектром и силой. Подобное эхо, как отмечают ученые, будет существовать в десятки раз дольше, чем первичная вспышка колебаний пространства-времени, но при этом оно будет заметно слабее по силе.

Пока, как признает Буэно, следы такого «гравитационного эхо» в данных с LIGO отсутствуют, однако обновление детекторов обсерватории, запланированное на этот год, может дать ей возможность «увидеть» эти слабые, но чрезвычайно важные для ученых сигналы, которые помогут им примирить теорию относительности и квантовую физику..

Источник: РИА Новости

 

РИА Новости. Газопылевые коконы некоторых «звезд-тинейджеров» состоят из бесчисленного множества наноалмазов, ярко светящихся в микроволновом диапазоне, заявляют астрономы в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.

Так художник представил себе облако из наноалмазов
в окрестностях новорожденной звезды
© S. Dagnello, NRAO/AUI/NSF

«Мы знали, что загадочное микроволновое излучение, исходящее из некоторых регионов Галактики, порождали какие-то микроскопические частицы, но мы не могли 20 лет понять, из чего они состоят и как они выглядят. Исключив все остальные варианты, мы пришли к выводу, что его  источником были наноалмазы, возникающие в «коконах» молодых звезд», — заявила Джейн Гривс (Jane Greaves) из университета Кардиффа (Уэльс).

Два десятка лет назад астрономы случайно открыли очередную космическую аномалию, изучая так называемое фоновое излучение Вселенной, своеобразное «эхо» Большого Взрыва. Этим наблюдениям мешало загадочное микроволновое излучение, исходившее из некоторых регионов Млечного Пути, но отсутствовавшее в других областях галактики.

Пытаясь понять, чем оно было порождено, астрономы сопоставили положение его источников с фотографиями тех же регионов Млечного Пути в других диапазонах электромагнитного спектра. Они обнаружили, что многие из них находятся рядом с крупными звездными яслями, где формируются новые звезды.

В этих областях космоса, как тогда предположили астрофизики, должны были присутствовать небольшие кристаллы ароматических углеводородов, способные излучать микроволны, если их достаточно сильно «раскрутить». Эта идея быстро получила широкое признание, однако в последние годы астрономы начали сомневаться в ней, так как оказалось, что во многих точках, откуда исходили загадочные микроволны, эти соединения отсутствовали.

Гривс и ее коллеги нашли реальный источник этих сигналов, наблюдая при помощи радиотелескопов и инфракрасных обсерваторий за 14 молодыми и достаточно крупными звездами, которые только начали свой жизненный путь.

Яркое сияние этих молодых светил, порождаемое гравитационным сжатием их материи, «подсвечивает» те туманности и превращает их в так называемые объекты Гербига-Гаро, своеобразные газопылевые коконы, внутри которых прячутся новорожденные звезды. Их век крайне недолог – они исчезают через несколько тысяч лет после того, как звезда начинает вырабатывать большие количества света.

Эти наблюдения неожиданно показали, что загадочное микроволновое свечение было характерно только для тех звезд, в чьем газопылевом коконе отсутствовали сложные углеводородные молекулы, но присутствовало другое соединение этого «элемента жизни» – микроскопические алмазы размерами в несколько нанометров.

По текущим оценкам исследователей, «коконы» трех светил, в окрестностях которых они нашли подобные наночастицы, содержат в себе огромное количество наноалмазов – на их формирование ушло около 2-3% от общей массы углерода во всем протопланетном диске.

Пока не понятно, как именно возникает эта алмазная «крошка», однако ученые предполагают, что они формируются в результате резкого испарения пыли и кристаллов льда в «коконах» молодых звезд и их последующей конденсации. Как надеются ученые, новое поколение микроволновых телескопов поможет найти ответ на этот вопрос.

Источник: РИА Новости

Исследование, опубликованное в журнале World Neurosurgery, показало, что врачи доколумбовой Южной Америки более успешно проводили трепанции черепа, чем врачи времен Гражданской войны в США. У древних медиков выживаемость пациентов достигла к инкской эпохе 80 %, спустя четыре века у врачей США 1860-х годов она составляла только 50 %.

© D. Kushner et al., World Neurosurgery

Как ни странно, в древности трепанация черепа, то есть проделывание в нем отверстий, не столь уж редко практиковалась на разных континентах. Особенно много находок таких черепов сделано на территории Перу. Считается, что в некоторых случаях трепанация служила способом лечения травмы черепных костей, но есть немало примеров, когда череп больного подвергали трепанации без предшествующей травмы. В таких случаях причины ее неясны. Возможно, воздействие на череп считалось методом лечения психических заболеваний, хронических головных болей или даже носило ритуальных характер. По костям можно определить, погиб пациент в ходе операции или же выжил.

