Νέο πείραμα αναζήτησης σκοτεινής ύλης στο CERN. CERN approves new experiment to look for long-lived, exotic particles

The experiment, which will complement existing searches for dark matter at the LHC, will be operational in 2021. A 3D picture of the planned FASER detector as seen in the TI12 tunnel. The detector is precisely aligned with the collision axis in ATLAS, 480 m away from the collision point (Image: FASER/CERN) (Image: CERN)

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών (CERN) ανακοίνωσε ότι ξεκινά ένα νέο επιστημονικό πείραμα που θα αναζητήσει τα σωματίδια της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης, η οποία αποτελεί περίπου το 27% του σύμπαντος, έναντι μόνο 5% της κοινής ορατής ύλης, από την οποία αποτελούνται τα αστέρια, οι πλανήτες και οτιδήποτε υπάρχει πάνω τους.

Οι φυσικοί υποθέτουν ότι υπάρχουν «εξωτικά» σωματίδια της αόρατης σκοτεινής ύλης, αλλά δεν θα τα έχουν βρει μέχρι σήμερα. Το πείραμα FASER (Forward Search Experiment), που πήρε το «πράσινο φως» για την υλοποίηση του, περιλαμβάνει την εγκατάσταση και τη χρήση ενός νέου ανιχνευτή που θα ψάξει για τα «σκοτεινά» σωματίδια στον μεγάλο επιταχυντή LHC του CERN (ο οποίος αυτή την εποχή είναι εκτός λειτουργίας για να αναβαθμισθεί).

Ο νέος ανιχνευτής θα είναι ένα μικρό όργανο μήκους πέντε μέτρων και διαμέτρου ενός μέτρου περίπου, το οποίο θα τοποθετηθεί σε ένα συγκεκριμένο σημείο κατά μήκος του κυκλικού επιταχυντή LHC, 480 μέτρα μετά τον τεράστιο εξαώροφο ανιχνευτή ATLAS, όπου ανακαλύφθηκε το σωματίδιο του Χιγκς το 2012. Καθώς οι ακτίνες πρωτονίων θα συγκρούονται στο όργανο του ATLAS, μπορεί να δημιουργούν νέα σωματίδια, τα οποία ίσως στη συνέχεια «πιάσει» το νέο όργανο FASER. Κάθε φορά που θα λειτουργεί το πείραμα ATLAS, θα συλλέγει δεδομένα και το πείραμα FASER, όπως αναφέρει το Αθηναϊκό Πρακτορείο Ειδήσεων.

Η λειτουργία του FASER αναμένεται να αρχίσει το 2021 και να διαρκέσει σε πρώτη φάση έως το 2023. Όταν ο μεγάλος επιταχυντής LHC και το γιγάντιο τούνελ του μήκους 27 χιλιομέτρων κλείσουν ξανά για μια νέα αναβάθμιση την περίοδο 2024-26, θα αναβαθμισθεί τότε και το όργανο FASER, ώστε να γίνει μεγαλύτερο και πιο ευαίσθητο.

Στο πενταετές πρόγραμμα FASER, που υπήρξε πρωτοβουλία φυσικών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Ιρβάιν, θα συνεργασθούν 30 έως 40 επιστήμονες από διάφορες χώρες του κόσμου (σχετικά λίγοι σε σχέση με άλλα πειράματα του CERN).

«Πριν από επτά χρόνια, οι επιστήμονες ανακάλυψαν το μποζόνιο του Χιγκς στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, ολοκληρώνοντας ένα κεφάλαιο στην αναζήτηση μας για τους θεμέλιους λίθους του σύμπαντος, όμως τώρα αναζητούμε νέα σωματίδια. Το πρόβλημα της σκοτεινής ύλης δείχνει ότι δεν ξέρουμε από τι αποτελείται το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος, συνεπώς είμαστε βέβαιοι ότι υπάρχουν νέα σωματίδια εκεί έξω», δήλωσε ο επικεφαλής του FASER Τζόναθαν Φενγκ, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Ιρβάιν.

Πηγές: https://home.cern/news/news/experiments/faser-cern-approves-new-experiment-look-long-lived-exotic-particles - https://arxiv.org/abs/1901.04468 - https://www.amna.gr/home/article/340599/-Prasino-fos-apo-to-CERN-gia-neo-peirama-anazitisis-tis-skoteinis-ulis 

Η φωνή του Ρέμπραντ ακούγεται ξανά. Hear Rembrandt speak

Ρέμπραντ, «Αυτοπροσωπογραφία», 1658. Frick Collection, Νέα Υόρκη. Ο σπουδαίος Ολλανδός ζωγράφος μας «μιλάει» ξανά, 350 χρόνια από τον θάνατό του. Dutch painter Rembrandt van Rijn (1606 to 1669) has been dead for 350 years, but has been given a voice again in Amsterdam. American scientists presented a reconstruction of his voice last week in Amsterdam in six videos, entitled the Rembrandt Tutorials, in which the icon speaks about his technique of painting.

