Наукове середовище #92. Виявлено льодовики на марсі, а фізики сумніваються, що ядра атомів складаються з протонів і нейтронів

26

Наукове середовище

Байкальський нейтринний телескоп зловив нейтрино від активного блазара

Російські фізики з колаборації baikal-gvd, що працюють на байкальському нейтринному телескопі, повідомили про реєстрацію кандидата в нейтрино високих енергій від блазара pks 0735+17, що знаходиться зараз в стані підвищеної активності. Примітно, що відкриття було зроблено через кілька годин після того, як нейтрино від цього ж блазара було зафіксовано детектором icecube в антарктиді.

8 грудня 2021 року нейтринний детектор icecube в антарктиді зафіксував подію icecube-211208a — мюонну «доріжку», що утворилася в ході взаємодії астрофізичного нейтрино з енергією близько 172 тераелектронвольта з льодом. Напрямок приходу частинки вказувало на один з найяскравіших в радіодіапазоні блазаров pks 0735 + 17. В даний час блазар знаходиться в стані спалаху, демонструючи підвищений потік випромінювання в оптичному, рентгенівському, гамма – і радіодипазонах хвиль.

Тепер же, вчені з колаборації baikal-gvd, що працюють на байкальському нейтринному телескопі, повідомили, що через 3,95 години після реєстрації нейтрино icecube зафіксували приліт нейтрино з енергією 43 тераелектронвольта. Область прильоту частинки знаходиться в 4,68 кутового градуса від pks 0735 + 17 і 5,3 градуса від найкращої області-кандидата, визначеної за даними icecube. Статистична значимість події оцінена в 2,85 сигма.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Зонд “паркер” вперше визначив межі сонця

Сонячний зонд “паркер” вперше в історії на практиці визначив положення критичної поверхні альвена, що вважається кордоном між короною сонця і вільним потоком сонячного вітру. Це сталося в квітні цього року, коли зонд тричі входив в корону сонця. Сама межа несферична і знаходиться на середній відстані 18,8 радіуса сонця від центру зірки.

До недавнього часу космічним апаратам був доступний для досліджень лише потік сонячного вітру, вже не пов’язаний із зіркою. Ситуація змінилася в 2018 році, коли в космос був запущений зонд “паркер”, який на даний момент здійснив десять зближень з сонцем із запланованих 24. Він веде дослідження параметрів сонячного вітру і зовнішніх шарів зірки під час дуже тісних зближень з ним.

На основі зібраних даних вченим вдалося провести реконструкцію об’ємної картини магнітного поля в області між фотосферою сонця і зондом. Було встановлено, що поверхня альвена дійсно несферична і знаходиться на середній відстані 18,8 радіуса сонця від центру зірки. Область корони нижче цієї межі характеризується альвеновским числом маха 0,78 і магнітною енергією, що перевищує як кінетичну, так і теплову енергію заряджених частинок.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Мікроби по всьому світу почали “атакувати” пластик

П’ять років тому міжнародна група вчених зібрала зразки грунту біля центру переробки пластмас в японії. Тоді фахівці виявили бактерію, яка харчувалася пакувальним матеріалом пет, виділяючи особливі ферменти. Сьогодні вчені знаходять докази того, що такі ферменти, що розкладають пластмаси, збільшуються в кількості і різноманітності у відповідь на забруднення пластиком по всьому світу.

В ході роботи було виявлено в цілому 30 000 ферментів, здатних розкладати 10 видів поширених пластмас. Також вчені помітили, що найбільша різноманітність ферментів зустрічалося в найбільш забруднених районах світу.

використовуючи наші моделі, ми виявили безліч доказів, що підтверджують той факт, що потенціал глобального мікробіома сильно корелює з вимірами забруднення навколишнього середовища пластиком. Це демонстрація того, як навколишнє середовище реагує на тиск, який ми чинимо на неї.

Олексій железняк

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Виділяється при заняттях спортом білок кластерин покращує здоров’я і когнітивні функції

Американські вчені досліджували, як заняття спортом впливають на стан мозку і когнітивні функції. Експерименти проводилися на мишах: частина з них мала можливість бігати в колесі, а частина — ні. Між цими групами виявилися відмінності, і всі вони були на користь “бігунів”: у них і нейрозапальні процеси не розвивалися, і пам’ять була міцніше, і кмітливість жвавіше. Як з’ясувалося, у “бігунів” в кров виділяється ряд білкових факторів, які опосередковують ці відмінності. Серед цих білків найефективнішим (з вивчених) виявився кластерин — білок, пов’язаний з роботою вродженого імунітету і з функціонуванням судин мозку. Якщо цей білок просто ввести нетренованим мишам, то вийде той же ефект, що і при заняттях спортом.

Цю роботу вчені виконали на мишах. Одній групі мишей (для експерименту брали тільки самців) дали можливість бігати в колесі (група “бігунів”). А у другої групи мишей, складеної з братів “бігунів”, такої можливості не було. Всі миші через місяць тренування проходили тест на когнітивні здібності (водний лабіринт (см.morris water maze) і формування умовного рефлексу на больовий шок). А для того, щоб виявити анатомічні відмінності мозку між “бігунами” і їх побратимами з другої групи, у декількох мишей після закінчення тренувань вивчали зрізи гіпокампу — частини мозку, залученої у виконання когнітивних завдань і формування пам’яті. Чи будуть помітні відмінності?

