Quasar 3C 279의 심장부에 뭔가 숨어 있습니다
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.충돌하는 은하에서 나오는 강력한 제트의 최초 사진 증거
에 의해 클렘 슨 대학 Seyfert 1 은하 인 TXS 2116-077 (오른쪽 참조)은 TXS 중심에 상대적인 제트를 생성하는 비슷한 질량의 다른 나선 모양의 은하와 충돌합니다. 두 은하계에는 활동적인 은하 핵 (AGN)이 있습니다. 크레딧 : Vaidehi Paliya, 2020 년 4 월 7 일
Clemson University College of Science 연구팀은 국제 동료들과 공동으로 두 개의 충돌하는 은하에서 나오는 상대 론적 제트기의 첫 번째 결정적인 발견을보고했습니다. 거의 빛의 속도로. 또한 과학자들은 이전에이 제트들이 타원형의 은하 에서 발견 될 수 있으며 , 이것은 두 개의 나선 은하의 병합에서 형성 될 수 있음을 발견했다 . 이제 그들은 두 개의 젊고 나선 모양의 은하에서 제트가 형성되는 모습을 보여줍니다. Vaidehi Paliya는“처음으로, 우리는 은하 중 하나의 중심에서 생명을 시작한 초기, 베이비 제트를 생성 한 충돌의 경로에서 두 개의 나선형 또는 디스크 모양의 은하를 발견했다. 2020 년 4 월 7 일 천체 물리학 저널 에 보고 된 전 Clemson 박사후 연구원 및 연구 결과의 수석 저자 . 이 논문의 제목은 "TXS 2116-077 : 은하 합병에서 호스팅되는 감마선 방출 상대 론적 제트기"입니다. 현재 독일의 Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY)에있는 Paliya 외에 다른 Clemson 저자로는 Marco Ajello 부교수, Dieter Hartmann 교수, 물리학과 천문학과 부교수 Stefano Marchesi가 있습니다. 제트기가 너무 어리다는 사실 때문에 연구원들은 호스트를 명확하게 볼 수있었습니다. Ajello에 따르면, 다른 사람들은 이미 은하 충돌을 여러 번 이미징했습니다. 그러나 그와 그의 동료들은 우리를 겨냥한 완전한 형태의 제트기가있는 곳에서 두 개의 은하를 처음으로 포착했습니다. 마르케시는 "일반적으로 제트는 우리가 은하를 볼 수없는 매우 강력한 빛을 방출한다"고 말했다. "물건을 보려고하는 것과 누군가가 당신의 눈에 밝은 손전등을 겨누는 것과 같습니다. 당신이 볼 수있는 것은 손전등입니다.이 제트기는 덜 강력해서 실제로 우리가 태어난 은하계를 볼 수 있습니다." 제트기는 우주에서 가장 강력한 천체 물리 현상입니다. 그들은 태양이 일생 동안 생산하는 것보다 1 초 안에 더 많은 에너지를 우주로 방출 할 수 있습니다. 그 에너지는 강렬한 전파, X 선 및 감마선과 같은 방사선의 형태입니다.
(오른쪽에서 왼쪽으로) Clemson University 천체 물리학 교수 인 Dieter Hartmann과 Marco Ajello와 전 박사후 연구원 인 Vaidehi Paliya는 두 개의 충돌하는 은하에서 나오는 상대 론적 제트기의 첫 결정적 발견을보고 한 국제 팀의 일원이었습니다. 사진 : Clemson 천체 물리학 겸임 교수 Stefano Marchesi. 크레딧 : Clemson College of Science / Pete Martin
Hartmann은 고 에너지 물리학 연구에 사용되는 촉진제를 언급하면서 "제트는 우주에서 가장 우수한 촉진제이다. 제트기는 중심에 존재하는 초 거대 블랙홀 인 활성 은하 핵 (AGN)을 가진 구형 타원형의 은하에서 태어 났다고 생각되었다. 참고로 과학자들은 모든 은하들이 중앙에 거대한 거대한 블랙홀을 가지고 있다고 생각 하지만, 그것들 모두가 AGN은 아니라고 생각합니다. 예를 들어, 은하수의 거대한 블랙홀은 휴면 상태입니다. 과학자들은 accrention이라는 과정을 통해 가스와 먼지를 중력으로 끌어 들여 AGN이 더 커진다고 이론화했다. 그러나이 모든 문제가 블랙홀에 발생하는 것은 아닙니다. 일부 입자는 가속되어 제트 형태의 좁은 빔으로 바깥쪽으로 분출됩니다. 아젤로는“은하에서 가스를 제거하고 그 중심에 도달하기는 어렵다”고 설명했다. "가스가 들어가기 위해서는 은하를 약간 흔들어야 할 것이 필요합니다. 은하의 병합 또는 충돌은 가스를 이동하는 가장 쉬운 방법이며, 가스가 충분히 이동하면 초 거대 블랙홀이 매우 밝아집니다. 잠재적으로 제트기를 개발할 수 있습니다. " Ajello는 팀의 이미지가 두 개의 은하, TXS 2116-077로 알려진 Seyfert 1 은하와 비슷한 질량의 다른 은하를 포착했다고 생각합니다. 이미지에서 보이는 가스의 양 때문에 두 번째로 충돌했습니다. "결국 모든 가스는 우주로 방출 될 것이며 가스가 없으면 은하계는 더 이상 별을 형성 할 수 없다"고 아젤로는 말했다. "가스가 없으면 블랙홀이 꺼지고 은하계가 휴면 상태가된다." 수십억 년이 지난 지금 우리 은하수는 근처의 안드로메다 은하와 합쳐질 것입니다. Paliya 박사는“과학자들은 자세한 수치 시뮬레이션을 수행했으며이 사건이 궁극적으로 하나의 거대한 타원형 은하의 형성으로 이어질 수 있다고 예측했다. " 물리적 조건 에 따라 상대 론적 제트기가 개최 될 수 있지만, 먼 미래에있을 것입니다." 이 팀은 세계에서 가장 큰 육상 망원경 중 하나 인 하와이의 산 정상에 위치한 스바루 8.2m 광학 적외선 망원경을 사용하여 이미지를 캡처했습니다. 그들은 스페인 해안의 라 팔마 섬에있는 Gran Telescopio Canarias와 William Herschel Telescope와 NASA의 Chandra X-Ray Observatory 우주 망원경으로 후속 관측을 수행했습니다.