Ακόμη και έπειτα από 350 χρόνια από το θάνατό του, το έργο του Ρέμπραντ εξακολουθεί να είναι ένα από τα πιο αναγνωρίσιμα στην Ιστορία της Τέχνης, και όχι μόνο, ενώ ποτέ δεν σταματά να μας εκπλήσσει όσο κι εάν πιστεύουμε πως η έρευνα για τη ζωή και τη δράση του δημιουργού του έχει πλέον συντελεστεί. Όμως τι συμβαίνει με την ίδια του τη φυσική παρουσία; Σήμερα ένα πληροφοριακό σύστημα έχει κατορθώσει να αναπλάσει και ανασυστήσει το ηχόχρωμα της φωνής του, ανοίγοντας νέες προοπτικές για την κατανόηση αυτής της περίπλοκης καλλιτεχνικής φυσιογνωμίας.

Ο Ρέμπραντ είναι ίσως ο διαπρεπέστερος εκπρόσωπος του λεγόμενου Χρυσού Αιώνα της ολλανδικής/φλαμανδικής ζωγραφικής. Υπήρξε ο φωτισμένος «δάσκαλος» πολλών άλλων καλλιτεχνών του καιρού του, που διέπρεψαν κατόπιν και ως ανεξάρτητοι καλλιτέχνες, όπως ο Φέρντιναρντ Μπολ, ο Κάρελ Φαμπρίτσιους, ο Βίλεμ Ντοστ. Ο ίδιος ο Ρέμπραντ, μέσα από τα μαθήματά του, τους καθοδηγούσε στο χώρο της τεχνικής: τώρα, ο ήχος των εμπνευσμένων λόγων του αναβιώνει χάρη στη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, που βασίστηκε στις διεξοδικές έρευνες των συντηρητών του Rijkmuseum του Άμστερνταμ για το χαρακτήρα του ιδιοφυούς ζωγράφου.

Η «φωνή του Ρέμπραντ» είναι διαθέσιμη σε κάθε χρήστη του Youtube και αποκαλύπτει το σχετικώς ένρινο ηχόχρωμα ενός άνδρα που μιλά με ταχύτητα τα ολλανδικά.

The Rijksmuseum is holding a retrospective of Rembrandt’s works to mark the 350th anniversary of the death of the artist. PHOTO: AGENCE FRANCE-PRESSE

Η εργασία αυτή ήταν πρωτοποριακή, καθώς βασιζόταν στη βιομετρία των φυσικών χαρακτηριστικών του Ρέμπραντ και των λεπτομερειών της καθημερινής του συμπεριφοράς, στο πλαίσιο του εντοπισμού ενός φωνητικού ηχοχρώματος που θα προσεγγίζει την αληθινή φωνή του. Πρόκειται για μία έρευνα εντελώς αντίθετη από αυτήν που ακολουθούν οι ειδικοί στην ιατροδικαστική, που πασχίζουν να ανακατασκευάσουν το πρόσωπο του ομιλητή –ο οποίος συνήθως είναι κάποιος ύποπτος για εγκλήματα– με βάση τις ηχογραφήσεις της φωνής του. Για το λόγο αυτό επιστρατεύθηκε η ειδική επιστήμονας του πανεπιστημίου Κάρνεγκι Μέλον (Πίτσμπουργκ) Ρίτα Σινγκχ, η οποία εκμυστηρεύεται πως έμεινε ενεή όταν το Rijkmuseum της ζήτησε να ανασυστήσει τον τρόπο που μιλούσε ο Ρέμπραντ. Η διεύθυνσή του ήθελε ο κόσμος να ακούσει πώς μιλούσε ο μεγάλος δημιουργός, τώρα που γιορτάζεται η 350η επέτειος από το θάνατό του.

Η Σινγκχ συνεργάζεται με το FBI και επισημαίνει πως γι’ αυτό το εγχείρημα «υπάρχουν εκατοντάδες παράγοντες που πρέπει να συμβάλουν για την επακριβή αναπαράσταση της φωνής». «Για παράδειγμα, τονίζει, για τον Ρέμπραντ δεν γνωρίζουμε εάν είχε όλα του τα δόντια». Για να έλθει εις πέρας το επίτευγμα τούτο θα έπρεπε να ληφθεί υπόψη η επακριβής κατάσταση της υγείας του και οι ιδιαιτερότητες της μύτης, του λαιμού του, το ύψος και το βάρος του.

Rembrandt, L'Ultime Autoportrait, The Ultimate Self-portrait, 1669

Επίσης έγιναν μετρήσεις του κρανίου του, μία λεπτομέρεια που τη γνώση της διευκόλυναν οι πολυπληθείς αυτοπροσωπογραφίες του δημιουργού σε όλη τη διάρκεια της ζωής του. «Μόλο που πρέπει να λάβουμε υπόψη πως δεν υπάρχουν εκεί όλες οι λεπτομέρειες, καθώς δεν είναι φωτογραφίες», εξηγεί η Σινγκχ.

