새로운 우주 발견은 어떻게 행성이 형성되는지 밝혀줍니다
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Nicolas de Angelis - Voyage
.어떻게 검은 구멍이 은하를 형성 하는가?
에 의해 유럽 우주국 초대 질량 블랙홀에서 폭발하는 초고속 바람이 호스트 은하계의 성간 물질과 상호 작용하여 가스로부터 중심부를 제거하는 방법을 보여주는 작가의 인상. 크레딧 : ESA / ATG medialab, 2019 년 7 월 24 일
ESA의 XMM-Newton X-ray 관측소의 데이터에 따르면 초간 블랙홀 (supermassive black hole)이 성간 물질을 없애는 강력한 바람으로 호스트 은하를 형성하는 방법이 밝혀졌습니다. 새로운 연구에서 과학자들은 PG 1114 + 445로 알려진 활성 은하의 중심에있는 검은 구멍에 대한 XMM-Newton 관측치를 8 년간 분석하여 초고속 바람이 부착 디스크에서 검은 색에 매우 가까운 속도로 방출되는지 보여줍니다 구멍 - 은하의 중앙 부분에있는 성간 물질과 상호 작용한다. 이러한 유출은 이전에 발견되었지만 새로운 연구는 처음으로 주성은과의 상호 작용의 세 단계를 명확하게 밝혀 냈습니다. "이 바람은 과학자들이 몇 년 동안 알고 있었지만 설명 할 수없는 몇 가지 놀라운 상관 관계를 설명 할 수 있습니다."라고 이탈리아 밀라노 국립 연구소 (National Institute of Astrophysics)의 수석 저자 인 Roberto Serafinelli는 말했다. 디. 로마 토르 베르가 타 대학에서 "예를 들어, 우리는 거대 질량 블랙홀 의 질량 과 그것의 호스트 은하 내부의 별의 속도 분산 사이의 상관 관계를 볼 수 있습니다. 그러나 이것이 블랙홀의 중력 효과로 인한 것일 수는 없습니다. 처음으로이 검은 구멍 바람이 어떻게 더 큰 규모로 은하에 영향을 미쳐서 아마도 누락 된 링크를 제공하는지 보여줍니다. " 천문학 자들은 이전에 supermassive black holes 를 포함하고있는 은하 의 고밀도 중앙 영역 인 활성 은하 핵에 의해 방출 된 X 선 스펙트럼에서 두 가지 유형의 유출을 감지했다 . 고도로 이온화 된 가스로 만들어진 이른바 초고속 유출 (UFO)은 최대 40 %의 속도로 빛의 속도로 이동하며 중앙 블랙홀 부근에서 관찰 할 수 있습니다. 웜 업소버 (warm absorbers)라고 불리는 더 느린 유출은 수백 km / s의 훨씬 낮은 속도로 여행하며 입자 밀도 및 이온화와 같은 유사한 물리적 특성을 주변의 성간 물질에가집니다. 이러한 느린 유출은 은하계에서 더 먼 거리에서 감지 될 가능성이 더 큽니다. 새로운 연구에서, 과학자들은 UFO의 속도와 따뜻한 흡수체의 물리적 성질을 결합한 세 번째 유형의 유출을 설명합니다. "우리는 이것이 UFO가 성간 물질에 닿았을 때 스노우 뿌리처럼 쓸어 버리는 지점이라고 믿습니다."라고 Serafinelli는 말했다. "우리는이 단계에서 UFO가 성간 물질에 침투하고 있기 때문에 이것을 '동반 초고속 유출'이라고 부릅니다. 이것은 바다에 바람을 보내는 보트와 유사합니다." 이 연루는 블랙홀에서 수십에서 수백 광년 떨어져 있습니다. UFO는 성간 물질을 점차적으로 은하의 중심부에서 밀어내어 가스로부터 제거하고 초 거대 블랙홀 주변의 물질의 부착을 늦춘다. 모델이 이러한 유형의 상호 작용을 예측하기 전에는 현재 연구가 3 단계의 실제 관찰을 처음으로 제시합니다. "XMM-Newton 데이터에서, 우리는 내부 UFO에 의해 아직 방해받지 않은 은하 중심으로부터 먼 거리에서 물질을 볼 수 있습니다."라고 Tor Berergata의 공동 저자 인 Francesco Tombesi와 NASA의 Goddard Space는 말했다. 