Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Nowy biomateriał może skutecznie chronić przed szkodliwym promieniowaniem

Recommended Posts

Badacze z Northwestern University zsyntetyzowali nową formę melaniny. Jest ona wzbogacona selenem. Selenomelanina, bo tak ją nazwano, ma bardzo obiecujące właściwości. Amerykanie uważają, że może się przydać do ochrony ludzkich tkanek przed promieniowaniem rentgenowskim podczas terapii medycznych czy podróży kosmicznych.

Zważywszy na zwiększone zainteresowanie podróżami kosmicznymi i ogólne zapotrzebowanie na lekkie, wielofunkcyjne i radioprotekcyjne biomateriały, byliśmy podekscytowani potencjałem melaniny - podkreśla Nathan Gianneschi. Dr Wei Cao pomyślał, że melanina zawierająca selen może zapewniać lepszą ochronę niż inne jej formy. W tym momencie pojawiła się intrygująca możliwość, że ta nieodkryta dotąd forma melaniny równie dobrze istnieje w naturze i jest wykorzystywana właśnie w ten sposób. Pominęliśmy [jednak] etap odkrywania i postanowiliśmy wyprodukować ją samodzielnie.

Melanina występuje u wielu organizmów z królestw roślin i zwierząt. Można ją także znaleźć u grzybów czy bakterii. Melanina odpowiada za pigmentację i za ochronę przed promieniowaniem. W naturze zaobserwowano 5 rodzajów melaniny; wykazano, że feomelanina, barwnik o kolorze od czerwonego do żółtego, pochłania promieniowanie rentgenowskie skuteczniej niż eumelanina (barwnik ciemny, o odcieniu od brązowego do czarnego).

Do niechcianej ekspozycji na promieniowanie dochodzi podczas wielu codziennych sytuacji, np. podczas lotu samolotem czy diagnostyki medycznej. Naukowcy wspominają też o ekstremalnych zdarzeniach, takich jak awarie reaktorów jądrowych i lotach kosmicznych. Podczas słynnego Astronaut Twin Study NASA jeden z bliźniaków Scott Kelly spędził rok w kosmosie na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (MSK), podczas gdy drugi z braci, Mark, przebywał na Ziemi. Po zakończeniu One-Year Mission u Scotta odkryto m.in. trwałe zmiany w obrębie DNA.

W porównaniu do tradycyjnych materiałów radioprotekcyjnych, takich jak ołów, melanina jest np. znacznie lżejsza. Obecnie próbki melaniny znajdują się na pokładzie MSK. Określa się reakcję materiału na promieniowanie.

Ostatnie badania koncentrowały się na feomelaninie, która zawiera siarkę (uznawano ją za najlepszą kandydatkę do tego celu). Zespół Gianneschiego podejrzewał jednak, że nowy rodzaj melaniny - wzbogacony selenem zamiast siarki - zapewni lepszą ochronę przed promieniowaniem rentgenowskim. Selen to jeden z niezbędnych mikroelementów, który odgrywa ważną rolę w zapobieganiu nowotworom. Autorzy wcześniejszych badań donosili, że związki selenu mogą chronić zwierzęta przed promieniowaniem. Akademicy przypominają też, że aminokwas selenocysteina występuje w licznych białkach enzymatycznych.

Naukowcy z Northwestern zsyntetyzowali nowy biomateriał zwany selenomelaniną. Wykorzystali do tego właśnie selenocysteinę. Okazało się, że nanocząstki selenomelaniny (ang. selenomelanin nanoparticles, SeNPs) chronią ludzkie neonatalne ketatynocyty przed zatrzymaniem cyklu komórkowego w fazie G2/M wskutek wysokich dawek promieniowania rentgenowskiego. Dla porównania prowadzono też badania na komórkach, do hodowli których dodawano m.in. nanocząstki syntetycznej feomelaniny. Uwzględniono również grupę kontrolną. Po otrzymaniu dawki promieniowania, która byłaby śmiertelna dla człowieka, tylko komórki z SeNPs nadal przejawiały normalny cykl komórkowy.

