Космическое событие года: черная дыра в действии (видео)

Космическое событие года: черная дыра в действии

Прямо сейчас крупнейшие телескопы во всем мире направлены к центру нашей галактики, где ожидается космическое событие года: поглощение газового облака сверхмассивной черной дырой.

Изображение, созданное компьютером, показывает возможную траекторию газового облака, в случае, если оно продолжит свое движение по орбите вокруг черной дыры

©ESO/MPE/M. Schartmann/L. Calçada

Наблюдая за черной дырой в действии, астрономы надеются увидеть собственными глазами, как газовое облако исчезает в жерле сверхмассивного космического монстра.

Хотя многие представляют себе черные дыры в виде гигантских космических пылесосов, на самом деле они такие же массивные объекты, как, например, звезды. Это означает, что космические тела могут спокойно вращаться по орбите вокруг них до тех пор, пока не приблизятся на определенное расстояние и не пройдут горизонт событий, после чего их поглощение черной дырой становится неминуемым.

Это поможет физикам наконец ответить на актуальный вопрос последних десятилетий: почему черная дыра посередине Млечного Пути почти не проявляет своего присутствия.

Ученые настроили телескопы на самые разнообразные длины световых волн, чтобы получить максимально возможную информацию о происходящем вблизи черной дыры. Но что именно они увидят, остается не до конца ясным.

Это напоминает происходящее за секунды перед пенальти в футболе. Каждый знает, что сейчас будет удар по мячу, но что последует за ним − остается только гадать. Мы все сейчас находимся в положении зрителей, замерших в ожидании удара.

− Штефан Гиллессен, астрофизик из Института внеземной физики общества Макса Планка в Германии

Газовое облако, которое в настоящий момент двигается по направлению к черной дыре, может продолжить свой путь по орбите вокруг нее − или же натолкнуться на остатки газов и пыли, что замедлит ее скорость и направит прямиком в жерло космического монстра.

Первый сценарий поможет ученым расширить свои познания об эволюции галактик и вписать новые страницы в историю Млечного Пути. При втором же варианте астрономы могут стать свидетелями грандиозного космического «обеда», в процессе которого черная дыра поглотит большое количество вещества.

В любом случае, ученые ожидают получить важные сведения, которые расширят их познания и понимание процессов, происходящих вблизи космических гигантов.

^{Космическое событие года: черная дыра в действии ©YouTube/ Sun.org}

Микробы на электричестве

Микробы на электричестве

Изучены бактерии, способные использовать электрическую энергию.

Бактерии Rhodopseudomonas palustri

©nature.com

Несмотря на всю свою кажущуюся простоту, археи и бактерии обладают способностями, которые не снились и лучшим из супергероев. Речь, конечно, не о телепортации и антигравитации, а о возможностях получать энергию из таких источников, которые совершенно недоступны другим организмам: из серы и муравьиной кислоты, и даже... из электричества. Эту суперспособность изучила недавно команда гарвардских биологов во главе с Питером Джиргисом (Peter Girguis).

Объектом исследования стали весьма многогранные бактерии Rhodopseudomonas palustris. С точки зрения биохимии они − настоящие супермены, способные в разных условиях кардинально перестраивать свой метаболизм, переключаясь между разными его типами: фотоавтотрофным (как у растений), фотогетеротрофным и хемоавтотрофным (как у некоторых бактерий), хемогетеротрофным (как у животных).

Стоит сказать, что для всех форм жизни и разных типов метаболизма электроны важны не менее, чем для течения тока: участвуя в окислительно-восстановительных реакциях, они обеспечивают не только превращение веществ, но и выработку энергии клеткой. Исследованный Джиргисом с коллегами штамм R. palustris TIE-1 необычен и в этом. В отличие от подавляющего большинства организмов, он способен получать и отдавать электроны на вещества, находящиеся не только в растворе, но и в твердой фазе. Например, обычное железо.

Поместив бактерии прямо на подключенный электрод, ученые показали, что они могут забирать с него электрон и, передавая его на молекулу углекислого газа, вырабатывать энергию. Дополнительные исследования вывели авторов и на ген, ответственный за 2/3 способностей R. palustris улавливать свободные электроны. Активируясь под действием солнечного света, ген производит белок RuBisCo, который осуществляет захват электронов и их перенос на углекислый газ.

Кстати, ранее уже звучала смелая идея превратить культуру клеток R. palustris в живой аккумулятор, независимый от сетей источник энергии. Джиргис и его соавторы не уверены в эффективности такого подхода, зато предлагают другой вариант использования этих уникальных бактерий, сконструировав из них «живые фабрики» для промышленного синтеза, скажем, фармпрепаратов. Как и положено фабрикам, питаться они будут, в основном, от проводов.

Коробки-оригами из графена - новая технология хранения водородного топлива

Коробки-оригами из графена - новая технология хранения водородного топлива

Исследователи из университета Мэриленда продемонстрировали результаты компьютерного моделирования, которые служат доказательством того, что графен, при помощи электрических полей и воздействий другого рода, может быть "сложен" в виде аккуратной трехмерной герметичной коробки, служащей в качестве емкости, хранящей небольшое количество водорода. Воздействие другого рода может заставить графеновую коробку-оригами раскрыться и выпустить водород, который может быть использован в качестве топлива водородных топливных элементов.