비행 센터. "우리는 또한 UFO가 성간 물질과 상호 작용하기 시작한 은하의 핵 근처에있는 블랙홀에 더 가까운 구름을 볼 수 있습니다." 이 첫 번째 상호 작용은 UFO가 블랙홀을 떠난 지 수년 후에 발생합니다. 그러나 UFO의 에너지는 상대적으로 작은 블랙홀이 중력의 범위를 훨씬 넘어서는 물질에 충격을 가하게합니다. 과학자에 따르면, supermassive 블랙홀은 유출을 통해 주변 환경으로 그들의 에너지를 전송하고 형성을 중지 할 수있는 가스에서 은하계의 중앙 영역을 점차적으로 제거. 사실, 은하계는 오늘날 진화의 초기 단계에서 사용 된 것보다 훨씬 적은 빈도로 별을 생산합니다. Serafinelli는 "이것은 유출이 감지 된 여섯 번째시기입니다. "이것은 매우 새로운 과학입니다. 유출 의 이러한 단계 는 이전에 별도로 관찰되었지만 그 사이의 연결은 지금까지 명확하지 않았습니다." XMM-Newton의 전례없는 에너지 분해능은 세 가지 유형의 유출에 해당하는 세 가지 유형의 기능을 구분하는 데 중요했습니다. 미래에 ESA의 Advanced Energy Astrophysics, Athena와 같은 새롭고 더 강력한 관측소를 통해 천문학 자들은 수십만 개의 초대 질량 블랙홀을 관찰 할 수있어 유출을보다 쉽게 감지 할 수 있습니다. XMM-Newton보다 100 배 이상 민감한 Athena는 2030 년대 초에 출시 될 예정입니다. ESA의 XMM-Newton 프로젝트 과학자 Norbert Schartel은 "하나의 소스를 찾는 것은 훌륭하지만 우주에서이 현상이 일반적이라는 것을 알고 있으면 진정한 돌파구가 될 것"이라고 말했다. "XMM-Newton을 사용해도 향후 10 년 내에 더 많은 소스를 찾을 수있을 것입니다." 미래에 더 많은 데이터가 supermassive 블랙홀과 그들의 호스트 은하 사이의 복잡한 상호 작용을 자세히 밝혀 내고 천문학 자들이 수십억 년 동안 관찰 한 별 형성의 감소를 설명하는데 도움이 될 것입니다.
추가 탐색 허블은 큰 마음으로 작은 은하계를 관찰합니다. 추가 정보 : Roberto Serafinelli 외. PG1114 + 445, 천문학 및 천체 물리학 (2019) 에서 다 위상 퀘이사 방식 유출 . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201935275 저널 정보 : 천문학 및 천체 물리학 에 의해 제공 유럽 우주국
https://phys.org/news/2019-07-black-holes-galaxies.html
.원자를 조작하는 재미있는 방법
에 의해 CORDIS 크레딧 : Jurik Peter, Shutterstock, 2019 년 7 월 17 일
기존 슈퍼 컴퓨터의 범위를 훨씬 넘어서서 계산을 수행 할 수있는 잠재력으로 인해, 특정 양자 물리 현상을 이용하는 기계는 세계가 복잡한 문제를 해결하는 방식을 바꿀 것으로 예상됩니다. 그들은 과학자들이보다 효율적인 태양 전지와보다 효과적인 약물을 개발할 수 있도록 도울 것이며 심지어 인공 지능에도 영향을 미칠 것입니다. 두 가지 상태 중 하나 인 0 또는 1에있는 이진 비트를 조작하여 작동하는 오늘날의 컴퓨터와 달리 양자 컴퓨터는 큐 비트 또는 양자 비트를 사용하기 때문입니다. 이것은 한 번에 여러 값을 저장할 수있는 능력을 가진 원자 또는 기본 입자 (예 : 스핀)의 상태를 나타냅니다.이 현상을 중첩이라고합니다. 그러한 시스템은 양자 얽힘 (quantum entanglement)의 개념을 포함하는데, 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)은 한 때 멀리서 유령 같은 행동을 부른 적이있다. 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 관계없이 서로 독립적으로 설명 할 수는 없습니다. 