A new way to study how elements mix deep inside giant planets
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.New structural 'map' solves mysteries of gigantic gene regulator
새로운 구조적 '지도'는 거대한 유전자 조절기의 신비를 해결
에 의해 월터 엘리자 홀 연구소 부교수 제임스 머피 (James Murphy)와 박사 과정 학생 인 알렉산드라 구자 우 (Alexandra Gurzau)는 거대한 단백질 SMCHD1의 '지도'를 확장 한 팀의 일원이었다. 크레딧 : 호주 월터 앤 엘리자 홀 연구소 JUNE 17, 2020
구조 생물학은 SMCHD1이라는 단백질의 일부를 '매핑'하는 데 사용되어 SMCHD1의 일부 변화가 특정 발달 및 퇴행 조건을 유발하는 방법을 설명합니다. 사이언스 시그널링 (Science Signaling ) 저널에 발간 된 월터와 엘리자 홀 연구소 (Walter and Eliza Hall Institute) 팀은 SMCHD1 단백질 의 일부가 '전환'유전자 기능에 중요한 구조를 밝혀냈다. SMCHD1의이 부분에서 유전 된 돌연변이는 발달 장애 및 근이영양증의 형태와 관련이있다. 10 년간의 연구 프로젝트는 Kelan Chen 박사, Alexandra Gurzau Ms, Richard Birkinshaw 박사, James Murphy 부교수, Marnie Blewitt 교수 및 Peter Czabotar 부교수가 주도했습니다. 유전자 발현 조절 인간 게놈에는 약 20,000 개의 유전자가 포함되어 있으며, 세포 내에서 단백질 생성을 지시하여 세포의 기능에 영향을줍니다. 유전자는 다른 시간과 다른 세포 유형에서 '전환'또는 '전환'될 수 있으며, 세포 내에서 해당 단백질의 양을 변경하고 세포의 행동을 변화시킵니다. 이 유전자 '발현'의 올바른 균형은 건강한 발달과 평생 동안 중요합니다. SMCHD1은 세포가 기능하는 방식에 영향을 미쳐 유전자를 특이 적으로 끌 수있는 단백질입니다. SMCHD1의 유전 적 변화는 facioscapulohumeral dystrophy (FSHD)라고 불리는 근이영양증의 형태와 관련이 있으며, Bosma arhinia micropthalmia syndrome (BAMS)이라고하는 드문 발달 장애와 관련이 있다고 Ph.D는 말했다. 학생 Ms Alexandra Gurzau. 그녀는“SMCHD1의 구조와 생물학을 조사함으로써 SMCHD1의 변화와 관련된 질병을 더 잘 이해하고 건강한 세포에서이 단백질이 어떻게 기능하는지 밝혀 낼 수 있기를 희망한다”고 말했다. "병을 유발하는 SMCHD1의 일부 변화는 SMCHD1의 한 부분 ( '힌지 도메인 (hinge domain)')에서 발생하여 DNA에 결합하고 SMCHD1 단백질이 쌍으로 뭉치 게합니다. 이량 체라고합니다.이 부분은 매우 잘 이해되지 않았습니다. Gurzau는“우리는 이에 주목하고 구조를 조사했다”고 말했다. 도전적인 단백질 Richard Birkinshaw 박사는 SMCHD1이 구조를 밝히기 위해 특히 어려운 단백질이라고 말했다. "이 단백질은 전형적인 인간 단백질보다 약 5 배 더 컸으며, 경첩 도메인은 구조를 결정할 수있는 두 가지 필수 단계 인 정제 및 결정화를 어렵게하는 많은 특징을 가지고있었습니다." "Kelan Chen 박사가 시작하고 CSIRO C3 Collaborative Crystallization Centre와 관련하여 오랜 과정 이었지만, 결국 호주 싱크로트론에서 '단일 변칙 분산'및 '소각 X- 선 산란'이라는 고급 기술을 적용 할 수있었습니다. Birkinshaw 박사는 SMCHD1 힌지 도메인의 구조를 해결하기 위해 단백질의이 부분에 대해 3 차원 '지도'를 만들어서 그 모양과 다른 부분 사이의 공간 연결을 보여 주었다고 말했다. Gurzau는 SMCHD1이 어떻게 DNA와 결합하는지, 그리고 단백질의 어느 부분이 그것의 쌍과 결합 할 수 있는지를 밝혀냈다 고 말했다. "우리는 또한 힌지 도메인의 일부 질병 관련 변화가 SMCHD1이 기능하지 못하게하는 이유를 구조에서 추론 할 수있다. 세포 내에서 이러한 다른 형태의 단백질을 재생성함으로써, 우리는 이미징을 사용하여 이러한 변이체가 변하지 않은 것과 다르게 행동하는 방식을 시각화 할 수 있었다. SMCHD1의 버전 — 관련 질병을 이해하는 데 중요한 발전”이라고 그녀는 말했다. Birkinshaw 박사는 SMCHD1의 구조는 알려지지 않은 단백질의 구조를 예측하기 위해 개발 된 알고리즘도 개선했다고 밝혔다. "SMCHD1과 관련된 많은 'SMC'단백질의 구조는 이미 해결되었지만 우리의 연구는 SMCHD1 힌지 도메인의 구조가 이러한 단백질의 등가 영역과는 상당히 다르다는 것을 밝혀 냈습니다. "우리가 발견 한 구조가 예상 한 것과 상당히 다르기 때문에 우리의 데이터는 현재 구조 예측 알고리즘에 대한 도전으로 사용되고 있습니다. 버킨 쇼 박사는“보다 정확한 모델”이라고 말했다. 제임스 머피 (James Murphy) 부교수는 최신 발견으로 단백질과 관련된 일부 질병에 대한 새로운 치료법으로 SMCHD1의 기능을 변화시키는 약물 개발에 대한 연구를 보완했다고 밝혔다. "SMCHD1의 기능에 대한보다 자세한 이해를 통해 건강과 질병에서의 역할을 더 잘 이해할 수 있습니다. 다른 그룹은 이미 단백질의 분리 된 부분의 구조를 해결 했으므로 전체 단백질 구조에 더 자세한 내용을 추가했습니다. 그는 단백질의 절반이 여전히 '천공'이라고 말했다.
