Znajdź zawartość

Teleskop Webba dostarczył wielu wyjątkowych informacji, które pozwalają lepiej zrozumieć wszechświat. Były wśród nich i takie, które spowodowały, że zaczęto mówić o kryzysie w kosmologii i konieczności rewizji modeli. Jak bowiem stwierdzono, we wczesnym wszechświecie istniały galaktyki znacznie bardziej masywne, niż wynika to z obecnie stosowanych modeli. Tak masywne galaktyki nie powinny pojawić się tak krótko po Wielkim Wybuchu. Autorzy najnowszej pracy twierdzą jednak, że – przynajmniej niektóre z nich – są znacznie mniej masywne, niż się wydawało. Autorką najnowszych badań jest Katherine Chworowsky i jej zespół z University of Texas w Austin. Jak zauważyli badacze, galaktyki położone dalej, a więc starsze, wciąż były mniejsze od tych, położonych bliżej. Wszystko się więc zgadzało. To była wskazówka, że warto przyjrzeć się bliżej temu zjawisku. Naukowcy wykonali więc szczegółową analizę danych z Webba zebranych w ramach projektu Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) i znaleźli w nich sygnały świadczące o istnieniu szybko przemieszczającego się wodoru. Wszystko więc wskazuje na to, że galaktyki, które wydają się zbyt masywne, jak na swój wiek, zawierają czarne dziury, które w bardzo szybkim tempie wchłaniają otaczający je gaz. Ten szybko poruszający się gaz emituje tak dużo światła, że wydaje się, iż galaktyki zawierają znacznie więcej gwiazd, niż w rzeczywistości. A więc, że są znacznie bardziej masywne. Gdy badacze usunęli te „podejrzane” galaktyki z analizy, okazało się, ze cała reszta starych galaktyk mieści się w ramach przewidzianych obecnymi modelami. Tak więc standardowy model kosmologiczny nie przeżywa kryzysu. Za każdym razem, gdy mamy teorię, która tak długo wytrzymała próbę czasu, potrzebujemy przytłaczających dowodów, by ją obalić. A tak nie jest w tym przypadku, mówi profesor Steven Finkelstein, którego badania w ramach projektu CEERS dostarczyły dowodów wykorzystanych przez zespół Chworowsky. O ile więc naukowcom udało się rozwiązać główny problem dotyczący zbyt dużej masy galaktyk we wczesnym wszechświecie, nierozwiązana pozostała jeszcze jedna zagadka. W danych Webba widzimy bowiem niemal dwukrotnie więcej masywnych starych galaktyk, niż wynika to z modelu kosmologicznego. Może we wczesnym wszechświecie galaktyki bardziej efektywnie zmieniały gaz w gwiazdy, zastanawia się Chworowsky. Gwiazdy powstają, gdy gaz schłodzi się na tyle, że zapada się pod wpływem grawitacji. Dochodzi wówczas do jego kondensacji w gwiazdę. Jednak w miarę kurczenia się obłoku gazu, jego temperatura wzrasta i pojawia się ciśnienie skierowane na zewnątrz. W naszym kosmicznym sąsiedztwie istnieje równowaga obu tych sił - skierowanego do wewnątrz ciśnienia chłodnego gazu i skierowanego na zewnątrz ciśnienia zapadającej się gwiazdy, przez co gwiazdy tworzą się bardzo powoli. Być może jednak we wczesnym wszechświecie, który był bardziej gęsty od obecnego, ciśnienie skierowane na zewnątrz napotykało większy opór, więc gwiazdy tworzyły się szybciej. « powrót do artykułu

Wykonane przez Telekop Webba (JWST) zdjęcia znanej gromady galaktyk El Gordo (Grubas) ujawniły niezwykły obiekt, którego nigdy wcześniej nie widziano. Na wykonanych w podczerwieni fotografiach widać odległe zniekształcone galaktyki znajdujące się w tle. Teleskop Hubble'a, który niejednokrotnie fotografował El Gordo, nie wdział tych galaktyk. Grubas to gromada setek galaktyk, która powstała 6,2 miliarda lat temu. W swoim czasie była to najbardziej masywna struktura tego typu we wszechświecie. Pracujący z JWST naukowcy skupili się na El Gordo, wykorzystując gromadę w roli soczewki. Zjawisko soczewkowania grawitacyjnego jest często używane przez astronomów do obserwacji odległych obiektów. Wykorzystuje ono fakt, że światło przebiegające w pobliżu dużej masy – tutaj jest to gromada galaktyk – ulega zakrzywieniu. Masa taka działa jak soczewka, pokazując i powiększając to, co jest za nią. Na najnowszych