27 сентября аппарат DART столкнулся с астероидом Диморф, спутником другого астероида Дидим. Миссия началась в прошлом году 24 ноября, но если смотреть несколько шире, то всё началось немного раньше, примерно 5 млрд лет тому назад, когда в глубине газопылевого облака начала формироваться протозвезда, известная сейчас как Солнце. Вокруг него, зародившись из планетезималей, начала свой путь наша Земля. Все эти долгие годы наша планета подвергалась нещадной бомбардировке всевозможными объектами из космического пространства. Вплоть до, как считается, столкновения с объектом размером с Марс, что привело к образованию Луны.
Рубрика: Исследования
Большой взрыв, JWST и «паника»
Где-то с июля начали раздаваться возгласы, что, дескать, результаты телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) опровергают теорию Большого взрыва. Эти возгласы исходили от околонаучных фриков, т. е. людей, которые имеют некий научный бэкграунд вперемешку с тараканами в голове. Один из них — Эрик Лернер, называющий себя «независимым исследователем», который уже давно воюет с теорией Большого взрыва и при этом очень плодовит по части популярных статей.
Возникновение органики в межзвездных облаках
Дмитрий Вибе, астроном и популяризатор науки, докт. физ.-мат. наук, зав. отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАН, отвечает на вопросы Алексея Кудря.
Чем удивляет «Джеймс Уэбб»
Свежие фото галактики M74 демонстрируют возросшие возможности космических обсерваторий, работающих совместно в разных диапазонах. Специалисты, объединив данные телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» в соседних областях электромагнитного спектра, получают более всестороннее представление об этом впечатляющем объекте, позволяющее раскрывать его в новых деталях.
Колыбель жизни: геотермальные системы?
Продолжаем серию бесед с биологами о происхождении жизни во Вселенной. Борис Штерн интервьюирует Армена Мулкиджаняна, докт. биол. наук, научн. сотр. Оснабрюкского университета (Германия). Почему жизнь не могла зародиться в древнем океане? Каковы аргументы в пользу появления первых репликаторов в геотермальных системах? Какое влияние на рождение жизни оказало столкновение Земли и планеты Тейя? Как получить нуклеотиды и аминокислоты из цианида и формамида? Что такое «цинковый мир»?
Маленький неадронный коллайдер: мысленный эксперимент с нетранзитивными шарами
Коллайдер — устройство, с помощью которого физики-экспериментаторы организуют столкновение разных частиц в разных условиях, получают данные о результатах столкновений, обрабатывают их и делают те или иные выводы. Самый известный коллайдер — Большой адронный. Давайте резко уменьшим масштаб и проведем мысленный эксперимент со столкновениями шаров, который я придумал в ходе некоторых размышлений на тему нетранзитивности превосходства (А превосходит В, В — С, а С — А, принцип «камень, ножницы, бумага»).
Поиски экзопланет у буйных красных карликов и мирных солнц: достижения и перспективы
Лев Зелёный, академик РАН, научный руководитель Института космических исследований РАН, побеседовал с Борисом Штерном об изучении планет за пределами Солнечной системы. Какие биомаркеры внушают надежду обнаружить внеземную жизнь? Почему текущая статистика экзопланет немного лукавая и в ней «всё не так, как на самом деле»? Как обнаружить магнитные поля планет, защищающие их от ярости красных карликов? Ответы на эти и другие вопросы — в нашем интервью. Видеозапись — на YouTube-канале газеты.
«Оружие» и «броня» в нетранзитивной биологической конкуренции: движение к междисциплинарной модели?
В ряде статей показано, что некоторые подводные виды, образующие колонии, находятся в нетранзитивных отношениях — конкурируют по принципу «камень, ножницы, бумага». Эти отношения известны в биологии достаточно давно. В данном случае интересно то, что исследователи не просто обнаруживают и описывают их (да, есть нетранзитивная конкуренция еще и здесь). Авторы продвигаются дальше — они выделяют и представляют «черты» каждого вида (traits of species) как «оружие» и «броню» в попарных взаимодействиях с «оружием» и «броней» у других видов, чего раньше, похоже, не делалось…
Телескоп «Джеймс Уэбб»: продвижение вглубь времен
Недавно появилось сообщение, что телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил рекордно далекую галактику с красным смещением z = 13, что соответствует возрасту Вселенной 300 млн лет, и еще одну с z = 11. Находки сделаны при обзоре всего 50 квадратных угловых минут неба. До этого рекорд был около z = 11. Здесь требуется уточнение. Результат получен так называемым фотометрическим методом: измеряется яркость объекта в разных спектральных полосах и потом методом максимального правдоподобия подбирается красное смещение, наилучшим образом описывающее результат измерения…
«Джеймс Уэбб» реализует лучшие методы наземной астрономии
Владимир Сурдин, канд. физ.-мат. наук, доцент физического факультета МГУ, ст. науч. сотр. Государственного астрономического института им. Штернберга, рассказал Алексею Кудря о космическом телескопе «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope — JWST), который спустя полгода после запуска наконец-то начал полноценную работу.
