Znajdź zawartość

Słońce i inne gwiazdy w Drodze Mlecznej emitują promieniowanie w zakresie widzialnym, widoczne dla naszych oczu. Astronomowie znają jednak wiele obiektów, które wyświecają znaczną część energii w formie promieniowania rentgenowskiego. Międzynarodowy zespół naukowców, w skład którego wchodzą astronomowie z Obserwatorium Astronomicznego UW, ogłosił na łamach czasopisma Nature Astronomy odkrycie nowego mechanizmu produkcji promieniowania rentgenowskiego w gwiazdach. Naukowcy opisują badania obiektu o nazwie ASASSN-16oh, którego rozbłysk zaobserwowano w grudniu 2016 roku.  Gwiazda znajduje się w Małym Obłoku Magellana, sąsiedniej galaktyce, odległej o około 200 tysięcy lat świetlnych od Drogi Mlecznej. Ten obszar nieba jest regularnie badany od kilkunastu lat przez astronomów z zespołu OGLE z Obserwatorium Astronomicznego. Jak pokazały prowadzone przez nich obserwacje fotometryczne, gwiazda pojaśniała kilkadziesiąt razy. Aby sprawdzić co spowodowało pojaśnienie ASASSN-16oh, astronomowie skierowali na ten obiekt orbitalne obserwatoria rentgenowskie: Swift i Chandra. Zauważyli, że gwiazda emitowała duże ilości promieniowania rentgenowskiego, które musiało powstać w materii o temperaturze blisko miliona stopni. Tzw. miękkie promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie rentgenowskie o najniższych energiach) powstaje w bardzo gorącej materii, o temperaturze kilkuset tysięcy stopni. Do tej pory uważano, że może ono powstawać tylko w wyniku reakcji termojądrowych zachodzących na powierzchni białych karłów – małych, wypalonych gwiazd, które ściągają świeże paliwo (gaz zawierający wodór) z gwiazd-sąsiadek. Kiedy zgromadzi się dostatecznie dużo gazu i stanie się on wystarczająco gorący, rozpoczyna się w nim łańcuch reakcji termojądrowych i cała powierzchnia gwiazdy wybucha. Obserwacje zebrane przez astronomów wykluczają jednak tak gwałtowną eksplozję. Emisja rentgenowska pochodzi z niewielkiego fragmentu powierzchni białego karła. Naukowcy uważają, że promieniowanie rentgenowskie powstało w wyniku akrecji – procesu gromadzenia się materii na powierzchni białego karła. ASASSN-16oh to w rzeczywistości układ dwóch gwiazd – czerwonego olbrzyma i białego karła. Ponieważ przepływ materii z jednej gwiazdy na drugą nie jest stabilny, to kiedy gaz zaczyna opadać w większym tempie, jasność całego układu gwałtownie rośnie. Odkrycie pokazuje, że w przyrodzie istnieją dwa rodzaje produkcji miękkiego promieniowania rentgenowskiego: reakcje syntezy termojądrowej i akrecja. Obserwacje te są niezmiernie ważne nie tylko dla astronomów zajmujących się badaniem źródeł promieniowania rentgenowskiego w kosmosie. Opublikowane wyniki mogą również przyczynić się do lepszego zrozumienia ekspansji Wszechświata. Do pomiarów rozszerzania się Wszechświata wykorzystuje się bowiem supernowe typu Ia. Ponieważ uważa się, że ich moc promieniowania jest stała – mierząc obserwowaną jasność supernowej można zmierzyć odległość do macierzystej galaktyki. Przypuszcza się, że supernowe typu Ia powstają w wyniku wybuchów białych karłów, jednak mechanizm eksplozji i ich pochodzenie nie są dobrze zrozumiane i nie wiadomo czy supernowe powstałe w najstarszych galaktykach wyglądają tak samo jak te obecne. Odkrycie opublikowane dzisiaj w Nature Astronomy pokazuje, że układy biały karzeł-czerwony olbrzym, podobne do ASASSN-16oh, mogą stać się w przyszłości supernowymi typu Ia. « powrót do artykułu