Nasze badania pokazały, że selenomelanina zapewnia lepszą ochronę przed promieniowaniem - mówi Gianneschi. Odkryliśmy także, że łatwiej zsyntetyzować selenomelaninę niż feomelaninę i że to, co wyprodukowaliśmy, jest bliższe temu, co występuje w naturze niż syntetyczna feomelanina.

Dalsze badania z bakteriami wykazały, że selenomelaninę można biosyntetyzować. Z bogatym źródłem selenu w środowisku pewne organizmy mogą być w stanie przystosować się do ekstremalnych okoliczności, takich jak promieniowanie [...].

Gianneschi mówi, że nowy biomateriał można by, na przykład, nakładać na skórę, jak bazujący na melaninie filtr.

Wyniki badań ukazały się w Journal of the American Chemical Society.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przede wszystkim może być to lepszy, mniej szkodliwy kontrast do diagnostyki medycznej.
Chyba że pojawią się efekty uboczne w postaci przejściowego lub trwałego zwiększenia diversity u pacjentów.
 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Z badań przeprowadzonych na Washington University wynika, że ochrona zapewniana przez szczepionkę mRNA Pfizera jest silna i potencjalnie bardzo długotrwała. Naukowcy przyjrzeli się ośrodkom rozmnażania grudki chłonnej. Powstają one w węzłach chłonnych po naturalnej infekcji lub zaszczepieniu. To „ośrodki treningowe”, w których „niedoświadczone” limfocyty uczą się rozpoznawać i zwalczać patogen wywołujący chorobę.
      Z artykułu opublikowanego na łamach Nature dowiadujemy się, że 15 tygodni po podaniu szczepionki ośrodki rozmnażania wciąż istnieją i wytwarzają komórki skierowane przeciwko SARS-CoV-2. Lepiej działające ośrodki rozmnażania oznaczają, że szczepionka jest bardziej skuteczna.
      Badania wykazały też, że przeciwciała powstające po szczepieniu w ośrodkach rozmnażania są skuteczne przeciwko trzem różnym wariantom wirusa. Co więcej, u osób zaszczepionych, które wcześniej przeszły COVID-19 odpowiedź przeciwciał jest silniejsza, niż u osób, które wcześniej nie zaraziły się, a jedynie zostały zaszczepione.
      Przed kilkoma miesiącami Pfizer i Moderna poinformowały, że ich szczepionki zapewniają co najmniej 6-miesięczną ochronę. Twierdzenia takie opierały się na obserwacji odsetka zachorowań u osób zaszczepionych. Dotychczas jednak nikt nie sprawdzał, w jaki sposób organizm przygotowuje odpowiedź immunologiczną po szczepieniu. A takie badania pozwalają stwierdzić, bez konieczności wielomiesięcznej czy wieloletniej obserwacji pacjentów, na ile silna jest ochrona i jak długo może potrwać.
      Ośrodki rozmnażania to kluczowe elementy trwałej odpowiedzi immunologicznej. To tam tworzy się pamięć immunologiczne. Im dłużej one istnieją, tym silniejsza i trwalsza ochrona organizmu, gdyż w ośrodkach tych jest prowadzony bardzo ostry proces selekcji, który przechodzą tylko najlepsze komórki układu odpornościowego, mówi jeden z autorów badań, Ali Ellebedy, profesor patologii i immunologii oraz biologii molekularnej. Stwierdziliśmy, że ośrodki rozmnażania wciąż świetnie działają po 15 tygodniach od podania pierwszej dawki szczepionki. Nadal je monitorujemy i widzimy, że ich nie ubywa. To naprawdę znaczące.
      Nauka wciąż nie dała odpowiedzi na pytanie, dlaczego niektóre szczepionki, jak np. przeciwko ospie prawdziwej, zapewniają silną ochronę przez całe życie, a inne wymagają powtarzania. Część naukowców podejrzewa, że różnica tkwi w jakości ośrodków rozmnażania powstających po zaszczepieniu.
