ללא קשר לאופן שבו ניתן לכנות את שנת 2020 כזמן של חוקרים הנלחמים בקוביד, גילויים מרתקים וביקורתיים נעשו בטריטוריות שונות של המדע. אלה משלבים גישה נוספת לחזות בניית חלבונים, זיהוי רמזים לחיים על נוגה, וגילוי חלקי של המסתורין של התלקחויות רדיו מדהימות ביקום. Lenta.ru מפיץ שתים עשרה בדיקות לוגיות לקידום שלא מזוהות עם החקירה של SARS-CoV-2.
הסוד הטוב ביותר של המדע
חוקרים זה עתה הבינו כיצד להבין אילו חלקים בגנום עלולים להתמזג חלבונים. בגלל הקוד התורשתי, ניתן לנצל את רצף נוקלאוטידים של DNA כדי להחליט באופן חד משמעי על קבוצת האמינו המאכלת בחלבון, הנקראת המבנה החיוני. עם זאת, החלבון צריך לחפוף לעיצוב תלת מימדי המתאים להפעלת יכולות ספציפיות. מחזור קריסה זה, הנקרא קריסה, מסתמך על תכונות התרכובות של חומצות האמינו. כדי להחליט על היכולות שחלבון עם רצף מאכל אמינו יכול לבצע, מדענים פונים לעתים קרובות לבדיקות. ללא קשר אם ניתן לצפות את הבנייה התלת מימדית באמצעות חישובים, קיימת סבירות גבוהה לטעות.
קריסת חלבון נתפסת אולי כבעיה הטובה ביותר במדע הנוכחי. עבור כל שרשרת מאכלת אמינו, באופן עקרוני, יש מספר עצום של חלופות מתמוטטות, ובתוך התא, באופן כללי, ניתן להבין רק אחת. כדי לייצר חלבונים עם התכונות הבסיסיות (למשל, עבור תרופות אנטי סרטניות), אתה צריך להבין איזה סידור מאכל אמינו נחוץ לשם כך וכיצד הוא יכסה.
לשם כך, החוקרים בנו עוד מסגרת חשיבה ממוחשבת (AI) DeepMind AlphaFold, המעניקה דיוק פנומנלי בחיזוי מבנה החלבון. כפי שצוין מתוצאות המבחן, הציון הרגיל עבור AlphaFold היה 92.4 לפי מדד מבחן המרחק הגלובלי. במקביל, הציון של 90 GDT נתפס כרציני מבין התוצאות שהתקבלו בהיסוס. זה מרמז שבינה מלאכותית מסוגלת, ככלל, לוודא את העיצוב התלת מימדי של חלבונים בצורה מדויקת יותר מאשר שימוש באסטרטגיות מעבדה שונות.
מנצח על תמוה
מומחים מאוניברסיטת רוצ'סטר מצאו את המוליך-העל הראשון בטמפרטורת החדר. למוליכי-על יש אפס חסימה חשמלית, אך מאפיין זה פשוט מראה את עצמו בטמפרטורות נמוכות. בעבודה החדשה, החוקרים הבינו כיצד להשיג מוליכות-על בטמפרטורת שיא של כ-15 מעלות צלזיוס. כדי לעשות זאת, בכל זאת, הם היו צריכים להכפיף את החומר של פחמן, גופרית ומימן למקדם לחיצה גבוה מאוד של 270 ג'יגה-פסקל (שזה פי 2.6 מהמתח הברומטרי על כדור הארץ). גורם לוחץ זה נורמלי לנקודת המוקד של כדור הארץ, וזה הופך את מוליכות העל הזו ללא מציאותית.
מדענים עדיין לא יודעים את העיצוב הספציפי של אבן החן המוליכה העוקבת. ואכן, אפילו שחזורי PC הראו ששילוב של פחמן, גופרית ומימן תחת מתח שערורייתי לא אמור להיות בעל טמפרטורת מוליכות גבוהה במיוחד. למרות זאת, השלכות החקירה נותנות אמון שבהמשך יימצא מוליך-על בטמפרטורת החדר ובלחץ נמוך בהרבה.
