은하계의 빠른 라디오 버스트 위치에 대해 멀리, 멀리 떨어져있는 방법
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Paul Mauriat _ Il N'y A Pas De Fumée Sans Feu
.4-D에서 처음으로 캡처된 원자 모션
Wayne Lewis, University of California, 로스 앤젤레스 이미지는 4D 원자 운동이 3 가지 서로 다른 어닐링 시간에 철 백금 나노 입자에 포착됨을 보여줍니다. 실험적 관찰은 고전적 핵 형성 이론과 일치하지 않으며, 원자 수준에서 초기 핵 형성을 설명하기 위해이 이론을 넘어서는 모델의 필요성을 보여줍니다. 신용 : Alexander Tokarev, 2019 년 6 월 27 일
원자 또는 분자의 작은 클러스터 ( "핵"이라고 불리는)가 합쳐지기 시작하는 "핵 형성 (nucleation)"이라는 과정으로 매일 한 물질 상태에서 다른 상태로 전이합니다 (예 : 결빙, 용해 또는 증발). 핵 형성은 구름의 형성과 신경 퇴행성 질환의 발병과 같은 다양한 상황에서 결정적인 역할을합니다. UCLA가 주도하는 팀은 원자 의 4 차원 분해능 (즉, 공간의 3 차원과 시간에 따라)을 재 배열 하는 방법을 포착하여 핵 생성에 대해 이전에는 전혀 볼 수 없었던 시각을 얻었습니다 . 저널 Nature에 발표 된 연구 결과 는 교과서에 오래 등장해온 핵 형성 이론에 기초한 예측과는 다릅니다. "이것은 정말로 획기적인 실험입니다. 우리는 정밀도가 높은 개별 원자를 찾고 식별 할뿐만 아니라 4-D에서 처음으로 모션을 모니터링합니다."고 수석 저자 인 Jianwei "John"Miao, UCLA 물리학 교수 및 천문학, 누가 스트로브 국립 과학 재단 과학 기술 센터의 부국장이며 UCLA의 캘리포니아 나노 시스템 연구소 회원입니다. 로버트 버클리 국립 연구소, 콜로라도 대학교 볼더, 버팔로 대학교 및 네바다 대학 (리노)의 공동 연구자가 참여한이 팀의 연구는 이전에 미아오 연구 그룹이 개발 한 강력한 이미징 기술을 바탕으로합니다. "원자 전자 단층 촬영"이라고 불리는이 방법은 전자를 사용하여 샘플을 이미지화하는 Berkeley Lab의 Molecular Foundry에 위치한 최첨단 전자 현미경을 사용합니다. 샘플이 회전되고 CAT 스캔이 인체의 3 차원 X 선을 생성하는 것과 거의 같은 방식으로 원자 전자 단층 촬영이 물질 내에서 원자의 놀라운 3D 이미지를 만듭니다. 미아오와 그의 동료들은 나노 입자로 형성된 철 백금 합금을 검사하여 인간의 머리카락 너비에 걸쳐 10,000 개가 넘는 나노 입자를 나란히 놓았다. 핵 형성을 연구하기 위해 과학자들은 나노 입자를 섭씨 520도 또는 화씨 968도까지 가열하고 9 분, 16 분 및 26 분 후에 이미지를 촬영했습니다. 그 온도에서, 합금은 2 개의 상이한 고체상 사이에서 전이를 겪는다. 합금은 두 단계에서 육안으로 똑같이 보일지라도 면밀한 조사는 3-D 원자 배열이 서로 다르다는 것을 보여줍니다. 가열 후에, 구조는 뒤죽박죽 된 화학 상태에서 철 및 백금 원자의 교번 층과 함께보다 규칙적인 상태로 변한다. 합금의 변화는 Rubik의 큐브를 해결하는 것과 비교할 수 있습니다. 뒤죽박죽 된 단계는 모든 색상이 무작위로 혼합되어 있으며, 순서가 지정된 단계는 모든 색상이 정렬되어 있습니다. 공동 저자이자 UCLA 박사후 연구원 인 Jihan Zhou과 Yongsoo Yang이 이끄는 힘든 과정에서 팀은 하나의 나노 입자 내에서 같은 33 개의 핵 (13 개의 원자만큼 작은 것)을 추적했다. "사람들은 건초 더미에서 바늘을 찾는 것이 어렵다고 생각합니다."라고 미아오는 말했다. "3 개의 다른 시간에 1 조 개 이상의 원자에서 동일한 원자를 찾는 것이 얼마나 어려울까요?" 그 결과는 핵 생성의 고전 이론과 모순되기 때문에 놀랍습니다. 그 이론은 핵이 완벽하게 둥글다는 것을 주장합니다. 대조적으로, 연구에서 핵은 불규칙한 모양을 형성했다. 이론은 또한 핵이 날카로운 경계를 가지고 있음을 시사한다. 대신에, 연구원들은 각 핵이 새로운 규명 된 단계로 바뀐 원자핵을 포함하고 있음을 관찰했지만 그 배열은 핵 표면에 점점 더 뒤죽박죽이되어 버렸다. 고전 핵 형성 이론은 핵이 특정 크기에 도달하면 거기에서 커지기 만한다고 주장합니다. 그러나 그 과정은 그보다 훨씬 더 복잡해 보입니다 : 성장하는 것 외에도, 연구에서 핵이 수축되고 분열되어 병합되었습니다. 