더 탐색 폴리싱 단백질은 건강한 발달을 위해 유전자를 억제합니다 추가 정보 : Kelan Chen et al., Smchd1의 힌지 도메인의 결정 구조는 이량 체화 모드 및 핵산 결합 잔기 인 Science Signaling (2020)을 보여준다. DOI : 10.1126 / scisignal.aaz5599 저널 정보 : 과학 신호 에 의해 제공 월터 엘리자 홀 연구소
https://phys.org/news/2020-06-mysteries-gigantic-gene.html
.Observation of excess events in the XENON1T dark matter experiment
XENON1T 암흑 물질 실험에서 초과 이벤트 관찰
Kavli 우주의 물리 및 수학 연구소 XENON1T 검출기. 광전자 증 배관의 하부 배열과 전기 드리프트 필드를 생성하는 구리 구조가 보입니다. 크레딧 : 우주의 물리 및 수학을위한 Kavli Institute 국제 XENON 협력의 과학자, 도쿄 대학의 Kavli IPU (Kavli Institute of the Universe)JUNE 17, 2020
물리 및 수학 연구소를 포함한 국제 실험 그룹; 도쿄 대학 우주 광선 연구소 (ICRR); 나고야 대학교 우주 지구 환경 연구소 (ISEE); 나고야 대학 코바야시-마스카와 입자의 기원과 우주 (KMI); 고베 대학교 이과 대학은 오늘 세계에서 가장 민감한 암흑 물질 실험 인 XENON1T의 데이터가 놀라 울 정도로 많은 사건을 보여준다고 발표했습니다. 과학자들은 암흑 물질을 발견했다고 주장하지 않습니다. 대신, 그들은 예상치 못한 사건 발생률을 관찰했으며 그 원인은 아직 완전히 이해되지 않았다. XENON1T는 2016 년부터 2018 년까지 이탈리아의 INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso에서 지하 깊은 곳에서 운영되었습니다. 주로 암흑 물질을 탐지하도록 설계되었으며, 이는 우주에서 물질의 85 %를 구성합니다. 지금까지 과학자들은 암흑 물질에 대한 간접적 인 증거 만 관찰했으며 결정적인 직접 탐지는 아직 이루어지지 않았습니다. 소위 WIMP (약하게 상호 작용하는 대규모 입자)는 이론적으로 선호되는 후보 중 하나이며, 따라서 XENON1T는 광범위한 WIMP 질량에 대한 상호 작용 확률에 대한 최대 한계를 설정했습니다. WIMP 암흑 물질 외에도 XENON1T는 물리학의 다른 미해결 질문을 설명 할 수있는 다양한 유형의 새로운 입자 및 상호 작용에도 민감했습니다. 작년에 동일한 검출기를 사용하여이 과학자들은 Nature에 발표했습니다. 가장 드문 핵 붕괴의 관측은 직접적으로 측정되었습니다. XENON1T 검출기는 3.2 톤의 초순수 액화 크세논 으로 채워졌으며 ,이 중 2.0 t는 입자 상호 작용의 표적이되었다. 입자가 대상을 가로 지르면 크세논 원자에서 작은 빛과 자유 전자 신호를 생성 할 수 있습니다. 이러한 상호 작용의 대부분은 존재하는 것으로 알려진 입자에서 발생합니다. 따라서 과학자들은 XENON1T의 백그라운드 이벤트 수를 신중하게 추정했습니다. XENON1T의 데이터를 알려진 배경과 비교했을 때 예상되는 232 건의 이벤트에서 53 건 이상의 놀라운 사건이 관찰되었습니다. 이것은 흥미로운 질문을 제기합니다.
이 초과분은 어디에서 오는가? 적색 선으로 표시된 알려진 배경에서 예상되는 수준과 비교하여 낮은 에너지에서 전자 반동 배경에서 XENON1T에서 관찰 된 초과. 크레딧 : 우주의 물리 및 수학을위한 Kavli Institute 한 가지 설명은 XENON1T 검출기에 소량의 삼중 수소의 존재로 인해 이전에 고려되지 않은 새로운 배경의 원천이 될 수 있습니다. 수소의 방사성 동위 원소 인 삼중 수소는 관찰 된 것과 유사한 에너지로 전자를 방출함으로써 자발적으로 붕괴된다. 초과를 설명하기 위해 10^ 25 (10,000,000,000,000,000,000,000,000!)의 크세논 원자 마다 몇 개의 삼중 수소 원자 만 필요합니다. 현재, 검출기에서 그 수준에서 삼중 수소의 존재를 확인하거나 반증 할 수있는 독립적 인 측정은 없으므로이 설명에 대한 명확한 답은 아직 불가능합니다. 더 흥미롭게도, 또 다른 설명은 새로운 입자의 존재 일 수 있습니다. 실제로, 관측 된 초과 량은 태양에서 생성 된 액시온에서 예상되는 것과 유사한 에너지 스펙트럼을가집니다. 액시온은 원자력의 시간 역전 대칭을 보존하기 위해 제안 된 가상의 입자이며, 태양은 이들의 강력한 원천이 될 수 있습니다. 이러한 태양 축은 암흑 물질 후보가 아니지만, 그들의 탐지는 근본적인 물리학에 대한 우리의 이해뿐만 아니라 천체 물리학 적 현상에도 큰 영향을 미치면서 잘 동기 부여되었지만 전혀 관찰되지 않은 새로운 입자의 첫 번째 관찰을 표시합니다. 또한 초기 우주에서 생산 된 액시온은 암흑 물질의 원천이 될 수도 있습니다. 대안으로, 초과분은 중성미자에 기인 할 수 있으며, 그 중 몇 조는 매 초마다 방해받지 않고 몸을 통과합니다. 중성미자 의 자기 모멘트 (모든 입자의 특성)가 기본 입자의 표준 모델에서 그 값보다 크다는 설명이 있습니다 . 이것은 그것을 설명하는 데 필요한 다른 새로운 물리학에 대한 강력한 힌트 일 것입니다. XENON 공동 작업에서 고려한 세 가지 설명 중 관찰 된 초과분은 태양 축 신호와 가장 일치합니다. 통계적으로, 태양 액시온 가설은 3.5 시그마의 유의성을 가지며, 이는 관측 된 초과가 신호가 아닌 임의의 변동에 기인 할 가능성이 약 2 / 10,000임을 의미합니다. 이 중요성은 상당히 높지만, 액시온이 존재한다고 결론을 내릴만큼 크지는 않습니다. 삼중 수소 및 중성자 자기 모멘트 가설의 중요성은 3.2 시그마에 해당하며 이는 데이터와도 일치 함을 의미합니다. XENON1T는 현재 크세논 질량이 3 배 더 크며 XENON1T보다 배경이 낮을 것으로 예상되는 다음 단계 XENONnT로 업그레이드하고 있습니다. XENONnT의 더 나은 데이터를 통해 XENON 공동 작업은 이러한 초과분이 단순한 통계적 우발, 배경 오염 물질 또는 훨씬 더 흥미로운 것, 즉 알려진 물리학을 넘어서는 새로운 입자 또는 상호 작용인지 여부를 곧 알게 될 것이라고 확신합니다.