Загадка ранних квазаров решена?
Совсем недавно появилась публикация, вызвавшая отклик в широкой прессе. Авторы статьи претендуют на решение проблемы тяжелых ранних квазаров. Проблема заключается в том, что есть некое ограничение на скорость роста квазаров, из-за которого последние не успевают дорасти до своей массы ко времени, в котором их наблюдают (миллиард солнечных масс, 650 млн лет от Большого взрыва). Ограничение называется «эддингтоновский темп аккреции», оно связано с тем, что если квазар мощнее некоторого порога, то давление его излучения превышает силу гравитации, и аккреция тормозится.
«Можно ли восстановить атмосферу и моря Марса?»
Беседа с членом-корреспондентом РАН, зав. отделом физики планет Института космических исследований РАН Олегом Кораблёвым. Вопросы задавал Борис Штерн.
Ex optogenetic lux
Ранее мы поговорили о том, насколько многогранен медиатор дофамин, с какими явлениями он связан, но принципиальным остается вопрос о причинно-следственных связях между активностью дофаминовых нейронов и определенным поведением. При электрической стимуляции головного мозга в определенном участке раздражаются одновременно все клетки: это могут быть и возбуждающие нейроны, и тормозные, могут быть клетки, направляющие свой сигнал в другие отделы мозга, а могут быть интернейроны. Как добиться точечной активации только дофаминовых клеток или их окончаний?
Окаменелости предков людей из ЮАР кардинально «постарели»
Согласно новому исследованию, проведенному американскими и южноафриканскими учеными, возраст окаменелостей самых ранних предков людей в «Колыбели человечества» в пещерах Стеркфонтейн, расположенных вблизи Йоханнесбурга в Южной Африке, оказался на миллион лет старше, чем считалось ранее, они позволяют получить информацию о почти 4 млн лет человеческой эволюции. Эти пещеры содержат более трети всех известных ученым костных останков ранних гоминид. Соответствующая статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Регистрация гравитационных волн: астрофизический аспект
Гравитационно-волновые обсерватории регистрируют слияние двойных черных дыр, иногда — слияние нейтронных звезд, иногда — слияние нейтронных звезд с черными дырами. Сколько слияний уже известно? Что мы знаем об этих объектах? Откуда они возникли? Почему их массы часто неортодоксальны? Борис Штерн побеседовал с Константином Постновым, членом-корреспондентом РАН, директором Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ.
Гамма-астрономия и поучительный эпизод
Эта статья продолжает тему, поднятую в интервью с моим давним соавтором Юрием Поутаненом, опубликованном в прошлом выпуске ТрВ-Наука. Там речь шла о рентгеновской астрономии. Теперь коротко — о гамма-астрономии в плане личных впечатлений и некоторого опыта работы в этой области. Где граница между рентгеновским и гамма-излучением? Исторически она проходит в районе сотен килоэлектронвольт — это характерная энергия гамма-квантов, испускаемых при ядерных реакциях. Помните: альфа-лучи, бета-лучи, гамма-лучи.
Рентгеновская астрономия в наши дни
Беседу с Юрием Поутаненом, профессором Университета Турку (Финляндия) и зав. лабораторией фундаментальной и прикладной рентгеновской астрофизики в ИКИ РАН, созданной по мегагранту, ведет Борис Штерн, который за двадцать с лишним лет сотрудничества с ним имеет множество написанных совместно статей.
Намеки на сверхновую 1054 года нашли на византийских монетах
Историческая сверхновая SN1054 была, пожалуй, одним из самых захватывающих астрономических событий всех времен. И этот взрыв в конечном итоге сформировал то, что сегодня нам известно как M1 — Крабовидная туманность. Вспыхнувшая в 1054 году, эта сверхъяркая звезда остается одной из ярчайших задокументированных в летописях сверхновых в недавней истории Млечного Пути. Однако ее почему-то отмечала в своих записях лишь половина цивилизованного мира.