משהו מהחלל
בתוך כוכב נופל שצנח לכדור הארץ 30 שנה קודם לכן, מומחים מצאו רמזים מעניינים לחלבון מחוץ לכדור הארץ. תוך שימוש בספקטרומטריית מסה, חוקרים הבחינו בין גליצין מאכל האמינו הקשור לברזל ולחלקיקי ליתיום. תוצאות הבילוי הראו שגליצין אינו אטום מוגבל אלא חיוני לחלבון הנקרא המוליטי.
למרות שחלבון הוא ביסודו כמו חלבוני אדמה, הוא מכיל את איזוטופ המימן דאוטריום. היחס של דאוטריום ומימן אינו נפוץ עבור כדור הארץ, ובכל זאת מתייחס לשביטים מתוחים משמעותיים, שהמעגל שלהם מגיע הרבה מעבר למעגלים של כוכבי הלכת החיצוניים של הקבוצה הפלנטרית הסמוכה. חוקרים מקבלים את החלבון הממוסגר במעגל הפרוטוסולרי במשך 4.6 מיליארד שנים קודם לכן. במקביל, הסיכוי שנותר חלקים שלחלקיק אין באמת מקום עם חלבונים, עדיין לסוג חלופי של פולימר.
חומר נעלם
אסטרופיזיקאים מצאו את החומר החסר, שהוא 40% מהחומר הסטנדרטי (בריוני) ביקום. כוכבי לכת, כוכבים ומערכות קוסמיות עשויים מחומר בריוני, אך חלק עצום מהחומר הזה נותר בלתי מזוהה לאחרונה. במקביל, צופים בכוכבים קיבלו שהוא כלול ביקום כגז מפוזר, שהקרינה ממנו חסרת כוח מכדי להיות מזוהה בשום צורה על ידי אסטרטגיות מקובלות.
בעבודה החדשה, החוקרים ניתחו התפרצויות מדהימות של גלי רדיו מעולמות שהוסרו, או פיצוצי רדיו מהירים (FRB). FRBs ממשיכים לפעול במשך כמה אלפיות שניות ואליהם מצטרפת הגעת מידה עצומה של אנרגיה לחלל - למשל, השמש פורקת כבר מספר עצום של שנים. רוב המומחים מקבלים שלפלא הזה סיבות נורמליות, כמו פיצוצים קוסמיים, פגיעות של כוכבי נויטרונים, פתחים אפלים דינמיים או מגנטים.
קרינה מ-FRB מגיעה למרחק משמעותי (מיליארדי שנות אור) לפני שהיא מגיעה לכדור הארץ. עוברים בעיות בתווך הבין-גלקטי, הקרינה מתפזרת. לפי רמת הפיזור, ניתן להעלות על הדעת את עובי הבעיה הספציפי במרחב, מה שאפשר למומחים להבחין בחומר החסר. למרות שלחוקרים אין את הרעיון הכי מעורפל ממה הוא עשוי בדיוק, מקובל שמדובר בגלים של מולקולות מימן והליום.
מקור סימן רדיו
קוסמולוגים גילו שההתלקחות של המגנטר SGR 1935 + 2154 בשביל החלב דומה מאוד באיכויות לפיצוצי רדיו מהירים, שטבעם נשאר מבולבל. חוקרים קיבלו מאז לפני זמן רב קשר בין FRB ומגנטרים - מעין כוכב נויטרונים עם שדה אטרקטיבי מוצק מאוד - אולם עד כה לא היה אישור לכך. חוקרים מצאו את פרץ הרדיו המהיר FRB 200428, שמקורו תואם את השטח של פרץ קרן X מהמגנטר SGR 1935 + 2154, הממוקם בשביל החלב במרחק של 30 אלף שנות אור מכדור הארץ. עד לנקודה זו, קוסמולוגים תיעדו רק פיצוצי רדיו מהירים חוץ-גלקטיים.