obrazach El Gordo widać jasny łuk nazwany El Anzuelo (Haczyk na ryby). Tworzy go światło z galaktyki odległej od nas o 10,6 miliarda lat. Czerwony kolor El Anzuelo to skutek zarówno przechodzenia światła przez pył, jak i przesunięcia ku czerwieni, wynikającego z olbrzymiej odległości, jaką musiało ono pokonać, by do nas dotrzeć. Astronomowie wykonali korektę zniekształceń powodowanych przez El Gordo i stwierdzili, że wspomniana galaktyka ma kształ dysku, a jej średnica wynosi 26 000 lat świetlnych, zatem 4-krotnie mniej od średnicy Drogi Mlecznej. Byli też w stanie określić historię tworzenia się galaktyki. Okazało się, że w centrum galaktyki bardzo szybko skończył się gaz potrzebny do tworzenia się gwiazd. To zaś może wskazywać na istnienie tam supermasywnej czarnej dziury. Innym ważnym elementem fotografii jest cienka linia biegnąca na lewo od centrum. Nazwana La Flaca (Chudzina) przedstawia poddaną soczewkowaniu grawitacyjnemu galaktykę znajdującą się w odległości 11 miliardów lat świetlnych. W pobliżu widać kolejną galaktykę, w której naukowcy zauważyli czerwonego olbrzyma i nazwali go Quyllur, co w języku keczua oznacza gwiazdę. Dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu przez El Gordo Hubble już wcześniej odkrył inne gwiazdy, np. Earendel, jednak wszystkie były błękitnymi nadolbrzymami. Quyllur to pierwszy czerwony olbrzym zaobserwowany w odległości większej niż miliard lat świetlnych od Ziemi. Takie gwiazdy, przez ich duże przesunięcie ku czerwieni, może odkryć tylko Webb. Zdjęcia ujawniły też inne interesujące obiekty, jak np. młodą gromadę galaktyk, która zaczęła tworzyć się 12,1 miliarda lat temu. Prawdopodobnie składa się ona z 17 galaktyk. « powrót do artykułu

Dzięki Teleskopowi Webba (JWST) naukowcy odkryli najbardziej odległe od Ziemi złożone molekuły organiczne. Zostały one zarejestrowane w galaktyce znajdującej się ponad 12 miliardów lat świetlnych od Drogi Mlecznej. Profesor Joaquin Vieira i świeżo upieczony magistrant Kedar Phadke połączyli siły z uczonymi z Texas A&M University oraz międzynarodową grupą badawczą, by odróżnić sygnały generowane w podczerwieni przez ziarna pyłu od sygnałów molekuł węglowodorów. Pył absorbuje i ponownie emituje około połowy promieniowania gwiazd we wszechświecie, przez co promieniowanie podczerwone z odległych obiektów jest niezwykle słabe lub w ogóle niewykrywalne przez naziemne teleskopy, wyjaśnia Vieira. Dzięki olbrzymim możliwościom badawczym Teleskopu Webba oraz wykorzystaniu zjawiska soczewkowania grawitacyjnego można było jednak obserwować odległą galaktykę i badać jej spektrum emisji. Badacze skierowali Teleskop Webba na obiekt SPT0418-47, który został wykryty przez South Pole Telescope i zidentyfikowany jako przesłonięta pyłem galaktyka. Odkrycia udało się dokonać dzięki temu, że doszło do soczewkowania grawitacyjnego, które powiększyło SPT0418-47 o 30-35 razy. Gdyby nie soczewkowanie grawitacyjne i dostęp do JWST, nigdy nie bylibyśmy w stanie analizować światła tej galaktyki z powodu zasłaniającego ją pyłu, mówi Vieira. Dane spektroskopowe uzyskane przez Teleskop Webba wskazują, że SPT0418-47 zawiera ciężkie pierwiastki, co wskazuje, że powstały w niej i zginęły liczne gwiazdy. Jednak najbardziej interesujące były sygnatury wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (PAH). Na Ziemi związki te powstają m.in. w silnikach spalinowych czy w wyniku pożarów lasów. Molekuły te uznawane są cegiełki budujące najwcześniejsze formy życia. Badania te pokazują nam, że jesteśmy w stanie obserwować struktury przesłonięte drobnym pyłem. Regiony, których przed epoką JWST nie mogliśmy badać. Dane spektroskopowe zdradzają nam skład atomowy i molekularny galaktyk, dostarczając ważnych informacji na temat ich powstawania i ewolucji, dodaje Phadke. Naukowcy przyznają, że nie spodziewali się zaobserwowania molekuł organicznych z tak olbrzymiej odległości. Ich zdaniem to pierwszy krok na drodze ku przyszłym przełomowym obserwacjom. « powrót do artykułu