더 탐색 암흑 물질 탐지기는 기록 된 가장 드문 사건을 관찰 추가 정보 : XENON1T 암흑 물질 실험에서 초과 이벤트 관찰, www.science.purdue.edu/xenon1t… n1tlowersearches.pdf 저널 정보 : 자연 우주의 물리 및 수학을위한 Kavli Institute 제공
https://phys.org/news/2020-06-excess-events-xenon1t-dark.html
.A fractional corner anomaly reveals higher-order topology
소수 코너 이상은 고차 토폴로지를 나타냅니다
Thamarasee Jeewandara, Phys.org 제조 된 메타 물질 및 측정 된 스펙트럼. (A) C4 대칭 실험 공진기 어레이의 사진. 오른쪽의 회로도는 공진기 간의 연결을 보여줍니다. (B) C3 대칭을 갖는 실험 공진기 어레이의 사진. 오른쪽의 회로도는 공진기 간의 연결을 보여줍니다. (C) (A)의 공진기 어레이에 대한 측정 된 DOS 스펙트럼. arb. 단위, 임의의 단위. (D) (B)에서 공진기 어레이에 대한 측정 된 DOS 스펙트럼. 크레딧 : Science, doi : science.sciencemag.org/content/368/6495/1114 JUNE 16, 2020 FEATURE
내부 단열재 (TI)는 단열 내부를 가지고 있습니다추가적인 계면 특성을 갖는 표면 상태를 수행하도록 지원한다. 표면의 이색적인 금속 상태는 양자 컴퓨팅 및 스핀 트로닉스의 잠재적 응용 분야에서 새로운 상과 입자를 생성하는 새로운 경로를 제공 할 수 있습니다. 연구원들은 물질의 토폴로지 상태를 감지하기 위해 분수 전하 밀도와 같은 새로운 토폴로지 마커를 사용하여 이러한 이국적인 상태를 식별하고 특성화하는 데 도움이되는 이론적 프레임 워크를 개발했습니다. 실험 작업과 이론 사이의 결과적인 합의는 토폴로지 플랫폼에 걸친 응용을 장려했습니다. 이 연구에서 Christopher W. Peterson과 일리노이 대학교와 미국 펜실베이니아 주립 대학교의 전기 및 컴퓨터 공학, 물리 및 기계 과학 과학자 팀 고차 토폴로지를 식별하고 관련된 고차 벌크 경계 대응을 설명하기 위해 도입 된이 새로운 토폴로지 지표에 대해 논의합니다. 작품은 이제과학 . 토폴로지는 부드러운 변형이있을 때 변하지 않는 (불변) 객체의 속성을 연구하는 수학의 한 가지입니다 . 갭 밴드 구조 (전자 상태가 존재할 수없는) 를 갖는 토폴로지 절연체 또는 재료는 토폴로지 불변성, 즉 재료가 절연성을 유지하는 한 변하지 않는 보존 된 특성에 의해 특성화 될 수 있으며 , 이는 재료의 벌크 밴드 갭 및 보호 대칭 을 보존 할 수 있다. 또한 전자 밴드 구조고체의 전자는 전자와 함께 다양한 에너지 수준을 포함합니다. 전자가없는 범위는 밴드 갭으로 알려져 있습니다. 후자는 일반적으로 어떤 대역에 의해 커버되지 않는 남은 에너지 범위를 정의한다. 따라서 수학적 토폴로지 분야는 결정 성 고체의 저에너지 전자 구조를 연구하기위한 프레임 워크입니다. 전형적으로, 벌크 절연 3 차원 토폴로지 결정 은 토폴로지 벌크 경계 대응 을 용이하게하는 전도성 2 차원 표면 상태를 포함 한다. 이 연구에서 Peterson et al. 2 차원 TI 에 중점을 둡니다 . 공간 대칭에 의해 보호되는 불변 물질을 가진 물질은 위상 결정질 절연체 (TCI) 로 알려져 있으며, 팀은 최근에 발견 된 고차 위상 절연체 (HOTI) 로 분류 된 최근에 발견 된 TCI 클래스 에 중점을 두었습니다 . 지금까지 과학자들은 결합 공진기 , 도파관 배열 및 광자 또는 음파 결정의 네트워크를 포함하여 공학 메타 물질에 대한 많은 실험 연구를 수행하여 자연 발생 HOTI를 몇 가지만 밝혀 냈습니다 . 또한 분광 측정을 사용하여 이러한 시스템에서 가장 높은 차수의 지표를 식별했습니다.. 그러나 스펙트럼이 in-gap 모드를 나타내지 않더라도 HOTI가 잘못 식별 될 수 있기 때문에 이러한 스펙트럼 기술 에는 근본적인 문제 가 있습니다 . 결과적으로 과학자들은 공간 대칭에 의해 보호되는 고차 토폴로지의 실험적으로 측정 가능한 지표를 확립하는 것을 목표로했습니다. 본 연구에서는 기반으로 이전의 연구 , 피터슨 등. 갭 TCI (토폴로지 결정질 절연체)에서 1 차 및 고차 토폴로지를 진단하기 위해 메타 물질 의 특징을 어떻게 부분적으로 양자화 할 수 있는지 설명했다 . 2 차원을 조사 할 때 과학자들은 2 차 토폴로지를 나타내는 수량을 FCA (fractional corner anomaly)라고 명명했습니다. 2 차 토폴로지 절연체 또는결정질 절연체 는 두 경계의 교차점에서 토폴로지 적으로 보호 된 틈이없는 상태를 갖는 갭 벌크 및 갭드 결정 경계를 포함합니다. FCA를 실험적으로 관찰하기 위해 Peterson et al. 마이크로파 주파수 결합 공진기 어레이 에서 2 개의 회전 대칭 TI 메타 물질을 구성 하였다 . 분수 모드 밀도 와 FCA의 양자화 는 그룹의 회전 대칭에 의존하기 때문에 서로 다른 대칭 (사각형과 삼각형)을 가진 두 개의 절연체를 선택했습니다 . 팀은 제 증명 절연체 A의 정사각형 격자 C와 4 대칭성과의 2 절연체 카고메 격자 C와 3 대칭 (삼각형). 그들은 반사 측정을 사용하여 두 메타 물질 의 스펙트럼 밀도 상태 (DOS)를 식별했습니다 . C 4- 대칭 절연체 의 측정 된 스펙트럼 은 3 개의 별개의 밴드를 보여 주지만 C 3은비대칭 절연체는 2 개의 밴드를 보여 주었다. 어떠한 절연체도 갭 모드를 갖지 않았기 때문에, 어느 하나의 메타 물질이 스펙트럼 단독에 기초하여 위상 적으로 중요하지 않은지를 결정하는 것은 어려웠다. Peterson et al. 그런 다음 각 단위 셀에 로컬 DOS (상태 밀도)를 포함시켜 측정 된 대역의 모드 밀도를 계산했습니다. 는 C의 모드 밀도 4 -symmetric 절연체는 벌크 밴드의 존재 대칭 갱신 장애 제조 결함의 에지 및 코너 부 세포의 비 - 제로 부분 모드 밀도 등 여러 가지 중요한 기능을 가지고 있었다. 그들은 모드 밀도 데이터를 사용하여 각 벌크 밴드에 대한 FCA (fractional corner anomaly)를 추출했습니다. 소량의 피할 수없는 장애가 C4 대칭을 이용한 실험에서 존재했기 때문에 , 이들은 모든 에지에 걸쳐 평균화되어 에지 유닛 셀 (σ)의 분수 모드 밀도를 찾고 모든 코너에 걸쳐 평균화되어코너 유닛 셀 (ρ). 그들은 유사 C의 모드 밀도 계산 3 -symmetric 시스템. 두 메타 물질에서 계산 된 0이 아닌 FCA는 이들이 2 차 토폴로지 모드 를 코너에서 호스팅 할 수있는 능력을 가진 HOTI (고차 토폴로지 절연체) 둘 다임을 나타냈다 . Peterson et al. 는 C 밴드의 세 흥분되는 2 차 위상 모드가 존재하는 것으로 예상 된 주위 모서리 공진 주목 4 -symmetric 시스템. C 3에서-대칭 시스템, 코너 공진기는 밴드 2에서만 흥분되어 코너 모드의 에너지가 너무 높음을 나타냅니다. 과학자들은 코너 공진기의 공명 주파수를 약간 낮추어 모드를 스펙트럼화할 수 있었다. 팀은이 모드를 밴드 갭으로 끌어 내기 위해 작은 음의 전위를 코너에 적용했습니다. 실험 결과는 공간 대칭에 의해 보호되는 기본 토폴로지 특징을 효과적으로 포착했다. 따라서 과학자들은 결과가 고차원 토폴로지를 가진 재료를 실험적으로 식별하는 데 도움이 될 것으로 기대합니다. 새로운 결과는 단순히 새로운 토폴로지 절연체 의 실험적 확인에 도움이 될 것 입니다.