Μόλις συλλέχθηκαν οι λεπτομέρειες και έγινε η επεξεργασία και ανάλυσή τους, χρειάστηκε να αναπαραχθεί πιστά και η προφορά των ολλανδικών του Χρυσού Αιώνα. Η φωνή που προέκυψε είναι βέβαια ρομποτική, όμως το πανεπιστήμιο του Λάιντεν, από την πλευρά του, προσάρμοσε από γλωσσολογικής πλευράς τα σημερινά ολλανδικά σε εκείνα που μιλιόντουσαν κατά τον Χρυσό 17ο Αιώνα. Στην περίπτωση του Ρέμπραντ δεν ήταν μία διάλεκτος, αλλά «το επίσημο ιδίωμα της εποχής», σύμφωνα με τους ειδικούς. Μεταξύ άλλων (για να κατανοήσει κανείς τη διαφορά), οι ειδικοί πιστεύουν πως ο Ρέμπραντ εξέφερε τον τύπο skilderdook για να δηλώσει τον καμβά, αντί της σημερινής εκφοράς της λέξης skilderdoek.

Rembrandt, Autoportrait, Self-portrait, 1663. Londres, Kenwood House, The Iveagh Bequest.

Μετά την προσαρμογή στον τόνο, το λεξιλόγιο και ακόμη στον υποθετικό τρόπο αναπνοής κατά τη διάρκεια της ομιλίας του, μπορεί κάποιος να ακούσει και να φανταστεί τον Ρέμπραντ να εξηγεί το πώς αναμειγνύονται τα χρώματα, ποιες είναι οι βασικές αρχές του προσχεδίου ή την προσωπική του ιδέα περί τέχνης. Σαν να έδινε μαθήματα στους βοηθούς του εργαστηρίου του.

Rembrandt, Portrait de Saskia Riant,  Portrait of Laughing Saskia, 1633

Από την πλευρά του, ο Γιόναθαν Μπίκερ, συγγραφέας του έργου «Ρέμπραντ, η βιογραφία ενός επαναστάτη», διαβεβαιώνει πως ο μεγάλος «μαέστρο» «μπορεί να μη συμβιβαζόταν με τους κανόνες και να μην ήταν συνεπής με τους πελάτες του, όμως ήταν ένας άνθρωπος ζεστός στις προσωπικές και τις οικογενειακές του σχέσεις και πολύ γενναιόδωρος με τους μαθητές του».

Πηγές: J. Walter Thompson Amsterdam - Η φωνή του Ρέμπραντ ακούγεται ξανά

Το «ελιξίριο της ζωής» υπάρχει! Βρέθηκε στην Κίνα. 'Elixir of immortality' found in central China's ancient tomb

Περίπου 3,5 λίτρα από ένα μυστήριο υγρό βρέθηκαν σε ένα χάλκινο δοχείο σε τάφο δυναστείας στην κινεζική πόλη Λουόγιανγκ. Η εργαστηριακή έρευνα αποκάλυψε το μυστικό του. The so-called “elixir of immortality” and the bronze pot within which is was found. Image: Xinhua/Li An

Ενώπιον μιας σημαντικής ανακάλυψης βρέθηκαν οι αρχαιολόγοι στην Κίνα. Στην κινεζική πόλη Λουόγιανγκ εργαστηριακή έρευνα αποκάλυψε ένα μυστικό το οποίο ήταν θαμμένο για χρόνια.

Πρόκειται για έναν «θησαυρό» που η φήμη του είχε γίνει αντικείμενο έρευνας των Αλχημιστών. Πρόκειται για το μυθικό ελιξίριο της ζωής που λέγεται ότι κρύβει το μυστικό της αθανασίας.

Συγκεκριμένα, στο πλαίσιο ερευνών κινέζων αρχαιολόγων ο πρώτος αυτοκράτορας της ενοποιημένης Κίνας, Τσιν Σι Χουάνγκ, ήθελε να βρει τον πολυπόθητο θησαυρό, διατάζοντας τους στρατιώτες του να το αναζητήσουν παγκοσμίως.

Archaeologists unearth the Western Han Dynasty (202 BC-8 AD) tomb in Luoyang, Central China's Henan Province, October 15, 2018. /VCG Photo

Μετά από ανασκαφή σε τάφο δυναστείας στην πόλη Λουόγιανγκ τον περασμένο Οκτώβριο, εντοπίστηκε ένα αρχαίο χάλκινο δοχείο, το οποίο περιείχε 3,5 λίτρα από ένα μυστήριο υγρό.

