우주에서 무거운 원소가 얼마나 많이 나오는가?



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Donde voy》| 齐豫 Chyi Yu

 

 

.빛으로 물체를 떠돌아 다니기

 

2019 년 3 월 19 일, 캘리포니아 공과 대학 Lorinda Dajose ,빛의 광선에 남아 자신을 reorienting 나노 패턴 된 개체의 개념적 그림. 크레디트 : Atwater 연구소의 의례

칼텍 (Caltech)의 연구원은 물체의 표면에 특정 나노 스케일 패터닝을 만들어 빛만을 사용하여 물체를 공중에 떠다 리거나 추진시킬 수있는 방법을 고안했다. 이론적으로는이 작업은 빛에 의해서만 전력이 공급되고 가속되는 태양계 외부의 가장 가까운 행성에 도달 할 수있는 우주선을 개발하는 단계입니다. 이 연구에 대한 논문은 Nature Photonics 저널 3 월 18 일자 온라인 판에 실렸다 . 이 연구는 Caltech의 엔지니어링 및 응용 과학부의 응용 물리학 및 재료 과학 교수 Harry Atwater의 하워드 휴즈 (Howard Hughes) 교수의 연구실에서 수행되었습니다. 수십 년 전에 소위 광학 집게 (optical tweezers)가 개발 됨으로써 과학자들은 예리하게 초점을 맞춘 레이저 광선의 복사 압력을 이용하여 나노 입자와 같은 작은 물체를 움직이고 조작 할 수있었습니다 . 이 작품은 2018 노벨 물리학상의 기초를 형성했습니다. 그러나 광학 집게 는 매우 짧은 거리에서만 매우 작은 물체를 조작 할 수 있습니다. 박사후 연구원이자 연구의 첫 번째 저자 인 Ognjen Ilic은 다음과 같이 유추한다. "헤어 드라이어에서 일정한 공기 흐름을 사용하여 핑퐁 공을 부양 할 수는 있지만 핑퐁 공이 너무 크면 작동하지 않습니다. 헤어 드라이어와 너무 멀리 떨어져 있다면. " 이 새로운 연구로, 마이크로 미터에서 미터까지 다양한 모양과 크기의 물체를 광선으로 조작 할 수있었습니다. 핵심은 물체 표면 에 특정 나노 스케일 패턴을 만드는 것 입니다. 이 패터닝은 교란 될 때 물체가 오른쪽 방향으로 빛과 상호 작용하여 광 빔에 광선을 유지하는 복원 토크를 생성합니다. 따라서, 고도로 집속 된 레이저 빔을 필요로하기보다, 물체의 패터닝은 그들 자신의 안정성을 "인코딩"하도록 설계된다. 광원은 수백만 마일 떨어진 곳에있을 수도 있습니다. "우리는 거시적 인 물체를 공중에 뜨게 할 수있는 방법을 생각해 냈습니다."인공 광합성 공동 센터 소장 인 Atwater는 말합니다. "이 기술을 차세대 우주선의 추진 수단으로 사용하는 것은 대담한 흥미로운 적용 입니다. 우리는 실제로 그렇게하는 것이 먼 길이지만 우리는 원칙을 시험하는 과정에 있습니다." 이론 상으로는,이 우주선은 나노 스케일 구조로 패터닝 될 수 있으며 지구 기반의 레이저 빛에 의해 가속 될 수 있습니다 . 연료를 옮길 필요없이 우주선은 매우 높고 심지어 상대주의적인 속도에 도달 할 수 있으며 다른 별들로 여행 할 수도 있습니다. Atwater는 또한이 기술을 지구에서 사용하여 회로 기판과 같이 훨씬 작아 진 물체를 신속하게 제조 할 수 있다고 생각합니다. 이 논문은 "나노 구조의 거시적 인 물체의 자기 안정화 된 광자 부상 및 추진"이라고 제목을 붙였다. 기금은 과학 연구 공군 사무실에서 제공했습니다.

추가 정보 : 차세대 옵티컬 핀셋 연구 추가 정보 : 나노 구조의 거시적 물체의 자체 안정화 광자 부양 및 추진. Nature Photonics doi.org/10.1038/s41566-019-0373-y 저널 참조 : Nature Photonics :에 의해 제공 캘리포니아 기술 연구소 

https://phys.org/news/2019-03-levitating.html

 

 

.일산화탄소 탐지기는 외계 생명체에 대해 경고 할 수 있습니다

2019 년 3 월 19 일 Sarah Simpson, University of California - Riverside ,적색 왜성 및 지구에 가장 가까운 별인 Proxima Centauri는 액체 물을 유지할 수있는 암석 행성에 의해 선회됩니다 (예술가의 묘사). 크레딧 : NASA, ESA, G. Bacon (STScI)