더 탐색 위상 절연체에서 관찰 된 부분 전자 전하의 서명 추가 정보 : Christopher W. Peterson et al. 소수 코너 이상은 과학 (2020)의 고차 토폴로지를 나타냅니다 . DOI : 10.1126 / science.aba7604 Frank Schindler et al. Bismuth, Nature Physics (2018)의 고차 토폴로지 . DOI : 10.1038 / s41567-018-0224-7 shraf El Hassan et al. Photonic waveguides, Nature Photonics (2019) 에서 빛의 코너 상태 . DOI : 10.1038 / s41566-019-0519-y 저널 정보 : 과학 , 자연 물리학 , 자연 포토닉스
https://phys.org/news/2020-06-fractional-corner-anomaly-reveals-higher-order.html
.Nanomaterial gives robots chameleon skin
로봇 카멜레온 피부를 제공하는 나노 소재
by University of California - Riverside 비틀림에 대한 금 나노로드 필름의 색상 반응을 묘사 한 그래픽. 크레딧 : UCR / Yadong Yin JUNE 17, 2020
금 나노 입자로 만들어진 새로운 필름은 모든 유형의 움직임에 따라 색이 변합니다. 전례없는 특성으로 인해 로봇은 미래의 다른 응용 분야 중에서도 카멜레온과 옥토 피를 모방 할 수 있습니다. 자연의 색상 체인저를 모방하려고하는 다른 재료와 달리이 재료는 구부리거나 비틀리는 등 모든 유형의 움직임에 반응 할 수 있습니다. 그 안에 코팅 된 로봇은 사람에게 위험하거나 불가능할 수있는 공간에 들어갈 수 있으며, 보이는 방식에 따라 정보를 제공 할 수 있습니다. 예를 들어 위장 된 로봇은 접근하기 어려운 수중 틈새에 들어갈 수 있습니다. 로봇이 색이 변하면 생물 학자들은 이러한 환경에 사는 동물이 직면하는 압력에 대해 배울 수 있습니다. 다른 색 변경 재료도 움직임에 반응 할 수 있지만이 재료는 복제하기 어려운 서로 다른 복잡한 패턴을 표시하도록 인쇄 및 프로그래밍 할 수 있습니다. 이 나노 물질 을 만든 UC 강변 과학자들은 지난 주에 출판 된 Nature Communications 논문 에 자신의 공정을 문서화했습니다 . 나노 물질은 단순히 폭과 길이가 수십 나노 미터 나 바이러스의 크기와 같이 매우 작은 규모로 축소 된 물질입니다. 은이나 금과 같은 재료가 작아지면 크기, 모양 및 방향에 따라 색상이 달라집니다. "우리의 경우, 우리는 금을 나노 크기의 막대로 줄였습니다. 우리는 막대를 특정 방향으로 향하게 할 수 있다면 색상을 조절할 수 있다는 것을 알았습니다."라고 화학 교수 야동 인은 말했습니다. "편도에 직면하면 빨간색으로 보일 수 있습니다. 45도 이동하면 녹색으로 바뀝니다." 플레이 00:00 00:51 음소거 설정 씨 전체 화면 입력 플레이 다양한 물리적 및 조명 조건에서 UC 리버 사이드 디자인 필름 시연. 크레딧 : UCR / Yadong Yin 연구팀이 직면 한 문제는 액체 용액에 떠 다니는 수백만 개의 금 나노로드를 가져와 균일 한 색상을 표시하기 위해 모두 같은 방향으로 향하게하는 방법이었습니다. 그들의 해결책은 작은 자기 나노로드를 큰 금에 융합시키는 것이었다. 두 개의 서로 다른 크기의 막대는 폴리머 실드로 캡슐화되어 나란히 유지됩니다. 그렇게하면 양쪽 막대의 방향을 자석으로 제어 할 수 있습니다. Yin은 "바늘 더미 위에 자석을 쥐고있는 것처럼 모두 같은 방향을 가리키고있다"고 말했다. 일단 나노로드가 박막으로 건조되면, 그 배향은 제자리에 고정되고 더 이상 자석에 반응하지 않는다. "그러나 필름이 유연한 경우 필름을 구부리거나 회전 할 수 있으며 방향이 변하면 여전히 다른 색상을 볼 수 있습니다"라고 Yin은 말했습니다. 나비 날개와 같은 다른 재료는 특정 각도에서 빛나고 화려하며 다른 각도에서 볼 때 색상이 변할 수도 있습니다. 그러나, 이들 재료는 정밀하게 주문 된 미세 구조에 의존하는데, 이는 넓은 영역에서 제조하기 어렵고 비용이 많이 든다. 그러나이 새로운 필름은 집에 스프레이 페인트 를 적용하는 것처럼 쉽게 모든 크기의 물체의 표면을 코팅 할 수 있습니다 . 미래의 로봇은이 영화의 궁극적 인 응용이지만, 다른 많은 방법으로 사용될 수 있습니다. 이 논문의 첫 번째 저자 인 UC 리버 사이드 화학자 Zhiwei Li는이 필름을 인증 기능으로 수표 나 현금으로 통합 할 수 있다고 설명했다. 일반 조명에서는 필름이 회색이지만 선글라스를 착용하고 편광 렌즈를 통해 볼 때 정교한 패턴을 볼 수 있습니다. 또한 필름을 비틀면 필름의 색상 대비가 크게 변할 수 있습니다. 실제로 응용 프로그램은 상상력에 의해서만 제한됩니다. "예술가들은이 기술을 사용하여 보는 각도에 따라 크게 다른 매혹적인 그림을 만들 수 있습니다"라고 Li는 말했습니다. "우리 작품의 과학이 예술의 아름다움과 어떻게 결합 될 수 있는지 보는 것은 훌륭 할 것입니다."
