Древняя галактика, превышающая нашу по размерам, может перевернуть представление космологов об эволюции Вселенной

Космический телескоп «Уэбб» обнаружил в ранней Вселенной галактику, масса которой не вписывается в традиционную модель космологии, утверждают авторы исследования.

Галактика, получившая название ZF-UDS-7329, содержит больше звёзд, чем Млечный Путь, несмотря на то, что она образовалась всего через 800 миллионов лет после Большого взрыва. Это означает, что они каким-то образом появились на свет без участия тёмной материи, что противоречит стандартной модели формирования галактик.

Как это могло произойти, пока неясно, но, как и предыдущие открытия Уэбба других необъяснимо массивных галактик в ранней Вселенной, это грозит перевернуть наше представление о том, как образовалась первая материя во Вселенной, а возможно, и саму стандартную модель космологии. Исследователи опубликовали свои выводы 14 февраля в журнале Nature.

«Наличие этих чрезвычайно массивных галактик на столь раннем этапе развития Вселенной ставит под сомнение нашу стандартную модель космологии», — говорится в заявлении соавтора исследования Клаудии Лагос, доцента астрономии из Международного центра радиоастрономических исследований. «Это связано с тем, что массивные структуры тёмной материи, которые, как считается, являются необходимыми компонентами для скрепления ранних галактик, ещё не успели сформироваться на столь раннем этапе существования Вселенной», — добавила Лагос.

Согласно современным теориям, гало тёмной материи (загадочная и невидимая субстанция, которая, как считается, составляет 25 % современной Вселенной) соединилось с газом и образовало первые ростки галактик. Спустя 1-2 миллиарда лет жизни Вселенной ранние протогалактики достигли подросткового возраста, сформировавшись в карликовые галактики, которые начали пожирать друг друга, превращаясь в такие, как наша собственная.

Растущая чёрная дыра — самый яркий объект, когда-либо наблюдавшийся астрономами

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, описывается самый яркий объект, когда-либо наблюдавшийся астрономами. Это чёрная дыра с массой 17 миллиардов Солнц, поглощающая каждый день большее количество массы, чем Солнце.

О ней было известно уже несколько десятилетий, но поскольку она такая яркая, астрономы предполагали, что это должна быть близлежащая звезда. Только недавние наблюдения показали, что она находится на огромном расстоянии и светит очень ярко.

Объект, представляющий собой квазар, получил название J0529-4351. Это название просто обозначает его координаты на небесной сфере — способ проецирования объектов на небе на внутреннюю поверхность сферы.

Учитывая, насколько ярким кажется нам 3C 273 и как далеко он находится, он должен быть чрезвычайно ярким. Единственным известным источником энергии для такой экстремальной яркости является материал, падающий в сверхмассивную чёрную дыру. Поэтому квазары являются самыми активно растущими чёрными дырами во Вселенной.

Микропластик обнаружен во всех протестированных человеческих плацентах

Прошло более трёх лет с тех пор, как учёные впервые обнаружили микропластик в четырёх различных человеческих плацентах, и, как выяснилось, это была лишь верхушка айсберга.

Через несколько лет, в начале 2023 года, исследователи объявили, что обнаружили микроскопические частицы пластиковых отходов не менее чем в 17 различных плацентах. К концу 2023 года местное исследование на Гавайях проанализировало 30 плацент, которые были переданы в дар в период с 2006 по 2021 год, и обнаружило, что загрязнение пластиком со временем значительно увеличилось.

Используя новую методику, исследователи выявили крошечные частицы и волокна пластика размером менее микрона в самой большой выборке плацент.

Во всех 62 исследованных образцах тканей команда обнаружила микропластик в различных концентрациях. Их концентрация варьировалась от 6,5 до 685 микрограммов на грамм ткани, что значительно превышает уровень, обнаруженный в кровеносной системе человека.

Пока никто не знает, как это пластиковое загрязнение влияет на здоровье плода или матери. Хотя микропластик был обнаружен во всех основных органах человеческого тела, включая мозг, неизвестно, являются ли эти загрязнители временными гостями или постоянной и накапливающейся угрозой для здоровья.

Поскольку загрязнение окружающей среды пластиком продолжает ухудшаться, загрязнение плаценты может только увеличиться, поскольку люди вдыхают и проглатывают больше пластика, чем когда-либо прежде.

«Яд определяется дозой, — объясняет биолог Мэтью Кэмпен из Университета Нью-Мексико. — Если доза продолжает расти, мы начинаем беспокоиться. Если мы наблюдаем воздействие на плаценты, то это может сказаться на жизни всех млекопитающих на нашей планете. А это нехорошо».

