СМИ о нас
| 16.05.22 | 16.05.2022 Sputnik. Жизнь из космоса. В метеоритах нашли все компоненты ДНК |
Ученые нашли в некоторых метеоритах полный набор азотистых соединений, необходимых для ДНК и РНК, усилив тем самым гипотезу о панспермии - космическом происхождении жизни на Земле. За последними новостями на эту тему проследил Владислав Стрекопытов, РИА Новости.
Ученые из Японии и США, изучив три богатых углеродом метеорита, обнаружили полный набор азотистых соединений, необходимых для ДНК и РНК. Это весомый аргумент в пользу гипотезы о том, что жизнь на Землю попала из космоса.
Наша планета образовалась 4,5 млрд лет назад. Условия для жизни сформировались через 700 млн лет, после завершения поздней тяжелой бомбардировки, когда на Землю, представлявшую собой сплошной океан магмы, обрушился мощный метеоритный поток.
Уже в древнейших породах, которые образовались сразу после этого, геологи находят признаки примитивной жизни. Как появились первые организмы, остается загадкой. Не исключено, что сложные органические молекулы прибыли из космоса.
С точки зрения биологии ключевой момент зарождения жизни — возникновение ДНК и РНК. Структурная основа этих макромолекул, обеспечивающих хранение и передачу генетической информации для развития и функционирования живых организмов, — свернутые в спираль сахаро-фосфатные нити, к которым крепятся азотистые, или нуклеотидные основания. Всего их известно пять: четыре входят в ДНК, четыре — в РНК. В двойной цепи ДНК они соединяются попарно, образуя "ступени" спиралевидной "лестницы", обеспечивающие прочность молекулы. Последовательность нуклеотидов определяет генетический код организма.
Азотистые основания из группы пуринов — аденин и гуанин — обнаружили в метеоритах еще в 1960-х. Тогда же теоретически обосновали возможность образования в межзвездной среде и остальных трех соединений — тимина, цитозина и урацила из группы пиримидинов. Но выявить их не удалось.
Современные технологии позволяют определять азотистые основания в органических экстрактах из минеральных образцов на уровне десятимиллионных долей процента. Поэтому исследователи из Японии и США под руководством профессора Хироши Нараоки из Университета Кюсю заново проанализировали три богатых углеродом метеорита: Мурчисон, Мюррей и Тагиш-Лейк, упавших соответственно в Австралии в 1969-м, в штате Кентукки в 1950-м и на юго-западе Канады в 2000-м. В каждом увидели полный набор азотистых оснований, слагающих ДНК и РНК.
По мнению ученых, эти сложные органические соединения не могли синтезироваться внутри метеоритов, так как для этого нужна вода. Скорее всего, они результат фотохимических реакций на поверхности межзвездной ледяной пыли, которая затем попала в метеориты. Жизнь на Земле могла возникнуть из таких же сложных молекул, попавших на нашу планету во время поздней тяжелой бомбардировки.
"Мы считаем, что эти классы органических соединений повсеместно присутствуют во внеземной среде как внутри, так и за пределами Солнечной системы, а приток такой органики из космоса сыграл важную роль в химической эволюции первичной Земли", — указывают авторы статьи.
В таком случае у сложных органических соединений типа азотистых оснований времени для образования было более чем достаточно — метеориты сформировались на самых ранних этапах истории Солнечной системы, до планет. А захваченная ими межзвездная пыль — еще древнее.
То, что космическая пыль в мурчисонском метеорите гораздо старше Солнечной системы, доказали в 2020-м. В этом космическом камне — рекордное разнообразие органических соединений, включая моносахариды арабинозу, ксилозу, ликсозу, несколько гексоз и рибозу, которая входит в молекулы РНК, а также множество аминокислот и даже короткие пептиды — фрагменты белков.
Российские ученые из Сколтеха, МГУ и ГЕОХИ РАН вместе с коллегами из Германии в 2021-м с помощью массспектрометрии сверхвысокого разрешения выявили в мурчисонском метеорите несколько тысяч соединений — почти весь спектр органических молекул, известных на Земле, в том числе нуклеиновые кислоты.
"В отличие от коллег из Японии и США, мы не задавались целью найти конкретные соединения, а изучали полный экстракт органики метеорита, сосредоточившись, прежде всего, на соединениях серы, потому что по ним можно восстановить историю химических процессов", — рассказывает ведущий автор исследования старший научный сотрудник Сколтеха кандидат химических наук Александр Жеребкер.
Изучив еще один крупный углистый метеорит — Альенде, упавший в Мексике в 1969-м, ученые обнаружили в нем те же серосодержащие соединения, но в других пропорциях. По мнению Жеребкера, это свидетельствует о том, что органика синтезировалась не только в межзвездном пространстве, но и внутри материнских тел — планет или астероидов, от которых откололись метеориты.
"Учитывая близкий возраст метеоритов и Земли, можно с уверенностью утверждать, что органическое вещество углистых хондритов могло выступать источником химических соединений — строительных блоков для возникновения биологических молекул и жизни на планете", — отмечает ученый.
Недавно исследователи из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) вместе с коллегами из США установили, что в космосе при экстремально низких температурах могут образовываться полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — еще один вид молекул, участвующих в формировании живых организмов.
"Космос считали безжизненным, думали, что там только атомы и простые молекулы: вода, углекислый газ, кремниевая или углеродная пыль. Казалось, что в условиях жуткого холода и губительного излучения для сложных органических молекул нет шансов, а жизнь может зародиться только в "тихой гавани", в узкой зоне обитаемости, куда попала Земля. Однако теперь мы знаем, что во Вселенной множество сложных органических соединений — первых органических кирпичиков, способных дать старт развитию жизни там, где возникают подходящие условия", — говорит один из авторов работы доктор физико-математических наук Валерий Азязов, замруководителя Центра лабораторной астрофизики ФИАН.
На Земле ароматические углеводороды образуются при высокой температуре, например в двигателях внутреннего сгорания или во время пожаров. Однако этих веществ много и в космосе: считается, что до 20% углерода во Вселенной находится в ПАУ.
Ученые ФИАН посредством квантово-механического моделирования продемонстрировали, что в глубоком космосе такие соединения могут образовываться в результате столкновения свободных радикалов, появляющихся при разрыве химических связей молекул под воздействием галактических космических лучей. Лабораторные эксперименты подтвердили это.
Гипотезу панспермии — о том, что жизнь попала на Землю из космоса, — выдвинули в XIX веке. Многие десятилетия это предположение считали антинаучным, но сейчас в его пользу все больше аргументов.
Тысячелетиями люди думали, что Земля — уникальное, возможно, единственное место во Вселенной, где зародилась жизнь. На самом деле космос наполнен "кирпичиками" жизни. Сложные органические молекулы летают в межзвездном пространстве. Для запуска эволюции нужно только, чтобы на их пути попалась планета с подходящими условиями.
| 16.05.22 | 14.05.2022 РИА Новости. Жизнь из космоса. В метеоритах нашли все компоненты ДНК |
© NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallagher
Ученые из Японии и США, изучив три богатых углеродом метеорита, обнаружили полный набор азотистых соединений, необходимых для ДНК и РНК. Это весомый аргумент в пользу гипотезы о том, что жизнь на Землю попала из космоса.