더 탐색 플라즈몬 화가의 팔레트 확장 추가 정보 : Zhiwei Li et al., 기계적 변색 반응을위한 하이브리드 나노로드의 커플 링 자기 및 플라즈몬 이방성, Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-16678-8 저널 정보 : Nature Communications 에서 제공하는 리버 사이드 - 캘리포니아 대학
https://phys.org/news/2020-06-nanomaterial-robots-chameleon-skin.html
.New research reveals geographical processes behind perplexing fluvial strata
새로운 연구에 따르면 난해한 지층 뒤의 지리적 과정이 밝혀졌다
캘리포니아 대학 해리슨 태소 (Harrison Tasoff) -산타 바바라 토리 도니아 사암을 형성하기 위해 압축 된 하구 퇴적물. 규모를위한 노트북. 크레딧 : VAMSI GANTI
스코틀랜드 북서부의 토리 돈 사암은 프리 캄브리아기 시대부터 6km의 강 퇴적물을 보존합니다. 그러나 어떤 종류의 지질 사건이 연구자들에게 10 억 년 후에 찾아낸 흔적을 남겼습니까? 흥미롭게도 그것은 대홍수 나 극적인 코스 변화가 아니 었습니다. 주로 강바닥을 가로 질러 정기적으로 모래 언덕을 크롤링했습니다 . 사실, 몇 달에 불과합니다. 이러한 하천 퇴적물 또는 하류 지층의 지형은 세기의 더 나은 부분을 위해 지질 학자들을 당황하게했다. 강의 역사가 얼마나 적게 보존되는지를 감안할 때, 연구원들은 가장 극단적 인 사건의 증거보다는 평범한 기록이 우세하다는 것이 이상하다고 생각합니다. 지구 물리학 연구서 ( Geophysical Research Letters) 지에 발표 된 새로운 연구는 이 수수께끼를 마침내 설명 할 수있는 과정을 보여준다. UC 산타 바바라의 지형학 조교수 인 Vamsi Ganti가 이끄는이 연구는 지질학 분야에서 가장 오랫동안 진행되고있는 논쟁 중 하나 인 치명주의 대 동일과 정설에 대해 다루고 있습니다. 즉, 지질 학적 기록이 크거나 자주 발생하지 않거나 작지만 흔한 사건에 의해 더 많은 영향을 받는지 여부. 강 퇴적물에 관해서는, 재앙은 꽤 직관적 인 주장을 가지고 있습니다. 간티는“사건이 보존 될 확률이 낮 으면 보존 할 수있는 것은 특별 할 것”이라고 설명했다. 그러나 과학자들은 경과 시간의 0.0001 % 미만이 보존 되더라도 이것이 사실이 아니라는 것을 발견했습니다. 간티는“이것이 우리가 이것을 현기증의 지층이라고 불렀던 이유 다. 왜냐하면 보존 시간이 엄청 나지 않더라도 보존 된 사건들이 너무 평범한 것은 이상하기 때문”이라고 말했다. 강 형태는 강의 수준으로 자체 조직화되는 경향이 있으며, 간티와 그의 동료들은이 이상한 서사성을 이해하는 열쇠라고 믿었습니다. 잔물결과 모래 언덕은 분과 시간의 순서로 강저를 가로 질러 움직입니다. 모래 막대의 움직임은 몇 개월과 몇 년에 걸쳐 이루어지며 강은 수 세기와 수 세기에 걸쳐 강둑을 구불 구불하고 뛰어 넘습니다. 가장 극단적 인 결과로, 해수면 변화 는 천년 동안 침식을 가속화하거나 퇴적을 촉진 할 수 있습니다. 다행스럽게도 과학자들은 이러한 현상 각각이 현대 관측에 근거한 층계 기록에 어떻게 나타나는지 이해합니다. 이 특징들은 인치 높이의 파문에서 수백 미터의 퇴적물을 ripple 수있는 해수면에 의한 침식에 이르기까지 크기가 다양하다는 것이 밝혀졌습니다. 간티와 그의 동료들은 가설을 테스트하기 위해 확률 모델을 만들었습니다. 그들은 모든 하천 과정이 동일한 규모로 발생하면 가장 극단적 인 사건 만 보존된다는 것을 발견했습니다. 그러나 계층 구조를 도입하자마자 일반적인 프로세스의 퇴적물은 한 수준 높은 현상으로 인한 침식을 채우기 시작했습니다. 미스터리는 해결되었습니다. 간티는“강의 역학에 계층 적 구조를 가지고있는 한 지층은 평범 할 것”이라고 말했다. 과학자들은 강 변형 학에서 이러한 여러 계층 적 수준에 대해 꽤 오랫동안 알고 있었지만, 지금까지 아무도 강의 지층과 관련이 없었습니다. 이러한 결과 이전에 퇴적 학자들은 분류학 (종, 속, 가족 등)에 대해 알고있는 진화론을 이해하지 못한 채 분류학에 대해 알고있는 초기 생물 학자와 조금 비슷했습니다. 한 수준의 사건은 퇴적물을 형성 할 수 있으며 (이 경우에는 보존 됨) 퇴적물을 침식 할 수 있습니다. 따라서 일부 극단적 인 사건은 보존되지만 일반적인 현상이 층계 기록을 지배합니다. 간티는 또한 레벨이 진화하는 상대적인 기간이 보존 대상을 결정한다는 것을 깨달았다. 예를 들어, 하천 이동 대 침략의 상대적 비율 또는 강이 얼마나 자주 강둑을 뛰어 넘는지를 생각해보십시오. 간티는“이민이 빠르고 침습이 드물게 발생하면 입금을 계속 재 작업한다”고 설명했다. 이 시스템은 가장 극단적 인 채널 고도 만 유지하는 경향이 있습니다. "하지만, 당신이 avulsion이있을 때, 당신은 새로운 위치로 이동했기 때문에 더 이상 보증금을 재 작업 할 수 없습니다." 이러한 이해를 통해 과학자들은 이제 지층을 사용하여 강이 실제로 활성화되었을 때 각 레벨이 얼마나 빠르게 진화했는지 비교할 수 있습니다. 실제로 그 결과는 Ganti의 이전 연구의 결론을 뒷받침 해 주었다. 거기서 그는 Precambrian 강이 오늘날 우리가 알고있는 단일 통로, 구불 구불 한 강과 유사 할 수 있음을 보여 주었다. 층계 기록에 보존 된 증거가 없기 때문에 과학자들은 이것을 오랫동안 의심해왔다. 많은 사람들은 그러한 하천이 은행을 확보하기 위해 식물이 필요하고 육상 식물은 아직 진화하지 않았을 것이라고 주장했다. 그러나 실제로는 이주가없는 것이 아니라이 강들이 자주 지워져서 지층이 계속 지워질 가능성이 높습니다. 실제로 다른 과학자들은 식물이없는 풍경의 강이 초목이있는 강보다 10 배 빠르게 이동한다는 것을 발견했습니다. 간티의 연구 결과는 기후 변화와 해수면 상승이 주요 하천 시스템의 행동을 변화시키는 현대 세계에 영향을 미쳤다. 미래를 이해하기 위해 많은 과학자들은 현대 기후 변화와 비교할 때 평균 기온이 섭씨 5 ~ 8도 급격히 올라가는 Paleocene-Eocene Thermal Maximum 동안 강의 퇴적물을 살펴 봅니다. 증거에 따르면 강이 더 이동성이 좋았으며 이제 그 이유를 확인할 수있는 도구가 있습니다. 간티는“인간에 의한 변화로 인해 하천으로의 퇴적물 공급이 변하고 있다는 것을 알고있다. 그러나 우리가 모르는 것은 장기적으로 하천을 보내는 궤도이다. "우리는 이주 율을 높이려고합니까? 우리는 잦은 침략을하게 될까요?이 차이는 홍수의 역사와 앞으로 수십 세기 동안 발전 할 위치를 결정하기 때문에 중요합니다."
