.Intergalactic Upcycling: Recycled Gas Feeds a Massive Galaxy in the Early Universe
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.Intergalactic Upcycling: Recycled Gas Feeds a Massive Galaxy in the Early Universe
은하간 업사이클링: 재활용 가스가 초기 우주의 거대한 은하에 공급
주제:미국과학진흥협회천문학천체물리학 미국과학진흥협회(AAAS) 2023 년 5월 4일
거대한 은하 주변의 농축 가스의 고무적인 흐름 연구원들은 Keck II 및 Subaru 망원경을 사용하여 적색편이 2.3에서 거대한 은하를 관찰함으로써 초기 우주에서 은하 형성 동안 농축 가스 재활용의 증거를 발견했습니다. 은하를 둘러싼 가스에는 헬륨보다 무거운 원소가 포함되어 있는데, 이는 초신성과 같은 항성 과정의 결과로 여겨지고 있습니다. 관측에 대한 운동학적 모델링은 이 농축된 가스의 흐름이 은하계로 나선형을 이루어 급속한 별 형성을 위한 추가 연료를 제공한다는 것을 보여줍니다. 크레딧: 칭화 대학교
-천문학과 과학자들은 적색편이 2.3에서 거대한 은하를 관찰했으며, 헬륨보다 무거운 원소를 포함하는 농축 가스의 흐름이 은하계로 나선형을 그리며 빠르게 별 형성을 위한 추가 연료를 제공한다는 것을 발견했습니다. 이것은 초기 우주에서 은하 형성 동안 농축 가스 재활용 이론을 뒷받침합니다. 헬륨보다 무거운 원소가 풍부한 은하간 가스의 흐름은 적색편이 2.3 에서 관찰되는 거대한 은하를 둘러싸고 나선을 그리며 나선다고 연구원들은 보고합니다.
이 발견은 초기 우주에서 은하 형성 동안 농축 가스 재활용의 증거를 제공합니다. 은하는 CGM(주위은하매질)과 IGM(은하간매질)에서 나오는 가스의 강착을 통해 형성되며, 이후 별이 되기 위해 응축됩니다. 시뮬레이션과 관측은 헬륨보다 무거운 원소를 거의 포함하지 않는 깨끗한 은하간 가스의 축적인 콜드 스트림 강착(cold stream accretion)이 초기 우주에서 은하의 별 형성 속도에 연료를 제공한다는 것을 보여주었습니다.
그러나 초신성 과 같은 이러한 초기 은하의 항성 과정은 탄소를 포함하여 헬륨보다 무거운 원소로 은하 내의 가스를 풍부하게 합니다. 관련 프로세스는 이 재료의 일부를 IGM으로 다시 배출할 수도 있습니다. 110억년 전 거대한 은하 주변의 가스 재활용 110억년 전 거대한 은하 주변의 가스 재활용에 대한 직접 영상. 크레딧: 칭화 대학교
-천문학과 이론에 따르면 농축된 가스는 나중에 재활용되어 은하계로 다시 축적되어 빠른 별 형성을 더 오래 지속할 수 있는 추가 연료를 제공할 수 있다고 예측합니다. 그러나 높은 적색편이 은하를 공급하는 농축 가스에 대한 관측은 제한적입니다. Shiwu Zhang, Zheng Cai 및 동료들은 Keck II 및 Subaru 망원경을 사용하여 적색편이 2.3에서 거대한 은하를 둘러싼 가스를 관찰합니다.
-헬륨과 수소 외에도 이 영역의 스펙트럼은 이온화된 탄소의 방출선을 나타내며 이는 은하를 둘러싼 CGM 가스가 헬륨보다 무거운 원소가 풍부함을 나타냅니다. 관측의 운동학적 모델링은 농축 가스의 흐름이 거대한 은하를 향해 나선형으로 흐르고 있음을 시사합니다. 연구 결과에 따라 Zhang, Cai et al. 관측된 유입 농축 가스가 초기 별 형성 기간에서 재활용된 것으로 제안하고 관측된 은하의 별 형성 속도를 유지할 수 있다고 계산합니다.