더 탐색 이미지 : 푹신한 갤럭시에서 허블 시선 추가 정보 : Vaidehi S. Paliya et al., TXS 2116-077 : Galaxy Merger, The Astrophysical Journal (2020) 에서 주최하는 감마선 방출 상대 론적 제트기 . DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab754f 저널 정보 : 천체 물리 저널 Clemson University 제공
https://phys.org/news/2020-04-first-ever-photo-proof-powerful-jet.html
.색상의 진화 : 팀은 나비 날개가 색조로 변하는 방법을 보여줍니다
에 의한 해양 생물 연구소 야생형 갈색 벅 아이와 인공적으로 선택된 블루 벅 아이 윙의 비교. 크레딧 : Aaron Pomerantz ,2020 년 4 월 7 일
호기심 많은 나비 육종가의 선택적 짝짓기 실험으로 과학자들은 나비 날개 색이 어떻게 생성되고 진화되는지에 대해 더 깊이 이해하게되었습니다. 버클리 캘리포니아 대학교 (University of California, Berkeley)와 해양 생물 실험실 (Woods Hole)의 과학자들이이 연구를 주도한이 연구는 오늘 eLife에 실렸다 . 생물 학자들이 선택적 짝짓기를 통해 번쩍이는 파란 날개를 띠는 육종가의 벅 아이 나비에 일어 났을 때, 그들은 날개의 색 모자이크와 패턴을 만들어내는 작고 겹치는 비늘의 색 변화를 일으킨 이유를 탐구했습니다. . 그들은 벅 아이와 다른 Junonia 종들이 날개 비늘의 바닥층 (층)의 두께를 조정함으로써 단순히 구조적 색의 무지개를 만들 수 있다는 것을 발견했다 . 파란색과 녹색을 만들기 위해 나비와 다른 동물에서 종종 사용되는 구조 색상은 빛과 상호 작용하여 일부 색상을 강화하고 다른 색상을 감소시키는 미세한 구조로 만들어집니다. 대조적으로, 색소 착색은 특정 색 (파장)의 빛의 흡수에 의해 생성되며 일반적으로 노란색, 주황색 및 갈색과 같은 색을 생성하는 데 사용됩니다. 첫 번째 저자 인 레이첼 테 이어 (Rachel Thayer)는“매우 단순하고 평범하게 보이는 얇은 시트 인 라미 나 (lamina)가 매우 많은 나비 날개 비늘에서 가장 중요한 구조적 색상의 원천이라는 것을 알게 된 것은 놀라운 일이었다. 구조 채색에 대한 이전의 연구는 일부 극단적 인 예에 중점을 두 었으며 주로 스케일 위에 복잡한 3 차원 형태를 분석하는 것과 관련이있었습니다.