이 얽힘 속성 덕분에 개별 큐 비트는 서로 연결되어 나머지 레지스터에 대한 정보를 가질 수 있습니다. 이를 통해 양자 컴퓨터는 데이터를 동시에 또는 순차적으로 처리 할 수 있으며 알고리즘은 기록적인 시간 내에 실행됩니다. 그러나, 얽힘을 생성하고 큐 비트를 관리하는 것은 진정한 도전입니다. 많은 양의 양자 시스템에 대한 과학자들의 이해를 향상시키는 데 큰 진전을 이룬 EU 기금 RYSQ 프로젝트에 참여하십시오. 프로젝트는 2018 년에 끝났지 만, 오르후스 대학의 프로젝트 파트너 인 과학자, 게임 개발자 , 디자이너 및 비주얼 아티스트 팀 은 최근 복잡한 시스템과 관련된 역학을 가르치는 즐거운 방법을 개발했습니다. 팀은 Rydbergator라는 게임 및 시뮬레이터가 양자 컴퓨팅 분야에 도움이 될 수 있다고 생각합니다 . 어떻게 작동합니까? 게임은 먼 거리에서 서로 상호 작용 하는 원자에 초점을 맞 춥니 다 . 팀의 웹 사이트에서 볼 수 있듯이이 게임은 덴마크 물리학자인 Niels Bohr의 원자 모형을 사용합니다. 원자 모형 내부의 전자가 다른 상태로 점프하고 있습니다. 이들은 기저 상태 와 여기 상태 로 알려져 있습니다. 바닥 상태는 전자가 정상적으로 차지하는 에너지 수준을 가리 킵니다 . 여분의 에너지가 주어지면, 예를 들어 광자 나 빛의 패킷을 흡수하거나 근처의 원자 또는 입자와 충돌하면 전자가 흥분 될 수 있습니다. 같은 웹 사이트는 "이 모델은 스웨덴 과학자 요하네스 리 버그 (Johannes Rydberg)의 분광학 연구를 설명하고 있으며, 특히 태양계의 바깥 행성과 마찬가지로 전자가 큰 거리에서 원자핵을 도약시킬 수 있음을 보여줍니다. 원자핵 전자가 이온 핵으로부터 멀리 떨어진 궤도에 놓인 Rydberg 국가라고 불린다. " 그런 일이 발생하면 멀리있는 다른 원자의 전자도 그 움직임에 영향을받습니다. 그 결과 큰 원자의 앙상블에있는 복잡한 원자핵 및 여기 원자의 패턴이 생깁니다. Rydberg Quantum Simulators (RYSQ) 프로젝트는 다양한 양자 시뮬레이션 을 처리하기 위해 Rydberg 원자의 다양성을 이용하기 위해 설정되었습니다 . 비디오는 게임의 기능을 제시하고 시청자가 게임을 탐색하고 Rydberg 주에 원자의 여기를 시뮬레이션하도록 초대합니다.
추가 탐색 거대 분자의 직접 관찰 추가 정보 : RYSQ 프로젝트 웹 사이트 : qurope.eu/projects/rysq 코디 스가 제공
https://phys.org/news/2019-07-fun-atoms.html
.새로운 우주 발견은 어떻게 행성이 형성되는지 밝혀줍니다
에 의해 다트머스 대학 (Dartmouth College) 젊은 별의 밝기에 관한 데이터는 외계 행성 DS Tuc Ab의 발견을 이끌었다. 빨간색 화살표는 행성이 지구와 행성의 주인공 사이를 횡단 한 '통과'를 표시합니다. 크고 부드러운 변화는 젊음의 결과 인 별에 의해 발생합니다. 신용 : Elisabeth Newton, 2019 년 7 월 25 일
다트머스 대학 (Dartmouth College)의 연구원은 The Astrophysical Journal Letters 지에 게재 된 한 연구에 따르면 가장 밝고 젊은 별들 중의 하나를 선회하는 행성을 발견했다 . 약 4 천 5 백만 세의 나이에 별과 그 행성은 행성 기관이 어떻게 형성되는지에 대한 귀중한 정보를 제공 할 수 있습니다. 그것의 외부 때문에 외계 행성으로 알려진 태양계 행성은 NASA의 환승 외계 행성 설문 조사 위성 (TESS) 임무의 일환으로 발견되었다. 외계 행성 발견의 수천은 이미 만들어졌지만, 상대적으로 어린 별들을 빙빙 돌며 발견 된 소수는 소수에 불과하다 . DS Tuc Ab로 알려진 다트머스 연구에서 관찰 된 외계 행성은 행성 시대에 "전 사춘기"로 간주 될 수 있습니다. 