О чем шумят рентгеновские пульсары
Рентгеновские пульсары — это аккрецирующие нейтронные звезды с сильным магнитным полем в тесных двойных системах. В таких объектах вещество звезды-компаньона, захваченное нейтронной звездой, ускоряется гравитационным полем последней до скоростей ~0,5c, достигает поверхности нейтронной звезды и высвечивает практически всю свою энергию (при таких скоростях это ~20% полной энергии покоя) в рентгене. Магнитные поля нейтронных звезд в рентгеновских пульсарах, которые и определяют рентгеновские пульсары как класс объектов, невероятно сильны…
Неисчерпаемые черепа?
Недавно было опубликовано исследование, в котором изучалось разнообразие в строении черепов синапсид, в том числе, разумеется, современных млекопитающих. Заглавие статьи не должно вводить в заблуждение, авторы изучили далеко не только синапсид, хотя синапсиды людям особенно интересны хотя бы в силу того, что мы и сами к ним относимся. Рассмотрены были и диапсиды, а конкретней, за представителей этой группы пришлось отдуваться (как это нередко случается) архозаврам, что неудивительно…
РНК на вулканическом стекле
Американские химики обнаружили удивительно простой механизм, который мог привести к образованию на Земле цепочек РНК-молекул, эволюция которых увенчалась появлением первых живых клеток. Публикуем на эту тему расшифровку беседы Алексея Кудря с докт. биол. наук Константином Лесковым, американским биологом российского происхождения, живущим в Кливленде.
Радиоактивные лавы Чернобыля
Авария на Чернобыльской АЭС, произошедшая 26 апреля 1986 года, сопровождалась не только механическим разрушением ядерного реактора, но и весьма примечательными процессами преобразования значительной части ядерного топлива в новые высокорадиоактивные урансодержащие материалы. Эти новообразованные материалы важно детально исследовать, чтобы понять, как развивалась авария на четвертом энергоблоке ЧАЭС, а также для моделирования и предотвращения потенциальных аварийных процессов на других типах реакторов.
Рефлексивные игры: я думаю, что ты подумал, что она подумала…
Рассуждения типа «я думаю, что ты думаешь, что она думает…» (и т. д.) в теории игр называются рефлексивными, или рекурсивными, «вложенными». Более строго: рефлексивные игры «описывают взаимодействие субъектов (агентов), принимающих решения на основании иерархии представлений о существенных параметрах, представлений о представлениях и т. д.». Такие «вложенные» рассуждения уникальны для человека, хотя некоторый потенциал есть и у наиболее интеллектуальных животных…
Бумажные и настоящие бронежилеты
Как работали российские вакцины? Спасали ли они от смерти при заболевании тяжелой формой COVID-19? Насколько эффективно они спасали? Ответы на эти вопросы важно получить даже после того как пандемия несколько ослабила свою хватку и COVID-19 временно (или постоянно) ушел в подполье. Необходимо знать, как проявили себя вакцины в период доминирования таких опасных штаммов, как дельта. Ведь, увы, но этот вирусный вариант, хоть и маловероятно, но может вернуться.
Колонизация экзопланет, Венеры, Марса: разговор биолога и астрофизика
Борис Штерн продолжает беседу с Михаилом Никитиным, науч. сотр. отдела эволюционной биохимии НИИ физико-химической биологии имени Белозерского при МГУ, автором научно-популярной книги «Происхождение жизни». На сей раз речь пойдет о поиске и заселении планет, пригодных для жизни. Видеозапись интервью: https://youtu.be/watch?v=7u0TRCmMbRI
Вселенная, принимающая решение, очень вдохновляет
С большим интересом прочитала свежую работу Виталия Ванчурина, Юрия Вольфа, Евгения Кунина и Михаила Кацнельсона Toward a theory of evolution as multilevel learning. Одно только название публикации будоражит, а междисциплинарный характер работы возвращает нас к началам науки, что придает ей особую ценность. Статья написана специалистами в тех областях, к которым я не принадлежу, поэтому данная заметка — попытка постоять рядом и подышать общим воздухом.
С помощью микролинзирования была обнаружена блуждающая черная дыра
Космический телескоп NASA «Хаббл» и наземные телескопы впервые позволили получить с помощью гравитационного микролинзирования прямые свидетельства существования одинокой черной дыры, дрейфующей в межзвездном пространстве. Удалось измерить ее массу и точное местоположение, а также оценить общее количество черных дыр в нашей галактике — их около 200 миллионов.