인공적으로 선택된 파란 벅 아이 나비 날개 비늘의 밑면은 이리저리 한 라미 나 색상을 보여줍니다. 크레딧 : Rachel Thayer
첫째, 팀은 선택적으로 자란 벅 아이 윙의 청색이 실제로 구조적 색이며 층에 의해 크게 생성되었음을 보여주었습니다. 그런 다음이 푸른 비늘을 야생형 갈색 비늘과 비교 한 결과, 층이 푸른 비늘에서 약 75 % 더 두껍다는 점을 제외하고는 동일한 일반적인 구조를 발견했습니다. 마지막으로, 그들은 9 가지 종의 Junonia 와 10 번째 종인 Precis octavia 에서 층 두께를 측정했으며 , 스케일 색상과 일관된 관계를 발견했습니다. Thayer는 “각 Junonia 종에서 구조 색상은 층에서 나 왔으며 금에서 자홍, 파랑에서 녹색에 이르기까지 다양한 색상의 무지개를 만들어내는 넓은 범위의 층 두께를 생산하고있다. "이것은 우리가 수백만 년에 걸쳐 구조적 색상이 어떻게 진화했는지 이해하는 데 도움이됩니다." 연구팀은 박막의 특징적인 색상 시퀀스 인 Newton의 시리즈에 따라 층 두께가 증가함에 따라 색상이 변한다고 연구팀은 밝혔다. 해양 생물학 연구소 소장 니팜 파텔 (Nipam Patel)은“색상은 규모의 상대적으로 단순한 변화, 즉 층의 두께에 따라 달라진다”고 말했다. "우리는 이것이 구조 착색을 제어 할 수있는 유전자와 발달 메커니즘을 식별 할 수있게하는 유 전적으로 다루기 쉬운 시스템이 될 것이라고 믿는다." 그들은 층 구조 색상을 조절할 수 있고 현재 다른 후보를 찾고있는 optix 유전자를 식별했습니다 . 플레이 00:00 01:22 설정 씨 전체 화면 입력 플레이 호
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기심 많은 나비 육종가의 선택적 짝짓기 실험으로 과학자들은 나비 날개 색이 어떻게 생성되고 진화되는지에 대해 더 깊이 이해하게되었습니다. Rachel Thayer, Frances Allen 및 Nipam Patel (2020) eLife, doi : 10.7554 / eLife.52187 크레딧 : Emily Greenhalgh, MBL
나비 농부 인 Edith Smith가 짝짓기 실험을 위해 벅 아이 ( Junonia coenia )를 선택한 것은 운이 좋았습니다 . 여러 가지 이유로 과학자들과 함께 작업하기에 이상적인 종입니다. Patel 박사는“벅 아이 게놈은 시퀀싱되었으며 다른 실험실에서도이를 연구하고 있으며 수많은 실험 도구와 프로토콜을 개발하고있다. "그리고 그것은 실험실에서 상당히 잘 자랍니다. 많은 나비들이 자라기 힘들 기 때문에 큰 장점입니다." 브라운 스케일에서 블루로 " 빠른 진화 " 를 표시 한 Smith의 자란 벅 아이 는 층 두께를 조정하는 동일하고 간단한 메커니즘이 몇 세대 또는 수백만 년에 걸쳐 진화 할 수있는 진화 적 변화를 촉진 할 수 있다는 것을 이해하는 데 도움이되었습니다.
더 탐색 과학자들은 6 세대에 자주색 날개 달린 나비를 만듭니다 추가 정보 : Rachel C Thayer et al., Junonia 나비의 구조 색상은 스케일 층 두께 eLife (2020) 를 조정하여 진화합니다 . DOI : 10.7554 / eLife.52187 저널 정보 : eLife 에서 제공하는 해양 생물 연구소
https://phys.org/news/2020-04-evolution-team-butterfly-wings-shift.html
.Quasar 3C 279의 심장부에 뭔가 숨어 있습니다
이벤트 호라이즌 망원경 2017 년 4 월의 다중 파장 3C 279 제트 구조 그림. 관찰 에포크, 어레이 및 파장은 각 패널에 표시되어 있습니다. 크레딧 : JY Kim (MPIfR), Boston University Blazar Program (VLBA 및 GMVA) 및 Event Horizon Telescope Collaboration, 2020 년 4 월 7 일
1 년 전, EHT (Event Horizon Telescope) Collaboration은 인근 전파 은하 M 87에서 블랙홀의 첫 번째 이미지를 발표했습니다. 이제 협업은 먼 퀘이사 3C 279의 EHT 데이터에서 새로운 정보를 추출했습니다. 초 거대 블랙홀로 제작 된 제트기에서 볼 수있는 디테일. 본의 막스 플랑크 라디오 천문학 연구소 (MPIfR)의 김재영이 이끄는 새로운 분석을 통해 전자기 스펙트럼 전체에서 격렬하게 가변적 인 복사가 발생하는 지점 근처에서 제트기를 발사 지점까지 추적 할 수있었습니다. 그 결과는 2020 년 4 월 7 일 천문학 및 천체 물리학 호에 게재됩니다 . EHT 협력은 2017 년 4 월에 전 세계 캠페인에서 수집 된 획기적인 데이터에서 정보를 계속 추출하고 있습니다. 관측 대상 중 하나는 처녀 자리 별자리에서 50 억 광년 떨어진 은하계로, 가스가 거대한 블랙홀로 떨어지면 중앙의 에너지가 반짝 거립니다. 목표 인 3C 279는 태양보다 약 10 억 배 더 큰 블랙홀을 포함합니다. 블랙홀과 디스크 시스템에서 빛의 속도에 가까운 속도로 트윈 파이어 호스와 같은 플라즈마 제트가 분출됩니다. 물질이 블랙홀의 거대한 중력으로 내려갈 때 엄청난 힘이 방출됩니다. 새로운 이미지를 캡처하기 위해 EHT는 전 세계의 라디오 디시를 동기화하고 연결하는 VLBI (Very Long Baseline Interferometry)라는 기술을 사용합니다. 이 네트워크를 결합하여 하나의 거대한 가상 지구 크기 망원경을 형성함으로써 EHT는 하늘에서 20 마이크로 초만큼 작은 물체를 해결할 수 있습니다. 지구상의 누군가가 달의 주황색을 식별하는 것과 같습니다. 전 세계 모든 EHT 사이트에 기록 된 데이터는 MPIfR과 MIT의 Haystack Observatory에서 특수 슈퍼 컴퓨터로 전송됩니다. 그런 다음 통합 된 데이터 세트는 전문가 팀에 의해 신중하게 교정 및 분석되며, EHT 과학자들은 지구 표면에서 가능한 최고의 세부 정보로 이미지를 생성 할 수 있습니다. 3C 279의 경우, EHT는 광년보다 더 미세한 특징을 측정 할 수있어 천문학자가 제트를 따라 가속 디스크 를 따라 내려가 제트 및 디스크의 작동 상태를 확인할 수 있습니다. 새로 분석 된 데이터는 보통 직선 제트가 기저부에서 예상치 못한 꼬인 모양을 가지고 있으며 제트가 배출되는 고정 디스크의 극으로 해석 될 수있는 제트에 수직 인 특징을 보여줍니다. 이미지 의 미세한 디테일은 연속 디스크에 걸쳐 변경 될 수 있으며, 아마도 가속 디스크의 회전, 재료의 파쇄 및 유입으로 인해 수치 시뮬레이션에서 예상되지만 현상은 관찰되지 않았습니다.