Po 15 latach poszukiwań naukowcom udało się zarejestrować wodę wydobywającą się z komety z głównego pasa asteroid. Odkrycia dokonano dzięki Teleskopowi Webba, którego spektroskop pokazał, że warkocz komety 238P/Read składa się z pary wodnej. Jednocześnie nie zarejestrowano w komie znaczących ilości dwutlenku węgla. To zaś wskazuje, że aktywność komety Read napędzana jest przez sublimację lodu w parę wodną i sugeruje, że komety z głównego pasa znacząco różnią się od innych komet. W głównym pasie asteroid obecne są obiekty, które, gdy znajdą się w peryhelium, wykazują aktywność podobną do komet (np. pojawia się u nich koma). To bardzo silna przesłanka na sublimację lodu. Obecność tych komet wskazuje na istnienie wody w głównym pasie, jednak nie udawało się jej wykryć za pomocą żadnego teleskopu. Główny pas asteroid znajduje się pomiędzy Marsem a Jowiszem, a orbity większości z tamtejszych komet są kołowe. Dotychczas rejestrowano jedynie wydobywający się z nich pył. Astronomowie sądzą, że większość komet z głównego pasa asteroid nie zawiera zbyt dużo wody, gdyż od miliardów lat znajdują się w ciepłych wewnętrznych obszarach Układu Słonecznego. Tymczasem gros innych komet – jak np. słynna kometa Halleya – większość czasu spędza w zimnych obszarach zewnętrznych i mają silnie wydłużone orbity, rzadko zapuszczając się w pobliże naszej gwiazdy. Dlatego też wciąż pojawiały się wątpliwości, czy komety z głównego pasa zbudowane są z lodu. Aż do teraz. Od czasu odkrycia komet głównego pasa zebraliśmy znaczącą liczbę dowodów wskazujących na to, że ich aktywność napędzana jest przez sublimację. Jednak dotychczas były to dowody pośrednie. Wyniki uzyskane przez JWST to pierwszy bezpośredni dowód na sublimację wody i jakiekolwiek wydobywanie się gazu z komet głównego pasa. Poszukiwania takiego gazu były prowadzone od 2008 roku za pomocą najpotężniejszych teleskopów naziemnych, mówi współautor najnowszych badań, Henry Hsieh z Planetery Science Institute. W przeszłości stał on na czele zespołu, który odkrył komety głównego pasa asteroid. W artykule opublikowanym właśnie przez Hsieha i jego zespół czytamy, że komety z głównego pasa mają znacząco różny skład od innych komet. W ich składzie niemal nie występuje dwutlenek węgla, którego duże ilości budują inne komety. Na tej podstawie można zaś stwierdzić, że komety z głównego pasa reprezentują słabo poznaną podklasę obiektów. Zatem ich zbadanie jest bardzo ważne dla lepszego zrozumienia obecności substancji lotnych we wczesnym Układzie Słonecznym i jego ewolucji. Jedna z hipotez dotyczących obecności wody na Ziemi mówi, że pochodzi ona z głównego pasa asteroid. Teraz zyskaliśmy potwierdzenie, że obszarze tym rzeczywiście znajduje się woda, zatem mogła ona zostać przyniesiona stamtąd na naszą planetę. « powrót do artykułu

Teleskop Webba przyłapał masywne galaktyki podczas procesu tworzenia przez nie gromady skupionej wokół ekstremalnie czerwonego kwazara. Zaskakujące odkrycie pozwoli nam lepiej zrozumieć, jak we wczesnym wszechświecie dochodziło do tworzenia gromad galaktyk i powstania wszechświata takiego, jakim znamy go dzisiaj. Kwazary to rodzaj galaktyki aktywnej. Mają one olbrzymią jasność, a w ich centrum znajduje się supermasywna czarna dziura. Wpadający w nią gaz powoduje, że kwazar świeci tak jasno, iż przyćmiewa wszystkie gwiazdy w galaktyce. Teleskop Webba badał kwazar SDSS J165202.64+172852.3 odległy od nas o 11,5 miliarda lat świetlnych. Ze względu na przesunięcie ku czerwieni, zjawisko polegające na tym, iż im bardziej odległe źródło, tym większą długość fali ma docierające z niego światło, kwazar ten jest czerwony. To zaś powoduje, że Webb, wyspecjalizowany w obserwowaniu światła podczerwonego, jest świetnym instrumentem do jego obserwacji. Nasz kwazar to jedna z najpotężniejszych znanych nam aktywnych galaktyk znajdujących się w tak dużej odległości. Astronomowie od dawna spekulowali, że potężna emisja z