그 행성은 더 이상 자라지 않지만 어린 나이 때문에 호스트 스타 로부터 오는 방사선의 결과로 대기 가스를 잃는 것과 같은 빠른 변화를 겪고있다 . 행성은 성숙에 도달하기까지 수억 또는 수십억 년이 걸릴 수 있습니다. 그 과정이 실시간으로 관찰 될 수 없으므로, 연구자들은 젊은 별 주위의 행성을 찾고 활동중인 과정을 파악하고 행성이 어떻게 형성되고 진화 하는지를 배웁니다. "다트머스 대학 (Dartmouth College)의 물리학 및 천문학 조교수 인 엘리자베스 뉴턴 (Elisabeth Newton)은"천문학의 전반적인 목표 중 하나는 우리가 여기에 어떻게 왔는지, 태양계와 은하가 어떻게 그리고 왜 생겨나는지에 대한 큰 그림을 이해하는 것입니다. "우리 자신과 다른 태양계 (특히 젊은 태양계)를 발견함으로써 지구와 우리 태양계가 왜 그런 방식으로 진화했는지를 배우기를 희망 할 수 있습니다." DS Tuc Ab는 해왕성과 토성의 크기 사이에서 지구 크기의 약 6 배입니다. 크기를 감안할 때 우리 태양계 의 거대한 행성 과 비슷한 구성을 가지고있을 가능성이 큽니다 . 외계 행성은 2 개의 태양을 가지고 있으며 불과 8 일 만에 주성분 주위에 하나의 완전한 궤도를 만듭니다. 이 행성은 2018 년 11 월에 NASA 인공위성에 의해 처음 관찰되었으며 NASA의 Spitzer Space Telescope 및 SALT와 같은 지상 및 우주 기반 관측소의 데이터를 사용하여 Dartmouth 팀에 의해 3 월에 확인되었습니다. 이 행성은 지구로부터 약 150 광년 떨어져 있습니다. 각 빛의 해는 6 조 마일 아래의 거리에 불과합니다. "행성이 이렇게 밝고 잘 알려진 젊은 별을 궤도에 선회했기 때문에이 발견을 확인했을 때 우리는 정말 흥분했다. 우리 팀 전체가이 태양계에 관해 할 수있는 모든 것을 배우기 위해 함께 노력했다"고 뉴턴은 말했다. 채플 힐 (Chapel Hill)에있는 노스 캐롤라이나 대학교 (University of North Carolina), 오스틴 (Austin)에있는 텍사스 (Texas) 대학 및 전 세계의 다른 연구 센터가 있습니다. NASA의 테쓰 (TESS) 사명은 대중 교통 수단을 사용하여 근처의 별 주변의 행성을 찾고 있습니다. 이 접근법은 행성이 지구와 행성의 주인공 사이를 통과 할 때 빛이 차단되는 시점을 감지합니다. 연구원은 발견을 확인하기 위해 다른 망원경의 관측을 검토합니다. "별의 밝기는 우리가 자세히 조사 할 수있게 해줍니다. 왜냐하면 더 많은 광자를 가지고 있기 때문에 당신은 더 나은 통계를 얻을 수 있기 때문입니다 .TESS 없이는 특별한 나이와 특이한 행성 크기로 이러한 종류의 발견이 가능하지 않을 것입니다. 행성은 처음 형성되었을 때 더 크며, 시간이 지남에 따라 식어 대기를 잃을수록 작아지는 것으로 생각됩니다. 이 행성은 여전히 형성 중이기 때문에 팀은 실제의 대기 증발을 감지하기를 희망합니다. 이 과정을 이해하면 연구원은 향후 수십억 년 동안 외계 행성에 일어날 일을 예측할 수 있으며 대기 탈출이 지구를 포함한 구형 행성에 어떻게 영향을 미쳤는지를 이해하는 데에도 사용될 수 있습니다. "우리는이 행성의 대기를보고 젊은 나이 에 어떤 행성 이 생겼는지를 보여주는 스냅 샷을 제공 할 수 있기를 바랍니다 ."라고 Newton은 말했습니다. TESS 인공위성은 2018 년 4 월 18 일에 발사되었다. NASA에 따르면 TESS 임무는 생명을 유지할 수있는 외계 행성을 포함하여 외계 행인을 찾기 위해 태양 근처에서 가장 밝은 별 20 만 개를 조사 할 예정이다. 연구팀은 DS Tuc Ab의 크기를 알고 있지만 전체 질량은 알려지지 않았습니다. 이것은 팀이 현재 행성의 밀도와 구성에 대해 말할 수있는 것을 제한합니다. 별의 밝기 덕분에 미래의 연구는 행성의 질량을 측정하거나 대기 중에 존재하는 분자를 결정할 수 있습니다.