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1 주일 이내에 3C 279 확대 및 제트 동작을 보여주는 애니메이션. 크레딧 : Event Horizon Telescope MPIfR의 연구원이자 논문의 저자 인 김재영은 열정적이며 동시에 당황합니다. "우리는 우주에 새로운 창을 열 때마다 새로운 것을 발견 할 수 있다는 것을 알고있었습니다. 가능한 한 가장 선명한 이미지로 제트가 형성되는 영역을 찾으면, 우리는 일종의 수직 구조를 찾습니다. 이것은 가장 작은 마트 료 시카 인형을 열어서 매우 다른 모양을 찾는 것과 같습니다. " Perimeter Institute의 천체 물리학자인 에이버리 브로 더릭 (Avery Broderick)은 "3C 279의 경우, EHT의 변환 분해능과 데이터 해석을위한 새로운 계산 도구의 조합이 관련성이 입증되었습니다. 단일 라디오 '코어'가 이제 해결되었습니다. 3C 279의 제트기는 광속의 99.5 % 이상으로 우리를 향해 속도를 내고 있습니다. " 이러한 빠른 움직임으로 인해 3C 279의 제트는 빛의 속도의 약 20 배로 움직이는 것처럼 보입니다. 천체 물리학 센터의 박사후 연구원 인 Dom Pesce는“이 특별한 착시 현상은 물질이 우리를 향해 경주하고 있기 때문에 방출되는 빛을 쫓아 내고 그보다 빠르게 움직이는 것처럼 보이기 때문에 발생합니다. 하버드 & 스미스 소니 언 (CfA). 예상치 못한 지오메트리는 구부러진 회전 제트에서 이동 충격 또는 불안정성이 있음을 시사하며, 이는 감마선과 같은 고 에너지에서의 방출을 설명 할 수도 있습니다. MPIfR의 이사이자 EHT 협업 보드의 의장 인 Anton Zensus는 글로벌 노력으로서의 성과를 강조합니다. 작년에 말했듯이, 이것은 시작에 불과합니다. " EHT 설립 이사 인 CfA의 Shep Doeleman은 "EHT 어레이는 항상 개선되고있다"고 설명했다. "이 새로운 퀘이사 결과는 고유 한 EHT 기능이 광범위한 과학 문제를 해결할 수 있음을 보여줍니다.이 문제는 우리가 어레이에 새로운 망원경을 계속 추가 할 때만 증가 할 것입니다. 우리 팀은 현재 차세대 EHT 어레이를 연구하고 있습니다. 블랙홀의 초점을 선명하게하고 최초의 블랙홀 영화를 만들 수 있습니다. " EHT 관찰 캠페인을 수행 할 수있는 기회는 1 년에 한 번 북부 북부 봄에 발생하지만 2020 년 3 월 / 4 월 캠페인은 CoViD-19 글로벌 발발에 따라 취소되어야했습니다. MIT / Haystack Observatory의 천문학 자이자 EHT 부 프로젝트 디렉터 인 Michael Hecht는 취소를 발표하면서 다음과 같이 결론을 내 렸습니다. "우리는 이제 2017 년 데이터에서 과학 출판물을 완성하는 데 전념하고, 2021 년 봄에 EHT 어레이가 11 개의 관측소로 확장 된 관측을 기대하고 있습니다. "
더 탐색 천체 물리학 자들은 퀘이사를보기 위해 3D 안경을 쓴다 추가 정보 : J.-Y Kim et al. 극한의 20 마이크로 아크 초 해상도, 천문학 및 천체 물리학 (2020) 에서 전형적인 blazar 3C 279의 이벤트 Horizon Telescope 영상 . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 202037493 저널 정보 : 천문학 및 천체 물리학 Event Horizon Telescope에서 제공
https://phys.org/news/2020-04-lurking-heart-quasar-3c.html