일부는 완전히 용해되었습니다. "핵 생성은 기본적으로 많은 분야에서 해결되지 않은 문제입니다."공동 저자 인 Peter Ercius는 공동 연구자 인 Molecular Foundry의 직원 과학자로서 협업 연구를위한 첨단 계측 및 전문 지식을 사용자에게 제공하는 나노 과학 시설을 밝혔다. "일단 이미지를 만들 수 있다면, 어떻게 제어하는지 생각할 수 있습니다." 이 발견은 고전적인 핵 생성 이론이 원자 수준에서 현상을 정확하게 기술하지 않는다는 직접적인 증거를 제시한다. 핵 형성 에 대한 발견은 물리학, 화학, 재료 과학, 환경 과학 및 신경 과학을 포함한 광범위한 분야의 연구에 영향을 미칠 수 있습니다. STROBE 센터의 자금 지원을 담당하고있는 국립 과학 재단 (National Science Foundation) 프로그램 책임자 인 Charles Ying은 "시간이 지남에 따라 원자 운동을 포착함으로써이 연구는 광범위한 물질적, 화학적 및 생물학적 현상을 연구 할 수있는 새로운 길을 열었다. "이 변형적인 결과는 실험, 데이터 분석 및 모델링의 획기적인 발전을 필요로했으며, 결과적으로 센터의 연구원 및 협력자의 광범위한 전문 지식을 요구했습니다."
추가 탐색 시각화 된 액체의 핵 형성 자세한 정보 : Jihan Zhou 외. 원자 전자 단층 촬영을 사용하여 4 차원에서 결정 핵 생성을 관찰, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1317-x 저널 정보 : 자연 에 의해 제공 캘리포니아 대학, 로스 앤젤레스
https://phys.org/news/2019-06-atomic-motion-captured-d.html
.고분자 코팅 금 나노 구체는 사람의 B 림프구의 타고난 면역 기능을 손상시키지 않습니다
에 의해 제네바의 대학 B 림프구 (파란색과 녹색)와 금 나노 입자 (적색)는 형광 검출과 함께 암 필드 하이퍼 스펙트 랄 이미징으로 측정되었습니다. 크레디트 : UNIGE, 2019 년 6 월 28 일, 2019 년 6 월 28 일
지난 20 년 동안 의학에서 나노 입자의 사용이 꾸준히 증가했습니다. 그러나 인간 면역 체계에 대한 그들의 안전성 및 효과는 여전히 중요한 관심사입니다. 다양한 금 나노 입자를 시험함으로써 제네바 대학 (UNIGE)의 연구자들과 공동 연구자들은 인간 B 림프구 (항체 생산에 관여하는 면역 세포)에 미치는 영향에 대한 첫 번째 증거를 제공하고있다. 이러한 나노 입자의 사용은 잠재적 인 부작용을 제한하면서 의약품의 효능을 향상시킬 것으로 기대된다. ACS Nano 저널에 게재 된이 결과는 특히 종양학 분야에서보다 타깃 화되고 내약성이 우수한 치료제 개발로 이어질 수있다. 이 방법론은 또한 새로운 나노 약물의 개발 초기 단계에서 나노 입자의 생체 적합성을 시험 할 수있게한다. 항체 생산에 책임이있는 B 림프구는 인간 면역계 의 중요한 부분 이며 따라서 예방 백신 및 치료 백신 개발에 대한 흥미로운 목표입니다. 그러나 목표를 달성하기 위해서는 백신이 파괴되지 않고 신속하게 B 림프구에 도달해야하며 특히 나노 입자의 사용이 흥미 롭습니다. UNIGE의 의학 및 학부 교수 인 Carole Bourquin은 "나노 입자는 백신 또는 다른 약물을위한 보호 수단을 형성하여 다른 세포는 아끼지 않고 가장 효과적 일 수있는 곳으로 전달할 수 있습니다. 이 연구. "이 표적화는 효과적인 면역 반응을 유지하면서 면역 자극제를 더 적게 투여 할 수있게 해주 며 나노 입자가 모든 면역 세포에 무해하다는 가정하에 부작용을 줄이면서 효능을 증가시킨다"고 말했다. 유사한 연구가 이미 나노 입자를 찾아 내고 상호 작용하는 대식 세포 와 같은 다른 면역 세포 에 대해서도 수행 되었지만 B 림프구는 작고 취급하기가 더 어려웠다. 금은 이상적인 재료입니다. 금은 특정 물리 화학적 특성 때문에 나노 의약의 훌륭한 후보 물질입니다. 몸에 잘 견디고 쉽게 가단성이있는이 금속은 빛을 흡수 한 후 열을 방출하여 종양학에서 유용 할 수 있습니다. "금 나노 입자는 종양을 표적화하는데 사용될 수있다. 광원에 노출되면 나노 입자는 열을 방출하고 인접한 암세포를 파괴한다. 또한 나노 입자의 표면에 약물을 부착하여 특정 위치로 전달할 수있다"고 UNIGE는 설명한다. 연구원 Sandra Hočevar. "우리는 안전성과 의료용으로 가장 좋은 공식을 시험하기 위해 고분자 코팅 이 있거나없는 금 구체와 코팅과 모양의 효과를 탐구하기위한 금 막대를 만들었습니다 . 