kwazaru może wywoływać zjawisko zwane „galaktycznym wiatrem”, który wypycha gaz z galaktyki macierzystej i może w znaczącym stopniu wpływać na formowanie się w niej gwiazd. Naukowcy, którzy już wcześniej obserwowali SDSS J165202.64+172852.3 za pomocą Hubble'a i innych teleskopów spekulowali, że potężna emisja może być sygnałem, że galaktyka ta łączy się z inną, której nie można dostrzec. Teraz jednak dysponujemy Teleskopem Webba. Grupa naukowców wykorzystała spektrograf NIRSpec, który jest w stanie zebrać dane z całego pola widzenia teleskopu i obserwowac nie tylko kwazar, ale całą jego galaktykę macierzystą oraz jej otoczenie. Uczeni dostrzegli coś, czego się nie spodziewali. Wokół kwazaru krążą co najmniej 3 inne galaktyki, a dzięki możliwościom Webba udało się zbadać ruch całego otaczającego materiału, co pozwoliło stwierdzić, że kwazar jest centrum formującej się gromady galaktyk. Znamy jedynie kilka protogromad galaktyk z tak wczesnego czasu po powstaniu wszechświata. Bardzo trudno jest je znaleźć, gdyż niewiele  gromad mogło się uformować w tak krótkim czasie po Wielkim Wybuchu, mówi główna autorka badań, doktor Dominika Wylezalek z Uniwersytetu w Heidelbergu. Astronomowie przypuszczają, że jeszcze nie dostrzegli wszystkiego. Archiwalne dane z Hubble'a sugerują, że galaktyk wokół kwazaru może być więcej. Nasze wstępne dane wskazują na silne interakcje pomiędzy sąsiadującymi galaktykami, dodaje Andrey Vayner z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Trzy potwierdzone galaktyki krążą wokół siebie z bardzo dużą prędkością, co wskazuje, że znajduje się tam dużo masy. Biorąc pod uwagę odległości pomiędzy nimi a kwazarem można przypuszczać, że to jeden z najbardziej gęstych obszarów we wczesnym wszechświecie. « powrót do artykułu

Teleskop Webba dostarczył pierwsze zdjęcia Marsa. Naukowcy zyskali dodatkowe dane, które uzupełniają to, co wiedzieliśmy o Czerwonej Planecie dzięki badaniom prowadzonym dotychczas za pomocą innych teleskopów, łazików i orbiterów. Ze swojego stanowiska obserwacyjnego, punktu libracyjnego L2, Webb może obserwować i szczegółowo rejestrować spektrum światła takich zjawisk jak burze pyłowe, zmiany pogody czy pór roku. Mars, ze względu na swoją niewielką odległość, jest jednym z najjaśniejszych obiektów na niebie, zarówno w zakresie światła widzialnego, jak i podczerwieni. To dla Webba poważny problem. Teleskop został zbudowany z myślą o obserwowaniu najdalszych, niezwykle słabo świecących obiektów. Blask Marsa może oślepiać Webba, prowadząc do nasycenia detektorów podczerwieni. Dlatego też na potrzeby obserwacji Czerwonej Planety opracowano technikę, w ramach której używa się bardzo krótkich czasów ekspozycji i dokonuje pomiarów tylko części światła docierającego do czujników Webba. To wszystko wspomagany jest specjalnymi metodami analizy danych. Pierwsze zdjęcia Marsa przysłane przez Webba pokazują fragment wschodniej półkuli planety. Sfotografowany on został przez instrument NIRcam w dwóch zakresach długości fali 2,1 µm i 4,3 µm. Na fotografii 2,1 µm dominuje odbite światło słoneczne, dlatego jest ono podobne do fotografii wykonanych w zakresie widzialnym przez Mars Orbitera. Z kolei fotografia w zakresie 4,3 µm powstała dzięki ciepłu emitowanemu przez planetę. Odpowiada ono temperaturze powierzchni i atmosfery. Najjaśniejsze miejsca to te, na które promienie słoneczne padają pod największym kątem. Jasność spada w kierunku biegunów, widać też, że półkula północna, na której panuje właśnie zima, jest chłodniejsza. Na zdjęcie 4,3 µm wpływa też pochłaniający ten zakres fal dwutlenek węgla w atmosferze. Widać to np. w Basenie Hellas, najlepiej zachowanej strukturze uderzeniowej na Marsie. Jest on ciemniejszy właśnie ze względu na CO2. Basen położony jest niżej, panuje w nim wyższe ciśnienie, które prowadzi do pojawienia się zjawiska pochłaniania promieniowania w zakresie 4,1–4,4 µm. Analiza światła rejestrowanego przez Webba pozwala więc astronomom na zdobycie dodatkowych informacji o powierzchni i atmosferze planety. « powrót do artykułu