참조: "110억년 전 거대한 은하 주변에서 관찰된 농축 가스의 영감을 주는 흐름" 2023년 5월 4일, Science . DOI: 10.1126/science.abj9192
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메모 2305050409 나의 사고실험 oms 스토리텔링
샘플링oss.base가 여러 스텝의 베이스를 대량으로 만들어낸다. 이는 빅뱅의 1차 폭발에서 농축가스 덩어리들을 의미한다. 이들 base가 2차 oss 베이스 증폭스텝을 통해 농축가스로 재활용된다는 점은 분명하다.
우주초기에 수소.헬륨보다 무거운 원소가 풍부한 은하간 가스흐름이 은하 헤일로(Galactic halo)되어 성간물질과 구상성단으로 구성된, 은하 전체를 감싸듯이 구형으로 희박하게 분포하고 있는 구름을 보게 한다.
- Astronomy scientists observed a massive galaxy at redshift 2.3 and found that streams of enriched gas containing elements heavier than helium spiraled into the galaxy, providing additional fuel for rapid star formation. This supports the theory of condensed gas recycling during galaxy formation in the early universe. Flows of intergalactic gas rich in elements heavier than helium spiral around the massive galaxy observed at a redshift of 2.3, the researchers report.
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memo 2305050409 my thought experiment oms storytelling
Sampling oss.base mass-generates multiple step bases. This refers to the condensed gas clumps in the first explosion of the Big Bang. It is clear that these bases are recycled as enriched gas through the second oss base amplification step.
In the early days of the universe, intergalactic gas flow rich in elements heavier than hydrogen and helium formed a galactic halo, and we see sparsely distributed spherical clouds surrounding the entire galaxy, composed of interstellar matter and globular clusters.
Samplea.oms (standard)
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.The Spark Within: Previously Unknown Intracellular Electricity May Power Biology
내면의 불꽃: 이전에는 알려지지 않았던 세포 내 전기가 생물학에 동력을 공급할 수 있습니다
주제:생화학듀크대학교인기 있는 By 듀크 대학교 2023년 5월 2일 전기 셀 개념
획기적인 연구에서 연구원들은 생물학적 응축물, 이전에는 그러한 활동을 숨기는 것으로 알려지지 않았던 세포 구조에서 전기적 활동을 발견했습니다. 전통적으로 과학자들은 생물학적 과정에 중요한 전기적 불균형이 세포막을 통해서만 존재할 수 있다고 믿었습니다. 그러나 이 연구는 공기와 물의 미세 방울 사이에서 그러한 불균형이 발생할 수 있다는 이전 연구를 바탕으로 유사한 전기장이 생물학적 응축물 내부와 주변에도 존재한다는 것을 보여줍니다.
연구원들은 이러한 불균형이 활성 산소 또는 "산화 환원" 반응을 촉발할 수 있음을 발견했습니다. 이 발견은 생화학에 대한 기존의 이해에 도전할 뿐만 아니라 지구상 최초의 생명체가 존재에 필요한 에너지를 어떻게 활용했는지에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 세포 내에서 새로 발견된 전기 활동은 연구자들이 생물학적 화학에 대해 생각하는 방식을 바꿀 수 있습니다.
듀크 대학교 과학자들은 생물학적 응축물이라고 불리는 세포 구조에서 전기 활동을 발견했습니다. 이 혁신적인 발견은 생화학에 대한 우리의 이해를 재구성할 수 있으며 지구에서 생명 에너지의 기원에 대한 잠재적인 설명을 제공할 수 있습니다. 인체는 전하에 크게 의존합니다. 번개와 같은 에너지 펄스가 뇌와 신경을 통과하며 대부분의 생물학적 과정은 우리 몸의 각 세포막을 가로질러 이동하는 전기 이온에 의존합니다.