.액체와 고체 상태 사이에서 전환되는 유리 분자의 움직임을 예측하는 AI 시스템
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 3 차원 상자에서 시뮬레이션 (도트)에서 가장 이동성있는 입자의 위치와 비교 한 GNN 예측 이동성 (파란색에서 최소 모바일에서 빨간색으로 대부분의 모바일). 성능이 향상되면 빨간색 영역과 도트가 더 잘 정렬됩니다. 왼쪽 패널은 네트워크가 매우 강력한 성능을 달성하는 체제 인 짧은 시간에 대한 예측에 해당합니다. 오른쪽 패널에서 왼쪽 패널보다 28,000 배 더 긴 타임 스케일에 해당하는 유리의 입자가 확산되기 시작했습니다. 역학은 이질적입니다 – 입자 이동성은 국소 적으로 상관되어 있지만 거시적 규모에서는 이질적입니다. 그러나 우리의 네트워크는 여전히 실제 시뮬레이션과 일치하여 예측을합니다. 크레딧 : DeepMind 2020 년 4 월 7 일 보고서
Google DeepMind의 연구원 팀은 재료가 액체와 고체 상태 사이에서 전환 될 때 유리 분자의 움직임을 예측할 수있는 AI 시스템을 개발했습니다. 그들은 DeepMind 웹 사이트에서 자신의 연구를 요약 한 논문을 발표했습니다. 인간은 약 4,000 년 동안 유리를 만들고 있습니다. 수년 동안 공정의 개선으로 많은 유형의 유리가 개발되었지만 기본 공정은 동일하게 유지됩니다. 모래 및 기타 실리카 성분은 녹는 초고온으로 가열 된 후 생성 된 물질은 결정화 지점을지나 빠르게 냉각됩니다. 프로세스의 최종 결과는 단단하고 부서지기 쉬우 며 빛이 쉽게 통과 할 수있는 재료입니다. 특히, 유리의 분자 구조는 전혀 구조를 갖지 않습니다. 현미경에서는 분자가 무작위로 조립 된 것으로 보입니다. 또한, 유리가 만들어 질 때 과학자들에게 큰 관심이있는 다른 일이 발생합니다. 점도는 고체로 냉각됨에 따라 1 조 배 증가합니다. 흥미롭게도 수년간의 연구에도 불구하고 과학자들은 유리의 성질이나 전이 과정을 실제로 이해하지 못합니다. 공정을 이해하면 유리 산업 이상에 영향을 미칩니다. 또한 다음과 같은 다른 유사한 전환 프로세스를 설명합니다.콜로이드 현탁액 , 과립 상 물질 및 심지어 세포 이동 . 유리 전이 공정에 대한 통찰력을 얻기 위해 연구원들은 그래프 신경 네트워킹을 사용하여 AI를 사용하여 그래프 (노드 및 에지)와 함께 작동하여 동적 시스템에 대한 예측을 수행 할 수있는 시스템을 개발했습니다. 이러한 시스템을 유리 와 함께 사용하려면 팀원들이 입자와 상호 작용을 노드와 가장자리로 변환해야했습니다. 이러한 시스템에서, 입자는 근처의 입자에 연결되는 것으로 표현되었다. 팀은 또한 입자와 상호 작용을 AI 시스템이 인식 할 수있는 수학적 대상으로 변환하기 위해 인코더를 사용해야했습니다. AI 시스템이 데이터를 수신하면 입자 이동 예측을 생성하는 방식으로 처리되었습니다.
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액체는 결정화 점을 지나서 너무 빨리 냉각되면 과냉각 액체로 변하고, 추가 냉각시 무질서한 비정질 유리로 변합니다. 천천히 천천히 식 으면 주문 된 결정으로 변형 될 수 있습니다. 크레딧 : DeepMind 연구원들은 여러 데이터 세트를 사용하여 시스템을 테스트 한 결과 동일한 AI를 능가한 다른 AI 시스템보다 성능이 우수하다는 사실을 발견했습니다. 단기간 동안 96 %의 상관 관계와 이완 시연 (64 %는 실시간 ) 연령).