כפי שצוין על ידי המודל ההיפותטי, פריקת הרדיו הייתה תוצאה של שיגור פלזמה שנעה במהירות רלטיביסטית (קרוב למהירות האור) ויוצרת באקלים טעון עשיר בפרוטונים, נויטרונים ובאריונים שונים. גל ההלם מהפריקה יצר קרני X וקרני גמא סינכרוטרוניים. לפיכך, קרינה זו, המתממשקת עם שיגורי פלזמה, הוסיפה לעליית הנייטרינים עתירי האנרגיה. אם חוקרים היו מגייסים ניטרינו, זה יהיה אישור של המודל. מרכיב במגנטר SGR 1935 + 2154 היה שהוא הפיק גלי רדיו, מה שגרם לאפשרות לחבר אותו עם FRB, אם כי כוכבי נויטרונים אלה נובעים בדרך כלל קרני X ואלומות גמא. במקביל, הגילוי אינו אוסר שמקורות שונים ניתנים לשימוש עבור FRB. רמזים לחיים על נוגה
רמזים לפוספין נמצאו באקלים העליון של נוגה. במצב זה, החומר המזיק כלול בכמויות שאינן ניתנות לבירור על ידי רכיבים אביוטיים, כלומר, אמצעים שבהם צורות חיים חיות אינן נכללות. חוקרים זיהו פוספין באמצעות מתחם טלסקופ הרדיו ALMA בצ'ילה ובטלסקופ ג'יימס קלרק מקסוול בהוואי. על כדור הארץ, החומר הזה נוצר על ידי יצורים אנאירוביים שאינם מנצלים חמצן להרגעה. מבינים שפוספין נמצא גם בסביבת כוכבי הלכת גוליית גז, אך עבור מצב זה, הוא נוצר על ידי מחזורים מורכבים המתרחשים אי שם בעומקם תחת מתח. למרות שזה מופרך שצורות חיים חיות יכולות להסתדר על נוגה בגלל התנאים האכזריים, לאנליסטים עדיין אין את הרעיון הכי מעורפל לגבי אילו מחזורים שונים יכולים לגרום להצטברות של פוספין.
חוקרים הראו מאוחר יותר שניתן להעריך יתר על המידה את מד המתנע של מדד הפוספין, אולם אפילו הקיבועים שהוגדרו מראש נותרו גבוהים מדי. כפי שצוינו על ידי מומחים, החשיפה עשויה להמריץ מחקר חדש על כוכב הלכת השני מהשמש. נקודות ב-Betelgeuse, בשנת 2019, Betelgeuse הענק האדום הצטמצם באופן בלתי צפוי, מה שעורר מידע רכילותי על השינוי המתקרב של הכוכב לפיצוץ קוסמי. צופים בכוכבים שיערו כי הכוכב החל לשדר מדדים אדירים של גז ושרידים, אשר האפילו על פני השטח המבריקים שלו והפחיתו את הדרו הצלול שלו.
בשנת 2020, חוקרים זיהו את הסיבה הספציפית לשינוי הצבע הסודי של Betelgeuse. התברר שהסיבה לפלא הייתה כתמי מפלצת, כמו אלה של השמש, אך בדרך כלל גדולים יותר. צופים בכוכבים חקרו מידע מתפיסות של 13 שנים של ענק-העל האדום בטווח התת-מילימטרים. במהלך ירידה של 40 אחוז בזוהר הברור מאוקטובר 2019 עד אפריל 2020, הכוכב הפחית גם הוא את הדרו בתדרים תת-מילימטרים ב-20%. חוקרים ניתחו מודלים של חילופי קרינה והראו שההצדקה הסבירה הייתה שינויי טמפרטורה בפוטוספירה, כלומר, כתמים קרים של גוליית הופיעו בצד החיצוני של הכוכב.
כבר הרגישו שזרימות אבק היו אחראיות להתאמה בזוהר. הפלא הזה נפוץ אצל כוכבי גוליית בשלב האחרון של מחזור חייהם. הם מתנפחים, והשכבות החיצוניות הופכות רעועות ומתחילות לפעום. כאשר המשיכה הגרביטציונית בצד החיצוני של הכוכב הגדל מתכלה, פעימות יכולות ללא הרבה מאמץ לדחוף גז, שמתקרר, מתגבש והופך לאבק. אף על פי ששארית זו מעיבה על האור הברור מהכוכב, היא אמורה לנבוע קרינה בטווח של תת-מילימטר. אף על פי כן, התכהות בכל התדרים שנבדקו עשויה להראות ירידה בטמפרטורת פני השטח הרגילה של Betelgeuse ב-200 מעלות צלזיוס או עלייה של אזורים קרירים בדרך כלל הכוללים 50-70 אחוז משטח הכוכב.