      Naukowcy z Wydziału Medycyny Washington University pobrali próbki od 14 osób, które otrzymały szczepionkę Pfizera. Po raz pierwszy pobrano je 3 tygodnie po pierwszej dawce, a następnie w tygodniu 4., 5. i 7. Od 10 pacjentów dodatkowo pobrano próbki 15 tygodni po pierwszej dawce. Żadna z badanych osób nie chorowała wcześniej na COVID-19.
      Okazało się, że 3 tygodnie po szczepieniu u wszystkich 14 badanych istniały ośrodki rozmnażania z limfocytami B wytwarzającymi przeciwciała atakujące białko S wirusa SARS-CoV-2. Po drugiej dawce liczba ośrodków rozmnażania znacząco wzrosła i pozostała na wysokim poziomie. Po 15 tygodniach od podania pierwszej dawki u 8 z 10 pacjentów ośsrodki rozmnażania nadal istniały.
      To dowód na naprawdę silną odpowiedź immunologiczną. Nasz układ odpornościowy wykorzystuje ośrodki rozmnażania do udoskonalenia przeciwciał, by mogły zwalczać patogeny tak długo, jak to możliwe. Obecność przeciwciał we krwi to ostatni etap procesu, który rozpoczyna się w ośrodkach rozmnażania, stwierdza współautorka badań, profesor Rachel Presti.
      Naukowcy zbadali też próbki krwi 41 osób, które zaszczepiono preparatem Pfizera, w tym 8, które wcześniej były zainfekowane SARS-CoV-2. Próbki krwi pobrano przed podaniem każdej dawki szczepionki, a następnie w 4., 5., 7. i 15. tygodniu po pierwszej dawce.
      U osób, które wcześniej nie miały kontaktu z wirusem, liczba przeciwciał rosła powoli po pierwszej dawce i osiągnęła maksymalny poziom w tydzień po dawce drugiej. Osoby, które wcześniej zetknęły się z wirusem, już miały przeciwciała we krwi. Po pierwszej dawce ich liczba zaczęła szybko rosnąć i osiągnęła maksymalny poziom szybciej, niż u osób, które nie były wcześniej zainfekowane.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Włoscy uczeni postanowili znaleźć te miejsca Drogi Mlecznej, w których życie może najbezpieczniej się rozwijać. Ocenili historyczną zdolność do podtrzymania życia w Drodze Mlecznej z uwzględnieniem wpływu eksplozji supernowych i rozbłysków gamma. Zjawiska te mogą bowiem zniszczyć życie w zasięgu swojego oddziaływania. Przy okazji zaś przetestowali hipotezę mówiącą, że to rozbłysk gamma był odpowiedzialny za wymieranie w ordowiku (ok. 445 milionów lat temu).
      Wybuchy supernowych i rozbłyski gamma niosą ze sobą olbrzymią ilość promieniowania, które może odrzeć atmosferę planety z ochronnej warstwy ozonu. Bez tej warstwy do powierzchni planety dociera szkodliwe promieniowanie zdolne do zabicia życia. Przed około 359 milionami lat pobliska supernowa prawdopodobne doprowadziła do masowego wymierania na Ziemi. Gdyby znajdowała się bliżej, mogłaby zabić całe życie.
      Eksperci z Università dell’Insubria, Osservatorio Astronomico di Brera, Sezione Milano–Bicocca oraz Università Milano–Bicocca zdolność do bezpiecznego utrzymania życia szacowali na podstawie odległości potencjalnych planet typu ziemskiego od centrum galaktyki. Wykorzystali tutaj dane dotyczące pojawiania się supernowych i rozbłysków gamma z historią ewolucji poszczególnych gwiazd oraz z zawartością cięższych pierwiastków (tzw. metali) w gwiazdach w całej galaktyce. Wzięli też pod uwagę prawdopodobieństwo pojawienia się planet typu ziemskiego w pobliżu gwiazd typu M i FGK. W ten sposób mogli sprawdzić, w jakiej odległości od badanych gwiazd doszło do potencjalnie destrukcyjnego wydarzenia astrofizycznego.