더 탐색 델타가 강 범람의 영향을 줄이는 데 도움이된다는 연구 결과 추가 정보 : Vamsi Ganti et al. 형태 역학 구조 및 퇴적 기록의 직물, 지구 물리학 연구 서한 (2020). DOI : 10.1029 / 2020GL087921 저널 정보 : 지구 물리학 연구서 에 의해 제공 캘리포니아 대학 - 산타 바바라
https://phys.org/news/2020-06-reveals-geographical-perplexing-fluvial-strata.html
.Dark Energy Survey detects thousands of low-surface-brightness galaxies
어두운 에너지 조사는 수천 개의 낮은 표면 밝기의 은하를 탐지합니다
Tomasz Nowakowski, Phys.org DES 풋 프린트 내에서 파란색 LSBG의 스카이 위치. 크레딧 : Tanoglidis et al., 2020.JUNE 16, 2020 REPORT
국제 천문학 자 팀은 DES (Dark Energy Survey)에서 거의 21,000 개의 LSBG (low-surface-brightness galaxies)를 식별했습니다. LSBG가 어떻게 형성되고 진화하는지에 대한 지식을 향상시키기 위해서는 이러한 거대한 시료를 탐지하는 것이 필수적 일 수 있습니다. 이 발견은 6 월 8 일 arXiv.org에 게재 된 논문에보고되어 있습니다. 일반적으로 LSBG는 밤하늘보다 중앙 표면 밝기가 희미한 은하 입니다. 이로 인해 탐지 및 연구가 어려워 지금까지 수행 된 광학 조사에서 과소 표현이 이루어졌습니다. LSBG는 지역 광도 및 항성 질량 밀도의 몇 퍼센트에만 기여하는 반면, 우주에서 동적 질량 예산의 약 15 %를 차지할 수 있다고 가정합니다. 관측 결과에 따르면이 은하들은 광범위한 물리적 크기와 환경에 걸쳐 있습니다. 따라서 알려진 LSBG의 표본을 확대하면 우주론과 은하 진화 모델을 개선 할 수 있습니다. DES의 깊은 이미징과 넓은 범위의 커버리지는 이전에 탐지되지 않은 LSBG의 광범위한 집단을 발견 할 수있는 큰 잠재력을 제공합니다. 시카고 대학의 Dimitrios Tanoglidis가 이끄는 최근의 연구에서 DES는 수천 개의 낮은 표면 밝기의 은하를 포함하는 카탈로그를 만들 수 있다고보고했다. 천문학 자들은 "우리는 암흑 에너지 조사 (Dark Energy Survey)의 최초 3 년간의 이미징 데이터에서 ~ 5,000도 2로 식별 된 20,977 개의 확장 된 저 표면-은하의 카탈로그를 제시한다 "고 천문학 자들은 밝혔다. 샘플의 LSBG는 유효 반경이 2.5 인치 이상이고 소광 보정 된 평균 유효 표면 밝기는 24.3mag / arcsec 2 이상 입니다. 은하가 광학적 색에 기초하여 통상적으로 2 개의 잘 알려진 적색 및 청색 물체의 시퀀스로 나뉘어져 있다는 점을 감안할 때, 천문학 자들은이 두 범주를 카탈로그에서 구별했다. 논문에 따르면, 카탈로그에는 7,148 개의 빨간색과 13,829 개의 파란색 은하가 들어 있습니다. 두 집단은 유사한 중간 유효 반경을 갖는 것으로 관찰되었지만, 청색 은하가 더 밝은 경향이 있기 때문에 평균 표면 밝기가 현저히 다르다. LSBG의 공간 분포에는 현저한 과도한 밀도가 포함됩니다. 일반적으로, 적색 LSBG는 청색 서브 샘플보다 훨씬 더 군집화되는 것으로 밝혀졌다. 적색 LSBG는 또한 근처의 밝은 은하의 분포와 상관 관계가있는 것으로 밝혀졌다. 더욱이, 샘플에서 가장 유명한 9 개의 은하 그룹과 클러스터에 대해, 천문학 자 들은 관련된 LSBG 의 물리적 특성 을 계산할 수 있었습니다. 이 LSBG 중에서 108 개가 초 확산 은하 (UDG)로 분류되었습니다. 결론적으로이 논문의 저자는 다양한 환경에서 LSBG의 특성에 대한 연구를 포함하여 저 표면 밝기 체제에서 은하 형성 모델을 테스트하는 데 카탈로그가 도움이 될 수 있다고 강조했다. 그들은이 카탈로그 가 차세대 은하계 조사를 더 잘 준비하는데 사용될 수 있다고 언급했다 . 연구원들은 총 6 년간의 DES 관측에서 다가오는 더 깊은 데이터를 사용하여 LSBG에 대한 추가 연구를 계획하고 있다고 덧붙였다.