추가 탐색 NASA의 TESS 임무는 아직 가장 작은 행성을 찾습니다. 더 자세한 정보 : Elisabeth R. Newton 외, TESS Hunt for Young and Maturing Exoplanets (THYME) : 45 Myr Tucana-Horologium 협회의 행성, The Astrophysical Journal (2019). DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ab2988 저널 정보 : 천체 물리 학회지 , 천체 물리 학회지 Dartmouth College 제공
https://phys.org/news/2019-07-space-discovery-planets.html
.테라 헤르츠 갭 닫기 : 초소형 레이저는 새로운 센서를 향한 중요한 발걸음입니다
에 의해 프린스턴 대학 새로운 이미징 기술은 고체의 화학적 조성을 빠르게 측정합니다. 샘플 피임약의 일반적인 이미지가 왼쪽에 표시되어 있습니다. 오른쪽에서 테라 헤르츠 주파수가있는 동일한 표면을 보면서 다양한 색상의 다양한 성분을 나타냅니다. 이러한 이미지는 의약품 제조 및 의료 진단 및 치료의 품질 관리 및 개발을 지원합니다. 신용 : Sterczewski 외. 2019 년 7 월 24 일
의약품의 분자를 빠르게 측정하거나 환자의 피부 조직을 분류 할 수있는 휴대용 스캐너를 개발하는 주요 단계에서 연구자들은 마이크로 칩에 들어가기에 충분하고 작고 효율적인 레이저를 사용하는 이미징 시스템을 만들었습니다. 이 시스템은 라디오 파보다는 높지만 열 화상 진단에 사용되는 장파 적외선보다 낮은 테라 헤르츠 주파수 에서 전자기 방사 를 방출하고 감지 합니다. 테라 헤르츠 (terahertz) 방사선을 이용한 이미징 은 오랫동안 엔지니어들의 목표 였지만,이 주파수 범위에서 작동하는 실제 시스템을 만드는 어려움은 대부분의 어플리케이션을 방해하고 엔지니어들이 "테라 헤르츠 갭 (terahertz gap)"이라고 부른 결과를 낳았습니다. 프린스턴 대학교 (Princeton University)의 전기 공학 부교수이자 연구팀의 리더 중 한 사람인 제라드 위 모키 (Gerard Wysocki)는 "여기 에는 움직이는 부품이없고 반도체 칩에서 직접 테라 헤르츠 방사선을 방출 하는 혁신적인 기술 이있다. . 테라 헤르츠 (Terahertz) 방사선은 직물 및 플라스틱과 같은 물질에 침투 할 수 있고, 비 이온화되어 의료 용도로 안전하며, 다른 주파수에서 이미지화하기 어려운 물질을 보는 데 사용될 수 있습니다. 저널 Optica 의 6 월호에 게재 된 논문에 설명 된 새로운 시스템 은 신속하게 분자의 정체와 배열을 조사하거나 구조적 손상을 물질에 노출시킬 수 있습니다. 이 장치는 정확한 주파수로 안정적인 방사선 빔을 사용합니다. 이 설정은 주파수 빗 (frequency comb)이라고 불리우며,이 설정에는 서로 다른 잘 정의 된 방사 주파수를 방출하는 여러 "치아"가 포함되어 있기 때문에이 설정을 주파수 빗이라고합니다. 방사선은 시료 물질 내의 분자와 상호 작용합니다. 이중 빗 구조 (dual-comb structure)는 계측기가 반사 된 방사선을 효율적으로 측정 할 수있게합니다. 반사 된 방사선 에서 고유 한 패턴 또는 스펙트럼 서명 을 사용하여 연구자는 샘플의 분자 구성을 식별 할 수 있습니다. 현재의 테라 헤르츠 이미징 기술은 생산 비용이 높고 조작이 번거롭지 만 새로운 시스템은 비용이 적게 드는 초고속 이미지를 생성 할 수있는 반도체 설계를 기반으로합니다. 이 속도는 생산 라인 및 기타 빠른 속도로 사용되는 제약 정제의 실시간 품질 관리에 유용 합니다. Wysocki는 "태블릿이 100 밀리 초마다 지나가고 있다고 가정하면 일관된 구조를 유지하고 있는지, 예상되는 모든 성분이 충분한 지 확인할 수 있습니다. 연구진은 개념 증명으로 의약품 형태의 포도당, 유당 및 히스티딘에 공통적 인 불활성 성분이 포함 된 3 개의 구역이있는 정제를 만들었습니다. 테라 헤르츠 이미징 시스템은 각 성분을 확인하고 그 사이의 경계를 밝혀 냈습니다. 또한 하나의 화학 물질이 다른 영역으로 흘러 들어간 약간의 반점도있었습니다. 이러한 유형의 "핫스팟"은 활성 성분이 타블렛에 적절하게 혼합되지 않은 경우에 발생하는 의약품 생산의 빈번한 문제를 나타냅니다. 팀은 또한 미국 분기를 이미지화하여 시스템의 해상도를 시연했습니다. 독수리의 날개 깃 같은 미세한 세부 사항 ( 1/5 밀리미터 크기의 작은 크기)이 선명하게 보입니다. 이 기술로 인해 테라 헤르츠 이미징 의 산업 및 의료용 사용 은 이전보다 훨씬 더 실현 가능하지만 아직 실용적인 응용 프로그램의 주요 장애물 인 저온으로 냉각해야합니다. 많은 연구자들이 현재 실온에서 작동 할 수있는 레이저를 연구하고 있습니다. 프린스턴 연구팀은 듀얼 - 빗 하이퍼 스펙트 럴 이미징 기술이 새로운 실내 온도 레이저 소스와 잘 작동 할 것이므로 더 많은 용도를 열 수 있다고 말했다. 비 이온화이기 때문에 테라 헤르츠 방사선 은 환자에게 안전하며 잠재적으로 피부암 진단 도구로 사용될 수 있습니다. 또한이 기술의 이미지 금속 능력은 비행중인 물체에 맞은 후 손상을 입기 위해 비행기 날개를 테스트하는 데 적용 할 수 있습니다. Wysocki 외에도,이 신문의 프린스턴 저자는 이전의 대학원생 인 Lukasz Sterczewski (현재 NASA의 Jet Propulsion Laboratory의 박사후 학자)와 동료 연구 학자 Jonas Westberg입니다. 다른 공동 저자는 매사추세츠 공과 대학교의 Yang Yang, David Burghoff 및 Qing Hu입니다. Sandia National Laboratories의 존 리노 (John Reno) 이 연구에 대한 지원은 부분적으로 국방부 고등 연구 계획국과 미 에너지 부 (US Department of Energy)에 의해 제공되었다.