이러한 전기 신호는 부분적으로 세포막의 양쪽에 존재하는 전하의 불균형 때문에 가능합니다. 최근까지 연구원들은 멤브레인이 이러한 불균형을 만드는 데 필수적인 구성 요소라고 믿었습니다. 그러나 스탠포드 대학 의 연구원들이 물과 공기의 미세 방울 사이에 유사한 불균형 전하가 존재할 수 있음을 발견했을 때 그 생각은 완전히 바뀌었습니다 . 물에 기름 방울 물 속의 기름 방울과 같은 생물학적 응축물은 초기 생명이 시작되는 데 필요한 에너지를 제공할 수 있는 전기적 불균형을 품고 있습니다. 이제 Duke University 의 연구원들은 이러한 유형의 전기장이 생물학적 응축물이라고 하는 다른 유형의 세포 구조 내부와 주변에도 존재한다는 사실을 발견했습니다.
물에 떠다니는 기름방울처럼 이러한 구조는 밀도의 차이 때문에 존재한다. 그들은 막의 물리적 경계를 필요로 하지 않고 세포 내부에 구획을 형성합니다. 공기 또는 고체 표면과 상호 작용하는 미세한 물 방울이 작은 전기적 불균형을 만든다는 이전 연구에서 영감을 얻은 연구원들은 작은 생물학적 응축물에 대해서도 동일한지 확인하기로 결정했습니다. 그들은 또한 이러한 불균형이 다른 시스템과 같은 반응인 "산화환원" 반응을 일으키는 활성 산소를 촉발하는지 확인하기를 원했습니다. “반응을 촉매하는 효소가 없는 프리바이오틱 환경에서 에너지는 어디에서 올까요? 이 발견은 전기장에 배치된 점 전하에 부여되는 위치 에너지와 마찬가지로 반응 에너지가 어디서 올 수 있는지에 대한 그럴듯한 설명을 제공합니다.”
— 이판 다이 4월 28일 Chem 저널에 발표된 그들의 근본적인 발견은 연구자들이 생화학에 대해 생각하는 방식을 바꿀 수 있습니다. 그것은 또한 지구상의 최초의 생명체가 발생하는 데 필요한 에너지를 어떻게 활용했는지에 대한 단서를 제공할 수 있습니다. "반응을 촉매하는 효소가 없는 프리바이오틱 환경에서 에너지는 어디에서 올까요?" Ashutosh Chilkoti, Alan L. Kaganov 의생명 공학 석좌 교수 및 Lingchong You, James L. Meriam 의생명 공학 석좌 교수의 연구실에서 근무하는 듀크 박사후 연구원 Yifan Dai에게 물었습니다. "이 발견은 전기장에 배치된 점 전하에 부여되는 위치 에너지와 마찬가지로 반응 에너지가 어디서 올 수 있는지에 대한 그럴듯한 설명을 제공합니다."라고 Dai는 말했습니다.
전하가 한 물질과 다른 물질 사이를 이동할 때 분자 조각이 생성되어 짝을 지어 OH라는 화학식을 갖는 수산기 라디칼을 형성할 수 있습니다. 그런 다음 이들은 다시 쌍을 이루어 작지만 감지 가능한 양의 과산화수소(H2O2)를 형성할 수 있습니다. "그러나 인터페이스는 생물학의 가장 필수적인 부분 중 하나인 세포막 이외의 생물학적 체제에서 거의 연구되지 않았습니다."라고 Dai는 말했습니다. "그래서 우리는 생물학적 응축물의 경계면, 즉 그것이 비대칭 시스템이라면 어떤 일이 일어날지 궁금했습니다." "이러한 발견은 응축물이 세포의 기능에 왜 그렇게 중요한지를 제안합니다." — 리차드 자레 세포는 생물학적 응축물을 만들어 특정 단백질과 분자를 분리하거나 함께 가두어 활동을 방해하거나 촉진할 수 있습니다.