Древнее Солнца
Наша планета образовалась 4,5 миллиарда лет назад. Условия для жизни сформировались через семьсот миллионов лет, после завершения поздней тяжелой бомбардировки, когда на Землю, представлявшую собой сплошной океан магмы, обрушился мощный метеоритный поток.
Уже в древнейших породах, которые образовались сразу после этого, геологи находят признаки примитивной жизни. Как появились первые организмы, остается загадкой. Не исключено, что сложные органические молекулы прибыли из космоса.
С точки зрения биологии ключевой момент зарождения жизни — возникновение ДНК и РНК. Структурная основа этих макромолекул, обеспечивающих хранение и передачу генетической информации для развития и функционирования живых организмов, — свернутые в спираль сахаро-фосфатные нити, к которым крепятся азотистые, или нуклеотидные основания. Всего их известно пять: четыре входят в ДНК, четыре — в РНК. В двойной цепи ДНК они соединяются попарно, образуя "ступени" спиралевидной "лестницы", обеспечивающие прочность молекулы. Последовательность нуклеотидов определяет генетический код организма.
Азотистые основания из группы пуринов — аденин и гуанин — обнаружили в метеоритах из группы углистых хондритов еще в 1960-х. Тогда же теоретически обосновали возможность образования в межзвездной среде и остальных трех соединений — тимина, цитозина и урацила из группы пиримидинов. Но выявить их не удалось.
CC BY-SA 3.0 / Sponk /
Азотистые основания РНК и ДНК
Современные технологии позволяют определять азотистые основания в органических экстрактах из минеральных образцов на уровне десятимиллионных долей процента. Поэтому исследователи из Японии и США под руководством профессора Хироши Нараоки из Университета Кюсю заново проанализировали три богатых углеродом метеорита: Мурчисон, Мюррей и Тагиш-Лейк, упавших соответственно в Австралии в 1969-м, в штате Кентукки в 1950-м и на юго-западе Канады в 2000-м. В каждом увидели полный набор азотистых оснований, слагающих ДНК и РНК.
По мнению ученых, эти сложные органические соединения не могли синтезироваться внутри метеоритов, так как для этого нужна вода. Скорее всего, они результат фотохимических реакций на поверхности межзвездной ледяной пыли, которая затем попала в метеориты. Жизнь на Земле могла возникнуть из таких же сложных молекул, попавших на нашу планету во время поздней тяжелой бомбардировки.
"Мы считаем, что эти классы органических соединений повсеместно присутствуют во внеземной среде как внутри, так и за пределами Солнечной системы, а приток такой органики из космоса сыграл важную роль в химической эволюции первичной Земли", — указывают авторы статьи.
В таком случае у сложных органических соединений типа азотистых оснований времени для образования было более чем достаточно — метеориты сформировались на самых ранних этапах истории Солнечной системы, до планет. А захваченная ими межзвездная пыль — еще древнее.
Рекордсмен по органике
То, что космическая пыль в мурчисонском метеорите гораздо старше Солнечной системы, доказали в 2020-м. В этом космическом камне — рекордное разнообразие органических соединений, включая моносахариды арабинозу, ксилозу, ликсозу, несколько гексоз и рибозу, которая входит в молекулы РНК, а также множество аминокислот и даже короткие пептиды — фрагменты белков.
Российские ученые из Сколтеха, МГУ и ГЕОХИ РАН вместе с коллегами из Германии в 2021-м с помощью массспектрометрии сверхвысокого разрешения выявили в мурчисонском метеорите несколько тысяч соединений — почти весь спектр органических молекул, известных на Земле, в том числе нуклеиновые кислоты.
"В отличие от коллег из Японии и США, мы не задавались целью найти конкретные соединения, а изучали полный экстракт органики метеорита, сосредоточившись прежде всего на соединениях серы, потому что по ним можно восстановить историю химических процессов", — рассказывает ведущий автор исследования старший научный сотрудник Сколтеха кандидат химических наук Александр Жеребкер.
Изучив еще один крупный углистый метеорит — Альенде, упавший в Мексике в 1969-м, ученые обнаружили в нем те же серосодержащие соединения, но в других пропорциях. По мнению Жеребкера, это свидетельствует о том, что органика синтезировалась не только в межзвездном пространстве, но и внутри материнских тел — планет или астероидов, от которых откололись метеориты.
"Учитывая близкий возраст метеоритов и Земли, можно с уверенностью утверждать, что органическое вещество углистых хондритов могло выступать источником химических соединений — строительных блоков для возникновения биологических молекул и жизни на планете", — отмечает ученый.
CC BY-SA 3.0 / User:Basilicofresco /
Мурчисонский метеорит
Космические радикалы
Недавно исследователи из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) вместе с коллегами из США установили, что в космосе при экстремально низких температурах могут образовываться полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — еще один вид молекул, участвующих в формировании живых организмов.
"Космос считали безжизненным, думали, что там только атомы и простые молекулы: вода, углекислый газ, кремниевая или углеродная пыль. Казалось, что в условиях жуткого холода и губительного излучения для сложных органических молекул нет шансов, а жизнь может зародиться только в “тихой гавани”, в узкой зоне обитаемости, куда попала Земля, — говорит один из авторов этой работы доктор физико-математических наук Валерий Азязов, замруководителя Центра лабораторной астрофизики ФИАН. — Однако теперь мы знаем, что во Вселенной множество сложных органических соединений — первых органических “кирпичиков”, способных дать старт развитию жизни там, где возникают подходящие условия".
На Земле ароматические углеводороды образуются при высокой температуре, например в двигателях внутреннего сгорания или во время пожаров. Однако этих веществ много и в космосе: считается, что до 20 процентов углерода во Вселенной находится в ПАУ.
Ученые ФИАН посредством квантово-механического моделирования продемонстрировали, что в глубоком космосе такие соединения могут образовываться в результате столкновения свободных радикалов, появляющихся при разрыве химических связей молекул под воздействием галактических космических лучей. Лабораторные эксперименты подтвердили это.
© Иллюстрация РИА Новости
Свободные радикалы, которые могли участвовать в космических реакциях с образованием полициклических ароматических углеводородов (ПАУ)
Гипотезу панспермии — о том, что жизнь попала на Землю из космоса, — выдвинули в XIX веке. Многие десятилетия это предположение считали антинаучным, но сейчас в его пользу все больше аргументов.
Тысячелетиями люди думали, что Земля — уникальное, возможно, единственное место во Вселенной, где зародилась жизнь. На самом деле космос наполнен "кирпичиками" жизни. Сложные органические молекулы летают в межзвездном пространстве. Для запуска эволюции нужно только, чтобы на их пути попалась планета с подходящими условиями.
Владислав Стрекопытов
https://ria.ru/20220514/meteority-1788267657.html
| 16.05.22 | 13.05.2022 N+1. Там дыра. Что астрономы увидели в центре Млечного Пути |
Полвека назад астрономы впервые высказали гипотезу, что в центре нашей Галактики находится сверхмассивная черная дыра. В подтверждение этой версии говорит множество данных, даже масса этого компактного и не излучающего объекта подсчитана, но только вчера, 12 мая 2022 года, мы смогли в лицо увидеть тьму в самом сердце Млечного Пути. О том, как ученые получили этот снимок и что на нем можно разглядеть, рассказывает Михаил Лисаков, сотрудник Института радиоастрономии Общества Макса Планка и Астрокосмического центра ФИАН.