Οι αρχικές εκτιμήσεις το ήθελαν για ποτό, αφού μύριζε αλκοόλ. Ωστόσο, περαιτέρω εργαστηριακή έρευνα έδειξε ότι το υγρό αποτελείται από νιτρικό κάλιο και αλενίτη, τα οποία ίσως είναι τα βασικά συστατικά του «ελιξίριου της ζωής» όπως καταγράφεται σε ένα αρχαίο ταοϊστικό κείμενο.

«Είναι η πρώτη φορά που βρέθηκαν τα «μυθικά ελιξίρια της αθανασίας» στην Κίνα. Το υγρό έχει σημαντική αξία για τη μελέτη της αρχαίας κινεζικής φιλοσοφίας για την επίτευξη της αθανασίας και την εξέλιξη του κινεζικού πολιτισμού», δήλωσε ο επικεφαλής του Ινστιτούτου Πολιτιστικών Μνημείων και Αρχαιολογίας της Λουόγιανγκ.

A pair of bronze pots are unearthed from the Western Han Dynasty tomb, in Luoyang, Central China's Henan Province, November 5, 2018. /VCG Photo

Εκτός από αυτό, οι ερευνητές ανακάλυψαν έναν τεράστιο αριθμό προϊόντων από νεφρίτη, χρωματιστά πήλινα αγγεία και χάλκινα αντικείμενα.

Portrait of Qin Shi Huang

Πολλοί Κινέζοι αυτοκράτορες επεδίωκαν την αιώνια ζωή: ο Τσιν Σι Χουάνγκ, ο πρώτος αυτοκράτορας της ενοποιημένης Κίνας, ήταν τόσο αφιερωμένος στις προσπάθειές του να ξεγελάσει το θάνατο που έχτισε ένα τεράστιο υπόγειο μαυσωλείο για τους παγκοσμίου φήμης πήλινους στρατιώτες του που υποτίθεται θα τον προστάτευαν στη μετά θάνατον ζωή. Ο αυτοκράτορας πέθανε 49 ετών, πιθανώς από δηλητηρίαση από αλχημικό ελιξίριο.

Πηγές: https://news.cgtn.com/news/3d3d414f3551444d33457a6333566d54/index.html - https://www.tovima.gr/2019/03/05/science/to-eliksirio-tis-zois-yparxei-vrethike-stin-kina/

Καλύτερη ψυχική υγεία για τα παιδιά που μεγαλώνουν στο πράσινο. Being surrounded by green space in childhood may improve mental health of adults

Władysław Podkowiński, Children in the garden, 1892. Τα παιδιά που μεγάλωσαν σε ένα περιβάλλον με πολύ πράσινο έχουν σημαντικά μικρότερο κίνδυνο εμφάνισης διαφόρων ψυχικών διαταραχών αργότερα στη ζωή τους, σύμφωνα με μια νέα δανική επιστημονική έρευνα, που αναδεικνύει τη σημασία των χώρων πρασίνου (και) για την ψυχική υγεία των ανθρώπων. Children who grow up with greener surroundings have up to 55% less risk of developing various mental disorders later in life. This is shown by a new study from Aarhus University, Denmark, emphasizing the need for designing green and healthy cities for the future.

Τα παιδιά που μεγάλωσαν σε ένα περιβάλλον με πολύ πράσινο έχουν σημαντικά μικρότερο κίνδυνο εμφάνισης διαφόρων ψυχικών διαταραχών αργότερα στη ζωή τους, σύμφωνα με μια νέα δανική επιστημονική έρευνα, που αναδεικνύει τη σημασία των χώρων πρασίνου (και) για την ψυχική υγεία των ανθρώπων.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Άαρχους (μεταξύ των οποίων ο ελληνικής καταγωγής Κωνσταντίνος Τσιρογιάννης), με επικεφαλής τη δρα Κριτσίνε Ένγκεμαν του Τμήματος Βιοεπιστήμης, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS), χρησιμοποίησαν δορυφορικά δεδομένα για να χαρτογραφήσουν τους χώρους πρασίνου γύρω από τα σπίτια σχεδόν ενός εκατομμυρίου παιδιών. Στη συνέχεια, συσχέτισαν αυτά τα δεδομένα με τον κίνδυνο εκδήλωσης 16 διαφορετικών ψυχικών διαταραχών μετά την ενηλικίωση.

Η μελέτη δείχνει ότι τα παιδιά που μεγάλωσαν μέσα στο πράσινο, είχαν κατά μέσο όρο 55% μικρότερο κίνδυνο εμφάνισης κάποιας ψυχικής διαταραχής αργότερα στη ζωή τους, ακόμη κι αν λαμβάνονταν υπόψη άλλοι παράγοντες κινδύνου (κοινωνικο-οικονομική κατάσταση, οικογενειακό ιστορικό ψυχικών προβλημάτων κ.α.).

Οι ερευνητές επεσήμαναν ότι ένα ολοένα μεγαλύτερο ποσοστό του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σε πόλεις και όχι στην ύπαιθρο και μάλιστα συχνά σε γειτονιές με ελάχιστο ή καθόλου πράσινο. Από την άλλη, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, περισσότεροι από 450 εκατομμύρια άνθρωποι πάσχουν από κάποια ψυχική διαταραχή, ένας αριθμός που προβλέπεται ότι θα αυξηθεί στο μέλλον.