      Na podstawie badań Włosi doszli do wniosku, że jeszcze około 6 miliardów lat temu najbezpieczniejszym regionem dla życia były obrzeża naszej galaktyki. Jednak sytuacja ta uległa zmianie w ciągu ostatnich około 4 miliardów lat. Obecnie od około 500 milionów lat najbezpieczniejszym stał się region położony w odległości 2–8 tysięcy parseków od centrum galaktyki. Jeden parsek to około 3,26 roku świetlnego. Szczęśliwie dla nas niedawne badania wykazały, że Ziemia znajduje się bliżej czarnej dziury niż sądzono, dzięki czemu znaleźliśmy się wewnątrz obszaru wyznaczonego obecnie przez Włochów.
      Naukowcy potwierdzili przyczynę wspomnianego na wstępie wymierania w ordowiku. To jasno pokazuje, że nasz region nie jest całkowicie bezpieczny, gdyż byłoby to drugie takie wydarzenie w historii Ziemi w ciągu ostatnich 500 milionów lat. Jednak w tym samym czasie krańce Drogi Mlecznej zostały wysterylizowane przez 2-5 długotrwałych rozbłysków gamma, stwierdzają autorzy badań.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W samym sercu Łabędzia, jednego z najpiękniejszych gwiazdozbiorów letniego nieba, bije źródło cząstek promieniowania kosmicznego o dużych energiach: Kokon Łabędzia. Międzynarodowa grupa naukowców z obserwatorium HAWC zdobyła dowody wskazujące, że ta rozległa struktura astronomiczna jest najpotężniejszym z dotychczas poznanych naturalnych akceleratorów cząstek naszej galaktyki.
      Spektakularnym odkryciem mogą się pochwalić naukowcy z międzynarodowego obserwatorium promieniowania kosmicznego HAWC (High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory). Ulokowane na zboczach meksykańskiego wulkanu Sierra Negra, obserwatorium rejestruje cząstki i fotony o wielkich energiach, napływające z otchłani kosmosu. Na niebie półkuli północnej ich najjaśniejszym źródłem jest region Kokonu Łabędzia. W HAWC ustalono, że z Kokonu nadlatują fotony o energiach nawet kilkadziesiąt razy większych od rejestrowanych przez wcześniejsze detektory Fermi-LAT i ARGO. Fakt ten sugeruje, że Kokon Łabędzia jest najpotężniejszym z dotychczas zidentyfikowanych akceleratorów cząstek w Drodze Mlecznej. Wyniki badań, w których ważną rolę odegrali naukowcy z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie, zaprezentowano na łamach prestiżowego czasopisma Nature Astronomy.
      Odkrycie dokonane dzięki obserwatorium HAWC to istotny element trwającej od ponad stu lat naukowej układanki, której celem jest rozszyfrowanie natury promieniowania kosmicznego, zwłaszcza w zakresie cząstek o największych energiach występujących w naszej galaktyce, mówi dr hab. Sabrina Casanova (IFJ PAN), inicjatorka najnowszej analizy danych z regionu Kokonu Łabędzia i jej istotna współautorka.
      Kokon Łabędzia, rozległa struktura astronomiczna o rozmiarach około 180 lat świetlnych, leży w odległości 4,6 tysiąca lat świetlnych od Słońca. Na naszym niebie znajdziemy go niemal dokładnie w centrum gwiazdozbioru Łabędzia, gdzie zajmuje obszar o szerokości kątowej zbliżonej do czterech tarcz Księżyca. To region intensywnego formowania się masywnych (i w konsekwencji krótko żyjących) gwiazd, z dwiema młodymi gromadami gwiezdnymi Cygnus OB2 i NGC 6910.