우리는 24 시간 동안 인간 B 림프구를 우리 입자에 노출 시켰습니다. 면역 반응의 활성화를 검사하는 시간. " B 세포의 표면에 표현 된 활성화 마커를 따라함으로써, 과학자들은 나노 입자가 면역 반응을 활성화 시키거나 억제하는 정도를 결정할 수 있었다. 시험 된 나노 입자 중 어느 것도 부작용을 나타내지는 않았지만 면역 반응에 미치는 영향은 그 모양과 폴리머 표면 코팅의 존재 여부에 따라 달랐습니다. 나노 입자 - 세포 상호 작용에 관해서는 표면 특성뿐만 아니라 나노 입자 형태도 중요하다 흥미롭게도 금 나노 막대는 세포막에 간섭을 일으킴으로써 면역 반응을 억제했다. 무거운 "스완 지대 의과 대학의 나노 독성학 및 시험관 시스템의 부교수이자 프로젝트의 공동 리더 인 마틴 클리프트 (Martin Clift)는 말한다. 코팅되지 않은 구형 입자는 쉽게 응집되므로 생의학 용도로 적합하지 않습니다. 반면에, 보호 폴리머로 코팅 된 금 구체는 안정적이며 B 림프구 기능을 손상시키지 않습니다. Carole Bourquin은 "우리는 백신이나 약물을이 코팅재의 B 림프구에 쉽게 삽입 할 수 있습니다. "또한 우리의 연구는 과거에 한 적이 없었던 B 림프구에서 나노 입자의 안전성을 평가하는 방법론을 수립했습니다."이것은 의학에서 나노 입자의 사용이 여전히 명확한 지침을 요구하기 때문에 향후 연구에 특히 유용 할 수 있습니다. " B 세포는 백신 반응의 핵심이지만 종양학 및자가 면역 질환과 같은 다른 영역에서도 그렇습니다. 금 나노 입자 연구진에 의해 개발이 가능 B의 직접 기존의 약물을 전달하기 위해 만들 수있는 림프구 필요한 용량과 잠재적 인 부작용을 줄일 수 있습니다. 사실 뇌종양 치료를 위해 환자 연구가 이미 진행되고 있습니다. 금 나노 입자는 십자가를 충분히 작게 할 수있다 혈액 - 뇌 장벽을 특정 안티 tumoural 약물이 암에 직접 전달 될 수 있도록 세포 .
추가 탐색 Nanoparticles는 더 빠르고, 더 나은 약을 허용 할 수 있습니다 추가 정보 : Sandra Hočevar 외. 폴리머 코팅 골드 Nanospheres는 ACS 나노 (2019) 에서 인간 B 림프구의 면역 기능을 손상시키지 않습니다 . DOI : 10.1021 / acsnano.9b01492 저널 정보 : ACS Nano 제네바 대학 제공
https://phys.org/news/2019-06-polymer-coated-gold-nanospheres-impair-innate.html
.차세대 반도체 소자 용 헤테로 에피 택시를 이용한 원자 패치 워크
도쿄 메트로폴리탄 대학 (a) 적색과 청색은 서로 다른 금속 원자이다. 노란색은 칼 코겐 원자입니다. (b) 새로 개발 된 절차. 상이한 TMDC 전구체를 순차적으로 공급하여 상이한 조성을 갖는 결정질 도메인을 성장시킨다. 학점 : Tokyo Metropolitan University,2019 년 7 월 1 일
도쿄 메트로폴리탄 대학교 (Tokyo Metropolitan University)의 연구자들은 공간 변화에 따라 조성이 다른 TMDC (transition metal dichalcogenides)의 원자 적으로 얇은 결정질 층을 성장시켜 다양한 유형의 TMDC를 성장 챔버에 지속적으로 공급하여 특성 변화를 조정했다. 그 예로 원자 적으로 직선 인 인터페이스와 계층화 된 구조를 갖춘 TMDC로 둘러싸인 20 나노 미터 스트립이 있습니다. 그들은 또한이 이질 구조의 전자 특성을 직접 조사했다. 잠재적 인 애플리케이션에는 비교할 수없는 전력 효율성을 갖춘 전자 장치가 포함됩니다. 반도체는 필수 불가결합니다. 실리콘 기반 집적 회로는 컴퓨터, 스마트 폰 및 가전 제품과 같은 개별 장치에서 모든 가능한 산업 응용 프로그램을위한 구성 요소를 제어하는 데 필요한 모든 디지털 작업을 지원합니다. 광범위한 과학 연구가 반도체 설계의 다음 단계, 특히 나노 미터 길이의 재료에서 양자 역학적 인 거동을 활용하는보다 소형의 효율적인 회로를 설계하기위한 새로운 재료의 응용에 적용되었습니다. 특별한 관심 대상은 근본적으로 다른 차원을 가진 재료입니다. 가장 유명한 예로는 원자 적으로 얇은 탄소 원자의 2 차원 격자 인 그래 핀 (graphene)이 있습니다. 전이 금속 디칼 코게 나이드 (또는 TMDC)는 새로운 반도체 소자에 통합하기위한 유망한 후보자이다. 