Οι επιστήμονες γνωρίζουν από παλαιότερες έρευνες ότι περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως ο συχνός θόρυβος (π.χ. από κοντινά αεροδρόμια ή δρόμους ταχείας κυκλοφορίας) και η ρύπανση του αέρα, οι λοιμώξεις και η φτώχεια αυξάνουν τον κίνδυνο εμφάνισης κάποιας ψυχικής διαταραχής. Από την άλλη, έχει διαπιστωθεί ότι οι περισσότεροι χώροι πρασίνου σε μια περιοχή δημιουργούν μεγαλύτερη κοινωνική συνοχή, αυξάνουν τα επίπεδα σωματικής δραστηριότητας των κατοίκων και βελτιώνουν τη νοητική ανάπτυξη των παιδιών. Η νέα μελέτη δείχνει ότι τελικά το πόσο πράσινο υπάρχει γύρω από το σπίτι ενός παιδιού, μπορεί να παίξει ρόλο στο πόσο ψυχικά υγιής θα είναι όταν μεγαλώσει.

Claude Monet, Monet's garden at Vétheuil, 1880. Kristine Engemann says: "There is increasing evidence that the natural environment plays a larger role for mental health than previously thought. Our study is important in giving us a better understanding of its importance across the broader population."

«Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι ο κίνδυνος ανάπτυξης κάποιας ψυχικής διαταραχής μειώνεται όσο περισσότερο περιβάλλεται κανείς από πράσινο από τη γέννηση του έως την ηλικία των δέκα ετών. Συνεπώς, η παρουσία πρασίνου κατά την παιδική ηλικία είναι τρομερά σημαντική», δήλωσε η Έγκεμαν. «Αυξάνονται πλέον οι ενδείξεις ότι το φυσικό περιβάλλον παίζει μεγαλύτερο ρόλο για την ψυχική υγεία από ό,τι είχε θεωρηθεί έως τώρα», προσέθεσε.

Πηγές: Kristine Engemann el al., "Residential green space in childhood is associated with lower risk of psychiatric disorders from adolescence into adulthood," PNAS (2019). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1807504116 - https://www.tovima.gr/2019/02/26/science/kalyteri-psyxiki-ygeia-gia-ta-paidia-pou-megalonoun-sto-prasino/

Δημιούργησαν εξωτικό DNA με 4 ζεύγη συζυγών βάσεων. Four new DNA letters double life’s alphabet

Δημιουργήθηκε για πρώτη φορά DNA με οκτώ «γράμματα» του γενετικού αλφαβήτου. DNA is spelled out with four letters, or bases. Researchers have now built a system with eight. It may hold clues to the potential for life elsewhere in the universe and could also expand our capacity to store digital data on Earth. Synthetic DNA seems to behave like the natural variety, suggesting that chemicals beyond nature’s four familiar bases could support life on Earth. An X-ray diffraction image of part of a molecule of DNA. The new, 8-letter version, is similarly stable. Credit: Science Source/Science Photo Library

Το DNA, το μόριο της ζωής στη Γη, αποθηκεύει τις γενετικές πληροφορίες χρησιμοποιώντας ένα «αλφάβητο» από τέσσερα μόνο χημικά «γράμματα» (γουανίνη, κυτοσίνη, αδενίνη, θυμίνη), γνωστότερα εν συντομία από τα αντίστοιχα αρχικά τους στα αγγλικά G, C, A και T. Τώρα, επιστήμονες στις ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι διπλασίασαν τον αριθμό αυτών των θεμελιωδών λίθων της ζωής, δημιουργώντας για πρώτη φορά ένα συνθετικό γενετικό αλφάβητο με οκτώ γράμματα, που φαίνεται να «δουλεύει», όπως και το φυσικό DNA, αποθηκεύοντας και μεταφέροντας γενετικές πληροφορίες.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Στίβεν Μπένερ, ιδρυτή του Ιδρύματος Εφαρμοσμένης Μοριακής Εξέλιξης στη Φλόριντα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», σύμφωνα με τους «Τάιμς της Νέας Υόρκης» και το «Nature», ανέφεραν ότι το διευρυμένο γενετικό αλφάβητο -ή πιο σωστά το νέο πληροφοριακό μοριακό σύστημα- θα μπορούσε (θεωρητικά τουλάχιστον) να υποστηρίξει και αυτό τη ζωή.