      Detektor HAWC ma większą czułość i rozdzielczość kątową od wcześniejszych urządzeń tego typu. W ciągu 1343 dni obserwacji zarejestrowaliśmy za jego pomocą fotony promieniowania gamma o energiach dochodzących nawet do stu teraelektronowoltów, nadlatujące z kierunku gromady Cygnus OB2. Co mogło być źródłem tak wysokoenergetycznego promieniowania?, zastanawia się dr Casanova.
      Z najnowszej analizy promieniowania gamma docierającego do Ziemi z Kokonu Łabędzia wyłania się ciekawy obraz zjawisk o złożonej, wieloetapowej naturze. Źródłem wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego zwykle są pozostałości supernowych, w tym pulsary. Protony bądź elektrony nie mają tu jednak wystarczająco dużo czasu, by rozpędzić się do energii kinetycznej sięgającej aż kilkuset teraelektronowoltów. Mogą jednak trafić do wnętrza młodej gromady masywnych gwiazd. Tutaj turbulencje oddziałujących ze sobą potężnych wiatrów gwiazdowych mogą przyspieszać cząstki przez miliony lat. Niektóre z tych cząstek mają wówczas szanse zyskać energie sięgające petaelektronowoltów.
      Sytuacja jest jednak bardzo skomplikowana, zauważa dr Casanova i precyzuje: Wewnątrz gromad masywnych gwiazd niektóre cząstki mogą być przyspieszane przez miliony lat, czas porównywalny z wiekiem samej gromady. Jednak im większa energia cząstek, tym krótszy staje się czas ich przyspieszania. Cząstki z największymi energiami opuszczą gromadę zanim wyemitują fotony gamma, które obserwujemy. Pojawia się więc pytanie, jakie jest maksimum energii, do której mogą się rozpędzić cząstki w gromadzie gwiazd?
      Kluczowe pytanie dotyczy natury cząstek odpowiedzialnych za emisję wysokoenergetycznych fotonów, które zarejestrowano w obserwatorium HAWC. Gdyby źródłem fotonów były elektrony, ich energie musiałyby być kilkukrotnie większe od energii fotonów. Jeśli jednak źródłem były protony, ich energie musiałyby sięgać nawet petaelektronowolta. To wartość stukrotnie większa od energii zderzeń protonów w akceleratorze LHC.
      Nasza analiza nie przynosi jednoznacznego rozstrzygnięcia odnośnie do pochodzenia fotonów o energiach sięgających 100 TeV. Wskazuje jednak na wyraźnego faworyta: protony o ekstremalnych energiach, przyspieszane w zderzeniach wiatrów gwiazdowych, a następnie emitujące fotony gamma w trakcie zderzeń z materią międzygwiazdową, mówi dr Casanova.
      Jeśli przyszłe obserwacje potwierdzą obecną interpretację, gromada gwiazd Cygnus OB2 we wnętrzu Kokonu Łabędzia byłaby najpotężniejszym ze wszystkich dotychczas zidentyfikowanych akceleratorów naszej galaktyki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Stephen Hawking przewidywał, że czarne dziury emitują promieniowanie jak ciało doskonale czarne. Emisja ta, zwana emisją Hawkinga, jest stała w czasie, a jej temperatura jest determinowana przez grawitację. Mimo, że przewidywania Hawkinga liczą sobie 50 lat, dotychczas nie udało się obserwacyjnie potwierdzić temperatury promieniowania. Prawdopodobnie jest ona niezwykle niska, w skali nanokelwinów lub mniej.
      Naukowcy z Wydziału Fizyki Izraelskiego Instytut Technologii Technion stworzyli dźwiękową czarną dziurę, będącą analogiem rzeczywistych czarnych dziur. To system, z którego fale dźwiękowe nie mogą się wydostać.
      W artykule opublikowanym na łamach Nature Physics naukowcy wykazali istnienie stacjonarnego promieniowania Hawkinga z takiej dziury.