Оценить выживаемость после трепанации черепа в древнем Перу решили невролог Дэвид Кушнер (David Kushner) из Университета Майами и биоархеолог Джон Верано (John Verano) из Университета Тулане в Новом Орлеане. В их распоряжении имелось 59 черепов с южного побережья Перу (400 год до н.э. – 200 год до н.э.), 421 череп с центрального высокогорья Перу (1000 – 1400) и 160 черепов с высокогорья вокруг Куско, столицы Империи инков (начало 1400-х – середина 1500-х годов).

По словам ученых, результаты были ошеломляющими. Если в самой ранней группе трепанацию пережили и оставались живыми после нее в течение как минимум нескольких месяцев 40 % пациентов, то в XI – XIV веках их было уже 53 %, а во времена инков – от 75 % до 83 %. Авторы работы отмечают постепенное совершенствование мастерства. Размеры отверстий в черепах уменьшаются, а следы режущих и сверлящих инструментов становятся более аккуратными. В результате этого снижался риск повредить мозговые оболочки, что вызвало бы опасную для пациента инфекцию. «Им не просто везло, – комментирует результаты исследования биоархеолог Кори Рагсдейл из Университета Южного Иллинойса. – Хирурги, проделавшие это, были очень квалифицированы». На нескольких черепах сохранились следы неоднократных трепанаций. Обладатель одного из черепов инкской эпохи выжил после пяти операций.

Полученные данные ученые сравнили со статистикой военно-полевых хирургов Гражданской войны в США. Им часто приходилось проводить трепанации при травме черепа, стремясь при этом избежать повреждения мозговых оболочек. Статистика говорит в пользу врачей-инков, у них умирали 17 % – 25 % пациентов, тогда как в США – от 46 % до 56 %. Хотя частично эта разница может быть объяснена условиями лечения (многие солдаты находились в переполненных полевых госпиталях в плохих санитарных условиях), мастерство инков все равно выглядит впечатляющим.

Источник: polit .ru

РИА Новости. Астрофизики нашли в окрестностях сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути несколько очень странных объектов, похожих на облака газа, но ведущих себя, как звезды. Ученые рассказали об этом на ежегодной встрече Американского астрономического общества, проходившей на этой неделе в Денвере.

© NASA

«Если бы объекты G1 и G2 и их «кузены» были простыми газовыми облаками, то они давно должны были распасться на части. Мы предполагаем, что на самом деле они являются «раздувшимися» звездами. Их материя стала настолько разреженной, что черная дыра может «высасывать» их материю при сближениях», — объясняет Марк Моррис (Mark Morris) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе (США).

Весной 2011 года немецкий астроном Райнхард Генцель обнаружил небольшое облако горячего газа G2, которое двигалось с огромной скоростью к сверхмассивной черной дыре Sgr A* в центре нашей галактики. Часть ученых предполагала, что это облако содержало в себе тусклую звезду, тогда как другие отрицали эту возможность.

Из-за «растянутости» облака и релятивистских эффектов, существующих в окрестностях черной дыры, у астрономов была возможность наблюдать за «обедом» черной дыры Sgr A* на протяжении целого года. За это время им удалось выяснить, что внутри G2 отсутствует звезда. В пользу этого свидетельствует два факта — яркость облака не менялась за первые месяцы его пролета вокруг черной дыры и его структура оставалась достаточно однородной, что было бы невозможно, если бы в нем существовало светило.

В середине ноября 2014 года астрономы выяснили, опираясь на косвенные признаки, что облаку каким-то образом удалось пережить встречу с черной дырой, не распасться на части и не вызвать фейерверк, тем самым лишив астрономов предсказанного зрелища яркостью в сотню Солнц. Это заставило многих ученых поменять мнение и заключить, что внутри G2 скрывается звезда или какой-то другой плотный объект, удерживавший его от распада.

Моррис и его коллеги получили новые данные, свидетельствующие в пользу «звездного» происхождения этих странных облаков газа, открыв еще три подобных структуры, наблюдая за окрестностями Sgr A* при помощи инструментов обсерватории Кека на Гавайских островах.