Για «πραγματικό ορόσημο» έκανε λόγο ο χημικός βιολόγος Φλόιντ Ρόουμσμπεργκ του Ινστιτούτου Ερευνών Scripps της Καλιφόρνια. Όπως είπε, το επίτευγμα δείχνει ότι δεν υπάρχει τίποτε ιδιαίτερα «μαγικό» ή ξεχωριστό σε αυτά τα τέσσερα χημικά «γράμματα» που εξελίχθηκαν στον πλανήτη μας και πάνω στα οποία μέχρι στιγμής έχει στηριχθεί η ζωή. Άρα στο μέλλον περισσότερα «γράμματα» θα μπορούσαν να κάνουν το ίδιο.

Στη διπλή έλικα του DNA, το «γράμμα» Α ζευγαρώνει με το Τ και το C με το G, αναπτύσσοντας δεσμούς μέσω των ατόμων υδρογόνου. Εδώ και χρόνια οι επιστήμονες προσπαθούν να προσθέσουν περισσότερα ζευγάρια ‘γραμμάτων’ (ή βάσεων) στο γενετικό κώδικα. Ο Μπένερ ήταν ο πρώτος που στη δεκαετία του 1980 δημιούργησε τις πρώτες «αφύσικες» βάσεις, ενώ ο Ρόουμσμπεργκ ήταν ο πρώτος που το 2014 εισήγαγε ένα ζεύγος συνθετικών βάσεων μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο βακτηρίου, δημιουργώντας ένα DNA με έξι «γράμματα».

Με τη νέα έρευνα, οι επιστήμονες έδειξαν ότι είναι δυνατό δύο νέα ζεύγη (από τις τέσσερις μη φυσικές βάσεις S, B, P, Z) να συνδυασθούν με τις φυσικές βάσεις και να ενσωματωθούν κανονικά στη διπλή έλικα του DNA. Τα τέσσερα πρόσθετα συνθετικά «γράμματα» δημιουργήθηκαν μέσω επέμβασης στη μοριακή δομή των τεσσάρων κανονικών βάσεων.

This illustration shows the structure of a new synthetic DNA molecule, dubbed hachimoji DNA, which uses the four informational ingredients of regular DNA (green, red, blue, yellow) in addition to four new ones (cyan, pink, purple, orange). Credits: Indiana University School of Medicine

Οι ερευνητές ονόμασαν το νέο γενετικό αλφάβητο «Hachimoji», που σημαίνει «οκτώ γράμματα» στα ιαπωνικά. Τα πειράματα που έκαναν οι ερευνητές, δημιουργώντας εκατοντάδες μόρια συνθετικού DNA, έδειξαν ότι το Hachimoji φαίνεται ικανό να αποθηκεύσει γενετικές πληροφορίες και να στηρίξει την ανάπτυξη της ζωής. Δημιουργεί και αυτό διπλές έλικες -μια ανάμιξη φυσικών και συνθετικών «γραμμάτων»- που έχουν σταθερή δομή, ανεξάρτητα από τον τρόπο που δημιουργούνται τα ζεύγη των βάσεων και ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία στην οποία εκτίθενται.

Οι ερευνητές έδειξαν, επίσης, ότι το συνθετικό DNA μπορεί να μεταγραφεί κανονικά στο αδελφό μόριο RNA, όπως και το φυσικό. Η μετατροπή αυτή είναι ζωτική για την «μετάφραση» των γενετικών πληροφοριών των γονιδίων σε πρωτεΐνες.

Η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία (NASA) υποστηρίζει χρηματοδοτικά τη νέα έρευνα, την οποία θεωρεί σημαντική από άποψη αστροβιολογίας, καθώς βοηθά στην ανακάλυψη πιθανών εξωγήινων «υπογραφών» της ζωής στο σύμπαν, οι οποίες μπορεί να διαφέρουν από αυτές που έχουν εξελιχθεί στη Γη.

Μια πιο πρακτική και άμεση χρήση είναι η αξιοποίηση του συνθετικού DNA για ιατρικές διαγνώσεις και ο Μπένερ έχει ήδη δημιουργήσει μια εταιρεία γι’ αυτό το σκοπό. Ακόμη το συνθετικό DNA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία νέων πρωτεϊνών-ενζύμων και νέου RNA.

Είναι, επίσης, πιθανό να αξιοποιηθεί μελλοντικά για την αποθήκευση ψηφιακών αρχείων που θα αντέχουν πολύ στο χρόνο, καθώς το DNA μένει ανέπαφο για αιώνες. Πέρυσι ερευνητές της Microsoft και του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον αποθήκευσαν δεδομένα 200 megabytes (35 τραγούδια, βίντεο, κείμενα και άλλα αρχεία) σε μερικά μόνο μόρια DNA. Ένα συνθετικό DNA ανοίγει ακόμη μεγαλύτερες δυνατότητες σε αυτό το πεδίο – και όσα γράμματα περιέχει, τόσο το καλύτερο. Η ερευνητική ομάδα του Μπένερ ήδη διερευνά τη δυνατότητα δημιουργίας DNA με δέκα ή και 12 «γράμματα».