      Dziura o średnicy 0,1 mm powstała z 8000 atomów rubidu. Każdy pomiar ją niszczył, zatem naukowcy – chcąc obserwować ewolucję swojej czarnej dziury – musieli ją na nowo utworzyć, zmierzyć i znowu utworzyć. Eksperyment powtórzyli 97 000 razy, co odpowiadało 124 dniom obserwacji i pomiarów. W tym czasie udało im się zarejestrować 6 momentów spontanicznego promieniowania i potwierdzić, że jego temperatura oraz siła były stałe.
      Profesor Jeff Steinhauer, który stał na czele zespołu badawczego, mówi, że emisja z dźwiękowej czarnej dziury składa się z fal dźwiękowych, a nie świetlnych. Atomy rubidu poruszają się szybciej niż prędkość dźwięku, więc dźwięk nie jest w stanie dotrzeć do horyzontu zdarzeń i uciec z dziury. Jednak poza horyzontem zdarzeń atomy poruszają się powoli, więc i dźwięk może się swobodnie przemieszczać.
      Wyobraź sobie, że płyniesz pod prąd. Jeśli prąd porusza się szybciej od ciebie, nie możesz się przesuwać naprzód, jesteś spychany w tył. To właśnie dzieje się w czarnej dziurze, wyjaśnia uczony.
      Hawking uważał, że promieniowanie czarnych dziur jest spontaniczne. Steinhauer i jego zespół potwierdzili to już podczas poprzednich badań. Obecnie chcieli sprawdzić, czy promieniowanie to jest też stałe, czyli czy nie zmienia się w czasie.
      Promieniowania Hawkinga składa się z pary fotonów. Jeden z nich wpada w czarną dziurę, drugi z niej ucieka. Dlatego też Steinhauer i jego koledzy szukali podobnych par fal dźwiękowych. Gdy już je znaleźli, musieli jeszcze określić, czy między nimi istnieje korelacja. W jej poszukiwaniu przeprowadzili wspomniane 97 000 powtórzeń eksperymentu.
      Uzyskane przez Izraelczyków wyniki są zgodne z przewidywaniami Hawkinga. Wszystko wskazuje na to, że promieniowanie jest stacjonarne. Oczywiście odnosi się do dźwiękowej czarnej dziury stworzonej w laboratorium, jednak naukowcy uważają, że dalsze prace teoretyczne pozwolą stwierdzić, iż wyniki te można też odnieść do czarnych dziur.
      Z naszych badań wynikają ważne pytania, gdyż obserwowaliśmy cały cykl życiowy odpowiednika czarnej dziury, zatem widzieliśmy, jak rozpoczynało się promieniowanie Hawkinga. W przyszłości ktoś może porównać uzyskane przez nas wyniki z tym, co mówią teorie na temat procesów zachodzących w czarnych dziurach. Czy rzeczywiście promieniowanie Hawkinga bierze się z niczego.
      W pewnym momencie podczas eksperymentów promieniowania otaczające laboratoryjną czarną dziurę stało się bardzo silne. Doszło do tego, czy czarna dziura utworzyła horyzont wewnętrzny. Jego istnienie jest zgodnie z teorią Einsteina. Horyzont wewnętrzny znajduje się wewnątrz czarnej dziury i oddziela obszar bliższy centrum temu dalszemu. Wewnątrz tego horyzontu grawitacja jest znacznie mniejsza, więc znajdujące się tam obiekty mogą się swobodnie przemieszczać. Nie opadają na centrum czarnej dziury. Nie są jednak w stanie wydostać się z czarnej dziury, gdyż nie mogą przekroczyć wewnętrznego horyzontu w stronę horyzontu zdarzeń.
      Horyzont zdarzeń to zewnętrzna sfera czarnej dziury. Wewnątrz znajduje się jeszcze jedna mała sfera, horyzont wewnętrzny. Jeśli tam trafisz to nadal jesteś uwięziony w czarnej dziurze, jednak nie odczuwasz dziwacznych praw fizyki w niej obowiązujących. Panuje tam bardziej „normalne środowisko”, oddziaływanie grawitacyjne jest tam znacznie słabsze, wyjaśnia Steinhauer.