추가 탐색 빔 균형 : 열 기계 마이크로 기계가 테라 헤르츠 방사선을 감지합니다. 자세한 정보 : Lukasz A. Sterczewski 외, 듀얼 칩 스케일 빗을 이용한 Terahertz 하이퍼 스펙트 랄 이미징, Optica (2019). DOI : 10.1364 / OPTICA.6.000766 저널 정보 : Optica Princeton University에서 제공
https://phys.org/news/2019-07-terahertz-gap-tiny-laser-important.html
.기후는 지난 2000 년보다 더 빨리 온난화되고 있습니다
에 의해 베른 대학 지난 2,000 년 동안 지구 평균 온난화 / 냉각 속도. 빨간색은 재건 된 온도가 증가한 기간 (각 51 년 간)입니다. 전세계 기온은 파란색 기간 동안 감소했다. 녹색 선은 인위적 영향이없는 최대 예상 온난화 율이 세기 당 0.6도 미만임을 보여줍니다. 기후 모델 (파선 오렌지 라인)은 자연적인 상한을 잘 시뮬레이션 할 수 있습니다. 세기 당 1.7도 이상에서 현재의 온난화 율은 예상 된 자연적 온난화 율보다 상당히 높으며 이전 세기의 모든 값보다 높습니다. 1850 년 이후의 기 계적 측정 (검정)은이 수치를 확인합니다. 학점 : 베른 대학, 2019 년 7 월 24 일
많은 사람들이 "작은 빙하기"(약 1300 년에서 1850 년까지)에 대한 명확한 그림을 가지고 있습니다. 그것은 네덜란드 운하에서 스케이트를 타는 사람들과 고산 계곡으로 멀리 전진하는 빙하를 보여주는 그림이 특징입니다. 수세기 동안 유럽에서 대단히 차가웠다는 것은 예를 들어 역사적 그림뿐만 아니라 나무 고리를 사용하는 수많은 온도 재구성에 의해 입증됩니다. 북아메리카에 대해서도 유사한 복원이 있었기 때문에, "작은 빙하기"와 비슷한 유명한 "중세 온난기"(약 700-1400 년)는 전 지구적인 현상이었던 것으로 추측됩니다. 그러나 베른 대학 (University of Bern)의 Oeschger 기후 변화 연구 센터의 라파엘 노이 콤 (Raphael Neukom)이 이끄는 국제 그룹은 이러한 전세계 기후 변동의 매우 다른 그림을 그렸다.자연 및 Nature Geoscience 의 보충 자료에서 팀은 지난 2,000 년 동안 전 세계에 걸쳐 따뜻하고 추운 기간이 일정했다는 증거가 없음을 보여줍니다. 과거의 기후 변동은 지역마다 다양했다. "작은 빙하기 동안 그것은 전 세계에서 일반적으로 더 추웠다는 것이 사실입니다."라파엘 노이 콤 (Raphael Neukom)은 다음과 같이 말합니다 : "동시에 모든 곳에서 발생하는 것은 아니지만, 산업화 이전의 덥고 차가운시기의 절정기는 각기 다른시기에 발생했습니다 . " 베른 (Bern)의 기후 과학자에 따르면, 지구상에서 동시에 발생하는 기상의 가설은 유럽과 북아메리카의 기후 역사에 의해 정의 된 인상 때문이었습니다. 지구의 다른 지역에서 온 데이터가 없다면이 개념은 전체 행성에 적용되어 지난 2000 년 동안 상대적으로 차갑거나 따뜻한 기간이 세계적으로 동시적인 현상이 될 것이라는 기대를 불러 일으켰다. 그러나 지금은 그렇지 않다는 것이 밝혀졌습니다. 네이처 (Nature) 의 연구 저자들은 산업화 이전 시대의 지역 기후가 주로 기후 시스템 자체의 무작위 변동에 의해 주로 영향을 받았다고 설명했다. 화산 분출이나 태양 활동과 같은 외부 요인은 수십 년 또는 수세기 동안 전 세계에서 눈에 띄게 따뜻하거나 차가운 기온을 유발할 정도로 강렬하지 않았습니다. 연구자들은 국제 연구 컨소시엄 PAGES의 데이터베이스 (과거 글로벌 변화, http://www.pastglobalchanges.org)은 지난 2000 년 동안의 5 개의 산업화 이전 기후시기에 대한 조사를 위해 기후 데이터에 대한 포괄적 인 개요를 제공합니다. 나무 고리 외에도 얼음 코어, 호수 퇴적물 및 산호의 자료도 포함됩니다. 