NASA zapowiedziała, że pierwsze kolorowe zdjęcia z Teleskopu Webba opublikuje 12 lipca. Jednocześnie upublicznione zostaną dane spektroskopowe. Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba to największe i najbardziej złożone obserwatorium, jakie człowiek wysłał w przestrzeń kosmiczną. Od sześciu miesięcy urządzenie jest przygotowywane do rozpoczęcia badań naukowych. Zbliżamy się do końca przygotowań, jesteśmy w przededniu początku niezwykle ekscytującego okresu badań wszechświata. Publikacja pierwszych kolorowych zdjęć będzie unikatowym przeżyciem, zobaczymy cuda, jakich ludzkość nigdy wcześniej nie oglądała, mówi Eric Smith, jeden z naukowców pracujących przy teleskopie. Zdjęcia te będą kulminacją dekad pracy i marzeń, ale jednocześnie będą dopiero początkiem. Decyzja o tym, co powinno być pierwszym celem badań Webba nie była łatwa. Międzynarodowy zespół złożony ze specjalistów z NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej, Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej i Space Telescope Science Institute już pięć lat temu zaczął zastanawiać się nad celem pierwszej fotografii. Pierwsze zdjęcie i dane mają pokazać możliwości instrumentów Webba oraz to, co może osiągnąć na polu nauki. Jesteśmy pewni, że zarówno środowisko astronomów, jak i opinia publiczna, będą zachwycone, dodaje Klaus Pontoppidan z STScI. Gdy już każde z urządzeń Webba zostanie skalibrowane, przetestowane i otrzyma zgodę na podjęcie pracy, teleskop wykona pierwsze zdjęcia i obserwacje spektroskopowe. Obsługa teleskopu weźmie na cel obiekty, które zostały wstępnie wybrane przez międzynarodowy zespół w celu wykazania możliwości teleskopu. Następnie dane trafią do zespołu specjalistów, który przetworzy surowe dane na obrazy przydatne astronomom i opinii publicznej. Mam ten przywilej, że jestem częścią tego procesu, mówi Alyssa Pagan odpowiedzialna za wizualizację danych naukowych w STScL. Zwykle proces obróbki surowych danych z teleskopu i uzyskanie z nich dobrej jakości obrazu może trwać od kilku tygodni do miesiąca, dodaje uczona. Nowy teleskop jest tak potężny, że nie wiadomo, jak będą wyglądały pierwsze zdjęcia. Oczywiście spodziewamy się zobaczyć pewne rzeczy, ale to nowy teleskop, który będzie dostarczał danych o wysokiej rozdzielczości w podczerwieni. Po prostu nie wiemy, co zobaczymy, dodaje lider zespołu wizualizacji danych naukowych Jospeph DePasquale. Już pierwsze obrazy uzyskane podczas ustawiania zwierciadła głównego pokazały, jak ostry obraz można uzyskać z Webba. Jednak w lipcu otrzymamy pełnokolorowe zdjęcia reprezentujące pełne możliwości naukowe teleskopu. « powrót do artykułu

Gdy przed 10 000 lat ludzkość zajęła się rolnictwem, doprowadziło to nie tylko do olbrzymich zmian społecznych czy politycznych. Zajmowanie pod uprawę coraz większych areałów, pojawienie się w końcu rolnictwa na skalę przemysłową doprowadziło też do zmiany składu atmosfery. Jeśli więc istnieją planety, których mieszkańcy również prowadzą rozwiniętą gospodarkę rolną, to ich atmosfery odczuły skutki takiej działalności. Istnieją w nich sygnatury, które powinien zauważyć Teleskop Webba (JWST). Ziemia pokryta jest olbrzymią mozaiką pól uprawnych, doszło do zmiany sposobu odbijania światła przez szatę roślinną ziemi, a pola uprawne – szczególnie z upraw przemysłowych – emitują do atmosfery różnego typu związki chemiczne. Zdaniem grupy astronomów, zmiany takie muszą być widoczne z przestrzeni kosmicznej. I podobne sygnatury są generowane na wszystkich egzoplanetach, gdzie istnieje rozwinięte rolnictwo. W przyszłych badaniach sygnatur cywilizacji technicznych, warto rozważyć możliwość istnienia sygnatur z „egzofarm”, uważa Jacob Haqq-Misra i jego koledzy Blue Marble Space Institute of Science w Seattle. Jedną z cech charakterystycznych rolnictwa jest nawożenie pól. Dzięki temu rośliny mają lepszy dostęp do