Телескоп горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT) — это более 300 ученых и десяток радиообсерваторий, объединенных в одну глобальную сеть, которая работает как один огромный радиотелескоп. Его задача, как видно из названия, — как можно более детально исследовать сверхмассивные черные дыры, с таким угловым разрешением, при котором можно увидеть их горизонт событий.
Свой первый результат EHT представил в 2019 году — тогда коллаборация получила снимок тени черной дыры в центре галактики M87 (мы рассказывали об этом в материале «Заглянуть за горизонт»). Однако данные, необходимые, чтобы построить это изображения, астрономы получили еще весной 2017 года. Два года ушло на калибровку данных, разработку моделей и новых методов построения изображений.
Данные для получения изображения тени Стрельца А*, сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, коллаборация собрала тогда же, в апреле 2017-го. Почему на то, чтобы показать его, ученым понадобилось еще три года?
Чем отличаются сверхмассивные черные дыры в M87 и Млечном Пути?
Сверхмассивная черная дыра, которую EHT продемонстрировал в 2019 году, — гигант, одна из самых массивных известных нам черных дыр. Ее масса в 6,5 миллиарда больше массы Солнца. Ее дом — гигантская эллиптическая галактика Дева А (Мессье 87) в центре сверхскопления Девы, это в 55 миллионах световых лет от Земли. Черная дыра в М87 окружена аккреционным диском и испускает релятивистские джеты — струи заряженных частиц, двигающихся со скоростью, близкой к скорости света. Джеты в M87 хорошо видны во всем диапазоне электромагнитного спектра.
Джет черной дыры в центре галактики М87 на снимке космического рентгеновского телескопа «Чандра»
Фото: NASA
Наша черная дыра Стрелец А* (Sagittarius A*) — гораздо более обыкновенная, во Вселенной таких большинство. Она намного ближе, на расстоянии 27 тысяч световых лет от нас, а ее масса на три порядка меньше, чем у черной дыры в М87 — около 4 миллионов масс Солнца. Темп аккреции вещества на SgrA* также существенно меньше, и ничто не свидетельствует о том, что она испускает джеты.
Но она к нам ближе всего. И мы еще в 1990-х годах смогли точно определить ее массу: астрономы изучили орбиты звезд, двигающихся вокруг SgrA*, и по параметрам этих орбит подсчитали массу. При этом результаты двух групп, полученные независимо на двух различных телескопах, сошлись с хорошей точностью. В 2020 году за эту работу была присуждена Нобелевская премия по физике (подробнее читайте в нашем материале «И все-таки они существуют»).
Черная дыра в центре M87 примерно в тысячу раз тяжелее, чем SgrA*, но и в тысячу раз дальше. Поскольку размер горизонта событий черной дыры прямо пропорционален ее массе, а угловой размер на небе обратно пропорционален расстоянию, изображения теней обеих черных дыр должны быть примерно одного размера. Но получить картинку с SgrA* оказалось гораздо сложнее.
- Во-первых, мы находимся в плоскости диска Млечного Пути и нам приходится смотреть в его центр через плотные облака газа и пыли, которые находятся на пути излучения.
Проходя через эти облака, излучение ослабляется и изображение становится более размытым, возникают субструктуры пятна рассеяния, обнаруженные российским телескопом «Радиоастрон» (читайте об этом в материале «„Радиоастрону“ пять лет»). И поглощение, и искажение излучения приходится учитывать при построении финального изображения. Эти эффекты были теоретически предсказаны ранее, но для большинства других активных ядер галактик они малы, и на практике их почти никогда не учитывают. Поэтому в коллаборации EHT пришлось разрабатывать методы учета таких искажений, чтобы в итоге получить четкие изображения.
- Во-вторых, поскольку SgrA* меньше, чем M87*, все процессы в ней происходят быстрее.
«Для М87 размер горизонта событий — примерно полтора световых дня, и поэтому на этом масштабе картинка этого бублика меняется очень медленно. Если представить, что вы снимаете черную дыру в М87 обычным фотоаппаратом, то это означало бы, что вы можете держать затвор открытым восемь-девять часов. За это время картинка почти не изменится, и вы сможете спокойно все данные, собранные за этот период использовать для синтеза единого изображения, — объясняет в беседе с N + 1 Юрий Ковалев из АКЦ ФИАН. — Для черной дыры в центре нашей Галактики это совсем не так, там картина меняется намного быстрее, и это основная причина, по которой нашим коллегам потребовалось так много времени».
Размер тени SgrA* — около десяти световых минут, говорит он, то есть за несколько десятков минут движение плазмы и газа меняет картинку, а телескоп не успевает за такую короткую выдержку получить изображение.
Обычно сеанс наблюдений одного объекта с помощью EHT продолжаются 10–12 часов, но даже за один час структура кольца вокруг SgrA* может полностью измениться. Поэтому получилось так, что радиоастрономы получили множество кусочков мозаики, но все они относились к разным картинкам, потому что пока они получали эти фрагменты, изображение менялось.
Чтобы собрать из них единое изображение потребовалось пять лет.
«Участники коллаборации сгенерировали огромное количество моделей, и короткие кусочки наблюдательных данных сравнивали с результатами, которые давали разные модели и пытались выяснить, какой класс моделей лучше подходит к данным. Они нашли четыре кластера моделей, четыре типа изображений, которые согласовывались лучше всего», — говорит Ковалев.
Итоговое изображение и четыре усредненных изображения из четырех кластеров. Столбчатые диаграммы показывают вклад каждого из кластеров в конечную картину
ФОТО: ESA
Из этих четырех кластеров было построено финальное изображение.
Если бы EHT состоял из 100 телескопов, изменчивость SgrA* не была бы проблемой. Ученые могли бы получать качественные изображения каждые 10 минут и за одну наблюдательную сессию сделать целый фильм о том, как живет и меняется черная дыра.
Но в EHT в 2017 году было всего восемь телескопов, и для построения качественного изображения пришлось использовать вращение Земли. Благодаря ему проекция базы каждой пары телескопов меняется со временем, поэтому количество измеренных за одно наблюдение различных угловых масштабов достаточно для простого построения изображения при условии, что это изображение не меняется. Как мы знаем, для SgrA* это не так.
В будущих наблюдениях, увеличив число телескопов в составе EHT, можно будет действительно сделать видео поведения вещества вокруг черной дыры. Это позволит не только уточнить параметры самой черной дыры, но и лучше понять физику аккрецирующей плазмы.
В чем сюрприз
Как и в случае M87, изображение центра нашей Галактики выглядит как яркое кольцо с темной зоной в середине. Сами черные дыры не излучают, но вещество, которое падает на них, разогревается и ярко светится. При этом гравитация черной дыры, как линза, фокусирует излучение окружающего газа, только не за счет разницы в показателях преломления, а за счет гравитационного искривления траекторий фотонов.
«Бублики», которые мы видим в сердце М87 и Млечного Пути, создает радиоизлучение, которое испускают разогнанные до релятивистских скоростей заряженные частицы.
«Чтобы получить излучение в радиодиапазоне, надо ускорить заряженные частицы до скорости, близкой к скорости света, — объясняет Ковалев. — Мы видим фотоны от частиц, разогнанных в магнитном поле. Кроме того, мы видим фотоны, которые черная дыра не захватила, но на направление движения которых она повлияла — в большей или меньшей степени. Там есть фотоны, которые сделали оборот, два оборота вокруг черной дыры».