결과를 테스트에 실제로 반영하기 위해 Raphael Neukom이 이끄는 팀은 여섯 가지 통계 모델을 사용하여 이러한 데이터 세트를 분석했습니다. 이것은 절대 온도의 계산뿐만 아니라 극심한 온난하거나 차가운 수십 년과 세기의 확률을 계산할 수있게 해줍니다. 그 결과 조사가 진행되는 동안 전 세계적으로 일관된 그림이 나타나지 않았습니다. "최저 온도와 최고 온도는 각기 다른 지역에서 차이가있었습니다."라고 Raphael Neukom은 말합니다. 현재 온난기가 처음으로 전 세계에서 일어나고 있습니다. 결과는 최근의 역사와 매우 다른 것처럼 보입니다. 두 연구 모두 지난 2000 년 중 가장 따뜻한시기가 20 세기에 가장 많았 음을 보여줍니다. 그들은 또한 이것이 지구의 표면의 98 % 이상에 해당하는 경우를 보여줍니다. 이것은 현대의 기후 변화가 무작위적인 변동으로 설명 될 수는 없지만 인위적인 CO2 및 기타 온실 가스 배출로 설명 될 수 있습니다. 지금까지 우리가 알지 못했던 것은 20 세기의 평균 지구 기온이 적어도 2000 년 전보다 더 높을뿐만 아니라 지구 온난화가 처음으로 동시에 지구 전체에 영향을주고 있다는 것입니다 . 지구 온난화의 속도는 지금까지 결코 높지 않았습니다.
추가 탐색 민감한 기후는 더 변덕스러운 기후입니다. 추가 정보 : 전 산업 공통적 인 시대, DOI : Nature Geoscience (2019)에 대한 전 세계적으로 일관된 따뜻하고 추운시기의 증거가 없음 . 10.1038 / s41586-019-1401-2 DOI : 10.1038 / s41586-019-1401-2 저널 정보 : Nature Geoscience , Nature Bern 대학 제공
https://phys.org/news/2019-07-20th-century-unmatched-years.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
.Microrobots는 종양 치료에 대한 약속을 보여줍니다
에 의해 캘리포니아 기술 연구소 창자 안에있는 마이크로 로봇의 예술가 삽화. 크레딧 : Caltech, 2019 년 7 월 25 일
병든 신체 부위에 대한 치료를 목표로 삼는 것은 의학만큼 오래 된 연습입니다. 반창고는 피부가 무릎에 놓입니다. 가려운 눈에 들어갑니다. 부러진 팔이 던지기. 그러나 종종 우리를 괴롭히는 것은 몸 안에 있으며 도달하기가 쉽지 않습니다. 그러한 경우 수술이나 화학 요법과 같은 치료가 필요할 수 있습니다. Caltech의 엔지니어링 및 응용 과학부의 한 쌍의 연구원은 전혀 새로운 형태의 치료 용 마이크로 로봇을 연구 중이며, 이는 신체 외부의 모니터링 및 제어를받는 동안 신체 내부의 특정 부위에 약물을 전달할 수 있습니다. 는 " 마이크로 로봇의 당신은 당신이 그것을 필요로하는 곳에에 micromachinery 권리를 얻을 수 있기 때문에 개념은 정말 멋지다"Lihong 왕, 의료 공학 및 전기 공학의 캘리포니아 공과 대학의 브렌 교수는 말한다. " 약물 전달 일 수도 있고 미리 디자인 된 미세 수술 일 수도 있습니다 ." 마이크로 로봇은 의학 공학 교수 인 Wang and Wei Gao의 공동 연구 프로젝트이며 소화관 종양 치료를위한 것입니다 . 마이크로 로봇은 마그네슘 금속의 미세한 구로 이루어져 있으며 소화에 저항하는 고분자 인 금 및 파릴 린 (parylene)의 얇은 층으로 코팅되어 있습니다. 레이어는 구의 원형 부분을 밝혀 냈습니다. 마치 현창과 같습니다. 마그네슘의 노출 된 부분은 소화관의 체액과 반응하여 작은 거품을 생성합니다. 기포의 흐름은 제트와 같이 작용하고 그것이 가까운 조직과 충돌 할 때까지 구를 앞으로 추진합니다. 스스로를 확대 할 수있는 마그네슘 구형 마이크로 로봇은 흥미로울 수도 있지만 특히 유용하지는 않습니다. 그것들을 참신함에서 약을 전달하기위한 수단으로 바꾸기 위해, 왕과 가오는 그들에게 약간의 수정을가했습니다. 