Моррис отмечает, что изначально его команда решала другую задачу – ученые пытались понять, как распределена пыль по окрестностям черной дыры и как она движется вокруг нее. Для этого они создали программу, которая помогла им расшифровать данные спектрометров и позволила им «заглянуть» внутрь облака G2 и его «старшего брата», облака G1, открытого в 2004 году, а также изучить остальные скопления пыли.

К большому удивлению астрофизиков, эти наблюдения показали, что Sgr A* окружает не два, а как минимум пять подобных объектов, устроенных примерно одинаково и ведущих себя схожим образом.  Три новых облака, получивших имена G3, G4 и G5, находятся заметно дальше от черной дыры, чем G1 и G2, и их очередное сближение с черной дырой произойдет примерно через 20-40 лет.

Как возникают подобные структуры?  Моррис и его коллеги предполагают, что они рождаются в результате слияния двойных звезд, сблизившихся на опасное расстояние с черной дырой. Ее притяжение заставляет их столкнуться друг с другом и слиться в один большой объект.

«Главное последствие таких столкновений – новая звезда сильно «разбухает» под действием энергии столкновения. Она остается раздутой на протяжении очень долгого времени, нескольких миллионов лет, пока облако не остывает и не превращается в нормальную звезду. Теперь нам остается выяснить, как они изначально становятся столь большими», — заключает Моррис.

Источник: РИА Новости

 

Коровье бешенство (губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота), болезнь Крейтцфельдта — Якоба, фатальная семейная бессонница — все это заболевания не самые распространенные, но неизлечимые и смертельные. Их вызывает особый вид инфекционных агентов — прионы, белки с неправильной структурой (у млекопитающих это нейронный белок PrP).

В большинстве случаев болезнь начинается спонтанно, с одного случайно неверно упакованного белка; еще около 10 процентов составляют случаи, передающиеся по наследству, и менее процента связано с поеданием тканей больных животных (и людей). В любом случае болезнь развивается как цепная реакция, или как эффект домино: появление таких белков стимулирует образование неправильной структуры у новых и новых молекул PrP. Прионы накапливаются и разрушают пораженные клетки и ткани нервной системы.

Команде профессора американского Университета Кейс-Вестерн резерв Джири Сафара (Jiri Safar) удалось впервые получить прионы в лаборатории и раскрыть некоторые прежде неизвестные аспекты их разрушительного действия. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в журнале Nature. «До сих пор наше понимание поведения прионов в мозге остается весьма ограниченным, — говорит Джири Сафар. — Возможность получать человеческие прионы «в пробирке» позволит лучше разобраться в их строении и размножении. Это ключевой момент для разработки ингибиторов».

До сих пор синтезировать удавалось лишь прионы, характерные для грызунов, но безопасные для человека. Однако теперь ученые сумели получить и их, перенеся соответствующие гены в бактерии кишечной палочки и специальным образом «настроив» ее геном. Лабораторные ГМ-мыши, служащие моделью для изучения человеческих прионных заболеваний, действительно оказались чувствительны к действию таких синтетических белков, которые постепенно (за 200-400 дней) вызывали у них тяжелейшие нейрологические нарушения.

В итоге ученые сумели показать, что темпы размножения прионов определяются некоторыми особенностями строения этих смертоносных белков, прежде всего структурой их С-концевого домена, от которой зависит скорость распространения болезни в пораженных тканях.

Источник: naked-science .ru

Спасая вымирающих животных на изолированных территориях, необходимо принимать меры, чтобы они не утратили способность опасаться хищников. К такому выводу приходят австралийские биологи, анализировавшие попытку реинтродукции северных сумчатых куниц в отдельные районы материковой Австралии. Успешно размножавшиеся на малых островах животные после переселения на материк быстро были уничтожены динго и дикими кошками.

Северный кволл
© Wikimedia Commons

Северная сумчатая куница, или северный кволл (Dasyurus hallucatus) – зверек длиной 25 – 35 сантиметров с вытянутой мордой и длинным хвостом. За последние 80 лет эти животные исчезли в большей части своего ареала. Основной причиной их гибели стала завезенная в Австралию жаба-ага, кожная слизь которой ядовита для многих животных. В 2003 году была создана резервная популяция этого вида на необитаемых островах Астелл и Побассу в нескольких километрах от северного побережья Австралии. Туда завезли 64 сумчатых куницы, и к 2016 их количество увеличилось до тысячи.

