Независимо от того, что 2020 год можно назвать временем борьбы исследователей с Covid, на разных территориях науки были сделаны захватывающие и важные открытия. Они включают в себя другой подход к предсказанию построения белков, обнаружение намеков на жизнь на Венере и частичное раскрытие тайны удивительных радиовспышек во Вселенной. «Лента.ру» распространяет двенадцать продвинутых логических исследований, не связанных с расследованием SARS-CoV-2.
Лучший секрет науки
Исследователи только что выяснили, как выяснить, какие части генома отвечают за амальгамацию белков. Благодаря наследственному коду последовательность нуклеотидов ДНК может быть использована для однозначного определения аминокоррозионной группы в белке, называемой существенной конструкцией. Тем не менее, белок должен перекрываться в трехмерную конструкцию, подходящую для реализации определенных способностей. Этот цикл коллапса, называемый коллапсом, зависит от составных свойств аминокислот. Чтобы определить возможности, которые может выполнять белок с заданной аминокислотной последовательностью, ученые часто прибегают к тестам. Независимо от того, можно ли предугадать трехмерную конструкцию с помощью расчетов, велика вероятность ошибки.
Коллапс белка воспринимается как, пожалуй, лучшая проблема современной науки. Для каждой аминокоррозионной цепи в принципе существует огромное количество вариантов распада, а внутри клетки, вообще говоря, выясняется только один. Чтобы создать белки с фундаментальными свойствами (например, для противораковых препаратов), нужно понять, какая аминокоррозионная структура для этого нужна и как она будет накладываться.
С этой целью исследователи создали еще одну систему компьютеризированного рассуждения (ИИ) DeepMind AlphaFold, которая обеспечивает феноменальную точность в предсказании структуры белка. Как показали результаты тестирования, нормальный балл AlphaFold составил 92.4 по метрике Global Distance Test. При этом среди полученных ориентировочно серьезных результатов рассматривается оценка 90 GDT. Это означает, что ИИ, как правило, способен определять трехмерную структуру белков более точно, чем использование различных лабораторных стратегий.
Загадочный суперпроводник
Специалисты Рочестерского университета обнаружили первый сверхпроводник при комнатной температуре. Сверхпроводники не имеют электрических препятствий, но это свойство проявляется только при низких температурах. В новой работе исследователи выяснили, как достичь сверхпроводимости при рекордной температуре около 15 градусов по Цельсию. Однако для этого им пришлось подвергнуть материал из углерода, серы и водорода очень высокому коэффициенту сжатия в 270 гигапаскалей (что в 2.6 раза превышает барометрическое напряжение на Земле). Этот давящий фактор является нормальным для фокуса Земли, и это делает сверхпроводимость нереальной.
Ученые еще не знают конкретную конструкцию следующего сверхпроводящего камня. Действительно, даже компьютерные реконструкции показали, что комбинация углерода, серы и водорода под невероятным напряжением не должна иметь особенно высокую температуру сверхпроводимости. Тем не менее, результаты исследования вселяют уверенность, что в дальнейшем будет найден сверхпроводник при комнатной температуре и значительно более низком давлении.
Что-то из космоса
Внутри падающей звезды, упавшей на Землю 30 лет назад, специалисты обнаружили интересные намеки на внеземной белок. Используя масс-спектрометрию, исследователи выделили агрессивный аминоглицин, связанный с частицами железа и лития. Результаты воссоздания показали, что глицин не является замкнутым атомом, а скорее необходим для белка, называемого гемолитическим.
Несмотря на то, что белок по своей сути подобен земным белкам, он содержит изотоп водорода дейтерий. Соотношение дейтерия и водорода не является обычным для Земли, но относится к значительно вытянутым кометам, круг которых простирается далеко за пределы кругов внешних планет ближайшей планетной группы. Исследователи предполагают, что белок образовался в протосолнечном круге более 4.6 миллиардов лет назад. В то же время остается вероятность того, что частице не место в белках, а в альтернативном типе полимера.
Исчезнувшая материя
Астрофизики нашли недостающую материю, которая составляет 40% стандартной (барионной) материи во Вселенной. Планеты, звезды и космические системы состоят из барионной материи, однако гигантская часть этой материи до недавнего времени оставалась незамеченной. Одновременно звездочеты признали, что он содержится во Вселенной в виде диффузного газа, излучение которого слишком бессильно, чтобы его можно было каким-либо образом идентифицировать обычными стратегиями.