Πηγές: http://science.sciencemag.org/content/363/6429/884 - https://www.nytimes.com/2019/02/21/science/dna-hachimoji-genetic-alphabet.html - https://www.nature.com/articles/d41586-019-00650-8 - https://www.nasa.gov/press-release/nasa-funded-research-creates-dna-like-molecule-to-aid-search-for-alien-life - https://www.in.gr/2019/02/22/tech/dimiourgithike-gia-proti-fora-dna-okto-grammata-tou-genetikou-alfavitou/

Ανακαλύφθηκαν εκατοντάδες χιλιάδες νέοι γαλαξίες. Astronomers publish sky map of thousands of newly discovered galaxies

This image shows how the LOFAR radio telescope opens a new view of the universe. The image shows galaxy cluster Abell 1314. In shades of grey, a piece of the sky can be seen as we know it in visible light. The orange hues show the radio emitting radiation in the same part of the sky. The radio image looks completely different and changes our assumptions about how galaxies arise and develop. These objects are located at a distance of approximately 460 million light years from earth. In the middle of every galaxy there is a black hole. When matter falls into it, an unbelievable amount of energy is released and electrons are ejected like a fountain. These accelerated electrons produce radio emission that can extend over gigantic distances and is not visible at optical wavelengths. Credit: Rafaël Mostert/LOFAR Surveys Team/Sloan Digital Sky Survey DR13

Μια διεθνής ομάδα άνω των 200 αστρονόμων από 18 χώρες ανακοίνωσε ότι, χρησιμοποιώντας το δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων LOFAR (Low Frequency Array), ανακάλυψε εκατοντάδες χιλιάδες άγνωστους έως τώρα γαλαξίες, άλλη μια απόδειξη για το πόσο ασύλληπτα αχανές είναι το σύμπαν και πόσα ακόμη έχουμε να μάθουμε γι’ αυτό.

This image shows M51, also known as the Whirlpool Galaxy. It is 15-35 million light years from Earth and around 60,000 light years in diameter. At the centre of the spiral galaxy there sits a supermassive black hole. With the LOFAR data (yellow and red hues), we can see that the spiral galaxy and its companion are interacting because there is a bridge of emission joining them. Credit: Sean Mooney/LOFAR Surveys Team/Digitized Sky Survey

Ένα ειδικό τεύχος του περιοδικού αστρονομίας και αστροφυσικής «Astronomy & Astrophysics» είναι αφιερωμένο στις 26 επιστημονικές εργασίες που περιγράφουν τις ανακαλύψεις, οι οποίες ρίχνουν περισσότερο φως στη φυσική των μαύρων οπών, στην εξέλιξη των γαλαξιών και σε άλλες κοσμικές διαδικασίες.

Η ραδιοαστρονομία αποκαλύπτει φαινόμενα που δεν είναι ορατά με τα οπτικά τηλεσκόπια που δουλεύουν στο ορατό μέρος του φάσματος.

Μέχρι στιγμής η διάταξη τηλεσκοπίων LOFAR έχει παρατηρήσει το ένα τέταρτο του ουρανού του βορείου ημισφαιρίου σε χαμηλές ραδιοσυχνότητες και συνεχίζει σε άλλα μέρη του ουρανού, συνεπώς θα πρέπει να αναμένονται νέες μαζικές ανακαλύψεις στο μέλλον.

The galaxy cluster Abell 1314 is located in Ursa Major at at distance of approximately 460 million light years from earth. It hosts large-scale radio emission that was caused by its merger with another cluster. Non-thermal radio emission detected with the LOFAR telescope is shown in red and pink, and thermal X-ray emission detected with the Chandra telescope is shown in gray, overlaid on an optical image. Credit: Amanda Wilber/LOFAR Surveys Team/NASA/CXC

Το LOFAR έχει ήδη εντοπίσει περίπου 320.000 πηγές ραδιοκυμάτων, που σχεδόν όλες είναι γαλαξίες στο μακρινό σύμπαν, καθώς και μακρινές τεράστιες μαύρες τρύπες, τα ραδιοσήματα των οποίων έχουν ταξιδέψει δισεκατομμύρια έτη φωτός για να φθάσουν στη Γη.

This movie gives a quick tour of four galaxies in the Universe that show the capability of LOFAR and/or the difference between detecting radio and optical waves. Created by Rafaël Mostert (Leiden University & ASTRON).

Το LOFAR, που σχεδιάσθηκε και διευθύνεται από το Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας της Ολλανδίας (ASTRON), περιλαμβάνει ένα ευρωπαϊκό δίκτυο ραδιοκεραιών σε επτά χώρες, που συνδέονται μεταξύ τους από οπτικές ίνες υψηλής ταχύτητας δεδομένων.

Με αυτό τον τρόπο, οι διάσπαρτες αντένες από κοινού σχηματίζουν ένα εικονικό «πιάτο» ραδιοτηλεσκοπίου με διάμετρο 1.300 χιλιομέτρων, το οποίο έχει μεγαλύτερη ευαισθησία από κάθε άλλο τηλεσκόπιο στη Γη, έως ότου ολοκληρωθεί το ακόμη μεγαλύτερο και πιο ευαίσθητο ραδιοτηλεσκόπιο SKA (Square Kilometre Array).