Фотоны, которые обернулись один или два раза вокруг черной дыры, выглядят для нас как тонкое светящееся фотонное кольцо. Его предсказывал Давид Гильберт еще в 1916 году, сразу после опубликования Общей теории относительности Эйнштейна.
«То что мы видим — это фотонное кольцо плюс другое излучение вещества, линзированное черной дырой. И все это размыто неидеальным угловым разрешением телескопа», — говорит Ковалев.
А вот темное пятно в центре — это как то, что мы не видим. Все фотоны из этой области так и не смогли избежать свидания с чёрной дырой и провалились под горизонт событий.
Сходство изображений из М87 и из центра нашей Галактики, вообще, — большой сюрприз. Почему-то ось вращения обеих черных дыр оказалась ориентирована почти одинаково — примерно в сторону нашей планеты.
«Удивительно, что обе эти картинки выглядит как колечки, на которые мы смотрим сверху. Почему оно не выглядит как сосиска, почему оно не выглядит как эллипс, почему оно почти круглое? Почему мы не видим это кольцо с ребра, под углом? — рассуждает Ковалёв. — Вероятность того, что это изображение будет таким, была не очень-то высокой. А так все выглядит, как будто бы SgrA* и материя вокруг него знают, откуда мы на них смотрим и повернулись так, чтобы выглядеть для нас красивее всего».
Он объясняет, что в случае с М87 это было ожидаемо: ученые знали, куда смотрит джет ее черной дыры.
«Ее так и подбирали, по джету, мы знали, что ее ось вращения смотрит на нас под углом 16–18 градусов. Там все было подобрано заранее. А тут нам повезло», — продолжает ученый.
Что мы узнали?
В 2002 году группа Райнарда Генцеля и группа Андреа Гез по результатам 10 лет наблюдения движения звезд в окрестностях центра нашей Галактики выяснили, что там находится объект массой около четырех миллионов масс Солнца, в области размером около 10 миллиардов километров. Это стало почти неопровержимым доказательством присутствия там сверхмассивной черной дыры: астрофизики не знают другого способа уместить такую массу в такой маленький объем, да еще и так, чтобы этот объект ничего не излучал.
Благодаря EHT астрономы смогли уточнить размеры этой области. Теперь мы понимаем, что тень черной дыры имеет примерно 60 миллионов километров в поперечнике, — это сравнимо с размерами орбиты Меркурия. Если заменить Солнце на черную дыру SgrA*, то Земля двигалась бы по орбите в 2000 раз быстрее, а год длился бы 4,5 часа.
Кроме того, оба измерения дали согласованные значения массы, которые в свою очередь согласуются с предсказаниями теории относительности. Это позволяет опровергнуть многие (но не все) альтернативные гипотезы о природе компактного объекта в центре Галактики, например, голую сингулярность, некоторые модели бозонных звезд. Все эти гипотезы не вписываются в наблюдаемую картину.
Но нельзя сказать, что наблюдения EHT позволили существенно уточнить наши представления о сверхмассивной черной дыре в центре Млечного пути. Пока речь идет только о подтверждении наших гипотез.
«Мы только в начале пути. С момента открытия реликтового излучения до времени, когда измерения реликтового фона позволили существенно уточнить наши космологические представления, прошло почти 40 лет», — напоминает Ковалев.
Сотрудник Астрокосмического центра ФИАН Павел Иванов отмечает, что EHT подтвердил, что масса черной дыры близка к четырем миллионам масс Солнца.
«Но говорить об улучшении точности ее определения по сравнению с результатами, полученными из наблюдений движения ярких звезд, находящихся достаточно близко к черной дыре, не приходится», — сказал он в переписке с N + 1.
«Наблюдения на Телескопе горизонта событий этих двух черных дыр близки к пределу разрешающей способности системы. А из-за несовершенства современных теоретических моделей, с которыми сравниваются наблюдения, пока мы можем говорить только о качественном соответствии наблюдений нашим представлениям», — считает Иванов.
Что дальше?
В апреле 2017 года, когда EHT получил данные, по которым были собраны изображения теней черных дыр в Млечном Пути и М87, ученые с его помощью наблюдали еще и много других объектов: галактику Центавр А, блазары 3C 279, OJ 287. Некоторые другие активные галактики наблюдались также в 2021 и 2022 годах. Поэтому можно ожидать, что результаты этих наблюдений также скоро будут представлены.
Кроме того, сам Телескоп горизонта событий постепенно растет. С 2017 года в состав EHT вошли три новых телескопа — в Гренландии, Аризоне и Франции, — а чувствительность всех телескопов стала лучше на 40 процентов. Ученые уже провели первые наблюдения на частоте 345 гигагерц.
По сравнению с 2017 годом Телескоп теперь может наблюдать объекты в два раза меньшие и в 2,5 раза более тусклые. Кроме того, излучение на новой частоте 345 гигагерц менее подвержено рассеянию, чем на прошлых 230 гигагерц, поэтому следующие изображения будут четче.
Например, ожидается, что наблюдения 2021–2022 годов позволят ученым детально разглядеть область, откуда исходит релятивистский джет черной дыры в центре галактики M87.
В планах коллаборации, очевидно, — построить изображение SgrA* в линейно поляризованном свете, а также детектировать круговую поляризацию черной дыры в M87. Это можно сделать по уже имеющимся данным, так что ученые из EHT займутся этим в ближайшее время. Черные дыры не могут иметь собственного магнитного поля, зато мы сможем увидеть его формирование в аккреционном диске и то, как оно участвует в запуске и ускорении релятивистского выброса. Наблюдение поляризованного излучения — это тот ключик, который откроет дверь к измерению магнитных полей в ближайших окрестностях черных дыр. Измерив их, мы сможем окончательно опровергнуть все модели, альтернативные черным дырам, и, наконец, понять, как они запускают релятивистские джеты.
Михаил Лисаков
https://nplus1.ru/material/2022/05/13/blackholeshadow
| 13.05.22 | 12.05.2022 Газета.ru. Это потрясающая работа. ученые разглядели дыру в центре нашей галактики |
Астрономы представили первое изображение сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути, дающее убедительные доказательства того, что этот объект действительно является черной дырой, а также позволяющее уточнить ее параметры и различить некоторые структурные особенности. Астрофизик Сергей Попов в комментарии «Газете.Ru» рассказал, почему получить это изображение было «фантастически сложно», а разработанные алгоритмы в дальнейшем будут использоваться в других наблюдениях.
Телескопу горизонта событий Event Horizon Telescope удалось получить в микроволновом диапазоне снимок центрального объекта Млечного Пути — сверхмассивной черной дыры, находящейся на расстоянии 26 тыс. световых лет от Земли в направлении созвездия Стрельца, — объекта Стрелец A*. Это исследование было представлено в шести статьях, опубликованных в The Astrophysical Journal Letters.
О новых результатах, полученных мощнейшим инструментом, на специальной пресс-конференции в мюнхенской штаб-квартире ESO объявили астрономы Европейской южной обсерватории (ESO) и проекта EHT. ESO — международная организация, объединяющая больше десяти государств и управляющая мощными телескопами, наблюдающими за небом в южном полушарии, в основном с территории Чили. Проект Event Horizon Telescope — это объединенная глобальная сеть радиотелескопов, позволяющая, в частности, в беспрецедентном разрешении наблюдать окрестности сверхмассивных черных дыр.