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DeepMind, 캡션 : 모델 아키텍처. a) 3 차원 입력에서 2 미만의 거리에있는 노드가 연결되어 그래프를 형성합니다. 처리 후, 네트워크는 각 입자에 대한 동원 (다른 색상으로 표시)을 예측합니다. b) 그래프 네트워크의 핵심은 먼저 이전 임베딩과 인접 노드의 노드를 기반으로 에지를 업데이트 한 다음 이전 임베딩과 수신 에지의 노드를 기반으로 노드를 업데이트합니다. c) 그래프 네트워크는 인코더, 코어의 여러 응용 프로그램 및 디코더로 구성됩니다. 코어의 각각의 적용은 주어진 입자의 예측에 기여하는 입자의 껍질을 증가 시키며, 여기에서 중심 입자 (진한 파란색)의 색으로 도시된다. 크레딧 : DeepMind
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절제 실험. 왼쪽 실험에서 하나의 중심 입자 주위의 첫 번째 껍질을 넘어서는 모든 입자가 제거됩니다. 올바른 실험에서 입자의 첫 번째 껍질과 두 번째 껍질 사이의 거리를 늘려 입력을 교란시킵니다. 크레딧 : DeepMind
더 탐색 알루미늄과 레이저를 사용하여 구부릴 수있는 유리 만들기 추가 정보 : V. Bapst et al. 유리 시스템에서 정적 구조의 예측력을 보여주는 Nature Physics (2020). DOI : 10.1038 / s41567-020-0842-8 DeepMind 블로그 : deepmind.com/blog/article/Towa… raph-neural-networks 저널 정보 : 자연 물리
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.화학자들은 단순히 빛을 사용하여 복잡한 비틀림 작용을 재현하는 액정 엘라스토머 '프로그램'
피츠버그 대학교 Paul Kovach 네마 틱 디렉터가 평평한 표면을 기준으로 45도 방향으로 시뮬레이션 된 LCE 마이크로 포스트. 포스트의 일측을 조명하면 포스트의 상단이 고정 된베이스에 대해 비틀 리도록 유도한다. 포스트의 반대면을 비추면 반대 방향으로 비틀어집니다. 색상은 조명 (노란색) 또는 그림자 (파란색)로 표시된 게시물 영역을 나타냅니다. 크레딧 : Balazs Lab 2020 년 4 월 7 일
인간 근육 시스템의 비틀림 및 굽힘 기능은 걷기 및 달리기에서 도달 및 파악에 이르기까지 다양하고 역동적 인 동작 범위를 가능하게합니다. 그러나 로봇에서 손을 흔드는 것처럼 간단하게 무언가를 복제하려면 복잡한 일련의 모터, 펌프, 액추에이터 및 알고리즘이 필요합니다. 피츠버그 대학 (University of Pittsburgh)과 하버드 대학 (Harvard University)의 연구원들은 최근에 빛이있는 상태에서 꼬이거나 구부리도록 "프로그램"될 수있는 액정 엘라스토머 (LCE)로 알려진 중합체를 설계했습니다. Science Advances 저널에 발표 된 연구 는 Pitt의 Swanson School of Engineering에서 Anna C. Balazs, 화학 및 석유 공학 교수 및 John A. Swanson Engineering의 의장에 의해 개발되었습니다. James T. Waters, 박사후 연구원 및 논문의 첫 번째 저자. 하버드 대학교의 Wyss Institute of Biologically Inspired Engineering 및 John A. Paulson School of Engineering의 다른 연구원으로는 Joanna Aizenberg, Michael Aizenberg, Michael Lerch, Shucong Li 및 Yuxing Yao가 있습니다. 이러한 특정 LCE는 키 랄적입니다. 구조와 미러 이미지는 동일합니다. 이것은 사람의 손과 같은 키랄 물체의 경우에는 사실이 아니며, 거울 자체의 이미지로 겹쳐 놓을 수 없습니다. 즉, 오른손 을 자발적으로 왼손 으로 변환 할 수 없습니다. 그러나, 키랄 LCE가 빛에 노출 될 때, 제어 할 수 있고 가역적으로 오른쪽으로 돌리거나 왼쪽으로 돌리면 오른 손잡이와 왼손잡이 구조가 형성됩니다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/letsdothetwi.mp4
표면 고정 LCE 마이크로 포스 트위스트의 실험적 관찰. 수직으로부터 45 °의 디렉터 배향을 위해, LCE 마이크로 포스트는 시뮬레이션에 의해 예측 된 바와 같이 입사광의 방향에 의해 제어되는 손으로 시계 방향 및 반 시계 방향으로 가역적으로 비틀어진다. 크레딧 : Aizenberg Lab (Michael Lerch, Shucong Li, Michael Aizenberg 및 Joanna Aizenberg) Balazs 박사는“분자 및 물질 시스템의 키랄성은 종종 그들의 특성을 좌우한다. "동적 및 가역적으로 키랄성을 변경하거나 키랄 구조를 키랄 구조로 유도하는 능력은 특정 시스템의 속성을 즉석에서 변경하기위한 독특한 접근 방식을 제공 할 수 있습니다." 그러나 현재까지 이러한 수준의 구조적 가변성을 달성하는 것은 어려운 과제로 남아 있습니다. 따라서 이러한 발견은 LCE가 본질적으로 키랄이지만 자외선이있을 때 키랄이되어 빛이 제거 될 때 키랄로 되돌아 갈 수 있기 때문에 흥미 롭습니다. " 연구원들은 공중의 표면에 고정 된 미세한 LCE 포스트의 컴퓨터 모델링을 통해이 독특한 역동적 인 행동을 발견했습니다. LCE 골격으로부터 연장되는 분자 (메소 겐)는 모두 자기장에 의해 (표면에 대해) 45도에서 정렬된다 ; 또한, LCE는 감광성 재료와 가교 결합된다. 