더 탐색 NGC 5846 그룹에서 발견 된 새로운 초 확산 은하 추가 정보 : 암흑의 그림자 : 암흑 에너지 조사에서 발견 된 저 표면-은하, arXiv : 2006.04294 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2006.04294
https://phys.org/news/2020-06-dark-energy-survey-thousands-low-surface-brightness.html
.A new way to study how elements mix deep inside giant planets
거대한 행성 내에서 요소들이 어떻게 혼합되는지 연구하는 새로운 방법
SLAC National Accelerator Laboratory의 Ali Sundermier 새로운 실험에서, 4 개의 광학 레이저 빔 (녹색)은 탄소와 수소로 구성된 플라스틱 샘플에서 충격파를 발사했습니다. 충격파가 재료를 통과하면서 연구원들은 LCLS (얇은 흰색 빔)에서 X-ray 광자 (충격 된 흰색 빔)로 전자의 앞뒤로 흩어진 충격을받은 영역을 쳐서 충격을 관찰했습니다. 크레딧 : Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory JUNE 17, 2020
우리 중에는 구체적으로 가스와 얼음의 거인이 있습니다. 그들은 같은 별을 공전하지만 환경 조건과 화학적 구성은 지구와는 크게 다릅니다. 이 거대한 행성 (주피터, 토성, 해왕성 및 천왕성)은 극한의 온도와 압력에서 물질의 물리학을위한 자연 실험실로 볼 수 있습니다. 현재 에너지 부 SLAC National Accelerator Laboratory의 과학자들을 포함하는 국제 팀은 화학 원소 가 얼음 거대 내부에서 어떻게 작용하고 혼합 되는지를 측정하는 새로운 실험 설정을 개발하여 행성 시스템의 형성과 진화에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 그들이 배운 내용은 과학자들이 핵융합 을 이용하기를 희망하며 , 이는 태양 에너지와 유사한 조건을 새로운 에너지 원으로 만들어냅니다. 그들의 결과는 지난주 Nature Communications 에 발표되었다 . 믹싱 이전 실험에서 연구원들은 SLAC의 Linac Coherent Light Source (LCLS) X-ray 레이저를 사용하여이 거대한 행성의 중심에 있다고 여겨지는 초고압 초 압축 혼합물 인 "따뜻한 고밀도 물질"의 생성에 대한 첫 번째 상세 모습을 얻었습니다. 그들은 또한 "다이아몬드 비"에 대한 증거를 수집 할 수있었습니다.이 얼음은 거대한 얼음 속 깊은 곳의 원소들의 혼합물에서 형성 될 것으로 예상되는 이국적인 강수량입니다. 지금까지 연구자들은 X- 선 회절이라는 기술을 사용하여이를 연구하면서 다른 행성에서 발견 된 극한 조건 을 모방 한 레이저로 생성 된 충격파에 샘플이 어떻게 반응하는지에 대한 일련의 스냅 샷을 찍었습니다 . 이 기술은 결정 샘플에는 효과적이지만 분자와 원자가 더 무작위로 배열 된 비결정질 샘플에는 효과적이지 않으므로 과학자가 도달 할 수있는 깊이를 제한합니다. 이 새로운 논문에서이 팀은 X-ray Thomson 산란이라는 기술을 사용하여 이전 회절 결과를 정확하게 재현하면서 극한 조건에서 비결정 샘플에서 원소가 어떻게 혼합되는지 연구 할 수있었습니다. LCLS 소장 Mike Dunne은“이 연구는 계산이 매우 어려운 현상에 대한 데이터를 제공한다. "여기에서 그들은 마요네즈를 기름과 식초로 분리하는 것과 같이 두 성분이 어떻게 분리되는지 봅니다. 그들이 배우는 것은 핵융합 실패와 관련하여 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 캡슐의 비활성 껍질은 핵융합 연료와 혼합되어 그것을 오염시킵니다 화상을 입지 않도록 "
10,000km 깊이 산란 된 광자 두 세트는 실험에서 도달 한 극한의 압력 및 온도 조건에 반응하여 수소 (파란색) 및 탄소 (회색) 원자가 어떻게 분리 또는 분리되는지를 보여 주었다. 크레딧 : Greg Stewart / SLAC
National Accelerator Laboratory 이 가장 최근의 실험에서 광학 레이저 빔은 탄소와 수소로 구성된 플라스틱 샘플에서 충격파를 발사했습니다. 충격파가 재료를 통과하면서 연구원들은 LCLS의 X- 선 광자로 충격 영역에 충돌하여 시료의 전자를 앞뒤로 흩어지게함으로써 관찰했습니다. SLAC의 과학자이자 공동 저자 인 에릭 갈티에 (Eric Galtier)는“ 산란 된 광자 한 세트가 시료에서 도달 한 극한의 온도 와 압력이 천왕성과 해왕성의 표면에서 10,000 킬로미터 떨어진 곳에서 발견 된 것과 유사하다고 밝혔다. 다른 하나는 이러한 조건에 반응하여 수소와 탄소 원자가 어떻게 분리되는지 밝혀냈다. 더 깊어지다 연구원들은이 기술을 통해 DOE의 LawNLence Livermore National Laboratory (LLNL)의 National Ignition Facility와 같은 고 에너지 레이저에서 융합 실험에 사용되는 재료의 미세한 혼합을 측정 할 수 있기를 희망합니다. LLNL 물리학 자이자 논문의 공동 저자 인 Tilo Doeppner는“이 과정이 플라스틱 팽창제 캡슐을 사용한 관성 구속 융합 융착에서 발생할 수 있는지 이해하고 싶다”고 말했다. 그 뒤를 이어이 연구팀은 얼어 붙은 거인 안에서 더 깊게 발견 된 더 극단적 인 조건을 재현하고 다른 행성에서 일어나는 일을 이해하기 위해 다른 원소가 포함 된 샘플을 연구 할 계획입니다. 헬름홀츠-젠트 럼 드레스덴-로센 도르프의 과학자 인 도미니크 크라우스 (Dominik Kraus)는“이 기술은 다른 방법으로는 재현하기 어려운 흥미로운 공정을 측정 할 수있게 해줄 것”이라고 말했다. "예를 들어, 목성과 토성 같은 가스 거대 내부에서 발견되는 수소와 헬륨이 어떻게 이러한 극한 조건에서 혼합되고 분리되는지를 볼 수있을 것입니다. 그것은 행성과 행성의 진화 역사를 연구하는 새로운 방법입니다. 시스템은 물론 융합에서 미래의 잠재적 에너지 형태에 대한 실험을 지원합니다. "
더 탐색 실험실에서 얼음 거대한 행성 추가 정보 : S. Frydrych et al. 따뜻한 고밀도 물질의 혼 화성 진단으로 X-ray Thomson 산란 시연, Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-16426-y 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 SLAC 국립 가속기 연구소