구성된 전이 금속 황 또는 셀레늄과 같은 몰리브덴 및 텅스텐과 칼 코겐 (또는 16 족 원소) 등을, 그들이 그 속성은 금속 원소가 통상의 금속에서 변경 될 때 급격히 변화 층상 결정 구조를 형성 할 수있는 반도체 에도 초전도체로이. 상이한 TMDC의 도메인을 단일 헤테로 구조 (상이한 조성을 갖는 도메인으로 제조 됨)로 제어 가능하게 제직함으로써, 현존하는 장치와는 별개이고 우수한 특성을 갖는 원자 적으로 얇은 전자 장치를 제조하는 것이 가능할 수있다. 도쿄 메트로폴리탄 대학의 고바야시 유에스 (Yu Kobayashi) 박사와 미야타 야스미츠 (Yasumitsu Miyata) 부교수 팀은 기상 증착법 (vapor phase deposition), 증기 상태의 전구 물질 증착법 원자 적으로 편평한 결정 층을 만드는 표면. 그들이 직면 한 가장 큰 도전 중 하나는 서로 다른 도메인 간의 완벽한 인터페이스를 만드는 것이 었습니다.이 기능은 이러한 장치를 최대한 활용하는 데 필수적인 기능입니다. 이제 그들은 기존 도메인의 가장자리에서 서로 다른 TMDC의 잘 정의 된 결정 스트립을 성장시키기위한 연속 공정을 설계하는 데 성공하여 다른 조성을 가진 20nm의 얇은 스트립을 만들었습니다. 이들의 새로운 공정은 순차적으로 성장 챔버로 공급 될 수있는 액체 전구체를 사용한다. 성장 속도를 최적화함으로써, 그들은 원자적인 직선 가장자리에 완벽하게 연결된 별개의 도메인을 갖는 이종 구조를 성장시킬 수 있었다. 그들은 직접 스캐닝 터널링 현미경 (STM)을 사용하여 링키지를 이미지화하여이상적인 인터페이스가 어떻게 생겼는지에 대한 첫 번째 원칙 수치 시뮬레이션. 팀은 4 개의 서로 다른 TMDC를 사용했으며 레이어 간 레이어 헤테로 구조도 구현했습니다. 원자 적으로 예리한 경계면을 생성함으로써, 전자는 광학 특성뿐만 아니라 전자 전달 및 저항의 정교한 제어를 위해이 2-D 소자의 1 차원 공간에 효과적으로 한정 될 수 있습니다. 이 팀은 비길 데없는 에너지 효율성과 새로운 광학 특성을 가진 장치를 개발할 수 있기를 희망합니다.
추가 탐색 전이 금속 디칼 코게 나이드는 컴퓨터 속도, 메모리를 증가시킬 수 있습니다. 자세한 정보 : Yu Kobayashi 외, 층상 칼 코겐화물에 기초한 2 차원 헤테로 구조의 연속적인 헤테로 에피 택시, ACS 나노 (2019). DOI : 10.1021 / acsnano.8b07991 저널 정보 : ACS Nano 도쿄 메트로폴리탄 대학 제공
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.은하계의 빠른 라디오 버스트 위치에 대해 멀리, 멀리 떨어져있는 방법
키이스 바니 스터, 회화 CSIRO의 오스트레일리아 SKA Pathfinder (ASKAP) 무선 망원경 안테나 29에서보기. 센터에는 위상 배열 피드 수신기, 왼쪽에는 서던 크로스, 오른쪽에는 달이 있습니다. 크레딧 : CSIRO / Alex Cherney, 2019 년 6 월 28 일
천문학 자들은 지난 수십 년 동안 FRB (고속 라디오 버스트)에 대한 사냥을 해왔다. 즉 우주 공간에서 나온 라디오 파와 마지막 밀리 세컨드 만에 불과했다. 그리고 수십 년간의 연구 끝에 우리는 정확히 무엇이 그들을 일으키는 지 정확히 알지 못합니다. 분명히 먼 길 (수십억 광년)을 여행 한 것처럼 매우 강력한 것이어야합니다. FRB는 예측하기 어렵고 감지하기가 어렵 기 때문에 연구하기가 어렵습니다. 하나를 찾으면 어떤 은하계가 작동하는지 올바른 해결책을 얻기 위해 특별한 종류의 망원경이 필요합니다. 대부분의 FRB는 한 번만 나타납니다. 그러나 그 중 몇 퍼센트는 하늘의 같은 지점에서 다시 나타나는 "중계기"입니다 (규칙적인 패턴이 아님). 에서 이번 주에 출판 연구 온라인 과학 , 우리는이 일을 한 일회성 FRB-처음으로 누군가의 홈 은하의 위치를 관리했습니다. 2017 년에 다른 팀이 중계기의 가정용 은하계를 결정했으나 상대적으로 쉬운 일이었습니다. 반복되므로 하늘에있는 다른 위치의 다른 망원경을 가리킬 수 있습니다. 우리의 도전은 훨씬 더 어려웠습니다. 우리의 FRB는 180924라고 불립니다. 우리는 그 이름이 DES J214425.25-405400.81이라는 은하계에서 유래 된 것으로 결정했는데, 이것은 Grus (크레인)의 별자리에서 약 40 억 광년 떨어져 있습니다. 그럼 우리가 어떻게했을까요? 