먼저, 약물 층이 개별 미세 구와 그 파릴 렌 코트 사이에 끼어 있습니다. 그런 다음 위의 가혹한 환경에서 마이크로 로봇을 보호하기 위해 파라핀 왁스로 만든 마이크로 캡슐에 싸여 있습니다. 이 단계에서 구체는 마약을 운반 할 수 있지만 여전히 원하는 위치로 전달할 수있는 중요한 능력이 부족합니다. 이를 위해 Wang과 Gao는 적외선 레이저 빛의 펄스를 사용하는 Wang이 개발 한 기술인 PACT (photoacoustic computed tomography)를 사용합니다. 적외선 레이저 빛은 조직을 통해 확산되어 적혈구의 산소 운반 헤모글로빈 분자에 흡수되어 분자가 초음파를 진동시킵니다. 초음파 진동은 피부에 밀착 된 센서에 의해 감지됩니다. 이러한 센서의 데이터는 신체의 내부 구조 이미지를 생성하는 데 사용됩니다. 이전에 Wang은 유방 종양 또는 심지어 개별 암 세포를 확인하는 데 PACT의 변형을 사용할 수 있음을 보여주었습니다. 마이크로 로봇과 관련하여이 기술은 두 가지 일을합니다. 첫 번째는 이미징입니다. PACT를 사용함으로써 연구자들은 소화관에서 종양을 발견하고 PACT 영상에 강하게 나타나는 마이크로 로봇의 위치를 추적 할 수 있습니다. 일단 마이크로 로봇이 종양 근처에 도착하면 고출력 연속파 근적외선 레이저 빔을 사용하여 활성화시킵니다. 마이크로 로봇은 적외선을 매우 강하게 흡수하기 때문에 잠시 가열되어 주변의 왁스 캡슐이 녹아 소화액에 노출됩니다. 그 시점에서, 마이크로 로봇의 버블 젯 (bubble jet)이 활성화되고 마이크로 로봇이 득실 거리기 시작합니다. 제트기는 조종 할 수 없다. 그래서이 기법은 일종의 엽총 접근법입니다. 마이크로 로봇이 모두 목표 영역에 부딪히는 것은 아니지만 많은 것들이 가능합니다. 그들이 할 때, 그들은 표면에 달라 붙고 그들의 약물 페이로드를 공개하기 시작합니다. "이 마이크로 모터는 소화관의 점액을 침투하여 오랫동안 머물러있을 수 있습니다. 이로 인해 약의 전달이 향상됩니다."라고 Gao는 말합니다. "그러나 그들은 마그네슘으로 만들어 졌기 때문에 생체 적합성과 생분해 성이 있습니다." 동물 모델의 실험에 따르면 마이크로 로봇은 의도 한대로 작동하지만 가오와 왕은 연구를 계속 추진할 계획이라고합니다. "우리는 병이있는 영역에 도달하여 마이크로 로봇을 활성화 할 수 있다는 개념을 보여주었습니다."라고 Gao는 말합니다. "다음 단계는 그들의 치료 효과를 평가하는 것입니다." Gao는 또한 다른 종류의 추진 시스템과 함께 신체의 다른 부분에서 작동 할 수있는 마이크로 로봇의 변형을 개발하고 싶다고 말합니다. Wang은 자신의 목표가 PACT 시스템이 마이크로 로봇과 어떻게 상호 작용 하는지를 개선하는 것이라고 말했습니다. 그것이 사용하는 적외선 레이저 광선은 신체의 더 깊은 곳곳에 도달하기가 다소 어려워 보이지만 더 멀리 침투 할 수있는 시스템을 개발할 수 있어야한다고 그는 말한다.
추가 탐색 Micorobots는 우리가 셀룰러 물질로 작업하는 방식을 바꿉니다. 더 자세한 정보 : Zhiguang Wu 외, 생체 내에서 장 내 표적 항법을위한 광 음향 컴퓨터 단층 촬영 (photoacoustic computed tomography)에 의해 유도 된 마이크로 로봇 시스템, Science Robotics (2019). DOI : 10.1126 / scirobotics.aax0613 저널 정보 : Science Robotics 캘리포니아 공과 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-07-microrobots-tumors.html
.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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