워터스 박사는“우리가 한 방향으로 빛을 비추는 것을 시뮬레이션하면 LCE 분자가 분해되고 전체 LCE 포스트가 왼쪽으로 비틀어지고 반대 방향으로 빛나고 오른쪽으로 비틀어진다. 이 모델링 결과는 하버드 그룹의 실험 결과에 의해 확증되었습니다. 한 단계 더 나아가 연구원들은 검증 된 컴퓨터 모델을 사용하여 포스트의 상단 절반에있는 분자가 한 방향으로 정렬되고 하단에 다른 방향으로 정렬되는 "키메라"LCE 포스트를 설계했습니다. 빛을 적용하면 이러한 키메라 구조가 동시에 구부러지고 비틀어져 인간의 근육 시스템에 의해 가능한 복잡한 움직임을 모방합니다. Balazs 박사는“인형이 마리오네트를 제어하는 방식과 매우 유사하지만이 경우 빛이 줄의 역할을하며 화학적, 광학적, 기계적 에너지를 결합하여 역동적이고 가역적 인 움직임을 만들 수있다. "복잡한 통합으로 인공 시스템을 설계하는 방법을 이해하는 것은 환경의 변화에 반응 할 수있는 적응성 재료를 만드는 데 필수적입니다. 특히 소프트 로봇 공학 분야에서 이는 제어 할 수없는 동적 동작을 보이는 장치를 만드는 데 필수적입니다. 복잡한 전자 부품의 필요성 "
더 탐색 기계 반응 형 발광 재료를 설계하는 새로운 전략 추가 정보 : James T. Waters et al., Twist 다시 : 액정 엘라스토머 마이크로 포스트, Science Advances (2020)의 동적 및 가역적으로 제어 가능한 키랄성 . DOI : 10.1126 / sciadv.aay5349 저널 정보 : 과학 발전 피츠버그 대학에서 제공
https://phys.org/news/2020-04-chemists-liquid-crystalline-elastomers-replicate.html
.시뮬레이션은 극단적 인 의견이 양극성 그룹으로 이어질 수 있음을 보여줍니다
에 의해 물리학의 미국 학회 표면의 높이는 각 개인의 정치적 견해를 나타냅니다. 이 시뮬레이션에서 각 사람은 가장 가까운 두 이웃의 관점에 영향을 받지만, 극단적 인 관점을 가진 사람들은 자신의 의견을 바꿀 가능성이 적습니다. 크레딧 : Desmond J. Higham, 2020 년 4 월 7 일
최근에 카오스 이론과 다른 형태의 전산 모델링은 사회 과학에서 발견 된 결과를 활용하여 사람들의 그룹이 어떻게 행동하는지 더 잘 설명하고 (어쩌면 언젠가는 예측할 수 있도록) 찾고있었습니다. 한 가지 접근법은 정치적 견해의 변화가 집단을 통해 파급되는 방식과 양극화가 발생할 수있는 방법을 조사하기 위해 널리 사용되는 모델을 업데이트하는 것입니다. 이번 주 카오스 에서 에든버러 대학교와 플로리다 중부 대학교의 연구원들은 더 극단적 인 견해를 가진 사람들 이 전체 시스템의 양극화에 어떤 영향을 미치는지 조사하기 위해 인구의 정치적 견해가 어떻게 진화하는지에 대한 이론적 모델을 사용합니다 . 이 그룹의 네트워크 기반 모델은 Cobb 모델이라고하는 의견 역학을 연구하기위한 대중적인 접근 방식을 확장하며, 정치적 스펙트럼의 중간에서 더 멀리 떨어진 의견을 가진 사람들은 사회적으로 알려진 특성에도 영향을 덜 받는다는 가설을 기반으로합니다. 과학자들은 "극단의 강성" 저자 Desmond Higham은“중력 또는 화학 역학을 이해하는 법이 있지만 사람들은 항상 합리적으로 행동하는 것은 아니며 법을 찾기가 훨씬 더 어렵다. "따라서 작업을 시도하는 것은 매력적이지만 다소 미끄러운 부분입니다. 행동을 포착하는 간단한 모델로 이해하는 데 도움이되는 것은 추구 할 가치가 있습니다." 가장 간단한 버전의 모델에서, 사회 구성원은 일렬로 배열되어 있으며, 각 구성원은 양쪽에서 둘을 흔들 수 있습니다. 각 시뮬레이트 된 사람에게는 처음에 가상 정치 스펙트럼의 어느 한쪽 끝에 얼마나 강하게 정렬되어 있는지를 나타내는 시작 번호가 0에서 1 사이로 지정됩니다. 저자 Alexander Mantzaris는“이러한 종류의 효과는 사회의 패치에서 발생하며 식별하기 어려울 수있다. "시간이 지남에 따라 성장하는 세그먼트로 진화 할 수 있습니다." 시뮬레이션은 연구자들이 bistability라고 불렀던 기간을 만들어 냈는데, 여기서 시뮬레이션 된 사회의 대부분의 구성원은 두 가지 극단적 인 경쟁 의견을 선택했습니다. 개인을 무작위로 연결 한 시뮬레이션에서 쌍은 극단적 인 측면을 취할 가능성이 더 빠르게 일어난다는 것을 발견했습니다. 연구원들은 그들의 업무가 부의 재정 관리에 미치는 영향 이해, 국제 정책 입안자들이 서로에게 미치는 영향, 심지어 우리가 서로의 음악 취향에 미치는 영향에 대한 이해와 같은 정치적 견해 이외의 네트워크에서 다른 작업에 정보를 제공 할 수 있다고 생각합니다. 그들은 새로운 유형의 연결 구조를 사용하여 모델 을 확장하고 실제 데이터를 적용 하기를 희망합니다 .
더 탐색 당파 정치에서 확실한 증거보다 더 중요한 사회적 관계 : 연구 더 많은 정보 : "정치론의 양극화를위한 네트워크 모델", 카오스 (2020). DOI : 10.1063 / 1.5131018 저널 정보 : 혼돈 미국 물리 연구소에서 제공
https://phys.org/news/2020-04-simulations-extreme-opinions-polarized-groups.html
.음, 꼬리가 보인다
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
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.