azotu, jednego z podstawowych składowych życia. Podczas produkcji nawozów sztucznych używa się olbrzymich ilości amoniaku. Część z tego amoniaku ucieka do atmosfery. Utrzymuje się w niej jednak zaledwie przed kilka dni. Wykrycie więc amoniaku w atmosferze planety może oznaczać, że jest on tam ciągle dostarczany, a jego źródłem może być rolnictwo. Jednak sam amoniak to nie wszystko. Wykorzystywanie amoniaku wiąże się też z pojawieniem się tlenku diazotu (N2O), gazu cieplarnianego utrzymującego się w atmosferze przez ponad 100 lat. Jakby jeszcze tego było mało, rolnictwo jest też wielkim źródłem emisji metanu. Zatem astronomowie, którzy za pomocą JWST będą szukali śladów życia pozaziemskiego, mogą rozejrzeć się za sygnaturami wszystkich trzech związków. A zakres swoich badań mogą znacznie zawęzić, gdyż sygnatury świadczące o istnieniu egzofarm mogą pojawić się tylko na planetach, na których przebiega proces fotosyntezy, zatem w atmosferach takich planet powinny być też widoczne sygnatury H2O, O2 i CO2, mówi Haqq-Misra. Z naszych wyliczeń wynika, że jednoczesne wykrycie NH2 i N2O w atmosferze zawierającej H2O, O2 i CO2 może być sygnaturą istnienia dużego areału uprawnego, stwierdzają autorzy badań. I dodają, że Teleskop Webba powinien być w stanie wykryć amoniak występujący w ilości 5 części na milion w atmosferze planety krążącej wokół pobliskiego czerwonego karła, jeśli znajduje się w niej również sporo wodoru. Obecnie stężenie amoniaku w atmosferze Ziemi wynosi około 10 części na milion. « powrót do artykułu

Nowy gatunek człowieka, polska mumia w ciąży, regeneracja (niemal) całego ciała czy pierwszy lot śmigłowcem na innej planecie to przykłady nielicznych fascynujących badań i osiągnięć naukowych, o których poinformowaliśmy w minionym roku. Oto nasz subiektywny wybór tego, co najbardziej interesujące i najważniejsze w nauce 2021. Dla zainteresowanych bardziej szczegółowym poznaniem tematu publikujemy odnośniki do naszych oryginalnych informacji. Świat ma dla nas ciągle nowe niespodzianki, a nauka wciąż zaskakuje kolejnymi fascynującymi odkryciami. Jesteśmy ciekawi tego, co wydarzy się w przyszłości, jak będzie wyglądał świat za 100 lat i które z obecnie dokonanych odkryć okażą się przełomami, a które szybko odejdą w zapomnienie. Żeby jednak zobaczyć świat naszych prawnuków, musielibyśmy żyć wyjątkowo długo. A dzięki pracom naukowców z Rosji, USA i Singapuru dowiedzieliśmy się, jaki jest maksymalny czas ludzkiego życia. Uczeni stworzyli zmienną o nazwie wskaźnik dynamicznego stanu organizmu (DOSI), który służy do badania procesu starzenia się. Okazało się, że głównym czynnikiem ograniczającym długość życia człowieka jest stopniowa utrata zdolności organizmu do regeneracji. H. sapiens całkowicie traci tę zdolność w wieku 120–150 lat. I to jest nieprzekraczalna granica. A skoro już jesteśmy przy regeneracji, to komu jak komu, ale dwóm gatunkom ślimaków morskich możemy pozazdrościć zdolności do przeprowadzania tego procesu. W marcu dwoje naukowców z Nara Woman's University poinformowało, że dwa gatunki ślimaków – Elysia cf. marginata i Elysia atroviridis – potrafią odrzucić całe ciało i je zregenerować. Brzmi koszmarnie i niesamowicie, prawd? Ale dokładnie tak to wygląda. Ślimaki są w stanie oddzielić ciało od głowy i je odtworzyć. Sayaka Mitoh pracuje w laboratorium, w którym hodowane są ślimaki. Pewnego dnia zobaczyła głowę Elysia cf. marginata. Oddzielona od serca i reszty ciała głowa samodzielnie się przemieszczała. W ciągu dnia rana z tyłu głowy się zamknęła, a już kilka godzin po oddzieleniu głowa zaczynała żerować na glonach. W ciągu tygodnia ślimak odtworzył serce, a regeneracja całego ciała trwała 3 tygodnie. Zjawisko regeneracji zachodziło tylko u młodych ślimaków. U starszych osobników oddzielone od ciała głowy nie żerowały i obumierały. Co ciekawe, pozbawione ciała zarówno starych jak i młodych nie odtwarzały co prawda głowy, ale poruszały się i reagowały na dotyk nawet przez