몇 년 동안 우리는 CSIRO의 최신 망원경 인 ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder)를 사용하여 꽤 빠른 무선 파열 을 발견했습니다 . 그러나 지난 몇 달간 우리는 처음으로 FRB를 현지화 할 수있는 새로운 살인자 앱, 즉 실전 재생을 설정했습니다. 우리 중 한 명 (Shivani)은 어느 날 밤 늦게까지 일하면서 이전에 발견 된 FRB를 연구하고 진행중인 ASKAP 관측을 모니터링했습니다. 새벽 1 시경에 ASKAP의 소프트웨어가 작동을 멈추었으며 ASKAP은 어떤 데이터도 기록하지 않고 있음을 알게되었습니다. 그녀는 소프트웨어를 다시 시작하고 잠자리에 들었다. 다음날 아침 Shivani가 일어나서 그녀의받은 편지함을 확인하고 ASKAP이 그녀에게 사랑스러운 메시지를 보냈다는 것을 알았습니다. 그것은 FRB를 발견했습니다!
CSIRO의 오스트레일리아 SKA Pathfinder (ASKAP) 무선 망원경 안테나 29에서보기. 센터에는 위상 배열 피드 수신기, 왼쪽에는 서던 크로스, 오른쪽에는 달이 있습니다. 크레딧 : CSIRO / Alex Cherney
그러나 그것은 의미 이상의 것이 었습니다. 우리는 새로운 실연의 재생이 효과가 있다는 것을 알고, 마침내이 FRB의 집을 찾을 수있었습니다. Keith는 ASKAP의 메시지도 보았고, 그의 집을 응원하며 뛰면서 자신의 아이들을 깨웠다. (그는 기뻐했으며, 아버지는 처음부터 FRB를 찾았다. 그런 다음 10 일간의 데이터 처리, 코딩, 확인 및 이중 검사가있었습니다. 우리는이 버스트의 이름, 주소 및 전화 번호 이상으로 멈출 것입니다. 우리는 팀을 독립적으로 작동하는 두 그룹으로 나눴습니다. 최종 점검을위한 시간이 왔을 때, 우리는 서로의 위에 두 개의 이미지를 넣고 동의했습니다. 두 그룹은이 FRB를 정확히 같은 부분의 하늘로 국한 시켰습니다. 우리는 은하의 크기 안에 위치를 결정했습니다. 거기에 은하가 있다면 우리는 FRB의 집을 알 것입니다. 홈 스위트 홈 우리는 광학 이미지 아카이브를 검색하고 적절한 지점에서 은하를 신속하게 발견했습니다. 그리고 우리는 우리가 은하계를 볼 때 망원경을 작동시킬 때까지 기다리고 있던 세계의 협력자들에게 알렸다. 그들은 Keck, Gemini South 및 European Southern Observatory의 Very Large Telescope에서 가장 큰 광학 망원경 중 3 개를 사용하여 은하계의 상세한 이미지를 만들고 (우리에게 거리를 제공하는) 스펙트럼을 얻습니다.
FRB 180924의 호스트 은하 인 DES J514425.25-405400.81의 틀린 색 이미지.이 이미지는 VLT (Very Large Telescope)로 촬영 한 것입니다. FRB180924는 은하의 중심에서 대략 13,000 광년 떨어진 검은 색 원 안의 어느 곳에서 나왔습니다. 크레딧 : Curtin-ICRAR / Jean-Pierre Macquart
데이터가 들어 왔을 때 모든 것이 놀랐습니다. 우리가 그것을 비교해야만했던 유일한 "가정"은하는 중계기였습니다. 우리 FRB의 은하계는 1,000 배 더 크고 훨씬 오래된 별들이 들어있었습니다. 게다가 우리의 FRB는 일부 천문학 자들이 예상했던 것처럼 은하 중심에서 나온 것이 아니라 그 외곽 (또는 최소한 교외)에서 왔습니다. 적어도 이것은 우리의 FRB가 은하의 중심에있는 거대한 블랙홀에 의해 생산 된 것이 아니라는 것을 의미합니다 (제안 된 많은 아이디어 중 하나). 단지 2 개의 표본을 가지고도 FRB에는 다양한 가정 은하 가 있다고 말할 수 있습니다 . 우주 론적 금광 게다가 파열 된 부분을 파악할 수 있으므로 도구로 사용할 수 있습니다. FRB는 우주를 여행 할 때 물질과 상호 작용하며이 모든 만남에 의해 변경됩니다. 우리는 이러한 변경 사항을 "읽을 수"있고 FRB가 얼마나 멀리 떨어져 왔는지를 결합하여 그들이 만난 문제의 해결 방법을 찾을 수 있습니다. 우리는 이것이 천문학 자들이 수년 동안 초조해하고있는 소위 말하는 "실종 된 물질"을 발견하기를 희망합니다. 이것은 악명 높은 "암흑 물질"(우리가 알지 못하는 특성)이 아니라, 우주 공간에 있어야한다고는하지만 아직 잘 탐지되지 못하고있는 평범한 바리온 물질입니다. 마침내 우리는 우주 회계를 정리할 수있게 될 것입니다. 무슨 가게에 있니? 다음 과제는 우주 론적 진화를 이해할만큼 충분히 많은 FRB를 국한시키고, 그들이 만든 은하의 종류와 궁극적으로 기원의 신비를 풀어내는 것입니다. 재미가 막 시작되었습니다!