우리 가정의 일산화탄소 탐지기는 우리가 정상적으로 죽음과 관련이있는 무색의 무취 가스를 위험하게 축적한다고 경고합니다. 천문학 자들도 일반적으로 행성의 대기에서 일산화탄소의 축적은 생명이없는 것의 확실한 신호가 될 것이라고 일반적으로 추정 해왔다. 이제 UC Riverside가 주도한 연구팀이 반대 의견을 말하고 있습니다. 천체 일산화탄 검출기는 단순한 생명 형태로 가득한 먼 세상에 실제로 우리에게 경고합니다. UCR 지구과학과의 수석 연구원이자 NASA 박사후 과정 프로그램 연구원 인 에드워드 슈비에 터 만 (Edward Schwieterman)은 "2 년 후 제임스 웹 우주 망원경을 발사하면 천문학 자들은 바위 같은 외계 행성의 대기를 분석 할 수있을 것이다. "우리가 모든 가능성을 고려하지 않았기 때문에 거주되는 세계를 간과하는 것은 수치 스럽습니다." The Astrophysical Journal 에 실린 한 연구 에서 Schwieterman 팀은 생물권과 대기 에서 화학의 컴퓨터 모델을 사용하여 일산화탄소가 살아있는 행성의 대기에 쉽게 축적되는 두 가지 흥미로운 시나리오를 확인했습니다. 첫 번째 시나리오에서 팀은 우리 자신의 행성의 깊은 과거에서 답을 찾았습니다. 현대의 산소가 풍부한 지구에서는 일산화탄소가 축적되지 않습니다. 가스가 대기의 화학 반응에 의해 빠르게 파괴되기 때문입니다. 그러나 30 억 년 전, 세상은 매우 다른 곳이었습니다. 대양은 이미 미생물로 가득 차 있었지만 대기는 거의 산소 가 없었고 태양은 훨씬 희미했다. 이 팀의 모델은 지구상에 존재하는 지구의 고대 버전이 오늘날 대기 중 가스의 10 억 분의 1 정도를 100 만분의 1 (ppm) 단위로 유지할 수 있음을 보여줍니다.

일산화탄소는 Proxima Centauri와 같은 적색 왜성의 거주 가능 지역에서 산소가 풍부하고 현대적인 지구와 같은 분위기의 시뮬레이션 된 전송 스펙트럼에서 두드러진 특징입니다. 크레딧 : Schwieterman et al .

2019 년 "이것은 우리가 태양처럼 항성 주위에 궤도를 선회 거주자지만 산소 가난한 외계 행성의 높은 일산화탄소 농도를 기대할 수있는 것을 의미합니다"라고 연구의 공동 저자 중 하나 인 UCR의 지구과학 생물 지구 화학과 교수 인 티모 리옹은 말했다. UCR 대체 지구 Astrobiology Center의 책임자. "이것은 지구상의 과거를 우주의 다른 곳에서의 삶을 탐색하는 지침으로 사용하려는 우리 팀의 사명의 완벽한 예입니다." 두 번째 시나리오는 일산화탄소의 축적에 유리합니다 : 4.2 광년 떨어진 태양과 가장 가까운 별인 Proxima Centauri와 같은 적색 왜성 주위의 광화학. 연구진은 그러한 별 주위의 행성에 산소가 풍부하게 존재한다면 수백만 ppm에서 수 퍼센트의 매우 높은 일산화탄소가 발생할 것으로 예상해야한다. Schwieterman은 "이 행성들에 대해 천체 물리학적인 맥락이 다르다면, 우리는 고농축 일산화탄소를 촉진시키는 미생물 생물권을 발견하는 데 놀랄 필요가 없다"고 Schwieterman은 말했다. "그러나 지구상에서 인간이나 동물의 삶에 좋은 장소가 될 수는 없습니다." 지구 크기, 암석의 행성들은 Proxima Centauri와 다른 유사한 별의 거주 가능 지역에서 궤도를 선회하고있어 생명체의 필수 요소 인 액체 수 (liquid water)가 존재할 수 있음을 의미합니다. 이러한 행성은 2021 년 3 월에 발사 될 예정인 제임스 웹 우주 망원경 (James Webb Space Telescope)에 의해 추가 특성화를위한 가능한 목표물이 될 것이다. 현재의 연구는 사람이 거주하는 세계의 증거가 될 수있는 대기 가스의 다양한 조합을 목록 화함으로써이 미래의 임무를 준비하는 광범위한 노력의 한 구성 요소이다. 소위 생물 표지 가스 (biosignature gases). 일산화탄소와 같은 일부 가스는 이전에 충분한 양으로 원격으로 탐지 할 수있는 행성이 거주하지 않는다는 증거 인 '항 신호 (antiiosignatures)'로 제안되었다. 그러나 이러한 가정은 특정 경우에만 적용됩니다. "다른 연구 일산화탄소를 포함 외계 행성 광화학 모델링을 수행했지만, 아무도에 초점을 맞추고 없었다 탄소 등 체계적인 방법에 지구와 같은 외계 행성에 일산화탄소,"Schwieterman 말했다. "이제 우리는 광합성 생물권과 어느 수준의 일산화탄소 가 양립 할 수 있는지를 결정하는 지침서를 가지고 있다." 더 자세히 살펴보기 : 복잡한 생활을 위해서는 매우 좁은 거주 가능 구역이 필요할 수 있습니다.