В новой работе исследователи исследовали удивительные извержения радиоволн из удаленных миров или быстрые радиовзрывы (FRB). FRB продолжаются в течение нескольких миллисекунд и к ним присоединяется прибытие огромного количества энергии в космос — например, Солнце разряжается уже огромное количество лет. Большинство специалистов признают, что у этого чуда есть нормальные причины, такие как космические взрывы, столкновения нейтронных звезд, динамические темные отверстия или магнетары.
Излучение FRB проходит значительное расстояние (миллиарды световых лет), прежде чем достичь Земли. Проходя через выпуски в межгалактической среде, излучение рассеивается. По уровню рассеяния можно определить конкретную толщину предмета в пространстве, что позволило специалистам различить недостающее вещество. Хотя исследователи не имеют ни малейшего представления о том, из чего именно он состоит, принято считать, что это волны молекул водорода и гелия.
Источник радиознаков
Космологи обнаружили, что вспышка магнетара SGR 1935+2154 в Млечном Пути по своим свойствам очень похожа на быстрые радиовзрывы, природа которых до сих пор остается неясной. Исследователи уже давно признали связь между FRB и магнетарами – своего рода нейтронными звездами с очень прочным полем притяжения – однако до сих пор не было подтверждения этому. Исследователи обнаружили быстрый радиовсплеск FRB 200428, источник которого совпадал с областью рентгеновского всплеска от магнетара SGR 1935+2154, расположенного в Млечном Пути на расстоянии 30 тысяч световых лет от Земли. До сих пор космологи регистрировали лишь внегалактические быстрые радиовзрывы.
Как указывает гипотетическая модель, радиоразряд был последействием выброса плазмы, движущейся с релятивистской (близкой к скорости света) скоростью и порождающей заряженный климат, богатый протонами, нейтронами и различными барионами. Ударная волна от разряда произвела синхротронные рентгеновские и гамма-лучи. Таким образом, это излучение, взаимодействуя с плазменными запусками, способствовало появлению нейтрино высоких энергий. Если бы исследователи включили в список нейтрино, это было бы подтверждением модели. Элементом магнитара SGR 1935 + 2154 было то, что он производил радиоволны, что позволяло соединить его с FRB, хотя эти нейтронные звезды обычно излучают рентгеновские лучи и гамма-лучи. В то же время раскрытие не запрещает использовать разные источники для FRB. Намеки на жизнь на Венере
Примеси фосфина были обнаружены в верхних слоях климата Венеры. В этой ситуации вредное вещество содержится в количествах, не поддающихся выяснению абиотическими компонентами, то есть мерами, в которые не включены живые формы жизни. Исследователи обнаружили фосфин с помощью комплекса радиотелескопов ALMA в Чили и телескопа Джеймса Клерка Максвелла на Гавайях. На Земле это вещество создается анаэробными существами, которые не используют кислород для расслабления. Известно, что фосфин также встречается в среде газовых планет-голиафов, но в данном случае он создается сложными циклами, которые происходят где-то в их глубинах под напряжением. Хотя то, что живые формы жизни могут выжить на Венере из-за суровых условий, маловероятно, аналитики пока не имеют ни малейшего представления о том, какие различные циклы могут вызвать агрегацию фосфина.
Позже исследователи показали, что стартовый показатель содержания фосфина может быть завышен, однако даже заданные фиксации остаются чрезмерно высокими. Как указывают специалисты, открытие может активизировать новые исследования на второй планете от Солнца. Пятна на Бетельгейзе. В 2019 году красный сверхгигант Бетельгейзе неожиданно уменьшился, спровоцировав слухи о приближающемся превращении звезды в космический взрыв. Звездочеты предположили, что звезда начала выделять огромное количество газа и остатков, которые затмили ее блестящую поверхность и уменьшили ее чистое великолепие.