Определить, сколько микропластика накапливается в тканях человека, оказалось крайне сложно, учитывая очень маленький размер этих частиц.

Уже много лет учёные работают над созданием надёжного метода обнаружения, который позволил бы количественно определить массу этих загрязнителей и установить конкретную марку пластика. Только тогда можно будет правильно оценить их влияние на здоровье.

В новом исследовании используется новый метод высокого разрешения для сканирования на наличие пластика в крови и тканях человека. Сначала исследователи отделили большую часть биологического материала от твёрдых частиц пластика, используя химические вещества и сверхскоростные ультрацентрифуги для отделения очень маленьких молекул. Затем они расщепили полимеры, чтобы определить их конкретные соединения.

Астрономы обнаружили скрытые спутники на орбитах Нептуна и Урана

Недавно обнаруженный спутник Урана, S/2023 U1

С помощью наземных телескопов астрономы обнаружили три ранее неизвестных спутника в пространстве вокруг Урана и Нептуна: один на орбите Урана и два у Нептуна. Таким образом, официальное число спутников Урана достигло 28, а Нептуна — 16.

Спутники ещё не получили официальных названий, но в соответствии с традициями наименования спутников для обеих планет, новый уранианский спутник получит имя из произведений Шекспира, а нептунианские спутники — имена морских богинь-нереид из греческой мифологии.

«Три недавно обнаруженных спутника самые слабые из когда-либо найденных вокруг этих двух ледяных планет-гигантов с помощью наземных телескопов, — говорит астроном Скотт Шеппард из Научного института Карнеги. — Чтобы обнаружить такие слабые объекты, потребовалась специальная обработка изображений».

Новый уранианский спутник, впервые замеченный при наблюдениях с помощью телескопа Magellan в ноябре 2023 года, был подтверждён данными, полученными в 2021 году. Он получил предварительное название S/2023 U1, и это первый новый уранианский спутник, обнаруженный более чем за 20 лет.

Его размер составляет около 8 километров (5 миль) в поперечнике, что делает его самым маленьким из спутников Урана и одним из самых маленьких известных спутников в Солнечной системе. Его орбитальный период составляет 680 дней.

Самый яркий из двух нептунианских спутников, получивший предварительное обозначение S/2002 N5, был впервые замечен в ходе наблюдений «Магеллана» в сентябре 2021 года, а затем ещё раз в октябре, с последующими наблюдениями в 2022 и 2023 годах. Его размер составляет 23 километра в поперечнике, а орбитальный период — 9 лет.

Наконец, в 2021 году с помощью телескопа Subaru был замечен более мелкий и тусклый новый нептунианский спутник. Он получила предварительное название S/2021 N1 и имеет размер 14 километров в поперечнике, а его орбита вокруг Нептуна составляет 27 лет.

MIT обнародовал указания по коммерциализации перовскитных солнечных батарей

Группа специалистов под руководством Массачусетского технологического института создала «руководство» по настройке свойств поверхности перовскитов, альтернативы кремнию. Это имеет огромное значение для солнечной энергетики.

Перовскитовые солнечные элементы, созданные на основе минерала с похожей кристаллической структурой, уже несколько лет являются серьёзной темой для исследований в секторе возобновляемых источников энергии. Они обладают огромным потенциалом для изменения ландшафта солнечной энергетики, предлагая манящее сочетание высокой эффективности, низкой стоимости производства и уникальной возможности применения на различных подложках, от жёсткого стекла до гибких материалов.

Их универсальность открывает новые возможности для солнечных установок — от городских зданий до портативных автономных систем. Однако перовскиты сталкивались с серьёзными проблемами, в частности, с их долговечностью и сохранением эффективности при увеличении размеров — вопросы, которые препятствовали их переходу от лабораторных исследований к коммерческой жизнеспособности.

Новая прорывная работа группы исследователей под руководством Массачусетского технологического института в сотрудничестве с учёными со всего мира. Их инновационная работа, опубликованная сегодня в журнале Nature Energy, решает две основные проблемы, с которыми сталкиваются перовскитовые солнечные элементы: недолговечность и проблема поддержания высокой эффективности на больших площадях модулей.

Ведущий автор работы Дейн де Куилетт, недавний постдок Массачусетского технологического института, который в настоящее время является соучредителем и главным научным сотрудником компании Optigon, созданной в Массачусетском технологическом институте, сказал:

Эта работа, по сути, представляет собой руководство по настройке поверхностей, на которых находится множество дефектов, чтобы энергия не терялась на поверхностях. Это действительно большое открытие для данной области. Это первая работа, которая демонстрирует, как систематически контролировать и создавать поверхностные поля в перовскитах.

Дайджест научпоп-новостей за неделю, о которых мы ничего не писали