Πηγές: T. W. Shimwell et al. The LOFAR Two-metre Sky Survey, Astronomy & Astrophysics (2018). DOI: 10.1051/0004-6361/201833559 -  https://phys.org/news/2019-02-astronomers-publish-sky-thousands-newly.html - http://www.skai.gr/news/technology/article/397405/anakalufthikan-ekatodades-hiliades-agnostoi-eos-tora-galaxies-video/

SPHEREx: Νέα αποστολή από τη NASA. NASA Selects New Mission to Explore Origins of Universe

NASA's Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer (SPHEREx) mission is targeted to launch in 2023. SPHEREx will help astronomers understand both how our universe evolved and how common are the ingredients for life in our galaxy’s planetary systems. Credits: Caltech

Η NASA επέλεξε μια νέα διαστημική αποστολή, που θα βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν τόσο το πώς το σύμπαν μας εξελίχθηκε, όσο και το πόσο συχνά είναι τα «συστατικά» της ζωής στα πλανητικά συστήματα του γαλαξία μας.

Η αποστολή Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer (SPHEREx) προορίζεται να διαρκέσει για δύο χρόνια, έχει χρηματοδότηση 242 εκατ. δολαρίων (χωρίς να περιλαμβάνονται τα έξοδα εκτόξευσης) και ο στόχος είναι να εκτοξευτεί το 2023.

Η συγκεκριμένη αποστολή «δεν επεκτείνει μόνο τον ισχυρό στόλο των διαστημικών αποστολών των ΗΠΑ για την αποκάλυψη των μυστηρίων του σύμπαντος, μα αποτελεί και κρίσιμο σημείο ενός ισορροπημένου επιστημονικού προγράμματος που περιλαμβάνει αποστολές διαφόρων ειδών» είπε ο διευθυντής της NASA, Τζιμ Μπράιντενσταϊν.

Το SPHEREx θα μελετήσει τον ουρανό σε οπτικό φάσμα, καθώς και σε σχεδόν υπέρυθρο φως, το οποίο, αν και δεν είναι ορατό στο ανθρώπινο μάτι, αποτελεί ισχυρό εργαλείο στην έρευνα πάνω σε κοσμικά ερωτήματα. Οι αστρονόμοι θα χρησιμοποιήσουν την αποστολή για να συλλέξουν δεδομένα σχετικά με πάνω από 300 εκατομμύρια γαλαξίες, καθώς και πάνω από 100 εκατομμύρια άστρα στον δικό μας.

Η εν λόγω αποστολή «θα παρέχει έναν άνευ προηγουμένου γαλαξιακό χάρτη, με “δακτυλικά αποτυπώματα” από τις πρώτες στιγμές της ιστορίας του σύμπαντος. Και θα έχουμε νέα στοιχεία για ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της επιστήμης: Τι έκανε το σύμπαν να διασταλεί τόσο γρήγορα, λιγότερο από ένα νανοδευτερόλεπτο μετά το Μπιγκ Μπανγκ;» λέει ο Τόμας Ζούρμπουχεν, υποδιευθυντής για το Διευθυντήριο Επιστημονικών Αποστολών της NASA.

Το SPHEREx θα μελετήσει εκατοντάδες εκατομμύρια γαλαξίες κοντά και μακριά- κάποιους τόσο μακρινούς που το φως τους έχει χρειατεί 10 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στη Γη. Στον γαλαξία μας, η αποστολή θα ψάξει για νερό και οργανικά μόρια- απαραίτητα για τη ζωή, όπως τη γνωρίζουμε- σε αστρικά «φυτώρια», περιοχές όπου «γεννιούνται» άστρα από αέρια και σκόνη, καθώς και δίσκους γύρω από άστρα όπου θα μπορούσαν να σχηματίζονται νέοι πλανήτες.

Κάθε έξι μήνες, το SPHEREx θα μελετά ολόκληρο τον ουρανό, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες που έχουν προσαρμοστεί από δορυφόρους στη Γη και διαστημόπλοια για τον Άρη. Η αποστολή θα δημιουργήσει έναν χάρτη ολόκληρου του ουρανού, σε 96 διαφορετικές χρωματικές μπάντες, ξεπερνώντας κατά πολύ την ανάλυση χρώματος όλων των προηγούμενων χαρτών ολόκληρου του ουρανού. Επίσης, θα υποδείξει στόχους για περαιτέρω μελέτη από μελλοντικές αποστολές, όπως του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb και του Wide Field Infrared Survey Telescope.

Πηγές: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-new-mission-to-explore-origins-of-universe - https://www.naftemporiki.gr/story/1444799/spherexnea-apostoli-apo-tinasa