В 2019 году в рамках этого проекта было получено изображение сверхмассивной черной дыры, находящейся в центре одной из соседних галактик, M87*.
Оно выглядело как размытый черный круг, окутанный огненно-оранжевым кольцом, которое сравнивали с Оком Саурона из франшизы «Властелин колец». Наблюдаемая круглая тень черной дыры служила дополнительным подтверждением Общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, которая предсказывает именно круглую тень.
«Для первых наблюдений важно было выбрать объект достаточно яркий и близкий, чтобы можно было гарантированно увидеть заветную «тень». Как нельзя лучше в качестве первого объекта наблюдений подошла сверхмассивная черная дыра галактики M87 в созвездии Девы. Эта одна из самых ярких и относительно близких (53,5 млн световых лет) сверхмассивных черных дыр, находящихся по соседству с нашей галактикой», – пояснил заместитель руководителя Астрокосмического центра ФИАН Алексей Рудницкий.
Теперь коллаборация EHT выпустила первый в истории снимок Sgr A*, полученный путем усреднения тысячи изображений, созданных с использованием различных вычислительных методов, — и все они точно соответствуют данным EHT. Это обобщенный снимок сохраняет особенности, которые чаще всего наблюдаются на разных изображениях, и подавляет те особенности, которые проявляются нечасто. Это наиболее тщательно выверенное интерферометрическое фото, когда-либо полученное исследователями, наряду с предыдущим изображением M87*.
Меньшая масса черный дыры Млечного Пути и, следовательно, меньший динамический масштаб Sgr A* значительно усложнили визуализацию и анализ данных EHT.
В процессе анализа данных использовалось моделирование черной дыры, проводимое суперкомпьютерами в разных частях мира. Сравнение полученного снимка с моделями показывает, что Sgr A* действительно вращается, причем земные наблюдатели смотрят на этот объект сбоку, а не сверху. Диаметр горизонта событий этой черной дыры — то есть границы, в пределах которой вторая космическая скорость превышает скорость света, — составляет 25,4 млн км. Масса этой черной дыры примерно в 4,3 млн раз превышает массу Солнца, что по меркам такого рода объектов совсем немного — черные дыры в центрах других галактик часто достигают массы миллиардов солнц.
«Нельзя сказать, что открыли что-то неожиданное и экстраординарное, но это важный результат с технической точки зрения. Получить изображение этой черной дыры было фантастически сложно, связано это было с необходимостью создавать новые алгоритмы обработки данных, и за несколько лет люди справились с этим. Это потрясающая работа, наверное, она будет востребована в радиоинтерферометрии, эти алгоритмы будут использоваться в куче других наблюдений. Мы получили красивую иллюстрацию того, что все работает, и все здорово, — рассказал «Газете.Ru» ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ астрофизик Сергей Попов. — Работает общая теория относительности, работают алгоритмы, работают телескопы, плюс астрономы говорят, что будут картинки еще лучше, думаю, в течение года. Это первые шаги к тому, чтобы получать изображения существенно более высокого качества, которые можно будет использовать для проверок ОТО и разных интересных вещей».
Особенно интересно в этой связи то, что EHT удалось различить некоторые структурные особенности объекта Стрелец A*. Изображение Sgr A* демонстрирует ту же кольцеобразную структуру и тень, что и черная дыра M87*. Наблюдаемое кольцо — это результат гравитационного линзирования с диаметром, точно предсказанным общей теорией относительности с использованием только массы и расстояния до черной дыры. И так уж совпало, что наблюдаемый угловой диаметр Sgr A* лишь незначительно отличается от M87*, которая в 1500 раз массивнее и в 2000 раз дальше.
«Мы видим, что у черной дыры в центре нашей галактики есть фотонное кольцо, и это второе в истории изображение такого кольца. Это не фотография диска, черная область внутри — это не изображение самой черной дыры, она составляет порядка полутора ее размеров. Астрономы дополнительно уточнили оценку массы черной дыры, сделанную ранее по движениям звезд вокруг нее. Теперь измерена масса не внутри одной тысячной парсека, а внутри полутора шварцшильдовских радиусов», — утверждает Попов.
Сами эти данные первоначально были получены глобальным набором телескопов миллиметрового диапазона в апреле 2017 года и проанализированы международной исследовательской группой, которая насчитывает свыше 300 человек. После этого этапа EHT продолжил свою работу и постепенно расширил свои возможности за счет добавления новых станций, увеличения полосы пропускания и внедрения более высоких частот. Существующие и новые наблюдения с помощью EHT Sgr A* и M87* в сочетании с инновациями в анализе и теоретическом моделировании будут способствовать новым открытиям в области физики черных дыр.
Максим Борисов
Павел Котляр
https://www.gazeta.ru/science/2022/05/12/14846894.shtml
| 13.05.22 | 12.05.2022 Смотрим. Новая веха в радиоастрономии учёные сфотографировали главную чёрную дыру Млечного Пути |
Исследователи сегодня отчитались о сверхвыдающемся событии в науке: они построили "изображение" чёрной дыры, сидящей в центре нашей галактики Млечный Путь. Тем самым они фактически окончательно подтвердили, что это именно чёрная дыра.
Исследователи сегодня отчитались о сверхвыдающемся событии в науке: они построили "изображение" чёрной дыры, сидящей в центре нашей галактики Млечный Путь и фактически являющейся его хозяйкой. Этот монстр дирижирует всеми процессами в Млечном Пути. Удивительно, но только теперь, имея на руках "фотографию" этого объекта, учёные окончательно подтвердили, что это именно чёрная дыра.
Об этом в ходе пресс-конференции объявили участники "Телескопа горизонта событий" (Event Horizon Telescope, или EHT). Данное достижение среди прочего означает, что в будущем астрономы смогут обнаружить и так называемые "кротовые норы" (в том числе в Млечном Пути).
Напомним, что чёрные дыры могут иметь разные массы. Но ближайшая к Земле известная сверхмассивная чёрная дыра расположена в центре Галактики. Учёные называют её Стрелец A* и обозначают Sgr A*. Она скрыта от прямого наблюдения облаками газа и пыли, плотной межзвёздной средой. Однако её пронзает рентгеновское излучение, радиоизлучение и инфракрасное излучение.
Задача учёных: собрать достигающее Земли излучение, чтобы построить с его помощью представление о том, что происходит в окрестностях чёрных дыр Вселенной и чёрных дыр Млечного Пути, в частности. Ранее мы во всех подробностях рассказывали о том, как та же гигантская коллаборация, объединившая специалистов, работающих в обсерваториях по всему миру, объявила о первой "фотографии" чёрной дыры, хозяйничающей в галактике М87 (Messier 87), расположенной в 54 миллионах световых лет от Земли в созвездии Девы. Позднее мы сообщали о том, что "улыбка" чёрной дыры меняется.
Стрелец А* значительно меньше чёрной дыры галактики M87. Если пончик в руках исследовательницы, представившей открытие, сопоставить по размеру с нашей чёрной дырой, то чёрная дыра галактики M87 будут размером со спортивный стадион.
