Гребешок спинозавра, органика на астероиде и «Рассвет» на орбите: новости науки
Служба доставки антиматерии
Ученые ЦЕРНа — крупнейшей в мире лаборатории физики высоких энергий, ведущей эксперименты на Большом адронном коллайдере, впервые в мире успешно перевезли античастицы: на грузовике по территории кампуса Лаборатории физики элементарных частиц ЦЕРНа недалеко от Женевы. Облако из 92 антипротонов, пойманных в инновационную «портативную криогенную ловушку Пеннинга», совершило 20-минутное путешествие по 4-километровому кольцевому участку дороги вокруг кампуса.
Облако так торжественно возили по кругу, потому что антиматерию очень трудно сохранить. Она аннигилирует при контакте с материей, превращаясь в свет, и поэтому ее обычно нигде нет. «Фабрика антиматерии» ЦЕРНа — единственное место в мире, где можно производить, хранить и изучать антипротоны. В сердце фабрики, в окружении невероятно мощных магнитных полей, в вакууме, более разреженном, чем межзвездное пространство, стоит сундук с антипротонами. Усилия физиков привели к тому, что ведут эти антипротоны себя довольно смирно, в отличие от обычных частиц, находящихся в вечном трепыхании и столкновениях с другими частицами. Для этого на специальных установках антипротоны сделали как можно менее энергичными — медленными и холодными.
Но на фабрике не удается проводить высокоточные измерения свойств антипротонов, потому что мешают слишком сильные флуктуации магнитных полей. Поэтому антипротоны хотят перевезти в Лабораторию высокоточной микроскопии HHU в Германии. Путь займет восемь часов: не растерять антипротоны будет непросто, все это время их придется везти, поддерживая температуру, близкую к абсолютному нулю, в аппарате весом в тонну. В нем находится сверхпроводящий магнит, криогенное охлаждение жидким гелием, генератор энергии и вакуумная камера с античастицами, изолированными с помощью магнитных и электрических полей.
Перед отправкой решили устроить испытательный заезд и посмотреть, не аннигилируют ли антипротоны от тряски. Демонстрацию называют первым испытанием будущей службы доставки антиматерии. Неужели услуга будет популярной?
У кого рождаются новые нейроны
В 2025 году закончился старый спор о том, рождаются ли в мозге взрослых людей новые нейроны. Были обнаружены комбинации РНК, которые служат надежными маркерами стадии жизни нейрона. Они показали, что нейрогенез у взрослых происходит, причем новые нейроны рождаются только в гиппокампе, важнейшей структуре мозга, связанной с запоминанием нового, картами реальности, оперативной памятью и, возможно, сознанием. Но это же исследование показало, что новые нейроны рождаются не у всех взрослых. Осталось выяснить, у кого именно.
И вот в марте в Nature опубликовали исследование, посвященное этому вопросу. Авторы изучили нейроны в образцах мозга умерших доноров, начиная от молодых людей и заканчивая суперстарцами (superagers), людьми старше 80 лет с исключительной памятью, а также у тех, кто страдал деменцией.
В мозгах суперстарцев оказалось множество молодых нейронов и клеток-предшественников, из которых они рождаются, как и в мозгах молодых людей (у суперстарцев даже больше). А в мозгах, затронутых Альцгеймером, нейрогенез замедлился или прекратился.
По оценкам команды, в здоровом мозге новые нейроны составляют около 0,01% числа нейронов в гиппокампе. В целом вывод получился тот, что и ожидали: взрослые люди, чей мозг продолжает обновлять нейронные сети, демонстрируют лучшие показатели памяти и когнитивных функций, чем те, чей мозг утратил эту способность. Но теперь это не теория, а наблюдаемый факт, и из него следует, что стареющий мозг не обязательно обречен на деградацию.
Сверхпроводимость: теплее, еще теплее
Физики из Техаса, наконец, побили продержавшийся несколько десятилетий температурный рекорд сверхпроводимости при атмосферном давлении.
Чем ближе к комнатной температура, при которой материал становится сверхпроводящим, тем более практичными и доступными станут сверхпроводящие технологии: вычисления и ИИ, тратящие намного меньше энергии, домашние квантовые компьютеры, транспорт на магнитной подушке, мгновенная зарядка и многое другое. Некоторые считают, что сверхпроводимость при комнатной температуре и атмосферном давлении станет технологическим скачком уровня электричества или интернета.
Физики уже полвека пытаются повысить температуру, при которой ток проходит по проводникам без сопротивления. Мировая гонка за разработку высокотемпературных сверхпроводников началась в 1987 году, когда профессор Пол Чинг-Ву Чу и его коллеги обнаружили материал, достигающий сверхпроводимости при температуре −180 °C.
В 1993 году была открыта керамика на основе ртути и оксида меди, которая обладает сверхпроводимостью при −140 °C, и до настоящего времени она и удерживала рекорд.