В 2016 году Кристофер Джолли (Christopher Jolly) из Университета Мельбурна и его коллеги попытались восстановить популяцию сумчатых куниц в национальном парке Какаду, где куницы исчезли из-за ядовитых жаб. Они переселили в парк 29 животных из островного резервата. Некоторых из них даже удалось обучить отличать ядовитую жабу и не пытаться ее съесть. Там не менее всего за 21 неделю все сумчатые куницы были съедены динго и дикими кошками. При этом в природе кволлы нередко контактируют с этими хищниками и способны избегать их. Но ни динго, ни кошек нет на островах.

Ученые проверили, действительно ли сумчатые куницы на островах за прошедшие годы стали более уязвимы для хищников. В эксперименте приняли участие как материковые сумчатые куницы, так и куницы с островов. Действительно, материковые куницы избегали брать пищевую приманку с запахом динго или кошек, тогда как островные не проявляли никакого опасения. Интересно, что эта особенность поведения сохраняется у потомства материковых и островных кволл, выращенного в неволе.

Быстрая утрата черт поведения, связанных со спасением от хищников, удивила ученых. Раньше они полагали, что для такой потери понадобятся сотни или даже тысячи лет существования в свободной от хищников среде, но с сумчатыми куницами это случилось всего за 13 поколений. В качестве решения проблемы предлагается сохранять небольшие группы хищников на охранных территориях.

Исследование опубликовано в журнале Biology Letters
Источник: polit .ru

Ученые-физики Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на Большом Адронном Коллайдере, самом мощном ускорителе частиц в мире на сегодняшний день, еще раз «поймали за руку» очередной бозон Хиггса во время его взаимодействия с одной из самых тяжелых элементарных частиц — истинным кварком. Результаты этих исследований, проведенных в рамках экспериментов ATLAS и CMS, дают ученым важную информацию о природе массы частиц и о некоторых областях новой физики, которые находятся вне рамок существующей Стандартной Модели.

© general-fmv/Shutterstock

Мы сталкиваемся с проявлением массы объектов по многу раз каждый день, поднимая что-то тяжелое или преодолевая инерцию нашего собственного тела во время утренней пробежки, к примеру. Однако о природе массы известно весьма мало. Около 50 лет назад физик Питер Хиггс предположил, что масса всех элементарных частиц является результатом их взаимодействия с бозоном, частицей той же категории, что и фотон. Бозон Хиггса взаимодействует с частицами в какой-то особой области, что дает им недостающую часть их энергии, которая определяет их массу.

В течение нескольких десятилетий бозон Хиггса являлся недостающей частью Стандартной Модели. И, после обнаружения первого бозона Хиггса в 2012 году Стандартная Модель начала считаться полной. Однако, этот момент стал только началом исследований бозона Хиггса и его свойств, а его взаимодействие с истинным кварком является хорошей отправной точкой этих исследований.

Отметим, что в отличие от верхних и нижних кварков, из которых состоят протоны и нейтроны, истинные кварки не обладают стабильностью и распадаются на другие частицы спустя малые доли секунды после их появления. Однако, их большая масса, которая больше массы электрона в три миллиона раз, является следствием достаточно сильных взаимодействий с бозоном Хиггса.

Регистрация взаимодействия бозона Хиггса с истинным кварком производилась во время процесса под названием ttH-производство. Однако такие явления сами по себе весьма и весьма редки, порядка 1 процента бозонов Хиггса, возникающих в недрах коллайдера, появляется в такой близости от истинного кварка, чтобы начать взаимодействовать с ним. И для того, чтобы поймать эти явления, ученым пришлось задействовать данные, получаемые сразу от двух экспериментов коллайдера.

Тем не менее, среди огромного количества данных о рождении и распаде частиц, ученые обнаружили редкие случаи ttH-процессов. И получены данных хватает для того, что бы получить достоверные значения параметров, описывающих силы взаимодействия бозона Хиггса с истинным кварком.

«Измерения, проведенные в рамках экспериментов CMS и ATLAS, дают нам знать о том, что бозон Хиггса играет главную роль в формировании большой массы истинного кварка» — рассказывает Карл Джейкобс, физик, работающий в рамках ATLAS collaboration, —«Это, конечно, является необъемлемой частью Стандартной Модели, но данный случай является первым разом, когда это было проверено экспериментальным путем».

В течение ближайших месяцев ученые CERN планируют собрать больший объем дополнительных данных, что позволит им получить еще более точные значения характеристик взаимодействия бозона Хиггса с истинным кварком. И, как они надеются, что это уточненное значение может стать указателем на существование еще неизвестных науке областей физики, законам которых подчиняется удивительный бозон Хиггса.

Статья опубликована в журнале Physical Review Letters
Источник: dailytechinfo .org