Край Будущего

В таких галактиках возникают яркие эпизоды звездообразования, когда сотни звездных сверхскоплений содержат по 100 000 и более звёзд. Ежегодно в них рождаются звёзды с массой в сотни и тысячи солнечных масс, что делает эти галактики чрезвычайно яркими, особенно в инфракрасном диапазоне, где их светимость может превышать солнечную в триллионы раз.

Галактика Сигара (M82) является примером такого объекта. Её яркость в оптическом свете скрыта пылью, но телескоп Джеймса Уэбба (JWST) позволяет наблюдать активное звездообразование в инфракрасном диапазоне. В M82 многочисленные сверхскопления, содержащие около 100 000 звёзд, значительно повышают её светимость.

Для поддержания таких вспышек галактикам нужен обильный запас газа. M82, вероятно, получила его благодаря гравитационному взаимодействию с соседней галактикой M81. Пара вращается друг вокруг друга с периодом около 100 миллионов лет. Эти взаимодействия придали M82 вытянутую форму и направили газ в её ядро, стимулируя интенсивное звездообразование.

Астрономы изучают M82 и M81 как естественную лабораторию для наблюдения взаимодействия галактик. В исследовании 2024 года с помощью выбросов полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) выявлена сложная структура нитей и пузырьков газа, образующихся при вспышках сверхновых, а также обнаружены галактические оттоки — потоки газа, исходящие из центра M82. Эти оттоки связаны с мощными звёздными ветрами и взрывами сверхновых, которые выдувают газ из галактики.

ПАУ играют важную роль, поскольку их излучение в среднем инфракрасном диапазоне помогает отслеживать холодный молекулярный газ и его движение.

Интенсивное звездообразование в галактиках со вспышками обычно длится около 100 миллионов лет — до тех пор, пока не иссякнут запасы газа. Однако в случае M82 повторяющиеся взаимодействия с M81 могут вызывать циклы активного звездообразования и затишья. Предполагается, что подобные циклы происходили в прошлом: примерно 600 миллионов лет назад и нынешняя фаза началась 30–60 миллионов лет назад.

На расстоянии около 12 миллионов световых лет M82 находится достаточно близко, что позволяет астрономам тщательно изучать её с помощью телескопов, включая «Хаббл» и JWST.

В будущем M82 продолжит проходить через циклы звездообразования, пока в далёкой перспективе не сольётся с M81. Это слияние вызовет мощный всплеск звездообразования, который со временем прекратится, и образовавшаяся крупная галактика перейдёт в спокойное состояние.

Когда космический аппарат «Новые Горизонты» пролетел через пояс Койпера на расстоянии более 5,5 миллиардов миль от Земли, международная команда астрономов провела уникальный эксперимент — впервые в истории успешно продемонстрировала звездную навигацию в дальнем космосе.

В рамках проверки этой идеи учёные использовали обзорную площадку зонда во время его полёта в межзвёздное пространство, чтобы сфотографировать две ближайшие к нам звезды — Альфа Центавра, находящуюся на расстоянии 4,2 световых лет, и Волка 359, расположенную в 7,86 световых годах от Земли.

С точки зрения «Новых Горизонтов» положение этих звёзд на небе изменилось так же, как и для наблюдателей на Земле — это явление известно как звездный параллакс.

Используя координаты этих двух звёзд и трёхмерную модель окрестностей Солнца, команда смогла определить положение космического аппарата относительно звёзд с точностью около 4,1 миллиона миль. Для сравнения, это примерно соответствует точности в 26 дюймов при измерении расстояния между Нью-Йорком и Лос-Анджелесом.

Хотя результаты эксперимента не достигли уровня научных исследований, учёные подчеркнули, что непосредственное наблюдение больших звездных параллаксов с помощью наблюдателей, находящихся на большом расстоянии друг от друга, даёт ценное понимание этого эффекта.

По словам Тода Лауэра, астронома из лаборатории NOIRLab NSF в Тусоне, штат Аризона, и ведущего автора исследования, «мы надеялись, что одновременное получение изображений с Земли и с космического аппарата позволит наглядно и быстро продемонстрировать принцип звездных параллаксов».

«Знать теорию — одно, а увидеть своими глазами и сказать: „Смотрите, это действительно работает!“ — совсем другое», — добавил он.

«Новые Горизонты» — это пятый роботизированный космический аппарат, который покинул Землю и направляется в межзвёздное пространство. Его главной миссией было исследование карликовой планеты Плутон и её крупнейшего спутника Харона.

После путешествия длиной более девяти с половиной лет и преодоления свыше 3 миллиардов миль аппарат сделал первые детальные снимки этих ледяных миров, значительно расширив наши знания об их геологии, составе и разрежённой атмосфере.

Сейчас, в рамках расширенной миссии, «Новые Горизонты» продолжат изучение гелиосферы — области, окружающей Солнце — и в ближайшие годы ожидается, что аппарат пересечёт «шок прекращения» — границу, отделяющую наше Солнечное пространство от межзвёздного пространства.

Учёные из Сиднейского университета нашли новый способ производить аммиак — важное химическое вещество, которое используется, в основном, для изготовления удобрений. Удобрения с аммиаком помогают выращивать почти половину всех продуктов питания в мире.

Раньше многие лаборатории получали аммиак в виде раствора (аммоний, NH4+), который сложно и энергозатратно превращать в газ. Новая команда учёных научилась сразу получать аммиак в газообразном состоянии (NH3), что упрощает процесс и снижает затраты энергии.