А теперь команда физиков под руководством все того же Пола Чинг-Ву Чу повысила температуру еще на 18 °C, доведя ее до −122 °C.
Прорыв стал возможен благодаря методу «закалки под давлением» — новому подходу к сверхпроводникам, когда сначала оказывают сильное давление на материал, чтобы усилить его сверхпроводящие свойства. Материал под давлением охлаждают, затем быстро полностью снимают давление, эффективно фиксируя сверхпроводящие свойства.
«Другие исследователи показали, что достижение сверхпроводимости при комнатной температуре под давлением вполне возможно, — говорит Чу. — А наш метод показывает, что это состояние можно сохранить и без поддержания высокого давления».
«Рассвет» на орбите
Частная аэрокосмическая компания «Бюро 1440» вывела на орбиту первые 16 спутников низкоорбитальной группировки связи «Рассвет», которая рассматривается как российская альтернатива системе Starlink.
«Запуск первых аппаратов группировки означает переход от экспериментов к созданию сервиса связи. Команда «Бюро 1440» прошла этот путь за 1000 дней — именно столько разделяет вывод на орбиту экспериментальных и серийных спутников. Впереди — этап развертывания группировки, который потребует десятков запусков и увеличения числа аппаратов на орбите. Это сложный инженерный путь, связанный с технологическими рисками, однако именно такие системы станут основой глобальной инфраструктуры передачи данных», — говорит создатель компании Алексей Шелобков.
Ожидается, что «Рассвет» станет низкоорбитальной системой связи, способной обеспечить доступ к интернету по всему миру, включая транспорт: поезда и самолеты. Более 250 аппаратов планируют развернуть уже к 2027 году, к этому же времени намечен коммерческий запуск сервиса.
Гребень спинозавра как гребень петуха
В самом центре Сахары нашли останки представителя нового вида рыбоядных гигантов — спинозавров. До сих пор было известно два вида этих огромнейших (14 м в длину) динозавров-теропод с парусообразным гребнем на спине. Теперь открыли третьего — с еще одним гребнем на голове в форме сабли и переплетающимися рядами зубов. Spinosaurus mirabilis (что в переводе замечательный, исключительный по своим достоинствам спинозавр) жил около 95 млн лет назад в болотах на берегу древнего океана Тетис.
Палеонтологи давно спорят, зачем спинозаврам гребень на спине. Судя по новооткрытому гребню на голове, явно сигнальному, гребень на спине тоже служил спинозаврам для демонстрации своих достоинств. Современные
«динозавры» по-прежнему обожают всю эту визуальную сигнализацию — от гребня петуха до павлиньего хвоста.
Еще один спор, длящийся больше века, ведется о том, умели ли спинозавры плавать и насколько водный образ жизни они вели. В новом исследовании показано, что эта группа динозавров, жившая по берегам Тетисского моря, прошла три фазы эволюции, в ходе которых усиливалась их адаптация к водной среде. Сначала появился удлиненный череп, предназначенный для ловли рыбы, на втором этапе спинозавры стали доминирующими прибрежными хищниками Тетиса, а на третьем достигли максимальных размеров тела и стали специалистами по засадам на мелководье. Возможно, в конце концов они вернулись бы в воду, как киты, но нашему спинозавру суждено было стать одним из последних: 95 млн лет назад резкое повышение уровня моря и глобальное потепление положили конец спинозаврам.
Органика на астероиде
В 2025 году в грунте с астероида Бенну, абсолютно неорганической космической глыбы, нашли главные детали, из которых сконструирована жизнь: все пять нуклеиновых оснований, которые образуют ДНК и РНК, 14 из 20 аминокислот, составляющих земные белки, а также сахара — рибозу и глюкозу (первая — ключевой строительный блок для РНК, вторая — важнейший источник энергии для живых существ).
Может, Бенну — необычный астероид? В марте вышло исследование с анализом грунта с другого астероида — Рюгу. В 2018 году на Рюгу высаживались роботы-прыгуны с японской межпланетной станции «Хаябуса-2». Они накопали немного грунта (две порции по пять грамм), а станция отправила его на Землю.
Предыдущие исследования уже показали, что в этом грунте содержатся все 20 нужных для белков аминокислот. А новый анализ образцов с астероида выявил все пять нуклеотидов, составляющих РНК и ДНК. Похоже, ингредиенты, необходимые для «первичного бульона», заполняют Солнечную систему, раз их можно найти на любом астероиде.
Удивительно все-таки, как наша Вселенная сама в себе создает все большую сложность. В начале мир максимально прост, он состоит из протонов и нейтронов. Но они тут же собираются в звезды и начинают производить все более сложные детали, весь набор химических элементов. Затем из них создаются каменные планеты, потом органика заполняет звездные системы, а дальше появляется жизнь и разум.