더 많은 정보 : Edward W. Schwieterman et al., 태양계 너머의 생명체 탐색을위한 CO Antibiosignatures, Astrophysical Journal (2019)을 다시 생각해 보라 . DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab05e1 저널 참조 : 천체 물리학 저널 :에 의해 제공 - 리버 사이드 캘리포니아 대학 

https://phys.org/news/2019-03-carbon-monoxide-detectors-

 

 

.우주에서 무거운 원소가 얼마나 많이 나오는가?

2019 년 3 월 19 일, 괴테 (Goethe) 대학교 프랑크푸르트 암마 인 (Frankfurt am Main) ,처음으로 수소와 크세논의 융합은 이온 저장 링을 사용하여 항성 폭발과 같은 온도에서 조사 될 수 있었다. 신용 : 마리오 Weigand

중성자는 별의 폭발 동안 또는 수소 핵 (양성자)의 포획을 통해 중성자 별 표면에 생성됩니다. 이것은 매우 높은 온도에서 발생하지만 상대적으로 낮은 에너지에서 발생합니다. Goethe University가 이끄는 국제 연구팀은 GSI Helmholtzentrum für Schwerionenforschung의 저장 고리에서 양자의 포획을 조사하는 데 성공했습니다. 과학자들이 Physical Review Letters의 최신호에서보고 한 것처럼 , 그들의 목표는 천체 물리 시나리오에서 양성자 포획 가능성을보다 정확하게 결정하는 것이 었습니다 . GSI 원자 물리학 연구 부서의 Jan Glorius 박사는 다음과 같이 설명했다. "이 반응은 Gamow window라고 불리는 에너지 범위에서 천체 물리학적인 상황 하에서 가장 가능성이 높습니다.이 범위에서 원자핵은 다소 느려서 요구되는 강도로 얻기가 어렵다. 또한 양성자 포획의 확률 인 횡단면 은 에너지와 함께 빠르게 감소한다. 지금까지 이러한 종류의 실험실에서 올바른 조건을 만드는 것은 거의 불가능했다. 반응의. " Goethe 대학의 실험 천체 물리학 교수 René Reifarth는 10 년 전의 해결책을 제시했습니다. 무거운 반응 파트너가 고정 된 양성자와 상호 작용하는 가속기에서 순환 할 때 Gamow 창 범위 내의 저에너지가 더 정확하게 도달 될 수 있습니다 가스. 그는 Heimholtz 초기 경력 연구자 그룹과 함께 2015 년 9 월에 초기 성공을 달성했습니다. 그 후, 그의 팀은 GSI에서 EU가 자금을 제공하는 연구 프로젝트 인 ASTRUm을 이끌고있는 유리 리트비노프 (Ayuri Litvinov) 교수의 탁월한 지원을 얻었습니다. 실험에서 국제 팀은 먼저 크세논 이온을 생성했습니다. 그들은 실험적 저장 링 ESR에서 감속되었고 양성자와 상호 작용하게했다. 이것은 크세논 핵이 양성자를 포착하고 천체 물리 시나리오에서 발생하는 것과 같은 과정 인 무거운 세슘으로 변환되는 반응을 일으켰습니다. "이 실험은 우주에서 의 핵 합성 에 대한 우리의 이해를 진전 시키는데 결정적인 기여를합니다 "라고 Ren Reifarth가 말했습니다. "GSI의 고성능 가속기 설비 덕분에 무거운 반응 파트너를 감속시키는 실험 기술을 향상시킬 수있었습니다. 이제는 이론적으로 만 반응 속도가 발생하는 영역에 대한 정확한 지식을 갖게되었습니다 이것은 우리가 우주의 원소 생산을보다 정확하게 모델링 할 수있게 해줍니다. "

추가 정보 : 별의 핵반응에 대한 정확한 원자 질량을 측정 자세한 정보 : J. Glorius 외, 저장된 이온을 이용한 Gamow 창 접근 : ESR 저장 고리의 Xe124 (p, γ) 직접 측정, Physical Review Letters (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.122.092701 저널 참조 : Physical Review Letters 에 의해 제공 : 괴테 대학 프랑 크 푸르트 암 마인

https://phys.org/news/2019-03-heavy-elements-universe.html#nRlv

 

 

.뇌가 어떤 대상을인지하는 데 도움이 되는가?

