Носителят на Нобелова награда LIGO и 70 други телескопа са работили заедно за първи път, за да запишат как две неутронни звезди са се слели. Според Science това е най-значимият научен пробив за 2017 г.
В първата десетка влизат и неизвестен ни предишен братовчед, нови лечения за сериозни заболявания, нов начин за възстановяване на гени и информация за много по-древен произход на нашия вид.
1. Сблъсъци на неутронни звезди
Детекторът LIGO отново показа, че в астрономията е започнала съвсем нова ера. На 17 август тази година той записва най-силния сигнал за всички времена, идващ от две неутронни звезди, които се сливат в галактика на 130 милиона светлинни години.
Детекторът LIGO беше класиран номер едно в списъка на най-големите научни постижения през миналата година, а тази година Нобеловата награда за физика получи Райнер Вайс, Бари Бариш и Кип Торн за работата им с него.
Американски физик и астроном Кип Торн.
Но събитието от 17 август е достойно за още едно първо място. Преди това LIGO е записвал гравитационни вълни от четири сблъсъка на черни дупки. Този път за първи път астрономите видяха сблъсъка на две светещи звезди, които обикновен телескоп също може да запише, и веднага изпратиха съобщение до колегите си по света: нещо интересно се случва на звездното небе.
Промоционално видео:
LIGO и европейският детектор за гравитационни вълни Дева, както и около 70 различни телескопа, проследиха танца на смъртта на две неутронни звезди и каскади от светлина, злато, платина и други тежки елементи, които при сблъсъка им бяха хвърлени в космоса.
Неутронните звезди са много плътни, те са като гигантски атомни ядра с диаметър 10 километра и могат да тежат един и половина пъти повече от Слънцето. Сега за първи път астрономите имаха възможност да тестват своите теории за това как се образуват тежки елементи по време на сблъсъците им.
Гравитационните вълни, измерени от LIGO и Дева, са само малки вълнички в пространството, съставени от наистина тежки небесни тела. Способността да ги измерваме дава достъп до напълно нови знания, сякаш свързваме звук с ням филм за симфоничен оркестър. На 17 август за първи път този звук от LIGO и Дева беше комбиниран с картина, получена в други обсерватории, и успяхме да чуем първото парче от целия концерт на Вселената.
2. Нови страхотни маймуни в семейството
Тази година имаме нов братовчед - неизвестен досега орангутан, живеещ в северната Суматра. До този момент шест вида бяха класирани като големи маймуни: шимпанзета, шимпанзета-пигмей, два вида горили, както и орангутанът Калимантан (Pongo pygmaeus) в Борнео и суматранският орангутан (Pongo abelii) в Суматра. Новият вид, наречен орангутан Тапанул (Pongo tapanuliensis), живее от другата страна на езерото Тоба, само на сто километра от Суматранския орангутан, и се различава от него генетично и по поведение. Изглежда, че е най-старият от трите. Само 800 представители на този вид остават в природата, а съществуването им е застрашено от планираното изграждане на язовир.
Орангутан на име Пакиао със собственика на зоопарка в Малабон в Манила, Филипини.
3. Филмиран живот на атомно ниво
Фактът, че пробивът, награден тази година от Нобеловия комитет, влезе в десетката на науката, е доста необичаен. Това обикновено отнема на комисията много повече време. Но тази година в челната десетка - не само събитието, отбелязано с Нобелова награда за физика, но и криоелектронният микроскоп, основата за създаването на който бе поставена от лауреатите на наградата по химия. Благодарение на тази технология учените могат да изследват клетъчни молекули до атомно ниво, което никой друг микроскоп не може да различи, и дори да създават филми от тези отделни моменти, за да покажат как молекулите се движат и взаимодействат помежду си.
4. Биолозите споделят статии
Физиците са последвани от биолози, които са намерили начин да споделят непубликувани научни статии помежду си. Абонаментите за научни публикации са скъпи и отнема много време, преди резултатите от работата да стигнат до там. За произведения по физика, математика и астрономия базата данни arXiv съществува от 1991 г. Там всеки може бързо да получи достъп до резултатите от работата и да изрази конструктивна критика, преди авторът да изпрати статия за официален преглед до научна публикация. Тази година проект за подобна база за биолози, наречен bioRxiv, набра скорост.