      Niektórzy fizycy przewidywali, że gdy analog czarnej dziury tworzy wewnętrzny horyzont, rośnie emisja z czarnej dziury. Takie właśnie zjawisko zaobserwował zespół Seinhauera.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fizycy teoretyczni z Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) sądzą, że znaleźli dowód na istnienie aksjonów, teoretycznych cząstek tworzących ciemną materię. Ich zdaniem aksjony mogą być źródłem wysokoenergetycznego promieniowania X otaczającego pewną grupę gwiazd neutronowych.
      Istnienie aksjonów postulowane jest od lat 70. ubiegłego wieku. Zgodnie z hipotezami mają powstawać one we wnętrzach gwiazd i pod wpływem pola magnetycznego zmieniać się w fotony. Mają też tworzyć ciemną materię, która stanowi 85% masy wszechświata i której istnienia wciąż bezpośrednio nie udowodniono. Widzimy jedynie jej oddziaływanie grawitacyjne na zwykłą materię.
      Grupa gwiazd neutronowych, o której mówią naukowcy z LBNL to Magnificient 7. Są one świetnym miejscem do testowania obecności akcjonów, gdyż wiadomo, że gwiazdy te posiadają silne pola magnetyczne, są dość blisko siebie – w odległości kilkuset lat świetlnych – i powinny emitować niskoenergetyczne promieniowanie X oraz światło ultrafioletowe.
      Wiemy, że gwiazdy te są nudne i w tym przypadku jest to dobra cecha, mówi Benjamin Safdi, który stał na czele grupy badawczej.
      Gdyby Magnificient 7 były pulsarami, to tłumaczyłoby to odkrytą emisję w paśmie X. Jednak pulsarami nie są i żadne znane wyjaśnienie nie pozwala wytłumaczyć rejestrowanej emisji. Jeśli zaś otaczające Magnificient 7 promieniowanie pochodziło ze źródła lub źródeł ukrytych za pulsarami, to byłyby one widoczne w danych uzyskanych z teleskopów kosmicznych XMM-Newton i Chandra. A żadnego takiego źródła nie widać. Dlatego też Safdi i jego współpracownicy uważają, że źródłem są aksjony.
      Naukowcy nie wykluczają całkowicie, że nadmiar promieniowania można wyjaśnić w innych sposób niż istnieniem aksjonów. Mają jednak nadzieję, że jeśli takie alternatywne wyjaśnienie się pojawi, to również i ono będzie związane ze zjawiskiem wykraczającym poza Model Standardowy.
      Jesteśmy dość mocno przekonani, że to nadmiarowe promieniowanie istnieje i bardzo mocno przekonani, że mamy tutaj do czynienia z czymś nowym. Gdybyśmy zyskali 100% pewności, że to, co obserwujemy, spowodowane jest obecnością nieznanej cząstki, byłoby to wielkie odkrycie. Zrewolucjonizowałoby to fizykę, mówi Safdi.
      W tej chwili nie twierdzimy, że odkryliśmy aksjony. Twierdzimy, że dodatkowe promieniowanie X może być wyjaśnione przez aksjony, dodaje doktor Raymond Co z University of Minnesota.
      Safdi mówi, że kolejnym celem jego badań bądą białe karły. Gwiazdy te również mają bardzo silne pole magnetyczne i powinny być wolne od promieniowania X. Jeśli i tam zauważymy nadmiarowe promieniowanie X, będziemy coraz bardziej przekonani, że znaleźliśmy coś, co wykracza poza Model Standardowy, dodaje uczony.
      W ostatnim czasie aksjony cieszą się większym zainteresowaniem niż zwykle, gdyż kolejne eksperymenty nie dostarczyły dowodów na istnienie WIMP-ów (słabo oddziałujących masywnych cząstek), które również są kandydatem na cząstki tworzące ciemną materię.
      Aksjony to cała rodzina cząstek. Mogą istnieć setki cząstek podobnych do aksjonów (ALP) tworzących ciemną materię, a teoria strun pozwala na istnienie wielu typów ALP.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...