Кроме того, наша чёрная дыра заслонена от нас значительно большим количеством пыли и газа (хотя находится она ближе – в 27 тысячах световых лет от Земли). Именно поэтому первоначально выбор учёных пал на "хозяйку" галактики M87. Теперь же исследователи собрали изображение чёрной дыры Млечного Пути и показали, не без помощи моделирования, что она вращается.
Для получения достаточно качественных "снимков" (хотя с точки зрения обывателя изображения всё равно выглядят весьма размытыми), 300 учёным пришлось объединить в единую сеть восемь радиотелескопов, расположенных по всему земному шару. Только в этом случае исследователи получают возможность "разглядеть" с Земли достаточное количество деталей.
Добавим, что первоначальная подготовка и оптимизация системы заняли 25 лет работы!
И вот перед нами горизонт событий центральной чёрной дыры нашей галактики! Любуемся.
Этот компактный объект в центре нашей галактики массивнее нашего Солнца в миллионы раз.
Кадр из видео ESO/Event Horizon Telescope Collaboration.
Горизонтом событий этот "край" чёрной дыры называется, потому что, согласно официальному определению, события, происходящие за ним никак не могут повлиять на наблюдателя. Фактически же эта та грань, из-за которой ничего уже не может вырваться из "лап" чёрной дыры, за счёт своей мощнейшей гравитации стягивающей на себя всё окружающее вещество.
Оттуда не может вырваться даже свет, поэтому сама чёрная дыра выглядит тёмным пятном на небе и её крайне сложно обнаружить. Её обычно выдаёт гравитационное воздействие на окружающие объекты.
Так на фоне яркого излучающего вещества образуется так называемая "тень" чёрной дыры, которая для наблюдателя извне выглядела бы как тёмное пятно (если бы он мог видеть в радиодиапазоне).
На изображении ниже две "фотографии" чёрных дыр показаны рядом.
Различие в размерах и массах определяется эволюцией галактик, хозяйками которых являются эти две чёрные дыры.
Кадр из видео ESO/Event Horizon Telescope Collaboration.
Результаты нынешнего исследования чёрной дыры Млечного Пути опубликованы в виде серии статей в журнале The Astrophysical Journal Letters. Все статьи открыты для полноценного изучения.
Теперь перед учёными стоят новые интересные задачи:им нужно будет сравнить наблюдения за Стрельцом A* с существующими моделями, изучить движение чёрной дыры. Наши представления о чёрных дырах, о том, что происходит с материей вблизи горизонта событий, вполне могут измениться в будущем под влиянием достижений коллаборации EHT.
Добавим также, что сеть EHT уже расширена до 11 радиотелескопов. Наблюдения продолжаются. В дальнейшем в сеть вполне могут быть добавлены космические телескопы, такие, как обсерватория "Миллиметрон", которая может расположиться в точке Лагранжа L2 и запланирована к запуску в начале 2030 годов. От них земная атмосфера не скрывает рентгеновские и ИК-лучи. Это означает, что мы, вслед за учёными, узнаем много новых интересных подробностей о жизни чёрных дыр, о том, что происходит в условиях невероятной гравитации.
Присоединиться к коллаборации смогут учёные и из России. Сейчас ведётся подбор существующих радиотелескопов, а также вводятся в строй новые обсерватории. Кроме того, учёные исследуют возможности создания новых радиотелескопов и подбирают для их размещения подходящие места.
Так, исследователи Астрокосмического центра ФИАН рассматривают возможность возведения обсерватории, которая будет "видеть" на нужных длинах волн, на плато Суффа в Узбекистане. С 2018 года проект получил поддержку правительств РФ и Узбекистана.
Также, по инициативе Астрокосмического центра ведётся поиск, подходящих с точки зрения астроклимата, мест на территории России для размещения антенн миллиметрового диапазона. Поясним, что именно в миллиметровом диапазоне длин волн получается создать изображения чёрных дыр высокого разрешения.
Юлия Рудый
| 12.05.22 | 12.05.2022 Научная Россия. В России создали фильтры для очков виртуальной реальности нового поколения |
Сотрудники факультета наноэлектроники Университета ИТМО совместно с коллегами из ФИАН, РХТУ им. Д. И. Менделеева и НИЯУ МИФИ создали новые лучепреломляющие фильтры для будущих очков виртуальной реальности нового поколения. В стекла таких очков «запишут» элементы, отвечающие за вывод цветного изображения, которое будет дополнять визуальное пространство для наблюдателя.
Главным открытием нового исследования стало то, что слои нанорешеток в кварцевом стекле можно использовать как фильтры для света. Проходя через обработанное лазером стекло, свет преломляется, создавая цветное изображение. Сейчас, используя эту технологию, ученые смогли записать статичное цветное изображение. Однако, в теории, тот же самый метод позволит создать в стекле дифракционную решетку, которая будет выводить любое изображение в формате RGB — красный-зеленый-синий.
«Наш проект направлен на разработку основ лазерной записи интегральных элементов в оптических материалах. Сейчас в лаборатории набор оптических компонентов (зеркало, источник света, фильтры, преобразователи и многое другое) занимает весь оптический стол. Мы же хотим реализовать компактные интегральные оптические схемы, которые размещаются на ладони пользователя, их также называют chip-scale devices», — рассказал научный сотрудник факультета наноэлектроники, один из авторов работы Роман Заколдаев.
По словам авторов исследования, в данный момент на рынке уже есть подобные фильтры, но они ограничены лишь одной длиной волны. В то время как работа ученых позволила записать в одну пластину стекла до шести преломляющих слоев. Использовать разработку, по мнению создателей, можно в биохимических сенсорах, которые будут улавливать различные вещества и бактерии, излучающие свет в разных спектральных диапазонах.
Исследование, выполненное за счет гранта Российского научного фонда (проект № 20-71-10103), было опубликовано в журнале Laser Physics Letters.
Корреспондент Никита Ланской
| 07.05.22 | 07.05.2022 Forbes. 10 самых перспективных российских деятелей науки и технологий моложе 30 лет — 2022 |
Фото Getty Images
Врач-онколог, разработчик квантового компьютера, создатель NFT-игры и другие деятели науки и технологий до 30 лет — в новом рейтинге российского Forbes
Forbes обнародовал список из 100 номинантов в рейтинг самых перспективных россиян моложе 30 лет. Среди номинантов категории «Наука и технологии» — руководитель лаборатории машинного обучения Альфа-банка, руководитель научной группы QRate, основатель и руководитель Yandex.SupportAI др. Подробнее о десятке самых перспективных россиян, развивающих науку и технологии — в фотогалерее.
Илья Семериков
Научный сотрудник группы «Прецизионные квантовые измерения» в РКЦ, 29 лет
Начало. Илья Семериков окончил кафедру проблем физики и астрофизики Московского физико-технического института в 2015 году. После этого он решил сменить теоретическую астрофизику на аспирантуру института им. Лебедева Российской академии наук (ФИАН). Там он попал в команду ученого Николая Колачевского, под руководством которого начал заниматься экспериментами с ультрахолодными ионами.
Аспирантура. Во время учебы в аспирантуре Семериков был ведущим разработчиком транспортируемых оптических часов на одиночном ионе иттербия. В 2015 году Илья присоединился к группе Колачевского «Прецизионные квантовые измерения» в Российском квантовом центре (РКЦ). В этой организации Семериков начал с должности младшего научного сотрудника, сейчас он занимает должность заместителя руководителя научной группы.