kilka miesięcy. Z obszaru dziwów natury przenieśmy się w mniej szokujące, ale za to bardziej obiecujące regiony osiągnięć technologicznych. Mars 2020 to przede wszystkim łazik Perseverance, bo to on jest jej głównym bohaterem i platformą badawczą. Jednak w kategorii wyjątkowych osiągnięć ludzkości znacznie bardziej interesujący jest dołączony do misji śmigłowiec Ingenuity. Niewielka maszyna to dodatkowy pasażer, dołączony jako misja demonstracyjna wysokiego ryzyka. Misja, która okazała się dużym sukcesem. W dniu 19 marca Ingenuity wzniósł się na wysokość 3 metrów nad powierzchnią Marsa, zawisł i wylądował. Udana demonstracja technologiczna może mieć wielkie znaczenie dla przyszłości podboju kosmosu. Sukces oznacza bowiem, że w przyszłych misjach – zarówno załogowych jak i bezzałogowych – udział mogą wziąć śmigłowce. Będą one służyły np. do szybkich zwiadów okolicy i poszukiwania interesujących celów naukowych. Śmigłowiec może dotrzeć też do miejsc, do których łazik nie dojedzie. Pozostańmy jeszcze przez chwilę w przestrzeni kosmicznej. Dan Wilkins z Universytetu Stanforda nie był zbytnio zdziwiony, gdy obserwując supermasywną czarną dziurę oddaloną od Ziemi o 800 milionów lat świetlnych, zauważył serię jasnych rozbłysków promieniowania rentgenowskiego. Zdziwił się bardzo, gdy teleskopy zarejestrowały dodatkowe słabsze rozbłyski o innym „kolorze”. Tym samym stał się pierwszą osobą, która zaobserwowała promieniowanie pochodzące spoza czarnej dziury. Wilkins obserwował bowiem koronę czarnej dziury. To jedne z najjaśniejszych źródeł promieniowania we wszechświecie, a teorie na ich temat mówią, że pochodzą one z gazu wpadającego do czarnej dziury. Gaz rozgrzewa się do tak wysokiej temperatury, że elektrony oddzielają się od atomów i tworzą plazmę, w której pojawiają się rozbłyski promieniowania rentgenowskiego. A seria słabszych rozbłysków, które zauważył Wilkins, pochodziła z oryginalnych dużych rozbłysków, których część odbiła się od tyłu dysku otaczającego czarną dziurę. Jest to więc pierwsze zarejestrowane światłem pochodzącym z drugiej – patrząc od Ziemi – strony czarnej dziury. Zejdźmy jednak na Ziemię i przyjrzyjmy się naszemu własnemu rodzajowi, Homo. Wciąż bowiem wielu rzeczy o sobie nie wiemy. Zdaniem profesora Qiag Ji z Hebei GEO University czaszka z Harbin, którą znaleziono w rzece Songhua należy do nieznanego dotychczas gatunku człowieka. Zyskał on naukową nazwę Homo longi, ale znacznie łatwiej zapamiętać go jako Dragon Mena. Czaszka z Harbin została znaleziona w 1933 roku. Hebei GEO University dostał ją w prezencie w 2018 roku. Tamtejsi naukowcy przeprowadzili szczegółowe badania i stwierdzili, że H. sapiens, H. neanderthalensis oraz grupa, do której należał Dragon Man, mieli wspólnego przodka. Badania wskazują też, że Dragon Man był bliżej spokrewniony z H. sapiens niż z neandertalczykiem. Naukowcy wciąż nie są pewni, jakie miejsce na drzewie filogenetycznym człowieka zajmuje Dragon Man. Są jednak zgodni co do tego, że to ważny element całej układanki, a czaszka jest jedną z najlepiej zachowanych skamieniałości człowieka. Nie tylko wciąż nie poznaliśmy wszystkich gatunków człowieka, jakie chodziły po Ziemi, ale niewiele wiemy o tych dobrze znanych. Gdy naukowcy zsekwencjonowali najstarsze europejskie DNA Homo sapiens – znalezione w jaskiniach w Bułgarii i Czechach – okazało się, że wielu przedstawicieli naszego gatunku miało wśród swoich przodków neandertalczyków. Jednak ludzie ci nie byli spokrewnieni z późniejszymi H. sapiens. Po prostu zniknęli. Szczątki naszego gatunku pochodzące z jaskini Baczo Kiro sprzed 46–43 tysięcy lat zawierają aż 3,4–3,8% DNA neandertalczyków. To naprawdę dużo. Dość wspomnieć, że obecni ludzie mieszkający poza Afryką odziedziczyli po neandertalczykach około 2% DNA. Co więcej, neandertalscy przodkowie ludzi z Baczo Kiro żyli 6–7 generacji wcześniej, a do krzyżowania się doszło na terenie Europy. Z kolei w jaskini Zlaty Kun znaleziono szczątki kobiety, która żyła ok. 45 000 lat temu i miała neandertalskich przodków. Żyli oni jednak 70–80 pokoleń wcześniej. Ani kobieta z jaskini Zlaty Kun, ani ludzie z Baczo Kiro nie są spokrewnieni z później żyjącymi Europejczykami.  