A Nobel-díjas LIGO detektor és további 70 távcső együttesen rögzítette két neutroncsillag összeolvadásának első ízét. A Science szerint ez 2017 legjelentősebb tudományos áttörése.
A legjobb tíz közé tartozik egy eddig ismeretlen unokatestvérünk, a súlyos betegségek új kezelési módjai, a gének helyreállításának új módja és információk fajunk sokkal ősibb eredetéről.
1. Neutroncsillagok ütközése
A LIGO detektor ismét megmutatta, hogy egy teljesen új korszak kezdődött a csillagászatban. Idén augusztus 17-én rögzítette a valaha volt legerősebb jelet, két neutroncsillagból érkezett, amelyek összeolvadtak egy 130 millió fényévnyire lévő galaxisban.
A LIGO detektor a tavalyi legnagyobb tudományos áttörések listáján az első helyre került, és idén a fizikai Nobel-díjat Rainer Weiss, Barry Barish és Kip Thorne kapta a vele végzett munkájáért.
Kip Thorne amerikai fizikus és csillagász.
De az augusztus 17-i esemény méltó egy másik első helyre. A LIGO korábban négy fekete lyuk ütközéséből származó gravitációs hullámokat rögzített. Ezúttal először látták a csillagászok két világító csillag ütközését, amelyet egy közönséges távcső is rögzíthet, és azonnal üzenetet küldtek kollégáiknak szerte a világon: valami érdekes történik a csillagos égen.
Promóciós videó:
A LIGO és az Európai Szűz gravitációs hullámdetektor, valamint mintegy 70 különböző távcső követte két neutroncsillag haláltáncát és könnyű, arany, platina és más nehéz elemek kaszkádjait, amelyeket ütközéskor az űrbe dobtak.
A neutroncsillagok nagyon sűrűek, olyanok, mint az óriási atommagok 10 kilométer átmérőjűek, és másfélszer nagyobb súlyúak lehetnek, mint a Nap. A csillagászoknak most először volt alkalmuk kipróbálni elméleteiket arról, hogyan alakulnak ki nehéz elemek ütközésük során.
A LIGO és a Szűz által mért gravitációs hullámok csak kis hullámok az űrben, amelyek valóban nehéz égitestekből állnak. A mérésük képessége teljesen új ismeretekhez jut, mintha a hangot egy szimfonikus zenekarról szóló némafilmhez kapcsolnánk. Augusztus 17-én először a LIGO és a Szűz hangját kombinálták más obszervatóriumokban kapott képpel, és hallhattuk a világegyetem teljes koncertjének első darabját.
2. Új nagy majmok a családban
Idén új unokatestvérünk van - egy korábban ismeretlen orangután, aki Észak-Szumátra területén él. Eddig hat fajt soroltak a majmok közé: csimpánzokat, pigmeus csimpánzokat, két gorillafajt, valamint a borneói Kalimantan orangutánot (Pongo pygmaeus) és a szumátrai szumátrai orangutánot (Pongo abelii). Az új faj, amelyet Tapanul orangutánnak (Pongo tapanuliensis) hívnak, a Toba-tó túloldalán él, mindössze száz kilométerre a szumátrai orangutántól, és ettől genetikailag és viselkedésében különbözik. Úgy tűnik, hogy ez a három közül a legidősebb. Ennek a fajnak csak 800 képviselője maradt a természetben, létüket veszélyezteti a tervezett gátépítés.
Pacquiao nevű orangután a Malaboni Állatkert tulajdonosával a Fülöp-szigeteki Manilában.
3. Az atomi szinten forgatott élet
Az a tény, hogy egy áttörés, amelyet a Nobel Bizottság jutalmazott, bekerült a Tudomány első tízbe, egészen szokatlan. Ez általában sokkal tovább tart a bizottságnak. De ebben az évben az első tízben - nemcsak a fizikai Nobel-díjjal jelölt esemény, hanem a krioelektronmikroszkóp is, amelynek létrehozásának alapját a kémiai díj kitüntetettjei fektették le. Ennek a technológiának köszönhetően a tudósok olyan atomszintig vizsgálhatják a sejtmolekulákat, amelyeket egyetlen más mikroszkóp sem képes megkülönböztetni, sőt filmeket is készíthetnek ezekből az egyes pillanatokból, hogy bemutassák a molekulák mozgását és kölcsönhatását.
4. A biológusok cikkeket osztanak meg
A fizikusokat biológusok követik, akik megtalálják a módját, hogy közzé nem tett tudományos cikkeket osszanak meg egymással. A tudományos publikációkra való feliratkozás drága, és sok időbe telik, mire a munka eredményei odaérnek. A fizika, a matematika és a csillagászat munkáihoz az arXiv adatbázis 1991 óta létezik. Ott mindenki gyorsan hozzáférhet a munka eredményeihez és konstruktív kritikát fejezhet ki, mielőtt a szerző elküldené egy cikket hivatalos áttekintésre egy tudományos publikációhoz. Ebben az évben lendületet vett egy projekt a biológusok számára egy hasonló bázis számára, a bioRxiv néven.