추가 탐색 우주 파 탐사는 은하계 우주의 신비를 열어줍니다. 자세한 정보 : KW Bannister et al. 우주의 거리에서 거대한 은하에 국한되는 단일 고속 라디오 버스트, Science (2019). DOI : 10.1126 / science.aaw5903 The Conversation이 제공하는
https://phys.org/news/2019-06-fast-radio-galaxy.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
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
.중력은 원자 적 입자의 동역학과 수학적으로 관련이 있습니다
Catherine Zandonella, Princeton University 야구를 지구로 되돌려 보내고 블랙홀의 성장을 지배하는 중력 (Gravity)은 수학적으로 우리 주위의 모든 문제를 구성하는 아 원자 입자의 특이한 장난과 관련이 있습니다. 신용 : JF Podevin, 2018 년 12 월 18 일
Albert Einstein의 책상은 여전히 Princeton의 물리학과 2 층에 있습니다. 방정식으로 덮인 천장부터 바닥까지 칠판 앞쪽에 위치한이 데스크는 지옥 같은 천재의 정신을 구현 한 것으로 보인다. 그는 현재 부서에 현재있는 거주자들에게 "그래, 아직 해결 했니?"라고 묻는다. 아인슈타인은 하나의 일관된 틀에서 자연 세계를 설명하기 위해 통일 이론에 대한 자신의 목표를 달성하지 못했습니다. 지난 세기 동안 연구자들은 " 표준 모델 "에서 네 가지 알려진 물리적 힘 중 세 가지 사이의 연결 고리를 결합 했지만 네 번째 힘 인 중력은 항상 홀로 존재했습니다. 더이상. Princeton 교수진 및 여기에서 훈련 한 다른 사람들의 통찰력 덕분에 중력은 아인슈타인이 상상했던 방식과는 거리가 멀지 만 추위로부터 끌어 들여지고 있습니다. 아직 "모든 것에 대한 이론"은 아니지만 20 년 전에 내려졌지만 여전히 채워지는이 틀은 아인슈타인의 중력 이론이 다른 물리학 분야와 관련된 놀라운 방법을 보여 주며 연구자들에게 애매한 문제를 해결할 수있는 새로운 도구를 제공합니다 질문. 핵심 통찰력은 야구를 지구로 되돌려 보내고 블랙홀 의 성장을 지배하는 중력 이 수학적 으로 우리 주변의 모든 문제를 구성 하는 원자 입자 의 특이한 장난과 관련 된다는 것입니다. 이 계시는 과학자들이 다른 물리학 분야와는 다른 분야를 이해하기 위해 물리학의 한 분야를 사용할 수있게합니다. 지금까지이 개념은 블랙홀이 온도를내는 이유부터 나비의 박동 날개가 세계의 다른면에서 폭풍을 일으킬 수있는 방법에 이르기까지 다양한 주제에 적용되었습니다. 중력과 원자 입자 사이의 이러한 관계는 물리학을위한 일종의 Rosetta stone을 제공합니다. 중력에 관한 질문을하면, 원자 입자에 관한 설명을 얻을 수 있습니다. 그 반대. 프린스턴의 Eugene Higgins 물리학 교수 인 Igor Klebanov는 1990 년대이 분야의 초기 잉크 링을 생성 한 Igor Klebanov는 "이것은 엄청나게 풍부한 영역으로 밝혀졌습니다. "그것은 많은 물리학 분야의 교차점에 놓여있다." 문자열의 작은 비트에서 이 서신의 씨앗은 1970 년대에 연구원들이 쿼크 (quarks) 라 불리는 작은 원자 입자들을 탐험 할 때 뿌려졌다. 이 실재물들은 양성자 안에 러시아 인형처럼 둥지를 짓고, 차례로 모든 물질을 구성하는 원자를 차지합니다. 그 당시 물리학 자들은 두 개의 양성자를 얼마나 강하게 부딪쳤더라도 양자를 방출 할 수 없다는 것을 알았습니다. 양자는 양성자 안에 갇혀있었습니다. 쿼크 감금에 종사 한 한 사람은 Princeton의 Joseph Henry 물리학 교수 Alexander Polyakov였습니다. 쿼크는 글루온 (gluons)이라고 불리는 다른 입자들에 의해 "함께 접착 (glued)"된다는 것이 밝혀졌습니다. 한동안 연구원들은 글루온이 서로 쿼크를 묶는 줄로 조립 될 수 있다고 생각했습니다. Polyakov는 입자의 이론과 현의 이론 사이의 연결 고리를 훑어 보았지만, 그 작업은 Polyakov의 말로는 "손으로 물결 치고"정확한 예가 없었습니다. 한편, 근본적인 입자가 실제로 진동하는 현 (string)의 작은 비트라는 생각은 1980 년대 중반 이륙하여 "문자열 이론 (string theory)"은 많은 주요 물리학 자의 상상력을 털어 놓았습니다. 아이디어는 간단합니다 : 진동하는 바이올린 끈이 다른 음표를 발생시키는 것처럼, 각 현의 진동은 입자의 질량과 행동을 예고합니다. 수학적 아름다움은 저항 할 수 없었고 입자 만이 아니라 우주 자체를 설명하는 방법으로 끈 이론에 대한 열정이 커졌습니다.