הפיצוץ המרשים ביותר
צופי כוכבים באוניברסיטת נורת'ווסטרן בארצות הברית תיעדו סוג נוסף של פלא חדר, שרומז ל-FBOT (Quick blue optical transient) - מחזורי חולף אופטיים כחולים. חוקרים יודעים רק על שלושה פלאים כאלה. אכן, זהו פיצוץ פורץ דרך המובן מאליו בברים אופטיים, X-beam ורדיו.
הפריט שגרם לפיצוץ נמצא במרחק של 500 מיליון שנות אור מכדור הארץ. זה יצר יציאות של גז וחלקיקים שהגיעו במהירות של 55% ממהירות האור. מבינים שפיצוצי אלומת גמא יכולים לעשות זאת, ובכל זאת הם שולחים חומר שהמסה שלו מגיעה רק למיליונית אחת ממסת השמש. חוקרים מעריכים כי CSS161010 האיץ במידה רבה את מהירות האור מ-1 ל-10 אחוז ממסת השמש. לאור זאת, המומחים מקבלים כי FBOT הוא המחזור החולף המהיר ביותר ביקום.
שמש סגורה
הבדיקה, שנוצרה על ידי חוקרים אירופאים יחד עם נאס"א, עברה בהפרדה קרובה שיא מהשמש. במהלך הסערה העיקרית סביב הכוכב, האנליסטים פיקחו באופן מעניין על רכישת תמונות של התלקחויות קטנות רבות, הנקראות "שריפות ענק מכוונות שמש, שהן קטנות פי כמה מיליוני מהתלקחויות סטנדרטיות ודומות לגודלה של אירופה.
הגאדג'ט יכול לעמוד בטמפרטורות של עד 500 מעלות צלזיוס, מה שמאפשר לו להיות רחוק מ-40 מיליון קילומטרים מבחוץ של השמש. הגאדג'טים מובטחים על ידי מעטפת בטוחה בחום המוצגת לרוח המבוססת על אור השמש, מקורקעת פי כמה מאשר במעגל כדור הארץ. מנהלי הבדיקה מתכננים לשנות באופן שולי את כיוון הטיסה של ה-Solar Orbiter, כך שהוא מקבל תמונות של פירי השמש ללא תקדים להיסטוריה. זה יסתיים עד 2027.
שארית ישנה
אבק הכוכבים שהתגלה בתוך כוכב נופל עצום שצנח לכדור הארץ 50 שנה קודם לכן הוא בן 7.5 מיליארד שנים, מה שהופך אותו לחומר החזק המבוסס ביותר שנמצא על פני כדור הארץ. הכוכב הנופל מרצ'יסון נפל באוסטרליה בשנת 1969. בו גילו חוקרים גרגירי שאריות מתובלים יותר מהקבוצה הפלנטרית הסמוכה, שגילה מגיע ל-4.6 מיליארד שנים. הגרגירים האמיתיים הושלכו לחלל על ידי נשיכה מיושנת של כוכבי האבק, ולאחר מכן הם נזכרו בשל פיסת הגופים האלוהיים החדשים.
מלכתחילה, מעכו המדענים את חלקי הכוכב הנופל, ולאחר מכן התפרקה האבקה בחומר קורוזיבי. גיל הגרגירים הוכתב על ידי הערכת משך הזמן שהחומר הוצג בפני קורות ענק שנכנסות לחומר החזק. בשלב שבו שאריות מתממשקות עם קורות, נוצרים רכיבים חדשים, כולל איזוטופים ניאון, לפי כמותם נחשף גיל השרידים. התברר ש-10% מהגרגירים מתובלים יותר מ-5.5 מיליארד שנים, ו-60% נמצאים איפשהו בטווח של 4.6 ו-4.9 מיליארד שנים. לפי החוקרים, החשיפה מוכיחה ששביל החלב נתקל בזמנים של סידור כוכבים מורחב, שאחד מהם התרחש שבעה מיליארד שנים קודם לכן.