В 2020 году исследователи выяснили конкретную причину скрытного обесцвечивания Бетельгейзе. Выяснилось, что причиной чуда были чудовищные пятна, похожие на солнечные, но обычно большего размера. Звездочеты исследовали информацию, полученную в результате 13-летнего восприятия красного сверхгиганта в субмиллиметровом диапазоне. Во время падения ясного блеска на 40 процентов с октября 2019 года по апрель 2020 года звезда также уменьшила свое великолепие на субмиллиметровых частотах на 20%. Исследователи проанализировали модели радиационного обмена и показали, что разумным объяснением являются изменения температуры в фотосфере, то есть появление на внешней стороне звезды холодных пятен-гигантов.
Уже чувствовалось, что за изменение блеска ответственны выбросы пыли. Это чудо является обычным явлением для звезд-голиафов на последней фазе их жизненного цикла. Они набухают, а внешние слои становятся непрочными и начинают пульсировать. Поскольку гравитационное притяжение снаружи растущей звезды ослабевает, пульсации могут без особого растяжения выталкивать газ, который охлаждается, уплотняется и превращается в пыль. Хотя этот остаток затуманивает очевидный свет звезды, он должен излучать излучение в субмиллиметровом диапазоне. Тем не менее, затемнение на всех исследованных частотах может свидетельствовать либо о снижении нормальной температуры поверхности Бетельгейзе на 200 градусов по Цельсию, либо о повышении в целом холодных областей, занимающих 50-70 процентов поверхности звезды.
Самый впечатляющий взрыв
Звездочеты из Северо-Западного университета в США зафиксировали еще один вид комнатного чуда, который отсылает к FBOT (быстрому синему оптическому переходному процессу) – синим оптическим переходным процессам. Исследователям известно всего о трёх таких чудесах. Действительно, это супер-революционный прорыв, очевидный в оптических, рентгеновских и радио-барах.
Предмет, вызвавший взрыв, найден на расстоянии 500 миллионов световых лет от Земли. Он создал излияние газа и частиц, достигшее скорости 55% скорости света. Понятно, что гамма-излучение может сделать это, но при этом оно выбрасывает материал, масса которого достигает всего лишь одной миллионной массы Солнца. Исследователи подсчитали, что CSS161010 увеличил скорость света с 1 до 10 процентов массы Солнца. В свете этого специалисты признают, что FBOT — это самый быстрый переходный цикл во Вселенной.
Закрытое Вс
Испытание, созданное европейскими исследователями совместно с НАСА, прошло на рекордно близком расстоянии от Солнца. За период основного возмущения вокруг звезды аналитики наблюдали за тем, чтобы получить изображения множества маленьких вспышек, называемых «ориентированными на Солнце огромными пожарами, которые в несколько миллионов раз меньше стандартных вспышек и сравнимы по размеру с Европой».
Гаджет может выдерживать температуру до 500 градусов по Цельсию, что позволяет ему находиться на расстоянии 40 миллионов километров от Солнца. Устройства защищены теплозащитным корпусом, который подвергается воздействию солнечного ветра, в несколько раз более заземленным, чем на земном шаре. Организаторы теста планируют незначительно изменить направление полета Solar Orbiter, чтобы он мог получить беспрецедентные в истории изображения солнечных валов. Это будет завершено к 2027 году.
Старый остаток
Возраст звездной пыли, обнаруженной внутри огромной падающей звезды, упавшей на Землю 50 лет назад, составляет 7.5 миллиардов лет, что делает ее наиболее изученным твердым веществом, обнаруженным на планете. Падающая звезда Мерчисон упала в Австралии в 1969 году. В ней исследователи обнаружили гранулы остатков, более выдержанные, чем у близлежащей планетной группы, возраст которой достигает 4.6 миллиардов лет. Настоящие гранулы были выброшены в космос древними откусывающими пылевыми звездами, после чего их запомнили как кусочки новых божественных тел.
В первую очередь учёные раздавили части падающей звезды, после чего порошок распался на коррозию. Возраст гранул определялся путем оценки того, как долго вещество подвергалось воздействию огромных лучей, попадающих в прочный материал. В момент соприкосновения остатка с лучами формируются новые компоненты, в том числе изотопы неона, по количеству которых был установлен возраст остатка. Выяснилось, что возраст 10% гранул превышает 5.5 миллиардов лет, а возраст 60 процентов находится где-то в диапазоне 4.6 и 4.9 миллиардов лет. По мнению исследователей, это открытие показывает, что Млечный Путь переживает времена расширения звездного расположения, одно из которых произошло семь миллиардов лет назад.
