Смерть массивной звезды от чёрной дыры стала крупнейшим и ярчайшим событием своего рода

Астрономы обнаружили чёрную дыру, участвующую в эпической звёздной трапезе на расстоянии около 9 миллиардов световых лет от нас. Сверхмассивная чёрная дыра, масса которой примерно в 10 миллионов раз превышает массу Солнца, разрушила звезду, примерно в девять раз более массивную, чем наша, и полакомилась её звёздными останками. Это самая крупная звезда из когда-либо наблюдавшихся, разрушенная в ходе одного из таких жутких «вспышек приливного разрушения», или «ВПЕ».

Для сравнения, звезда в этой ВПЕ (обозначенной как AT2023vto) в пять раз массивнее, чем ближайшее по величине звёздное тело, которое астрономы видели разрушенным чёрной дырой. В результате AT2023vto является самой большой и яркой ВПЕ, которую когда-либо обнаруживали астрономы.

«То, что действительно отличает ВПЕ AT2023vto от других ВПЕ, — это то, что она невероятно, невероятно яркая, — рассказала член команды Иветт Цендес из Орегонского университета. — Она находится на расстоянии 9 миллиардов световых лет — и больше. Это очень далеко, но она настолько яркая, что её можно увидеть даже на таком расстоянии. Обычно мы видим ВПЕ гораздо ближе к дому».

Это не самая далёкая ВПЕ, которую когда-либо видели.

Отличительной чертой таких далёких (а значит, и более ранних) ВПЕ является то, что они выбрасывают струи вещества со скоростью, близкой к скорости света. Это делает их невероятно яркими, и их легче заметить на больших расстояниях. Однако у AT2023vto, как и у остальных 99% ВПЕ, нет этих так называемых "релятивистских джетов" — по крайней мере, пока.

НАСА впервые продемонстрировало в космосе «ультрахолодный» квантовый датчик

Будущие космические миссии могут использовать квантовые технологии для отслеживания воды на Земле, изучения состава лун и других планет или исследования загадочных космических явлений.

Лаборатория холодного атома НАСА, первая в своём роде установка на борту Международной космической станции, сделала ещё один шаг к революции в использовании квантовой науки в космосе. Члены научной группы измерили тонкие колебания космической станции с помощью одного из бортовых приборов лаборатории — впервые ультрахолодные атомы были использованы для обнаружения изменений в окружающей среде в космосе.

В исследовании, опубликованном 13 августа в журнале Nature Communications, также сообщается о самой продолжительной демонстрации волнообразной природы атомов в свободном падении в космосе.

Научная группа Лаборатории холодного атома провела свои измерения с помощью квантового инструмента, называемого атомным интерферометром, который может точно измерять гравитацию, магнитные поля и другие силы. Учёные и инженеры на Земле используют этот инструмент для изучения фундаментальной природы гравитации и развития технологий, помогающих в навигации самолётов и кораблей. (Сотовые телефоны, транзисторы и GPS — вот лишь некоторые из значимых технологий, основанных на квантовой физике, но не связанные с атомной интерферометрией).

Физики давно хотели применить интерферометрию атомов в космосе, поскольку микрогравитация там позволяет увеличить время измерений и повысить чувствительность приборов, но изысканное чувствительное оборудование считалось слишком хрупким, чтобы работать в течение длительного времени без посторонней помощи. Теперь Лаборатория холодного атома, управляемая дистанционно с Земли, показала, что это возможно.

Учёные создали материал, способный измерять температуру наноразмерных объектов

Учёные Калифорнийского университета в Ирвайне обнаружили одномерный наноразмерный материал, цвет которого меняется при изменении температуры. Результаты работы команды опубликованы в журнале Advanced Materials.

«Мы обнаружили, что можем создавать очень маленькие и чувствительные термометры, — говорит Макс Аргуилла, профессор химии Калифорнийского университета в Ирвайне, чья исследовательская группа возглавила исследование. — Это одна из самых прикладных и переводимых работ, вышедших из нашей лаборатории».

Аргуилла сравнил термометры с «наноколечками настроения», имея в виду украшения, которые меняют цвет в зависимости от температуры тела владельца. Но вместо того, чтобы просто качественно измерять температуру, изменения цвета этих материалов «можно откалибровать и использовать для оптического измерения температуры на наноуровне», — сказал Аргуилла.

«Необходимость измерения температуры очень важна, поскольку многие биологические и промышленные процессы зависят от отслеживания мельчайших изменений температуры, — добавил он. — Возможно, теперь у нас есть термометры, которые мы можем попробовать ввести в клетки».

По словам Дмитрия Кордовы, постдокторанта из группы Аргуиллы, оптические термометры также могут потенциально измерять температуру и оценивать эффективность микро- и наноэлектроники, включая микросхемы и устройства хранения данных. В промышленности уже есть оптические термометры, которые используются при изготовлении компьютерных компонентов, но новый материал команды «как минимум на порядок чувствительнее».