Черная дыра в сердце Млечного Пути: тонкости эксперимента
Продолжаем обсуждение результатов Телескопа горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) по черной дыре в центре нашей Галактики (предыдущая заметка: [1]). На сей раз — взгляд изнутри: член команды EHT Андрей Лобанов, науч. сотр. Института радиоастрономии Общества Макса Планка, отвечает на вопросы Бориса Штерна.
Туманное будущее Вселенной и нашумевшая статья Пола Стейнхардта и Ко
Мы в общих чертах знаем историю Вселенной, ее возраст и стадии эволюции. Но хорошо ли мы представляем будущее Вселенной? Оказывается, мы недостаточно хорошо знаем особенности содержимого Вселенной, чтобы ответить на этот вопрос. Главная субстанция, определяющая будущее, — темная энергия. Она же — доминирующая: ее доля составляет примерно 70% от плотности энергии Вселенной. Что такое темная энергия?
CHES: «двойников Земли» предложили искать с помощью астрометрии из космоса
В настоящее время подтверждено существование 5030 внесолнечных планет в 3772 системах, еще 8974 кандидата ожидают подтверждения. Ожидается, что с введением в строй инструментов следующего поколения, таких как космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб», количество и разнообразие подтвержденных экзопланет будут расти в геометрической прогрессии. Речь теперь заходит и о принципиально новых методах поиска экзопланет или, вернее, об использовании методов, которые ранее не считались достаточно эффективными, хотя порой и применялись, достигая относительного успеха…
На путях свободы
Уже давно замечено: мы часто делаем то, что в принципе могли бы и не делать. Иногда это осуждается (например, трудоголизм сына), иногда одобряется (трудоголизм подчиненного). В обоих примерах предполагается, что трудоголик не знает или не хочет знать чужого мнения о своем трудоголизме. Оказывается, наша склонность делать то, что не требуется, может быть причислена к нашим устойчивым индивидуальным особенностям…
Происхождение жизни. Следующие миллиарды лет
Как и обещали, мы продолжаем серию интервью о происхождении жизни. Первое было с Михаилом Гельфандом, второе — с Александром Марковым. Теперь главный редактор Борис Штерн беседует с Михаилом Никитиным, написавшим знаменитую книгу как раз на данную тему.
Загадочные пятна на кольце вокруг черной дыры
В апреле 2017 года коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) — Телескоп горизонта событий — провела серию наблюдений центральных объектов галактики М87 и нашей Галактики (радиоисточник Sgr А*). Оба этих объекта — сверхмассивные черные дыры, которые видны благодаря излучению стягивающегося в них вещества. Телескоп горизонта событий — это совокупность разбросанных по Земле микроволновых телескопов миллиметрового диапазона…
Догадка о дофамине и сознании
Большую часть жизни мы пребываем в сознании (или оно пребывает в нас), возможно, именно поэтому так трудно дать ему определение. По словам Зигмунда Фрейда, «можно не пояснять, что понимается под сознанием, это и так совершенно понятно». Когда же мы все-таки пытаемся как-то определить понятие сознания, мы говорим о восприятии, чувствах, памяти, внимании, мышлении, действии и даже об удовольствии, но все эти аспекты сознательного опыта не определяют сути сознания…
Происхождение жизни. От РНК‑мира к белкам
Сейчас будет редкое зрелище. Главный редактор (Борис Штерн) будет пытать своего зама (Михаила Гельфанда), причем главный редактор — в качестве студента, зам — в качестве профессора. Мы начинаем довольно большую серию интервью и статей с довольно простым месседжем: когда плохо вокруг тебя и тебе самому, иногда очень полезно вернуться к основам и освежить систему координат. Поэтому мы будем говорить о таких фундаментальных вещах, как происхождение жизни, ее ценность, Вселенная, экзопланеты, возможность колонизовать другие миры и так далее.
Самые яркие магниты Вселенной: реальность или иллюзия?
Я часто ловлю себя на мысли, что астрофизика — преимущественно наблюдательная наука в том смысле, что теории нередко приходится догонять наблюдения, а удачное наблюдение может взбудоражить и перевернуть целую область. Хорошим примером является неожиданное открытие в 2014 году нейтронных звезд в ультраярких рентгеновских источниках, что перевернуло наше представление о том, насколько яркими могут быть нейтронные звезды, а объяснение этого феномена по-прежнему является вызовом теоретикам. Но давайте по порядку.