 

S 연구소 크레딧 : CC0 공개 도메인

원하는 것을 놓치기 쉽습니다. 유명한 예를 들어, 사람들은 검은 색으로 입은 한 그룹과 흰색으로 된 두 그룹의 사람들을 면밀히 관찰해야한다는 요청을 받았습니다. 시청자들은 공이 검은 색에서 흰색으로 넘어간 횟수를 세도록 요구 받았다. 놀랍게도, 대부분의 관측통은 선수들 사이를 걸어 다니는 고릴라 소송에서 한 남자를 알아 차리지 못했습니다. 관계없는 시각 정보를 무시하는 두뇌의 능력은 우리가 일하고 기능하는 방식에 결정적이지만 인식과주의를 좌우하는 과정은 완전히 이해되지 않습니다. 과학자들은 특정 대상에 대한 관심이 특정 신경 활동을 증폭시키고 다른 신경 (뇌 "잡음")의 활동을 억제함으로써 인식을 변화시킬 수 있다고 오랫동안 이론화 해왔다. 이제, 솔크 과학자들은 뉴런에서 많은 배경 잡음이 초점을 방해 할 수있는 방법도 보여이 이론을 확인 한 관심을 원인이 뇌 객체를 인식하는 투쟁. 2019 년 2 월 22 일 에 eLife 에 출연 한이 연구 결과 는 시각 보조기의 디자인 개선에 도움이 될 수 있습니다. "이 연구는 뇌 의 전기 회로 에서 정보가 어떻게 암호화되는지에 대해 알려줍니다 ."라고 논문의 수석 저자 인 존 레이놀즈 (John Reynolds) 교수는 말한다. "우리 앞에 자극이 나타나면, 자극에 대해 선택적 인 뉴런 집단이 활성화되고, 자극 유발 반응의 맨 위에는 신경 활동의 큰 저주파수 변동이 있습니다 . 레이놀즈 (Reynolds)의 연구실의 이전 연구는 자극에주의가 집중되면 이러한 저주파수 변동이 억제된다는 것을 발견했습니다. 신경 정보 처리의 이론적 인 모델은 그러한 변동이 지각 을 손상시켜야 하며,주의가 이러한 변동을 필터링함으로써 지각을 향상 시킨다는 것을 제안 했다. 이 아이디어를 직접 시험하기 위해 연구자들은 광 활성화 단백질에 레이저를 비치함으로써 뉴런의 활동에 영향을 줄 수있는 기술인 optogenetics라고하는 최첨단 기술로 눈을 돌렸다. 연구팀은 동물의 시각적 뇌 영역을 대상으로하는 저주파 레이저 자극 프로토콜을 사용하여 저주파 반응 요란 -주의를 억제하는 매우 신경 변동 -을 생성했습니다. 그들은 컴퓨터 화면에 표시되는 시각적 자극의 방향에 작은 변화를 감지하는 동물의 능력에 대한이 영향을 측정했습니다. 이론에 의해 예측 된 바와 같이, 추가 된 잡음은 지각을 손상시켰다. 그런 다음 그들은 실험을 반복했지만 다른 레이저 프로토콜을 사용하여 고주파 범위의 변동을 유도하여 관심을 끌지 않았습니다. 이론과 일치하여, 이것은 인식에 영향을 미치지 않았습니다. 예일 대학교 의과 대학 조교수이자 전 Salk 연구원 인 Anirvan Nandy 교수는 "이것은 배경 소음이 증가하면 인식 능력이 손상 될 수 있다는 이론적 아이디어가 처음으로 나타났습니다. "우리는주의 집중이 뉴런 발화 활동을 억제함으로써 크게 작용한다는 것을 확인했습니다." "이 연구는 신경 코드 창을 열어 지각의 기초가되는 신경 메커니즘에 대한 이해의 일부가 될 것입니다. 인식의 신경 언어에 대한 깊은 이해는 시각 보철물 제작에 중요 합니다"라고 피오나 신경 과학 분야의 산자이 자 (Sanjay Jha Chair) 다음으로, 과학자들은 주의력과 지각의 신경 학적 토대를 더 잘 이해하기 위해 뇌의 시각 회로를 구성하는 여러 유형의 세포를 검사 할 계획입니다.

추가 탐색 신경 세포 그룹이 뇌의 교향곡을 풍부하게 만드는 방법 추가 정보 : Anirvan Nandy 등, Optogenetically 유도 된 저주파 상관 관계는 지각을 손상시킵니다, eLife (2019). DOI : 10.7554 / eLife.35123 Salk Institute 제공

https://medicalxpress.com/news/2019-03-attention-brain.html

 

 


A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)

B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0

 

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