Наука. Все проекты Семерикова в РКЦ так или иначе связаны с ультрахолодными ионами, на основании этих исследований ученые разработали универсальный ионный квантовый компьютер. Он стал его ведущим разработчиком в 2020 году, и уже в 2021 году группа ученых продемонстрировала первый в России универсальный четырехкубитный ионный квантовый компьютер с использованием куквартов. По словам Семерикова, сейчас на этом компьютере можно выполнять полный набор квантовых операций — как однокубитных, так и двухкубитных.
Евгений Смирнов
Руководитель лаборатории машинного обучения Альфа-банка, 29 лет
Начало. Евгений Смирнов родился и вырос в Череповце, учился в лицее «Амтэк». В 2011 году он переехал в Москву и поступил в МФТИ на факультет управления и прикладной математики. Вел семинары на Физтехе по дискретному анализу и теории вероятности для студентов первого и третьего курсов.
Карьера. В 2016 году устроился в Тинькофф Банк на должность тимлида специалистов по обработке, анализу и хранению больших массивов данных (Data Scientist). На этой позиции Смирнов проработал три года: он разрабатывал рекомендательные системы, создавал и внедрял системы анализа чека, разрабатывал модели и алгоритмы для оптимизации работы контактного центра. Затем в 2019 году перешел на аналогичную должность в Альфа-банк, а в марте 2021-го стал руководителем лаборатории машинного обучения.
Спорт. Совмещает рабочие встречи с кардиотренировками на эллипсе. В студенчестве занимался тяжелой атлетикой, в школьные годы бегал на длинные дистанции и представлял школу в региональных соревнованиях по волейболу.
Юлия Ткаченко
Руководитель блока медицинских инноваций BestDoctor, 28 лет
Образование. Юлия Ткаченко родилась в украинском городе Херсон, в детстве переехала в Россию. Она окончила факультет фундаментальной медицины в МГУ имени М. В. Ломоносова по специальности «лечебное дело» в 2017 году. Затем в том же университете поступила в ординатуру по специальности «терапия», которую закончила в 2019 году.
Карьера. Еще во время учебы, в 2018 году, Ткаченко начала карьеру в компании BestDoctor победителей рейтинга Forbes «30 до 30» 2020 года Марка Саневича и Михаила Беляндинова. А в 2019 году стала руководителем медицинского отдела: при ней команда врачей выросла в пять раз, появилось пять новых подразделений, наладилось взаимодействие между ними. Ткаченко запустила сервис медицинских онлайн-консультаций «Виртуальной клиники BestDoctor», врачи которого за 2021 год провели более 15 000 консультаций. В январе 2021 года стала руководителем блока медицинских инноваций. На этой позиции она создала систему поддержки принятия решений врачом медицинского сервиса, а также построила систему аналитики медицинских кейсов. Кроме того, Ткаченко разработала систему анализа данных, позволяющую оценивать экономику медицинских кейсов в амбулаторной и стоматологической практике.
Медийность. Юлия является спикером-экспертом в СМИ по вопросам коронавируса и вакцинации. Она давала комментарии для более чем 500 научно-популярных публикаций в СМИ на медицинскую тематику.
Максим Котов
Кандидат медицинских наук, врач-онколог, 29 лет
Профиль. Максим Котов работает врачом-онкологом в НМИЦ онкологии им. Н. Н. Петрова в Петербурге. Он развивает направление научного подхода к коммуникации с пациентами и обучает ему врачей по всей стране. Ведет на эту тему Telegram-канал «Как сказать» с 5000 подписчиков. Популяризатор пациент-ориентированной медицины в России. Редактирует научно-популярные книги по тематике медицины, переводит и делится с остальными врачами прогрессивными международными знаниями в рамках специальности.
Наука. Котов — кандидат медицинских наук, автор 60 научных работ и 10 патентов на изобретения. Лауреат премий Корейского общества медицинской онкологии и Японского общества медицинской онкологии среди молодых исследователей в области онкологии.
Образование. В 2015 году с отличием окончил Ульяновский государственный университет по специальности «лечебное дело». Стажировался в ведущих клиниках мира (Memorial Sloan Kettering Cancer Center и MD Anderson Cancer Center) по лечению опухолей головы и шеи. Сейчас учится на Международной образовательной программе Global Online Fellowship International Federation of Head and Neck Oncologic Societies, выпускники которой попадают в список мировых лидеров по онкологии и хирургии головы и шеи.
Александр Дуплинский
Руководитель научной группы QRate, 29 лет
Образование. Александр Дуплинский окончил магистратуру МФТИ в 2015 году. После окончания университета он устроился в лабораторию «Квантовые коммуникации» в Российском квантовом центре (РКЦ). В лаборатории Дуплинский работал над новыми оптическими схемами для квантовой криптографии, которую позднее начали использовать в РКЦ. Впоследствии эту группу выделили из РКЦ в отдельную компанию QRate, где Дуплинский возглавил одну из научных групп.
Идея. Когда Дуплинский присоединился к РКЦ, он участвовал в разработке системы квантового шифрования. Квантовое шифрование и квантовая передача данных могут обеспечить почти полную конфиденциальность данных, что позволяет избежать утечек и перехвата информации. Квантовые линии связи построены на законах квантовой физики, поэтому злоумышленник не может незаметно подключиться к ним.
Проекты. В 2017 году с помощью системы квантового шифрования между банковскими офисами «Сбера» на Большой Андроньевской улице и на улице Вавилова запустили канал связи с квантовой защитой от прослушивания. В 2021 году компания QRate участвовала в создании канала защищенной беспроводной передачи данных в сети 4G между беспилотным автомобилем и управляющим центром обработки данных, в перспективе этот проект планировалось реализовать на сетях 5G. Все эти проекты курировал Дуплинский.
Яна Ким
Основательница и генеральный директор Eva Lab, 29 лет
Начало. Яна Ким окончила Назарбаев Университет, где специализировалась на искусственном интеллекте. В 2016 году она переехала в Челябинск и поступила в магистратуру в Южно-Уральский государственный университет по направлению «бизнес-информатика». В 2016 году Ким устроилась на свою первую работу в качестве менеджера проектов в студию веб-разработки Aimax. Там она занималась созданием сайтов и приложений для X5 Group, Альфа-банка, ВТБ. За три года в Aimax Ким доросла до позиции менеджера по развитию. После этого она перешла на работу в компанию-разработчика систем распознавания лиц и объектов 3DiVi, где курировала одно из продуктовых направлений.
Стартап. После нескольких лет работы на крупных заказчиков Ким решила заняться социально значимыми задачами. В начале 2021 года вместе с сооснователем 3DiVi Андреем Валиком они создали проект EVA Lab. В сентябре компания уже представила первый прототип — алгоритм компьютерного зрения, способный распознавать новообразования, очаговые воспаления и отклонения нижних отделов ЖКТ. Основатели инвестировали в компанию 4 млн рублей собственных средств, еще 12 млн рублей они получили в виде гранта от Фонда содействия инновациям.
Технология. Во время эндоскопии алгоритм EVA Lab анализирует данные с камеры внутри организма и «подсвечивает» врачу на экране определенные участки, в которых программа обнаруживает признаки онкологии. Сейчас EVA Lab уже пилотируется в Челябинском онкоцентре, с его помощью проанализировано более 1000 пациентов. EVA Lab позволяет ускорить процедуру эндоскопии и сделать ее дешевле.