Прорыв произошёл, когда Кордова и его коллеги вырастили в своей лаборатории кристаллы, которые в нанометровом масштабе напоминают игрушки-спиральки «слинки». Сначала они вырастили кристаллы, чтобы подвергнуть их тепловому стрессу и посмотреть, при каких температурах кристаллы разрушаются.

Кордова и студент-исследователь Лео Ченг заметили, что цвет кристаллов систематически менялся от жёлтого к оранжевому в зависимости от температуры.

Затем команда провела точные измерения температурного диапазона, которому соответствовали цвета, и обнаружила, что светло-жёлтые цвета соответствуют температуре около -190 градусов Цельсия, а красно-оранжевые — температуре около 200 градусов Цельсия.

Данио-рерио используют удивительную стратегию для восстановления спинного мозга

Данио-рерио относятся к редкой группе позвоночных, способных полностью восстанавливать повреждённый спинной мозг. Чёткое понимание того, как происходит эта регенерация, может дать ключ к разработке стратегии лечения травм спинного мозга у людей. Такие травмы могут быть разрушительными, приводя к необратимой потере чувствительности и движений.

Новое исследование, проведённое в Медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе, составило подробный атлас всех клеток, участвующих в регенерации спинного мозга данио-рерио, и их совместной работы. Неожиданным открытием стало то, что для полной регенерации спинного мозга требуется выживание и адаптация самих отрезанных нейронов. Удивительно, но исследование показало, что стволовые клетки, способные формировать новые нейроны, которые обычно считаются центральными в процессе регенерации, играют вспомогательную роль, но не возглавляют этот процесс.

В отличие от повреждений спинного мозга у людей и других млекопитающих, при которых повреждённые нейроны всегда погибают, повреждённые нейроны данио-рерио резко меняют свои клеточные функции в ответ на травму, сначала выживая, а затем принимая на себя новую и центральную роль в организации точных событий, управляющих процессом заживления, обнаружили исследователи. Учёные знали, что нейроны данио-рерио выживают после травмы спинного мозга, и новое исследование показывает, как они это делают.

«Мы обнаружили, что большинство, если не все, аспекты восстановления нейронов, которых мы пытаемся достичь у людей, происходят у данио-рерио естественным образом, — говорит старший автор исследования Мейсса Мокаллед, доктор наук, доцент кафедры биологии развития. — Удивительное наблюдение, которое мы сделали, заключается в том, что сразу после травмы происходит мощная защита и восстановление нейронов. Мы думаем, что эти защитные механизмы позволяют нейронам пережить травму и затем принять своего рода спонтанную пластичность — или гибкость их функций — которая даёт рыбам время для регенерации новых нейронов, чтобы достичь полного восстановления. Наше исследование позволило выявить генетические мишени, которые помогут нам стимулировать этот тип пластичности в клетках людей и других млекопитающих».

Учёные-любители заметили объект, движущийся со скоростью 1,5 миллиона км/ч

Для обнаружения тусклого, быстро движущегося объекта, выходящего из Млечного Пути, они использовали данные телескопа НАСА WISE, который позже стал миссией NEOWISE.

Большинство знакомых звёзд мирно вращаются вокруг центра Млечного Пути. Но учёные-любители, работающие над проектом НАСА Backyard Worlds: Planet 9, помогли обнаружить объект, движущийся так быстро, что он вырвется из-под гравитации Млечного Пути и устремится в межгалактическое пространство. Этот гиперскоростной объект — первый найденный объект с массой небольшой звезды.

В проекте Backyard Worlds использованы изображения, полученные с помощью космического аппарата НАСА WISE (Wide Field Infrared Explorer), который проводил съёмку неба в инфракрасном свете с 2009 по 2011 год. В 2013 году он был переименован в NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer), а 8 августа 2024 года выведен из эксплуатации.

Несколько лет назад давние учёные-любители Backyard Worlds Мартин Кабатник, Томас П. Бикл и Дэн Казельден заметили на снимках WISE слабый быстро движущийся объект под названием CWISE J124909.08+362116.0, проходящий по их экранам. Последующие наблюдения с помощью нескольких наземных телескопов помогли учёным подтвердить открытие и охарактеризовать объект. Эти учёные-любители стали соавторами исследования команды об этом открытии, опубликованного в Astrophysical Journal Letters (препринт-версия доступна здесь).

«Я не могу описать степень своего волнения, — говорит Кабатник, учёный-любитель из Нюрнберга, Германия. — Когда я впервые увидел, как быстро она движется, я был уверен, что об этом уже сообщалось».

CWISE J1249 вылетает из Млечного Пути со скоростью около 1,5 миллиона км/ч. Но он также выделяется своей малой массой, что затрудняет его классификацию как небесного объекта. Это может быть маломассивная звезда, или, если в её ядре не происходит устойчивого плавления водорода, она будет считаться коричневым карликом, то есть чем-то средним между газовой планетой-гигантом и звездой.