Сегодня аммиак производят по методу Хабера-Боша, который требует больших затрат энергии, работает при высоком давлении и температуре и использует природный газ. Этот способ сильно загрязняет окружающую среду и требует крупных заводов рядом с месторождениями газа.

Команда из Сиднея хочет изменить эту ситуацию и сделать производство аммиака более экологичным и доступным. Раньше аммиак, добываемый из природных источников, был настолько ценным, что даже становился причиной войн. Изобретение метода Хабера-Боша в XIX веке позволило производить аммиак в промышленных масштабах и стало основой современного сельского хозяйства.

Потребность в аммиаке постоянно растёт, и учёные ищут способы делать его без использования ископаемого топлива. Профессор Пи Джей Каллен и его команда уже шесть лет работают над созданием «зелёного» аммиака — экологичного, недорогого и масштабируемого продукта, который можно производить локально, без больших заводов и долгих перевозок.

Их новый метод основан на использовании электричества для создания искусственной молнии — плазмы, которая возбуждает молекулы воздуха. Затем эти молекулы проходят через специальное устройство — мембранный электролизёр, где превращаются в газообразный аммиак.

Аммиак содержит много водорода, поэтому его можно использовать как источник и носитель водорода для производства энергии. Кроме того, аммиак подходит в качестве безуглеродного топлива, что особенно важно для таких отраслей, как судоходство, которое сейчас сильно загрязняет атмосферу.

Главная особенность нового метода — двухэтапный процесс: сначала плазма возбуждает воздух, а затем электролизёр превращает его в аммиак. Пока команда уже сделала плазменный этап энергоэффективным и масштабируемым, но продолжает улучшать электролизёр, чтобы весь процесс стал ещё более выгодным и экологичным по сравнению с традиционным методом Хабера-Боша.

Таким образом, новая технология обещает сделать производство аммиака более чистым, доступным и гибким, что поможет уменьшить вред для окружающей среды и поддержать устойчивое сельское хозяйство и энергетику в будущем.

Корейский научно-исследовательский институт стандартов и науки создал новый наноматериал, который может одновременно находить рак, лечить его и помогать иммунной системе бороться с болезнью. В отличие от обычных наноматериалов, которые делают только одну из этих задач, этот новый материал работает сразу по нескольким направлениям, что делает лечение намного эффективнее. Учёные надеются, что это станет основой для новых методов лечения рака с помощью нанотехнологий.

Сейчас рак лечат в основном операциями, лучевой терапией и химиотерапией. Но эти методы имеют большой недостаток — они повреждают не только больные клетки, но и здоровые, из-за чего у пациентов часто бывают серьёзные побочные эффекты.

Лечение рака с помощью наноматериалов — это современный подход, который позволяет точнее доставлять лекарства именно к раковым клеткам, не затрагивая здоровые ткани. Это возможно благодаря особым свойствам материалов на наноуровне. Кроме того, новые технологии позволяют подбирать лечение индивидуально для каждого пациента, учитывая его генетику, что снижает побочные эффекты и повышает эффективность.

Исследователи из KRISS Nanobio создали особый наноматериал в форме трёхслойного диска — внутри находится железо, а снаружи — золотые пластины. Такая конструкция делает материал прочнее и стабильнее, чем обычные шарики. Ещё одно преимущество — железо внутри реагирует на магнит, поэтому если рядом с опухолью поставить магнит, наноматериал будет притягиваться именно туда, где нужно лечить.

Этот нанодиск умеет показывать, где находится опухоль, благодаря специальной технологии фотоакустической визуализации. Это значит, что врачи могут в реальном времени видеть, как наноматериал накапливается в опухоли и когда лучше начать лечение. В экспериментах на животных выяснили, что самое подходящее время для лечения — примерно шесть часов после введения наноматериала.

Кроме того, нанодиск использует сразу три способа лечения. Во-первых, он нагревается под светом и этим убивает раковые клетки (фототермальная терапия). Во-вторых, железо помогает вызывать химические реакции, которые разрушают опухоль (химико-динамическая терапия). В-третьих, он вызывает особый процесс — ферроптоз, который тоже убивает раковые клетки.

После того как нанодиск уничтожает раковые клетки, он помогает иммунной системе распознать и запомнить их, чтобы при повторном появлении рака организм мог быстрее и сильнее с ним бороться. В опытах на животных количество иммунных клеток увеличивалось в три раза благодаря этому наноматериалу.

Доктор Ли Ын Сук, ведущий автор исследования, сказал: "В отличие от обычных наноматериалов, которые состоят из одного элемента и делают только одну работу, наш материал объединяет свойства золота и железа и выполняет сразу несколько важных функций".

Таким образом, этот новый наноматериал — это многофункциональное средство, которое поможет точнее и эффективнее лечить рак, снижая вред для организма и активируя защиту иммунной системы.

Публикация взята с сайта: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894724106286?via=ihub

Жизнь на Земле в 2057 году. Автоматизированные города, летающие машины, искусственный интеллект, роботы, глобальный Интернет, "умные дома", "умные города". Медицина будущего: дистанционные операции (с помощью компьютерных голограмм тела пациента и роботов-хирургов), летающие машины "скорой помощи", мгновенная первая медицинская помощь посредством датчиков и сенсоров, вшитых в "умную одежду", искусственные органы для трансплантации и т.д.

Негативные стороны медицины будущего: полный контроль страховых компаний за повседневной жизнью клиентов (с помощью камер, компьютерных датчиков и сенсоров "умного дома"), высокотехнологичное медицинское обслуживание для пациентов с высоким уровнем доходов и большой страховкой, невозможность получения врачебной помощи без страховки.

Город в 2057 году. Технологии будущего (@MrOrlllangur)