.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
참고.
https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/
https://phys.org/news/2019-09-black-hole-center-galaxy-hungrier.html
https://phys.org/news/2019-09-programmable-swarmbots-flexible-biological-tools.html
https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.html
http://www.sci-news.com/astronomy/earth-sized-exoplanet-habitable-zone-red-dwarf-toi-700d-07991.html
또 다른 모델은 TOI-700d를 구름이없는 전 지구의 현대 지구 버전으로 묘사합니다. 별빛이 행성의 대기를 통과 할 때 이산화탄소와 질소와 같은 분자와 상호 작용하여 스펙트럼 선 (spectral line)이라고하는 독특한 신호를 생성합니다.”또한 과학자들은 TOI-700d의 20 가지 모델 게시되었습니다 .
버전에 대해 시뮬레이션 된 스펙트럼을 생성했습니다.
.거품 역학은 병을 더 빨리 비우는 방법을 보여줍니다
에 의해 물리학의 미국 학회 다른 유체 내에서 기포의 일시적인 진화. 각 기포가 꼬인 후 이젝터 제트의 모양을 확인하십시오. 크레딧 : Lokesh Rohilla 2020 년 4 월 7 일
병 비우기는 음료를 붓는 동안 우리 대부분이 관찰 한 현상입니다. Indian Institute of Technology Roorkee의 연구원들은 병을 더 빨리 비우는 방법을 발견했으며, 이는 음료 산업 이외의 많은 영역에 광범위한 영향을 미칩니다. 거품은 수영장 내에서 정현파 상승을 유명한 레오나르도 다빈치의 초기 노력을 포함하여 수세기 동안 광범위하게 연구되었습니다. 병 입구에서 기포의 성장 역학은 유체의 열 물리학 적 특성, 병 구조 및 경사각에 따라 달라집니다. 이처럼 얽 히지 않은 이러한 매개 변수는 물병 비우기 역학을 기포 물리학 자의 다음 경계로 만들었습니다. 금주의 물리 물리학 에서 Lokesh Rohilla와 Arup Kumar Das는 고속 사진을 사용하여 상용 병의 거품 역학 관점에서이 병 비우기 현상을 탐구합니다. 이미지 분석을 통해 액체 막 두께, 기포 종횡비, 상승 속도 및 병 비우기 모드와 같은 다양한 매개 변수를 개념화 할 수있었습니다. "병 내부의 거품 역학은 연구하기에 너무 복잡하기 때문에 거품 계면 성장을 여러 단계로 나누어서 이해합니다"라고 Rohilla는 말했습니다. 경사각을 늘리면 병의 비우는 시간이 더 빠르다는 것은 잘 알려져 있습니다. 이것은 기포 핀치 오프 주파수로 알려진 것을 증가시키고 상대적인 증가는 유체의 열 물리학 적 특성에 달려 있습니다. 캡슐화 된 기포의 형성 크레딧 : Lokesh Rohilla "우리의 실험은 임계 경사각이 있음을 시사하고, 그 후에는 병의 기울기가 더 증가해도 병 비우기 시간이 더 줄어들지 않을 것"이라고 Rohilla는 말했다. "이것은 경사각으로 병의 입에서 액체 주위의 공기가 차지하는 공간 인 공극의 포화로 인해 발생합니다." 2 개의 뚜렷한 병 비우기 모드가 식별되었습니다. 하나의 모드에서, 병 내부의 기포의 고주파 핀치로 인해 배출 속도가 증가한다. 다른 모드에서는 비교적 낮은 주파수에서 핀치 버블의 체적 증가로 인해 발생합니다. 로힐라는“수직으로 뒤집힌 병에서 유체 를 배출하는 동안 캡슐화 된 기포를 관찰했다 ”고 말했다. "캡슐화 된 기포는 직관과는 반대로 병 입구 외부의 부위를 꼬집어 버린다. 보이지 않는 유체 내에 격렬한 이젝터 제트가 존재하는데, 내부 마찰이 거의 없어 액체가 얇아지고 점성 유체 내에서 완전한 부재는 주기성을 제어한다. 거품 . " 이 작업은 병의 기하학적 구조와 열 물리학 적 특성이 병을 비우는 데 걸리는 시간을 줄이는 데 중요한 역할을한다는 것을 증명합니다. Das는 "병 형상을 조작하여 병 배출 패턴을 조작 할 수있다"고 말했다. "직관적 인 제품 별 병 디자인으로 배출 속도를보다 효과적으로 제어 할 수 있습니다." 음료 산업 및 화학 플랜트는 이러한 병 형태에 대한보다 나은 이해로부터 혜택을받는 응용 분야 중 하나입니다.
더 탐색 빈 샴푸 병이 왜 넘어지기 쉬운가요? 추가 정보 : "물리적 인터페이스를 끊고 인터페이스를 만드는 동안 비우는 병 에있는 유체 ", Physics of Fluids (2020). DOI : 10.1063 / 5.0002249 저널 정보 : 유체 물리 미국 물리 연구소에서 제공
https://phys.org/news/2020-04-dynamics-reveal-bottles-faster.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
.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다
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