신용 : JF Podevin
Polyakov의 동료 중 한 명인 Klebanov가 1996 년 Princeton의 부교수로 Ph.D.를 받았습니다. 프린스턴 대학에서 10 년 전. 그 해 Klebanov는 대학원생 인 Steven Gubser와 박사후 연구원 인 Amanda Peet과 함께 문자열 이론을 사용하여 글루온에 대한 계산을 한 다음, 그 결과를 블랙홀 이해에 대한 문자열 이론 접근 방식과 비교했습니다. 그들은 두 가지 접근 방식 모두 매우 비슷한 대답을 산출한다는 사실에 놀랐다. 1 년 후, Klebanov는 블랙홀 (black hole)에 의한 흡수율을 연구했고, 이번에는 그들이 정확히 합의한 것을 발견했다. 그 작업은 글루온과 블랙홀의 예에 국한되었습니다. Juan Maldacena는 1997 년에 좀 더 일반적인 관계로 조각을 끌어 들이기 위해 통찰력을 얻었습니다. 그 당시, 박사 학위를 취득한 Maldacena. 프린스턴 대학은 하버드 대 조교수였습니다. 그는 특별한 형태의 중력과 입자를 묘사하는 이론 사이의 일치를 발견했습니다. Maldacena의 추측이 중요하다는 것을 알고, Gubser, Klebanov 및 Polyakov로 구성된 Princeton 팀은 아이디어를보다 정확한 용어로 공식화 한 관련 논문을 작성했습니다. 즉각적으로 아이디어를 얻은 또 다른 물리학 자는 대학 캠퍼스에서 약 1 마일 떨어진 곳에 위치한 독립적 인 연구 센터 인 IAS (Institute for Advanced Study)의 Edward Witten이었습니다. 그는 그 아이디어를 더욱 구체화 한 논문을 저술했으며, 1997 년 말과 1998 년 초에이 세 논문이 결합되어 수문을 열었습니다. "근본적으로 새로운 종류의 연결이었습니다."박사 학위를받은 끈 이론 분야의 리더 인 위튼 (Witten)은 말했다. 1976 년 프린스턴 대학교에서 프린스턴 대학교 물리학과 교수로 재직 한 방문 강사입니다. "20 년 후, 우리는 그걸 완전히 파악하지 못했습니다." 같은 동전의 양면 이 관계는 중력과 원자 입자 상호 작용이 동일한 동전의 양면과 같은 것을 의미합니다. 한 편에는 아인슈타인의 1915 일반 상대성 이론에서 파생 된 중력의 확장판이있다. 다른 측면에서는 원자 입자와 그 상호 작용의 거동을 대략적으로 설명하는 이론이 있습니다. 후자의 이론은 Large Hadron Collider를 포함하여 수많은 실험에서 엄격한 테스트에서 살아남은 물질과 그 상호 작용을 설명하기위한 프레임 워크 인 "표준 모델"(사이드 바 참조)에서 입자와 힘의 카탈로그를 포함합니다. 표준 모델에서 양자 행동은 구워집니다. 우리의 세계는 입자의 수준까지 내려갈 때 양자 세계입니다. 특히 중력은 표준 모델에서 빠져 있습니다. 그러나 양자 행동은 다른 세 세력의 기초입니다. 왜 중력이 면역이어야합니까? 새로운 프레임 워크는 토론에 중력을 불러옵니다. 그것은 정확하게 우리가 알고있는 중력이 아니라 여분의 차원을 포함하는 약간 뒤 틀린 버전입니다. 우리가 알고있는 우주는 4 차원을 가지고 있습니다.이 3 가지는 우주에서 물체를 정확히 나타내는 것인데, 예를 들어 아인슈타인의 책상의 높이, 너비 및 깊이, 그리고 네 번째 시간 차원을 더한 것입니다. 중력 설명은 우주가 5 차원에서 발견 된 위치에 따라 재사용되는 익숙한 4 차원 평면 공간의 복사본을 포함하는 우주로 곡선을 이루게하는 5 차원을 추가합니다. 이 이상하고 곡선적인 시공간은 아인슈타인의 공동 작업자 인 네덜란드의 천문학 자 윌렘 드 시터 (Willem de Sitter ) 이후에 안티 시터 (AdS) 공간으로 불린다 . 1990 년대 후반에 돌파구는이 반대로 시터 공간의 가장자리, 또는 경계의 수학 계산이 등각 장 이론 (conformal field theory, CFT)이라고 부르는 수학적 관계에 의해 기술 된 원자 입자의 양자 행동과 관련된 문제에 적용될 수 있다는 것입니다. 이 관계는 4 개의 시공간 차원에서의 입자 이론과 5 차원에서의 끈 이론 사이에서 이전에 엿볼 수 있었던 링크를 제공합니다. 이 관계는 이제 중력을 입자와 관련시키는 몇 가지 이름으로 이어지지 만 대부분의 연구자들은 AdS / CFT (ADSCFT라고도 함) 서신이라고 말합니다.