На пыльных марсианских тропинках
Марсоход Perseverance, созданный Лабораторией реактивного движения NASA, был запущен к Марсу 30 июля 2020 года в рамках миссии Mars 2020. Он совершил посадку в кратер Езеро 18 февраля 2021 года. Вездеход снабжен несколькими фото- и видеокамерами, двумя микрофонами, новейшими научными инструментами (включая рентгенофлуоресцентный спектрометр, георадар и ультрафиолетовый рамановский спектрометр), а также пятисуставным роботизированным манипулятором. В число задач, стоящих перед Perseverance, входит отбор проб камней и марсианского грунта…
Вглубь темных веков
Темные века в истории Вселенной — это время после эпохи рекомбинации, которая сама по себе очень хорошо видна в космическом микроволновом (реликтовом) излучении до появления большого числа галактик и квазаров — от 380 тысяч до примерно 500 млн лет. Первые 100 млн лет после рекомбинации во Вселенной просто нечего было видеть — вся она почти равномерно была заполнена нейтральным газом. После 100 млн лет появились первые звезды и их скопления, потом мелкие, потом более крупные галактики: рост неоднородностей и формирование структур шло от малых к большим масштабам.
Простой механизм формирования первой континентальной коры
Лабораторные эксперименты позволили объяснить, как образовалась первая континентальная кора на Земле и, возможно, на Марсе.
Дофамин и счастье
«Животные счастливы в той степени, в какой они здоровы и имеют достаточно пищи. Кажется, что и у людей должно быть так…» — этими словами Бертран Рассел начинает свою книгу «Завоевание счастья». Действительно, обладание жизненными благами по широко распространенному мнению является одним из основных источников счастья. Блага эти в нейробиологии собирают под общим именем: вознаграждение. Это понятие, имеющее столь большой вес в формуле счастья, связано с дофамином. Но ставили ли исследователи прямой вопрос о связи счастья и дофамина?
Специалисты ВШЭ оценили связь между психическими последствиями COVID‑19
Тревожность, депрессия и нарушения сна после COVID-19 тесно связаны, выяснили исследователи из Центра нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ и их коллеги из Центральной государственной медицинской академии. Врачам стоит учитывать эту связь и бороться с этими симптомами вместе, а не по отдельности. Подробности ученые изложили в статье в журнале Neuroscience and Behavioral Physiology.
Новые варианты: чего ждать от SARS-CoV‑2 в ближайшем будущем
Хотя в последний месяц коронавирус почти пропал из новостной повестки, а в Москве и других российских городах отменили масочный режим и другие коронавирусные ограничения, уходить SARS-CoV-2 не спешит. На большей части России, по данным Оперштаба, темпы заражения держатся на уровне более 150 случаев на 100 тыс. населения в неделю.
Весь мир — нейросеть
За неделю до того дня, когда стало казаться, что весь мир — это война, мы записали интервью с физиком из Национальных институтов здоровья (NIH, США) и Института перспективных исследований Дулута (США) Виталием Ванчуриным, который считает, что весь мир — это нейросеть. Об этой гипотезе и совместной работе с Михаилом Кацнельсоном, Юрием Вольфом и Евгением Куниным над статьями о теории обучения и эволюции он рассказал Наталии Деминой.
Фиаско Роскосмоса
Российская космонавтика оказалась заложницей геополитической обстановки, и теперь однозначно можно сказать, что ее история разделилась на две совершенно различные части: до 24 февраля 2022 года и после. Это очень важно для населения России, так как десятилетиями у нас было два главных повода для гордости: победа в Великой Отечественной войне и успехи в космонавтике. Попробуем разобраться, какие последствия для космической отрасли и космических программ России будет нести специальная военная операция в Украине.
От альфы до омикрона
Блогеры шутят, что «спецоперация» на территории Украины мгновенно вылечила население Земли от COVID-19. Это, конечно, не так. Хотя, действительно, в большинстве европейских стран после всплеска, вызванного штаммом омикрон, начался спад, Москва вышла на значения ежедневных новых случаев, сопоставимые с прошлой весной, до первой из дельта-волн. А вот, например, в Гонконге и Новой Зеландии омикроновая волна только началась — число новых случаев стремительно растет. При этом в Гонконге растет и смертность…
При чем тут климат
В мире происходит борьба идей, которая не позволяет людям жить в добром согласии, хотя для этого есть все условия. Когда я принялась за эту статью, событие, опрокинувшее мир, еще не произошло. Я собиралась написать о борьбе идей, которые не позволяют человечеству принять единственно правильное решение в климатическом кризисе, хотя для этого есть все условия, — о феномене, который знаменитый Майкл Манн назвал новой климатической войной.