Відмінності виявилися відразу: кількість нейронів в гіпокампі, їх попередників і астроцитів збільшилася. Дієвість фізкультурних вправ підтвердилася і щодо когнітивних функцій: у всіх випадках “бігуни” показали результати краще, ніж миші з другої групи.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Грунт астероїда рюгу виявився незвично пористим

Планетологи, що працюють із зразками речовини астероїда рюгу, здобутими станцією “хаябуса-2”, представили перші результати аналізу частинок грунту в лабораторних умовах. Виявилося, що речовина рюгу дуже пориста і містить багато гідратованих сполук і органічних речовин, проте бідно хондрами.

Середнє значення розрахункової насипної щільності частинок рюгу склало 1282 кілограмів на кубічний метр, що менше, ніж у метеоритів типу ci-хондритів і метеорита з озера тагіш (самий пористий метеорит, коли-небудь знайдений на землі) і трохи більше об’ємної щільності самого рюгу, визначеної на основі спостережень станції і склала 1190 кілограмів на кубічний метр. Це свідчить про високу (близько 46 відсотків) мікропористості грунту, що раніше не спостерігалося для речовини метеоритів.

Група дослідників на чолі з седріком пілорже (cédric pilorget) з інституту космічної астрофізики в університеті париж-сакле представила результати досліджень мінералогічного складу грунту рюгу за допомогою гіперспектрального мікроскопа micromega, що працює в ближньому інфрачервоному діапазоні. Зібрані дані вказують на сполуки, багаті oh, ch і nh, такі як карбонати (частина з них збагачена залізом), гідроксид алюмінію, філлосилікати, гідратовані солі і багаті азотом органічні речовини.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Італійські та російські вчені об’єдналися для створення нової системи автоматичної обробки томографічних даних

Науково-дослідна компанія smart engines, що спеціалізується на розробці алгоритмів комп’ютерного зору, машинного навчання та ші, і cnr-інститут нанотехнологій національної дослідницької ради італії (cnr-nanotec), підписали угоду про трирічну співпрацю. Його мета-обмін досвідом у сфері розробки алгоритмів томографічної реконструкції при оцінюванні ефективності застосування передових методів лікування та вивченні нервово-судинних захворювань. Спільна наукова група приступила до реалізації проектів з використання нейромережевих технологій для роботи з зображеннями фазоконтрастної томографії.

для smart engines співпраця з провідним італійським академічним університетом нанотехнологій-відмінна можливість збільшити кількість наукових досягнень в області комп’ютерної томографії. Зі свого боку ми пропонуємо власні нейромережеві архітектури, застосування яких дозволяє знизити необхідну дозу опромінення пацієнтів при проведенні рентгенівської комп’ютерної томографії. І, звичайно, важливо відзначити, що взаємодія між вченими різних країн є необхідною умовою для наукового прогресу.

Володимир арлазаров, к. Т. Н.,Генеральний директор smart engines

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Фізики вбудували тихоходку в кубіт

Вчені з декількох країн доповіли про результати експерименту, в ході якого вони використовували тихоходку, щоб змінити стан трансмонного кубіту, заплутаного з іншим кубітом в умовах дуже низьких температур і тисків. Тихохідка пережила цей експеримент, оновивши рекорд по екстремальності фізичних умов, які вона може витримати.

Вчені з п’яти країн за участю райнера думке з національного університету сінгапуру повідомили про те, що їм вдалося створити квантову суперпозицію між двома трансмонними кубітами, один з яких був пов’язаний з тихохідкою електростатичним взаємодією. Як стверджують самі автори, багатоклітинний організм вперше був переведений ними в стан квантової суперпозиції. Крім того, дослідники поставили рекорд по екстремальності умов, які може витримати складна форма життя.

В якості об’єкта дослідження фізики вибрали особина данської популяції тихоходок виду ramazzottius varieornatus, якій вони дали ім’я ніл вормстронг (neil wormstrong). Тихоходки відомі своєю живучістю, яка обумовлена станом ангідробіозу, тобто анабіозу, викликаного всиханням. Для обраного авторами виду характерно всихання до 100-150 мікрометрів при довжині 200-450 мікрометрів в активному стані.