신용 : JF Podevin
큰 문제를 해결하기
이 서신에는 많은 실제적인 용도가 있습니다. 예를 들어, 블랙홀을 가져 가라. 늦은 물리학자인 Stephen Hawking은 블랙홀에 열을 방출 할 수있는 얽힌 입자가 있기 때문에 블랙홀에 온도가 발생한다는 것을 발견함으로써 물리학 공동체를 깜짝 놀라게했습니다. 캘리포니아 대학 산타 바바라에서 Tadashi Takayanagi와 Shinsei Ryu가 AdS / CFT를 사용하여 새로운 학습 방법을 발견했습니다. 전문가들의 호감을 사로 잡는 방식으로 Hawking의 통찰력을 확장시키는 기하학적 관점에서의 얽힘. 또 다른 예를 들자면 연구자들은 나비의 날개가 퍼덕 거리는 것과 같이 무작위로 중요하지 않은 사건이 먼 허리케인과 같은 대규모 시스템에 엄청난 변화를 가져올 수 있다고 말하는 카오스 이론을 고정시키기 위해 AdS / CFT를 사용하고 있습니다. 카오스를 계산하는 것은 어렵지만 가능한 가장 혼란스러운 양자 시스템 중 하나 인 블랙홀이 도움이 될 수 있습니다. 스탠포드 대학의 스티븐 셰커 (Stephen Shenker)와 더글라스 스탠포드 (Douglas Stanford)의 말더 나 (Maldacena)와의 작업은 AdS / CFT를 통해 어떻게 블랙홀이 양자 혼란을 모델링 할 수 있는지를 보여줍니다. Maldacena는 AdS / CFT 서신이 답할 수 있기를 희망하는 것은 무한히 밀집된 지역이 특이점이라고 불리는 블랙홀 내부의 질문에 대한 질문입니다. 지금까지 관계는 우리가 외부에서 본 검은 구멍의 그림을 제공한다고 Iris의 Carl P. Feinberg 교수 인 Maldacena가 말했다. Maldacena는 "블랙홀 내부의 특이점을 이해하기를 희망한다"고 말했다. "이것을 이해하면 아마도 빅뱅에 대한 흥미로운 교훈이 될 것입니다." 중력과 현과의 관계는 초기에 Polyakov와 Witten의 작업을 통해, 그리고 나중에 IAS에서 있었던 Klebanov와 Matt Strassler의 작업을 통해 Quark 감금에 대한 새로운 시각을 제시합니다. 그것들은 관계가 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 몇 가지 예일뿐입니다. "그것은 대단히 성공적인 아이디어입니다."Gubser는 프린스턴 물리학 교수입니다. "그것은 한 사람의 시선을 강요합니다. 그것은 당신을 밧줄로 묶어 다른 분야의 밧줄로 만들며, 이론 물리학에 유리한 위치를 제공합니다." 그 관계는 심지어 중력의 양자 본질을 풀 수 있습니다. "양자 관점에서 중력을 이해하는 것은 우리의 최선 단서 중 하나입니다."라고 Witten은 말했습니다. "아직 실종 된 것이 무엇인지 모르기 때문에 궁극적으로 얼마나 큰 그림인지는 알 수 없다." 그럼에도 불구하고 AdS / CFT 서신은 강력한 반면 실제 우주와 정확히 같지 않은 단순한 시공간을 사용합니다. 연구자들은 고온 초전도뿐만 아니라 중 이온의 충돌 모델링에 대한 Gubser의 연구를 포함하여 이론을 일상 생활에보다 폭넓게 적용 할 수있는 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 또한해야 할 일 목록에 기초적인 물리적 원리를 나타내는이 서신의 증거를 개발하고 있습니다. 1909 년 물리학 교수 인 Herman Verlinde 는 아인슈타인의 책상에서 사무실 공간을 공유 하는 물리학과 교수이자 문자열 이론 전문가 인 Herman Verlinde는 말했다 . Verlinde는 "때로는 그가 아직 거기에 앉아 있다고 상상한다. 추가 탐색 Hawking이 어떻게 물리학을 변화 시켰는가? Princeton University에서 제공
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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