Naukowcy z Jackson Laboratory prowadzili badania na młodych myszach z genetyczną podatnością na jaskrę. Zauważyli, że jednorazowe potraktowanie pojedynczego oka promieniami rentgena zapewnia przeważnie całkowitą ochronę przed chorobą prowadząca do postępującego i nieodwracalnego uszkodzenia nerwu wzrokowego i komórek zwojowych siatkówki. W dodatku ochronę na całe życie... Doktorzy Gareth Howell i Simon John posłużyli się też metodami genomicznymi, które miały pozwolić określić, jakie szlaki ulegają zmianie na samym początku choroby. Około 10 lat temu laboratorium Johna wykazało, że przygotowujące do przeszczepu szpiku kostnego napromienianie całego ciała zapewnia ochronę przed jaskrą. Rok później jaskry nie wykryto w 97% napromienianych oczu, w porównaniu do 20% oczu w grupie kontrolnej. Niecodzienne spostrzeżenie pokrywa się z obserwacjami epidemiologów śledzących losy osób, które przeżyły zrzucenie bomb atomowych na Nagasaki i Hiroszimę. O ile ekspozycja na promieniowanie zwiększała zapadalność na raka tarczycy i inne nowotwory, o tyle wydawała się chronić przed jaskrą. Ostatnie badanie laboratorium Johna demonstruje, że zabezpieczająco działa również napromienianie pojedynczego oka. W dodatku sprawdzają się dawki niższe niż zastosowane poprzednio. Zanim jednak przejdziemy do działań na ludziach, trzeba przeprowadzić badania na innych modelach zwierzęcych. Pozwolą one na ocenę skuteczności oraz bezpieczeństwa tego typu zabiegów. Studium wykazało, że w odpowiedzi na wczesny stres tkankowy do nerwu wzrokowego i siatkówki migrują monocyty, które wydzielają substancje uszkadzające nerw wzrokowy. Wnikanie monocytów, największych z leukocytów, wydaje się częściowo kontrolowane przez komórki śródbłonka, a więc wysoce wyspecjalizowaną wyściółkę naczyń. Radioterapia zmienia reakcję komórek endothelium na stres. Choć potrzeba dalszych badań, by zrozumieć, w jaki sposób napromienianie zapewnia długoterminową ochronę, wydaje się, że utrudnia ono przyleganie i migrację monocytów w rejony oka podatne na uszkodzenie nerwu - podsumowuje Howell.

Naukowcy z Uniwersytetu w Manchesterze uzyskali w podczerwieni świetnej jakości zdjęcia amidów ze skóry prehistorycznego gada. Znaleziono ją w obrębie liczących sobie 50 mln lat skał eoceńskiej formacji Green River w Utah w USA. To istotne osiągnięcie, ponieważ poliamidami są np. peptydy i białka. Doktorzy Roy Wogelius i Phil Manning posłużyli się najnowszymi technikami obrazowania w podczerwieni, by sporządzić mapę skamieniałej tkanki miękkiej doskonale zachowanego gada. Mapy w podczerwieni połączono z uzyskanymi za pomocą synchrotronu z Uniwersytetu Stanforda mapami przedstawiającymi rozmieszczenie pierwiastków w materiale organicznym sfosylizowanej skóry (akademicy wykorzystali akcelerator jako źródło promieniowania rentgenowskiego). Uzyskano na tyle szczegółowe dane chemiczne, że naukowcy byli w stanie odtworzyć proces, który doprowadził do zakonserwowania. Kiedy oryginalne związki ze skóry zaczęły się rozkładać, doszło do utworzenia chemicznych wiązań z metalami śladowymi, a w wyjątkowych okolicznościach metale te działają jak pomosty dla minerałów z osadów. Zjawisko to chroni materiał skórny przed wymyciem i dalszym rozkładem. Mapy rozkładu związków organicznych i metali śladowych w skórze sprzed 50 mln lat wyglądają jak mapy skóry współczesnych jaszczurek, które kontrolnie sporządziliśmy. Czasem trudno powiedzieć, co jest skamieniałe, a co świeże. Nowe metody rentgenowskie i z użyciem podczerwieni ujawniają złożone wzorce chemiczne, przeoczane przez dekady przez tradycyjne metody – wyjaśnia geochemik Roy Wogelius. A oto triki wykorzystane przez ekipę z Manchesteru. Światło podczerwone wywołuje w skamieniałej skórze wibracje, a naukowcy wpadli na prosty pomysł, jak stworzyć ich mapę. W tym celu nad skamieliną przesuwa się niewielki kryształ, wędrujący od punktu po punktu według wcześniej zaprogramowanej drogi. Tam, gdzie kryształ dotknie skamieniałości, światło odbija się od jego podstawy. Jednak część promienia przechodzi przez kryształ i dociera do badanej skamieliny. Jeśli w danym miejscu będzie znajdował się jakiś składnik organiczny, pochłonie część światła, wywołując możliwe do zmierzenia zmiany w odbitym sygnale. W ten sposób powstaje precyzyjna mapa składników organicznych, uzyskana bez niszczenia badanego obiektu. Możność chemicznego analizowania rzadkich i cennych skamieniałości takich jak ta bez konieczności usuwania materiału i niszczenia okazu to ważne i długo oczekiwane rozwiązanie na polu paleontologii – podsumowuje pierwszy autor studium Nick Edwards.