Dalecy krewni ludzi z Baczo Kiro żyją natomiast... w Azji Wschodniej i obu Amerykach. Naukowe niespodzianki czekały na nas również w Polsce. A największą z nich chyba było odkrycie... jedynej na świecie ciężarnej egipskiej mumii. Znajduje się ona w Muzeum Narodowym w Warszawie. To mumia znana przez dziesięciolecia jako mumia kapłana Hor-Dżehutiego. W 2016 roku okazało się jednak, że w Warszawie nie może znajdować się ciało kapłana, gdyż w nierozwijanej mumii kryje się ciało kobiety. Najnowszego sensacyjnego odkrycia dokonano w pierwszej połowie ubiegłego roku, w ramach Warszawskiego Projektu Interdyscyplinarnych Badań Mumii (Warsaw Mummy Project). Wtedy to, ku swojemu olbrzymiemu zdziwieniu, naukowcy odkryli płód w brzuchu zmumifikowanej kobiety. Szczegółowe badania wykazano, że zmarła była w 26.–28. tygodniu ciąży. Zagadką pozostaje, dlaczego w czasie mumifikacji płodu nie usunięto. Mumia, która trafiła do Polski w XIX wieku, dopiero zaczyna odsłaniać swoje tajemnice. Nie wszystkie jednak badania naukowe budzą wyłącznie zainteresowanie. Są i takie, które wywołują spory i sprzeciwy środowiska naukowego. Tak było w przypadku pierwszego małpio-ludzkiego embrionu stworzonego przez naukowców z Chin, USA i Hiszpanii. Uczeni wprowadzili ludzkie komórki macierzyste do małpich embrionów i je obserwowali. Wiemy, że i ludzkie i małpie komórki podlegały podziałowi i wzrostowi, a co najmniej 3 takie embriony przetrwały w warunkach laboratoryjnych przez 19dni. Nie wszyscy byli jednak zadowoleni z prowadzenia takich badań. Wielu specjalistów w ogóle kwestionuje potrzebę badań z wykorzystaniem bliskich krewnych człowieka. Małpy są ściślej chronione przez przepisy i zasady etyczne, a tworzenie chimer człowieka i nieczłowiekowatych będzie wywoływało opór środowiska naukowego oraz społeczeństwa. Podczas najnowszych eksperymentów naukowcy zapłodnili jaja makaka krabożernego. Sześć dni po zapłodnieniu do 132 embrionów wprowadzono ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste. W każdym z embrionów rozwijała się unikatowa kombinacja ludzkich i małpich komórek. Badania nad różnymi formami łączenia tkanek różnych gatunków nie są niczym nowym. Niektóre z nich mogą dawać nadzieję wielu chorym. Jednym z największych osiągnięć minionego roku było przeszczepienie człowiekowi nerki od genetycznie zmodyfikowanej świni bez natychmiastowego odrzucenia organu przez organizm biorcy. Co więcej, nerka prawidłowo działała. Był to eksperyment przeprowadzony na kobiecie, u której stwierdzono śmierć mózgu. Była ona podłączona do systemów podtrzymujących życie. Po uzyskaniu zgody rodziny, przeszczepiono jej nerkę od genetycznie zmodyfikowanej świni. Nerka była monitorowana przez 56 godzin po czym pacjentkę odłączono od aparatury. Organ działał prawidłowo, wytwarzał mocz i wydalał kreatyninę. Wyniki były tak obiecujące, że autorzy eksperymentu stwierdzili, że pierwsze próbne przeszczepy tego typu żywym biorcom mogłyby rozpocząć się w ciągu roku lub dwóch. Inni jednak ostrzegają przed zbytnim entuzjazmem. Rok 2021 zakończył się z przytupem. W Boże Narodzenie, 25 grudnia, z kosmodromu Kourou w Gujanie Francuskiej wystrzelony został Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST). Po ponad 20 latach prac i wieloletnich opóźnieniach w przestrzeń kosmiczną trafił największy i jeden z najważniejszych teleskopów w historii. To historia, która rozgrywa się na naszych oczach i jeszcze niejednokrotnie będziemy informowali o tym, co dzieje się z JWST i jakich niezwykłych rzeczy dowiedzieliśmy się dzięki niemu. Już teraz możemy z dużą dozą pewności możemy stwierdzić, że w przyszłorocznym zestawieniu znajdzie się co najmniej jedno odkrycie dokonane za pomocą Teleskopu Webba. « powrót do artykułu