Метод, при помощи которого графен складывается в коробку, имеет название HAGO (hydrogenation-assisted graphene origami). В этом процессе задействованы графеновые пленки, которым при помощи предварительной обработки была придана необходимая форма. Форма графеновой пленки и силы, возникающие при соединении атомов водорода со свободными валентными связями атомов углерода на краю пленки, являются причиной, по которой пленка самостоятельно сворачивается в герметичную коробку-оригами, во внутреннем объеме которой содержится некоторое количество водорода под давлением.

Силы, заставляющие свернуться графеновую пленку и удерживающие ее в виде коробки, достаточно сильны для того, чтобы выдержать избыточное давление заключенного в ней водорода, а электрическое поле используется на самом последнем этапе, он нарушает процессы взаимодействия атомов углерода и водорода, заставляя коробку развернуться и выпустить содержавшийся в ней водород.

"Для того, чтобы заставить предварительно отформованную графеновую пленку самостоятельно свернуться в трехмерную наноструктуру нужно только наличие водорода" - рассказывает Тенг Ли (Teng Li), профессор из университета Мэриленда, - "Электрическое поле используется для "поляризации" графена, что уменьшает силы притяжения слоев графена и что приводит к обратному развертыванию наноструктуры. После отключения электрического поля пленка снова сворачивается и этот процесс может быть повторен сколько угодно раз".

Следует отметить, что графеновые коробки-оригами способны хранить водород в количестве 9.7 процента от общего веса. Это существенно превышает значения, поставленные в качестве цели американским Министерством энергетики, которые планировали добиться такого показателя для систем хранения водородного топлива на уровне 5.5 процентов к 2017 году и 7.5 процентов к 2020 году.

http://spectrum.ieee.org/nanoclast/green-tech/fuel-cells/graphene-origami-boxes-exceed-hydrogen-storage-targets

По следам публикаций. Подозрение в подделке.

Авторы "кислотных" стволовых клеток заподозрены в подделке результатов

В конце прошлого года японскими учёными было заявлено о революционном способе получения индуцированных плюрипотентных стволовых клеток из взрослых клеток мыши с помощью кислотной среды.
http://donmigel-62.livejournal.com/186822.html

Работа биологов, превративших обычные клетки в стволовые при помощи кислоты, привлекла внимание коллег несообразностями, которые могут указывать на фальсификацию научных результатов, говорится в статье на сайте Nature News.
В конце января в авторитетном научном журнале Nature появились две статьи биологов, которые под руководством Харуко Обоката (Haruko Obokata) из Института RIKEN в Кобе (Япония) выяснили, что белые клетки крови, взятые у новорожденной мыши, превращаются в стволовые, когда их помещают в среду с высокой кислотностью, без вмешательства в генетический код клеток.

После публикаций в Nature в блогах стали появляться сообщения о несообразностях в двух январских статьях в Nature, а также статье Обоката 2011 года, также посвященной стволовым клеткам. Так, в статье 2011 года одна из иллюстраций, как считают блогеры, оказалась использована три раза — в первый раз она показывает наличие одного биомаркера стволовых клеток, второй раз она перевернута и относится уже к другому биомаркеру, затем ее часть появляется в качестве подтверждения наличия в тканях третьего маркера. Кроме того, в статье есть и еще одна похожая дупликация картинок.\

«Темные места» двух недавних статей в Nature также связаны с картинками. В одной статье картинка с фрагментом геномного анализа выглядит склеенной, в другой два снимка, которые должны были быть сделаны в ходе разных экспериментов, выглядят подозрительно похожими. Соавторы обеих статей объясняют путаницу с картинками непреднамеренными ошибками.

Повторить результаты Обокато и ее коллег не удалось 10 специалистам в области стволовых клеток, к которым обратилась редакция Nature. Соавтор Обокато Терухико Вакаяма (Teruhiko Wakayama) из университета Яманаси в Кофу (Япония) отмечает, что техника не так проста, как кажется.

Он смог повторить результаты эксперимента при работе с Обоката, но по возвращении в университет Яманаси ему это не удалось. Однако ученый не сомневается в достоверности результатов коллеги.

Сама Обоката не ответила на запрос редакции NatureNews на момент публикации заметки. Редакция журнала Nature и институт RIKEN заявили, что занимаются вопросом несообразностей в ее публикациях.

Интрига, однако... В понедельник астрофизики сообщат о новом открытии

Понедельник, 17 марта, станет днем нового открытия. Это обещают нам астрофизики из Европейского Космического Агентства(ESA)

Ученые из  при тесном сотрудничестве с астрофизиками из института Макса Планка собираются сделать какое-то очень важное открытие. О нем будет официально сообщено на конференции в Гарвард-Смитсоновском Центре Астрофизики.

Пока известно только то, что астрофизики совместно работали над изучением физических процессов, которые определяют природу и эволюцию Вселенной.