5. Rögzítse a gént
Akár 60 ezer ismert genetikai rendellenesség kapcsolódik az emberi betegségekhez. Közel 35 000-et az A, C, G és T. genetikai kód egyetlen összetett blokkjának egyetlen hibája magyaráz. A Crispr genetikai olló, amely a Science 2015 rangsorban az első helyet foglalta el, képes levágni és izolálni egy gént, de sokkal kevésbé alkalmasak a genetikai kód egy "betűjének" helyettesítésére. A Harvard Egyetem tudósai létrehoztak egy új eszközt, amely lehetővé teszi a téves C kémiai kémiai átalakítását T-vé, majd a téves G-t A -vá. A Broad Institute tudósainak egy csoportjának ugyanezt sikerült megtennie a DNS-molekula - RNS - unokatestvérével is.
6. Az a kezelés, amely nem attól függ, hogy a rák hol leselkedik
A pembrolizumab (Keytruda néven forgalmazott) rákgyógyszert májusban hagyták jóvá az Egyesült Államokban. Úgy tűnik, nem olyan figyelemre méltó. A gyógyszert már engedélyezték például rosszindulatú melanoma kezelésére. De most már a rák minden formájára alkalmazható, ha a betegek hibásan működnek, és kijavítják a DNS másolásakor előforduló hibákat. 86 kritikus beteg, 12 különböző típusú rákban részesült pembrolizumab-kezelésben, és több mint felükben daganataik zsugorodtak. Ezek a megállapítások új rákellenes stratégia létrehozásához vezethetnek.
7. A Föld légköre 2,7 millió évvel ezelőtt
Az Antarktisz jegében buborékok vannak, amelyekben megőrződött a múlt levegője. A tudósok 2,7 millió év jeget tudtak fúrni, 1,7 millió évvel idősebbek a korábbi rekordnál. A jég arra az időszakra utal, amikor a jégkorszakok és a felmelegedés közötti ingadozások csak most kezdődtek, és a korai elemzések azt mutatják, hogy a szén-dioxid aránya a légkörben akkor jóval alacsonyabb volt, mint manapság. A tudósok most ötmillió éves jeget akarnak átfúrni, annak idejére nyúlnak vissza, amikor az üvegházhatású gázok mennyisége nagyjából megegyezett a maival.
Császár pingvin egy sodródó jégtáblán az Antarktiszon.
8. A Homo sapiens idősebb, mint gondoltuk
Idén megváltoztak a fajunk megjelenésének helyével és idejével kapcsolatos elképzelések. Mostanáig a legrégebbi, a Homo sapiens-hez tartozó kövületek 200 ezer éves etiópiai származásúak voltak, de úgy tűnik, hogy őseink már 300 ezer évvel ezelőtt léteztek a mai Marokkó területén. Ezt bizonyítják a Marrakechtől száz kilométerre nyugatra, a Jebel Irhud-barlangban talált koponyák és szerszámok. A bányászok 1961-ben találtak ott egy koponyát, de amíg Jean-Jacques Hublin antropológus új ásatásokat nem végzett, úgy gondolták, hogy a koponya fiatalabb és afrikai neandervölgyihez tartozik.
9. Áttörés a génterápiában
A gerincvelő atrófiája pusztító betegség. Az első típusú legsúlyosabb formában szenvedő gyermekek leggyakrabban még két éves koruk előtt meghalnak. Az izomműködés fokozatosan csökken, és végül a gyerekek elveszítik a légzés képességét. De most van remény. A 12 gyermek közül, akik nagy dózisú génterápiát kaptak, egy kivételével mindenki tudott enni, ülni és beszélgetni. Ketten járni kezdtek.
És ez nem volt az egyetlen áttörés a génterápiában egy év alatt. Például egy fiú új bőrt kapott, és két olyan vérrákos kezelést hagytak jóvá, amelyek optimalizálják a betegek saját immunsejtjeit.
10. Kis neutrino detektor
A neutrino egy kicsi, töltés nélküli részecske, amelynek tömege kevesebb, mint egy milliomod elektron és szabadon áthaladhat az egész Földön. Ezért nagyon nehéz tanulmányozni. Eddig olyan hatalmas detektorokra volt szükség, mint a Super-Kamiokande, egy óriási acéltartály, amely 50 000 tonna ultratiszta vizet tartalmaz egy japán bányában, vagy az IceCube, amely köbkilométereket használ fel ezen részecskék szondázására. Antarktiszi jég. Ebben az évben a tudósok egy teljesen új típusú detektor segítségével láthatták a neutrínókat, amely meglehetősen mozgékony és alig meghaladja a 14 kilogrammot.
Az IceCube Neutrino Obszervatórium a Déli-sark közelében található az Antarktiszon. Levéltári fotó.
Az év tudományos fiaskója
Még mielőtt Donald Trump az Egyesült Államok elnökévé lépett volna, sok tudós komoly aggodalmát fejezte ki a tudományhoz fűződő viszonya miatt. És ez nem volt túlzás. Első hivatali évében Trump egyebek mellett úgy döntött, hogy az Egyesült Államoknak ki kell lépnie a párizsi klímamegállapodásból, ellenségessé kell tenni az embereket a tudomány iránt, mint például a környezetvédelmi osztály vezetői, és csökkenteni kell a tudomány számára elkülönített forrásokat. Sőt, nem nevezett ki magának tudományos tanácsadót. De mindez a tudósokat szerte a világon elvezette a tudomány védelme márciusára, amelyre még soha nem került sor.
További fiaskók közé tartozik a kaliforniai delfinek megsemmisítésének megkísérléseinek elhagyása, valamint a tudományos közösség szexuális zaklatásával kapcsolatos információk.
Maria Gunther, Amina Manzoor