https://phys.org/news/2020-06-elements-deep-giant-planets.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.First Optical Measurements of Milky Way’s Mysterious Fermi Bubbles
.A cosmic baby is discovered, and it's brilliant
우주의 아기가 발견되어 화려하다
NASA 칼라 코 필드 이 그림은 자성이 강한 중성자 별에서 나오는 자기장 선 또는 별이 초신성과 폭발 후 남은 조밀 한 덩어리를 보여줍니다. 자력으로 알려진이 물체는 강한 자기장에 의해 구동 될 수있는 밝은 빛을 발산합니다. 크레딧 : ESA JUNE 17, 2020
천문학 자들은 우리와 다른 시간 감각을 갖는 경향이 있습니다. 그들은 정기적으로 수백만 또는 수십억 년 전에 일어난 사건들과 오래 전부터 있었던 사물들을 연구합니다. 그렇기 때문에 Swift J1818.0-1607로 알려진 최근에 발견 된 중성자 별이 주목할만한 이유는 다음과 같습니다. Astrophysical Journal Letters 저널의 새로운 연구에 따르면 우주 표준에 의한 신생 신생아는 약 240 세에 불과합니다. NASA의 닐 게 렐스 스위프트 천문대 (Neil Gehrels Swift Observatory)는 3 월 12 일에 엄청난 양의 X- 레이를 방출했을 때 어린 물체를 발견했습니다. Caltech에 의해 주도되고 기관의 제트 추진 연구소가 관리하는 유럽 우주국의 XMM- 뉴턴 천문대와 NASA의 NuSTAR 망원경에 의한 후속 연구에 따르면 나이를 추정하는 데 사용되는 것을 포함 하여 중성자 별의 물리적 특성이 더 많이 밝혀졌습니다 . 중성자 별은 거대한 별이 초신성과 폭발 후 남은 별의 엄밀한 덩어리입니다. 사실, 그것들은 우주에서 가장 밀도가 높은 물질 중 하나입니다 (두 번째로 블랙홀에 이어). 중성자 별 내부의 원자는 서로 밀접하게 뭉개져 다른 곳에서는 찾을 수없는 방식으로 작동합니다. Swift J1818.0-1607은 태양 질량의 두 배를 1 조 배 이상 작은 부피로 압축합니다. 일반적인 중성자 별보다 최대 1,000 배 강한 자기장과 인간이 만든 가장 강력한 자석보다 약 1 억 배 강한 Swift J1818.0-1607은 자기라고하는 특수한 종류의 물체에 속합니다. 우주에서 자기 물체. 그리고 그것은 지금까지 발견 된 가장 어린 광자로 보입니다 . 그것의 나이가 확인되면, 그것은 조지 워싱턴이 미국의 최초의 대통령이 된 시간에 지구에 도달했을 것입니다. 바르셀로나 우주 과학 연구소의 연구원이자 관측 캠페인 책임자 인 난다 리아 (Nanda Rea)는“이 물체는 우리가 지금까지 본 것보다 훨씬 빨리 자기장의 삶에서 우리를 보여주고있다”고 말했다. XMM Newton 및 NuSTAR (핵 분광 망원경 어레이의 약자). 3,000 개가 넘는 중성자 별이 알려진 반면 , 과학자들은이 최신 항목을 포함하여 31 개의 확인 된 자기를 식별했습니다. 그 때문에 물리적 특성이 다시 만들어 지구에있을 수 없습니다, 중성자 별 (magnetars 포함)은 물리적 세계에 대한 우리의 이해를 테스트하기위한 자연 실험실입니다. "이러한 물체의 형성 이야기를 이해한다면, 우리가 찾은 자력의 수와 알려진 중성자 별의 총 수 사이에 왜 그렇게 큰 차이가 있는지 이해할 것입니다."라고 Rea는 말했습니다. Swift J1818.0-1607은 별자리 궁수 자리에 위치하고 있으며 지구와 상대적으로 16,000 광년 떨어져 있습니다. 빛이이 우주 거리를 여행하는 데 시간이 걸리기 때문에, 중성자 별이 약 16,000 년 전, 약 240 세가되었을 때 방출되는 빛을보고 있습니다. 그리고 자기는 어릴 때 가장 활동적 일 수 있습니다. 이와 같이 더 가까운 어린 샘플을 찾으면 해당 모델을 개선하는 데 도움이됩니다. 익스트림 중성자 별의 너비는 15 ~ 30km 정도에 불과 하지만 훨씬 더 큰 물체와 비슷한 크기의 빛을 방출 할 수 있습니다. 특히 자력은 우주 전체에서 분명하게 볼 수있을만큼 밝고 강력한 폭발과 관련이 있습니다. 자력의 극단적 인 물리적 특성을 고려할 때 과학자들은 엄청난 양의 에너지를 생성 할 수있는 여러 가지 방법이 있다고 생각합니다. Swift 임무는 Swift J1818.0-1607이 폭발하기 시작했을 때 발견되었습니다. 이 단계에서 X 선 방출은 정상보다 10 배 이상 밝아졌습니다. 폭발 이벤트는 특성에 따라 다양하지만 일반적으로 일 또는 주에 걸쳐 갑자기 밝기가 증가하는 것으로 시작하고, 그 후 자석이 정상 밝기로 돌아 감에 따라 몇 개월 또는 몇 년에 걸쳐 점차 감소합니다. 그렇기 때문에 천문학 자들은 이러한 사건 중 하나에서 피크 활동 기간을 관찰하기 위해 빠르게 행동해야합니다. 스위프트 미션은 전세계 천문학 커뮤니티에이 행사를 알리고, NASA에 참여한 XMM-Newton과 NuSTAR는 빠른 후속 연구를 수행했습니다. X 선 외에도, 자력선은 우주에서 가장 높은 에너지 형태의 감마선을 방출하는 것으로 알려져 있습니다. 또한 우주에서 가장 낮은 에너지 형태의 빛인 일정한 전파를 방출 할 수 있습니다. (장수의 라디오 빔을 방출하는 중성자 별을 라디오 펄서라고합니다. Swift J1818.0-1607은 라디오 펄서이기도 한 5 개의 알려진 자력 중 하나입니다.) 몬트리올에있는 맥길 대학교 맥길 우주 연구소 소장이자 연구에 관여하지 않은 NuSTAR 팀의 전 멤버 인 빅토리아 카스피는“[자석]에 대한 놀라운 점은 인구가 매우 다양하다는 점이다. "언제나 다른 이야기를하고있는 것을 발견 할 때마다 매우 이상하고 매우 드물며, 우리가 모든 가능성을 보지 못했다고 생각합니다." 새로운 연구는 이탈리아 Pavia에있는 Paolo Esposito가 IUSS (School for Advanced Studies)와 함께 진행했습니다.
더 탐색 천문학 자들은 자기 SGR 1935 + 2154의 X- 선 재 활성화를 관찰 추가 정보 : P. Esposito et al. 아주 젊은 라디오 시끄러운 자기, 천체 물리학 저널 (2020). DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ab9742 저널 정보 : 천체 물리학 저널 편지 , 천체 물리학 저널 NASA 제공
https://phys.org/news/2020-06-cosmic-baby-brilliant.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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