Знание-сила, 2009 № 05 (983)

НОВОСТИ НАУКИ

В рамках проекта ARCADE (the Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics and Diffuse Emission — Абсолютный радиометр для исследований в области космологии, астрофизики и фонового излучения) ученые из НАСА, Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Университета Мэриленда провели анализ излучения из глубин Вселенной в попытке обнаружить следы первого поколения звезд и галактик. Для этого в 2006 году был запущен огромный — диаметром почти в сто метров — шар, заполненный гелием, который в течение нескольких часов летал на высоте около 37 километров, то есть в стратосфере. Однако вместо искомого излучения приборы ARCADE засекли мощное радиоизлучение, в несколько раз превосходящее любые теоретические предсказания.

Стоит отметить, что летавший в рамках проекта ARCADE шар — первый в истории радиоастрономии инструмент для измерения радиоволн с высокой точностью. Чтобы увеличить его чувствительность, радиоприемники погрузили в жидкий гелий, которого понадобилось 1900 литров! Дабы избежать помех, рабочая температура инструментов была всего на 2,7 градуса выше абсолютного нуля. Это температура космического микроволнового излучения, оставшегося после Большого взрыва.

Анализ полученной в ходе полета шара информации занял более двух лет. Результат поставил ученых в тупик — они пока что не могут объяснить происхождение сильных радиошумов, недавно обнаруженных в космосе. Подробно изучив данные, астрономы исключили возможность его происхождения от первых звезд или других известных радиоисточников, в том числе, газа во внешнем гало нашей Галактики или других ее объектов. Источник открытого космического радиошума остается загадкой.

Руководитель работы Алан Когут из Центра космических полетов Годдарда (НАСА) подчеркивает, что Вселенная подкинула нам очередную загадку. Вместо ожидаемого слабого сигнала получен шум, в шесть раз сильнее, чем кто-либо мог предсказать. А искомый сигнал от самых первых звезд, видимо, остался «спрятанным» за гораздо более мощным космическим радиофоном.

Известно, что многие космические объекты излучают радиоволны. В 1930 году американский физик Карл Янский впервые обнаружил радиоизлучение нашей Галактики. Есть оно и у других галактик. Но, по мнению участников проекта ARCADE, излучения галактик недостаточно, чтобы объяснить обнаруженный радиосигнал. Кроме того, мощными источниками радиоизлучения являются пульсары — быстро вращающиеся нейтронные звезды. Вокруг этих объектов присутствует сильное магнитное поле, которое заставляет звезду испускать узконаправленные потоки электромагнитного излучения. (Эти потоки с определенным периодом оказываются направлены на наблюдателя и создают эффект пульсации.) Однако характер полученного радиоизлучения никак не отвечает излучению пульсаров.

Можно предположить, что во Вселенной, когда она была вдвое моложе, произошло нечто необычное. Что именно? Это предстоит объяснить ученым.

Результаты работы приведены в The Astrophysical Journal.

Группа ученых, в которую входят представители США и России, открыла у ДНК удивительную способность — всегда выстраиваться в правильную последовательность. Двойная спираль ДНК способна обнаруживать на существенном по молекулярным меркам расстоянии похожие отрезки другой молекулы.

Иногда ДНК способно идентифицировать «чужака» и даже «собирать» генетическую информацию с родственной молекулы. Есть предположение, что способность к распознанию соседки происходит в ДНК на химическом уровне, однако на данный момент это не может быть объяснено наукой — в рамках классической химии такой процесс просто невозможен.

Тем не менее процесс обмена генетической информацией выявлен очень четко, кроме того, доподлинно известно, что происходит он без физического контакта и обмена протеинами. Двойная спираль ДНК действительно может распознавать определенные молекулы на расстоянии и собирать их вместе без помощи каких-либо других молекул или химических сигналов.

Во время опытов помеченные флуорисцентным пигментом цепочки ДНК были помещены в водную среду, не содержащую протеинов или других материалов, с которыми они могли бы вступать в химическую связь. Спирали с одинаковой нуклеиновой последовательностью начинали собираться попарно в различном порядке. Как отдельные спирали ДНК общаются друг с другом на расстоянии в один нанометр, ученые объяснить пока что не могут, но то, что это происходит, не вызывает у них сомнений.

Живые микроорганизмы найдены на глубине 1626 метров под морским дном, в 111-миллионолетних горных породах. Это рекордная глубина, на которой зафиксирована жизнь.

Исследование проведено группой ученых под руководством Джона Паркса. Образцы пород были извлечены со дна Атлантического океана (недалеко от Ньюфаундленда) с помощью исследовательского судна JOIDES Resolution, занимающегося глубоководным бурением в рамках Объединенной программы океанского бурения.

Паркс и его коллеги изучили внутренние части полученных образцов отложений, чтобы риск, что на них случайно попадут микроорганизмы из океанской воды, был меньше. Во всех образцах удалось обнаружить живые микроорганизмы.

Анализ ДНК показал, что найденные микроорганизмы относятся к родам Pyrococcus и Thermococcus, представителям термофильных архей (температура в их среде обитания достигает примерно ста градусов Цельсия). Были также обнаружены последовательности ДНК, показывающие, что микроорганизмы для производства энергии окисляют метан.

Предыдущий рекорд глубины, на которой была обнаружена жизнь, составлял 842 метра под морским дном. По мнению Паркса, и новый рекорд не является пределом.

Впрочем, с увеличением глубины условия для жизни ухудшаются достаточно быстро. Температура становится все выше (в некоторых местах с каждым километром она увеличивается на 20 градусов). Кроме того, горные породы содержат все меньше органических веществ, которые можно было бы использовать для пищи. Чем питаются найденные микроорганизмы, не очень понятно — казалось бы, все, что можно было разложить, должно было давным-давно закончиться. Исследователи предполагают, что археи способны обходиться очень небольшим количеством пищи: им не надо тратить энергию на спасение от хищников.

Статья опубликована в журнале Science.

Группа археологов обнаружила в долине Тулансинго (Мексика) древние артефакты. Всего найден 41 предмет. Многие из них не имеют аналогов. Это затруднило определение их принадлежности к какой-либо из известных культур, поэтому ученые предполагают, что они относятся к еще неизвестной цивилизации.

Исследователи дали этой культуре название Huajomulco в честь пирамиды, найденной в Идальго — одном из штатов Мексики. Обнаруженные в Тулансинго фигурки изготовлены из смеси песка, извести и воды. В основном они покрашены синей и зеленой красками. Скульптуры изображают сидящих людей, положивших руки на колени. У некоторых из них есть головные уборы в виде свернувшихся змей. Одна необычная фигурка изображает ягуара, из пасти которого появляется человек.

Информация об открытии опубликована в National Geographic.