5. Фиксирайте гена
Известни са до 60 хиляди генетични аномалии, свързани с човешки заболявания. Почти 35 000 от тях са обяснени с една грешка в един съставен блок от генетичния код A, C, G и T. Crispr генетичните ножици, заели първо място в класацията на Science 2015, могат да отсекат и изолират ген, но са много по-малко подходящи за за замяна на една „буква“от генетичния код. Учени от Харвардския университет са създали нов инструмент, който ви позволява химически да преобразувате погрешно C в T, а след това погрешно G в A. Група учени от Института Broad са успели да направят същото с „братовчед“на молекулата на ДНК - РНК.
6. Лечение, което не зависи от това къде се крие ракът
Раковото лекарство пембролизумаб (предлагано на пазара под името Keytruda) е одобрено в САЩ през май. Изглежда не толкова забележително. Лекарството вече е одобрено за лечение на, например, злокачествен меланом. Но сега той може да се използва за всички форми на рак, ако механизмите, които коригират грешките, възникващи при копиране на нашата ДНК, не функционират добре при пациентите. 86 критично болни пациенти с 12 различни вида рак са получили лечение с пембролизумаб и при повече от половината от тях туморите им са се свили. Тези открития могат да доведат до създаването на нова стратегия за контрол на рака.
7. Земната атмосфера преди 2,7 милиона години
В ледовете на Антарктида има мехурчета, в които е запазен въздухът от миналото. Учените са успели да пробият 2.7 милиона години лед, 1.7 милиона години по-стари от предишния рекорд. Ледът се отнася до периода, когато колебанията между ледниковите епохи и затоплянето тепърва започват и ранните анализи показват, че делът на въглеродния диоксид в атмосферата тогава е бил много по-нисък от днешния. Сега учените искат да пробиват лед на възраст пет милиона години, датиращи от времето, когато количеството парникови газове е било приблизително същото като днес.
Императорски пингвин на плаващ лед в Антарктида.
8. Homo sapiens е по-стар, отколкото сме предполагали
Тази година представите за мястото и времето на появата на нашия вид се промениха. Досега най-старите вкаменелости, за които се смята, че принадлежат на Homo sapiens, са от Етиопия на възраст 200 хиляди години, но нашите предци изглежда са съществували още преди 300 хиляди години на територията на днешно Мароко. Това се доказва от черепите и инструментите, намерени в пещерата Джебел Ирхуд, на сто километра западно от Маракеш. Миньорите са намерили там череп през 1961 г., но докато антропологът Жан-Жак Хублин не е извършил нови разкопки, се е смятало, че черепът е по-млад и принадлежи на африкански неандерталец.
9. Пробив в генната терапия
Атрофията на гръбначния мозък е опустошително заболяване. Децата с най-тежката форма на първия тип най-често умират преди да навършат две години. Мускулната функция постепенно намалява и в крайна сметка децата губят способността да дишат сами. Но сега има надежда. От 12-те деца, получили високи дози генна терапия, всички освен едно са били в състояние да ядат, да седят и да говорят. Двама започнаха да ходят.
И това не беше единственият пробив в генната терапия за една година. Например, едно момче получи нова кожа и бяха одобрени две лечения за рак на кръвта, които оптимизират собствените имунни клетки на пациентите.
10. Малък неутрино детектор
Неутрино е малка, незаредена частица, която тежи по-малко от милионна част от електрона и може свободно да премине през цялата Земя. Следователно е много трудно да го изучавате. Досега бяха необходими огромни детектори като Super-Kamiokande, гигантски стоманен резервоар, съдържащ 50 000 тона свръхчиста вода в мина в Япония, или IceCube, който използва кубични километри за сондиране на тези частици. Антарктически лед. Тази година учените успяха да видят неутрино, използвайки изцяло нов тип детектор, който е доста мобилен и тежи малко над 14 килограма.
Обсерваторията за неутрино IceCube се намира в близост до Южния полюс в Антарктида. Архивна снимка.
Научно фиаско на годината
Още преди Доналд Тръмп да поеме поста президент на САЩ, много учени изразиха голяма загриженост относно връзката му с науката. И това не беше преувеличение. През първата си година на управление Тръмп решава, наред с други неща, че САЩ трябва да се оттеглят от Парижкото споразумение за климата, направи хората враждебно настроени към науката като ръководители например на Министерството на околната среда и намали средствата, отпуснати за науката. Освен това той не си е назначил научен съветник. Но всичко това доведе и учените по целия свят до Марша в защита на науката, което никога не се е случвало досега.
Други фиаско включват изоставянето на опитите да се спаси калифорнийската морска свиня от изчезване и информация за сексуален тормоз в научната общност.
Мария Гюнтер, Амина Манзур