연구자들은 응축수가 어떻게 작동하고 무엇을 위해 사용될 수 있는지 이해하기 시작했습니다. Chilkoti 실험실은 자연 발생 생물학적 응축물의 합성 버전을 만드는 것을 전문으로 하기 때문에 연구원들은 그들의 이론에 대한 테스트 베드를 쉽게 만들 수 있었습니다. UC 버클리(University of California - Berkeley) 의 크리스토퍼 J. 창(Christopher J. Chang) 그룹의 박사 후 과정 연구원인 마르코 메시나(Marco Messina)의 도움을 받아 미량의 응축물을 생성하기 위해 빌딩 블록의 올바른 공식을 결합한 후 반응성 산소 종 의 존재 하에서 빛나는 시스템에 염료를 추가했습니다. . 그들의 직감이 맞았다. 환경 조건이 맞으면 응축수 가장자리에서 단단한 빛이 나기 시작하여 이전에 알려지지 않은 현상이 작용하고 있음을 확인했습니다. Dai는 다음으로 물방울의 전기적 거동을 확립한 그룹인 Stanford의 Marguerite Blake Wilbur 화학 교수인 Richard Zare와 이야기를 나눴습니다.
Zare는 생물학적 시스템의 새로운 행동에 대해 듣고 흥분했고 기본 메커니즘에 대해 그룹과 함께 작업하기 시작했습니다. "생체 분자 응축물이 산화환원 활성인 것으로 보인다는 Yifan의 발견은 응축물이 일반적으로 이해되는 특정 생물학적 기능을 수행하도록 단순히 진화한 것이 아니라 세포에 필수적인 중요한 화학적 기능도 부여받았음을 시사합니다." — 아슈토시 칠코티 "물방울에 대한 이전 연구에서 영감을 받아 대학원생인 Christian Chamberlayne과 저는 동일한 물리적 원리가 적용되어 과산화수소 분자 형성과 같은 산화 환원 화학을 촉진할 수 있다고 생각했습니다."라고 Zare는 말했습니다.
"이러한 발견은 응축물이 세포의 기능에 왜 그렇게 중요한지를 제안합니다." "생체 분자 응축물에 대한 대부분의 이전 작업은 내장에 초점을 맞추었습니다."라고 Chilkoti는 말했습니다. "생체 분자 응축물이 산화환원 활성인 것으로 보인다는 Yifan의 발견은 응축물이 일반적으로 이해되는 특정 생물학적 기능을 수행하기 위해 단순히 진화한 것이 아니라 세포에 필수적인 중요한 화학적 기능도 부여받았음을 시사합니다." 우리 세포 내에서 진행 중인 이 반응의 생물학적 의미는 알려지지 않았지만 Dai는 그 효과가 얼마나 강력한지에 대한 프리바이오틱 사례를 지적합니다. 미토콘드리아라고 불리는 우리 세포의 발전소는 동일한 기본 화학 과정을 통해 우리 삶의 모든 기능을 위한 에너지를 생성합니다.
그러나 미토콘드리아나 심지어 가장 단순한 세포가 존재하기 전에 생명의 첫 번째 기능이 작동하기 시작하려면 무언가가 에너지를 공급해야 했습니다. “물질이 작아지고 부피에 비해 계면 부피가 커지면 마술이 일어날 수 있습니다. 다양한 분야에서 시사하는 바가 중요하다고 생각합니다.” — 이판 다이 연구원들은 에너지가 바다나 온천의 열 통풍구에 의해 제공되었다고 제안했습니다. 다른 사람들은 물의 미세 방울에서 발생하는 이와 동일한 산화 환원 반응이 파도의 분무에 의해 생성되었다고 제안했습니다. 하지만 대신 응축수를 사용하지 않는 이유는 무엇입니까? Dai는 "물질이 작아지고 계면 부피가 부피에 비해 엄청나게 커질 때 마술이 일어날 수 있습니다."라고 말했습니다. "나는 그 의미가 많은 다른 분야에서 중요하다고 생각합니다."
참조: Yifan Dai, Christian F. Chamberlayne, Marco S. Messina, Christopher J. Chang, Richard N. Zare, Lingchong You 및 Ashutosh Chilkoti의 "생체 분자 응축물의 인터페이스는 산화 환원 반응을 변조합니다", 2023년 4월 28일, Chem . DOI: 10.1016/j.chempr.2023.04.001 이 작업은 공군 과학 연구실(FA9550-20-1-0241, FA9550-21-1-0170)과 국립 보건원 (MIRA R35GM127042, R01EB029466, R01 GM 79465, R01 GM 139245, R01 )의 지원을 받았습니다.
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