Спочатку фізики поміщали сплячу тихоходку на обкладки конденсатора в свехпроводящем трансмонном кубите при температурі 10 милликельвин і тиску 6 × 10-6 мілібар, що призводило до зміщення його резонансної частоти на вісім мегагерц. Вони змоделювали цей ефект, представивши тихоходку у вигляді діелектричного куба з довжиною ребра, що дорівнює 100 мікрометрів. Він відтворювався для діелектричної постійної, рівної приблизно чотирьом, що відповідає нижній межі діелектричний властивостей білків. Потім дослідники побудували мікроскопічну модель взаємодії кубіту з тихохідкою, описавши коливання зарядів в останній за допомогою n гармонійних осциляторів. При цьому вони обмежувалися лише двома можливими станами системи осциляторів, по суті розглядаючи тихоходку в якості третього кубіта.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Новгородцям xi століття сподобалося катання на кістяних ковзанах

Археолог олег олейников досліджував кістяні ковзани, виявлені у великому новгороді, і з’ясував, що катання на них було популярно в другій половині xi — початку xiii століття. У колекції з 51 артефакту виявилися ковзани двох типів: з кріпленням і без нього, тому спосіб пересування на ковзанах відрізнявся. Мабуть, в першому випадку люди відштовхувалися палицями, а в другому — каталися як на самокаті.

У великому новгороді археологи знайшли 51 подібний артефакт, аналогії яким відомі як у прибалтійських, фінських і північноєвропейських народів, так і в культурах епохи бронзи і раннього заліза.

Довжина виявлених ковзанів варіюється від 17 до 39 сантиметрів, причому частина маленьких артефактів (17-20 сантиметрів), по всій видимості, належала дітям. Типологічно ці ковзани відрізняються один від одного. В першу чергу це стосується наявності або відсутності кріплень. Всі ковзани з великого новгорода були виготовлені з трубчастих кісток коней (n = 43) або великої рогатої худоби (n = 8). На думку археолога, колекція вказує на те, що катання на ковзанах з кістки було особливо популярно в новгороді в другій половині xi — початку xiii століття, так як до цього часу відноситься 94 відсотки знахідок.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Trace gas orbiter запідозрив наявність льодовика в екваторіальних широтах марса

Нейтронний детектор frend, що працює на борту орбітального зонда trace gas orbiter, знайшов докази того, що під поверхнею каньйону кандор в екваторіальній зоні марса може залягати великий льодовик, що складається або з водяного льоду, або з суміші льоду і високогідратованих мінералів.

У період з травня 2018 року по лютий 2021 року frend вів спостереження за долинами марінера — гігантською системою каньйонів на марсі, довжиною 4500 кілометрів і глибиною до семи кілометрів. Цей регіон вважається цікавою метою з точки зору пошуку приповерхневих покладів водяного льоду.

В результаті роботи дослідники побудували карту вмісту води в грунті на дні долин марінера. Найбільш цікавим районом виявився каньйон кандор( candor chasma), де вміст водню в перерахунку на воду відповідає масовій частці води в грунті близько 40,3 відсотка. Це не вписується в моделі адсорбованої води на поверхні частинок реголіту або в складі гідратованих мінералів. Передбачається, що або в каньйоні кандор залягає великий льодовик, або поклади з льоду, змішаного з високогідратованими мінералами. У будь-якому випадку дані frend дають практичні докази наявності великого резервуара води в екваторіальних широтах марса, які могли зберігатися протягом довго часу за рахунок додаткової тіні від стін каньйону, низької температури і підвищеному тиску на дні каньйону.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

карта масової частки води в верхньому шарі грунту.

Фізики висловили сумніви, що ядра атомів складаються з протонів і нейтронів

Фізики університету аделаїди, можливо, виявили нову можливість побудови атомних ядер. Згідно з їх дослідженням, кварки можуть з’єднуватися між собою не так, як вважалося раніше.

В результаті нового експерименту вченим вдалося зібрати цінну інформацію про кварках і природі речовини протягом 20 років спостережень. Ці дані допомогли зрозуміти результати інших наукових робіт, виконаних фізиками по всьому світу за цей час. Але найголовніше-результати цього експерименту показали, що кварки в атомному ядрі можуть з’єднуватися не тільки традиційним відомим способом, але і за альтернативним механізмом.

фундаментальне питання, що залишилося без відповіді, для ядерної фізики полягає в тому, чи ядра складаються з протонів і нейтронів, або вони складаються з квазічастинок з квантовими числами нейтронів і протонів, але з внутрішньою структурою кварків, яка була змінена величезними силами, що стискають нутрощі ядер.

Ентоні томас

Відкриття означає, що ядро атома і правда може бути сукупністю кварків з квазічастинками у вигляді протонів і нейтронів. Але ці результати фізикам ще належить підтвердити безліччю експериментів.

Повну версію матеріалу читайте за посиланням.

Наукові відео

Основні джерела:

  • neuronovosti.ru
  • popmech.ru
  • nplus1.ru
  • elementy.ru

Дякую за увагу, і пам’ятайте, що ніколи не пізно ” вчитися, вчитися і ще раз вчитися!”

Минулий випуск рубрики:

  • у знайденого в африці найдавнішого анкілозавра шипи кріпилися прямо до ребер.
  • фізики завершили 16-річний експеримент, який перевіряв теорію відносності.
  • астрономи уточнили масу надмасивної чорної діри в центрі чумацького шляху.
  • виживає дурний: чому ми почали втрачати мозок?
  • синхронізація мозкової активності вище при переказі веселих історій.
  • чи є ваша кішка психопатом: вчені розробили анкету для визначення психопатичних нахилів вихованців.

Трохи історичного гумору.