Татьяна Савельева
Основатель и руководитель Yandex.SupportAI, 27 лет
Опыт. Савельева окончила МФТИ в 2019 году, она специализируется на искусственном интеллекте уже более шести лет. Татьяна занималась исследованиями в сфере биоинформатики, анализа генома и транскриптома. Запустила более 30 собственных технологичных проектов, среди которых чат-боты, умная аналитика рекламы, биометрия. Кроме того, Савельева запустила свой бизнес по автоматизации работы кол-центров.
Карьера. В 2017 году Савельева начала работать в «Яндекс.Такси»: специализировалась на автоматизации поддержки, биометрии, рекламе, умной камере и аналитике. С февраля 2020 года руководит проектом Yandex.SupportAI — это платформа на основе искусственного интеллекта, с помощью которой можно настраивать голосовых и текстовых ассистентов, обучать их, собирать аналитику. После этого роботы-ассистенты помогают отвечать на вопросы пользователей, нанимать сотрудников, продавать товары и услуги. Среди клиентов Yandex.SupportAI — «Магнит», «Детский мир», «Лента», «Леруа Мерлен», «Литрес» и др.
Благотворительность. Зимой 2021 года Татьяна Савельева вместе с Сергеем Шаровым запустила благотворительный фонд MIPTHEALTH при МФТИ. Его цель — содействовать улучшению ментального и соматического здоровья IT-специалистов. Фонд уже собрал около 6,6 млн рублей, в него вложились 30 предпринимателей и инвесторов, среди них — основатель ABBYY Давид Ян, Денис Пак из Google, Дмитрий Бабурин из Baring Vostok и др. В частности, фонд предоставляет студентам МФТИ ваучеры на анализы или прием у психотерапевта.
Ульяна Кудина
Сооснователь и CPO Agon, 30 лет
Начало. Ульяна Кудина поступила в Президентский физико-математический лицей в Петербурге, после окончила ИТМО, где получила степень магистра на кафедре информатики и прикладной математики. Еще во время учебы она заинтересовалась дизайном интерфейсов. В 2013 году, будучи студенткой, Кудина вместе с командой разработала приложение для мам, которое победило в конкурсе приложений Moscow App Contest, организованном Google и правительством Москвы. В качестве приза Кудина посетила кампус Google в Тель-Авиве.
Карьера. После победы в Moscow App Contest Кудина устроилась на работу в «Яндекс», где проработала восемь лет. Сначала она помогала команде с редизайном «Яндекс.Денег», но параллельно заинтересовалась темой здоровья и предложила руководству концепт будущего приложения «Яндекс.Здоровье». После работы над ним Кудина перешла в «Яндекс.Карты», где отвечала, в частности, за отзывы пользователей внутри приложения и редизайн поиска в нем.
Стартап. В начале 2021 года Кудина начала разрабатывать вместе с предпринимателем и коллегой из «Яндекса» Александром Бакшеевым фитнес-приложение Agon, которое с помощью искусственного интеллекта отслеживает движения тела и позволяет корректировать выполнение упражнения. При регулярных тренировках пользователь может получать внутреннюю валюту Agon, которую он может обменять, например, на подписку на Netflix или сертификат на Amazon. Для того, чтобы больше времени посвящать стартапу, Кудина ушла из «Яндекса» в 2022 году. Сейчас она переезжает в Сан-Франциско.
Владимир Журавлев
Сооснователь NFT-игры Waves Ducks, проектов Waves DAO и Certificado, 23 года
Начало. Журавлев начал изучать язык программирования Python еще в школе. В 2020 году он окончил Высшую школу экономики по направлению бизнес-информатики. Во время учебы начинающий программист проходил стажировку в Берлине, в Humboldt University. Будучи студентом, он разработал собственный курс по языкам программирования для компании GeekBrains, а также был разработчиком в маркетинговом агентстве Borscht.
Блокчейн. В середине 2019 года Журавлев стал амбассадором компании блокчейн-разработчика Waves. Он участвовал в международных блокчейн-конференциях и рассказывал о технических возможностях продукта. Через некоторое время он понял, что можно не только рассказывать о Waves, но и самостоятельно делать продукты на платформе. Первым проектом Журавлева на Waves стал сервис Certificado, который позволял оформить свой диплом об образовании в качестве NFT. Но он закрылся в 2021 году, поскольку его оказалось трудно монетизировать.
Игра. Проекты на Waves не были популярными, потому что выглядели скучно для массового пользователя. Журавлев решил добавить на Waves элемент геймификации: в апреле 2021 года он создал NFT-игру Waves Ducks, в которой пользователь может купить себе NFT-утку, скрещивать ее с более редкими экземплярами и получать разнообразные и редкие виды этой птицы. С момента запуска проекта клиенты продали уток на $26 млн, самая дорогая из них стоила $150 000.
Никита Илюшкин и Линар Исмагилов
Основатели стартапа Skygauge, 28 и 26 лет
Начало. Никита Илюшкин и Линар Исмагилов родом из России, но долгое время живут в Канаде, куда их перевезли родители. Они познакомились в студенческие годы во время программы акселерации стартапов BEST Lab. Илюшкин окончил Школу бизнеса Шулиха в Торонто в 2016 году, где учился по специальности «деловое администрирование». Исмагилов учился на инженера в Инженерной школе Лассонда.
Стартап. В 2016 году Илюшкин и Исмагилов зарегистрировали компанию, которая позже получила название Skygauge Robotics. Она производит промышленные дроны, которые могут выполнять физическую работу за людей: мыть окна на высоте, красить поверхности, строить дома. Концепт промышленного беспилотника Исмагилов придумал еще в 18 лет. Первоначальные вложения в проект составили несколько десятков тысяч долларов — это были личные сбережения партнеров и студенческие займы.
Деньги. В 2020 году Skygauge привлекла $3,3 млн от зарубежных инвесторов, в том числе фонда Industrial Innovation Venture (структура канадского банка BDC Capital). Компания провела несколько пилотных проектов, у нее есть 12 заказчиков в Северной Америке, Европе, Бразилии и странах Тихого океана.
Владислав Скобелев, Forbes Staff
Ирина Юзбекова, Forbes Staff
| 07.05.22 | 07.05.2022 Русский мир. Россия и Китай будут вместе исследовать дальний космос |
Фото: qimono / pixabay.com
Москва и Пекин планируют активно продвигать сотрудничество в космической сфере, сообщает ТАСС. По словам Сергея Лихачева, который возглавляет астрокосмический центр ФИАН, две страны работают над соответствующим соглашением. Он напомнил, что до этого действовала межправительственная программа, она была рассчитана до начала текущего года. Новый документ определит перспективы дальнейшей совместной работы. В частности, будет развиваться проект космической обсерватории «Спектр-М», или «Миллиметрон».
Помимо этого, заключат соглашение с Южной Кореей.
Обсерваторию «Спектр-М» используют для исследования объектов дальнего космоса в миллиметровом, субмиллиметровом и дальнем инфракрасном диапазонах спектра. С её помощью учёные надеются получить материалы о глобальной структуре Вселенной, строении и эволюции галактик, их ядер, звёзд, планетных систем, объектах со сверхсильными гравитационными и электромагнитными полями, а также об органических соединениях в космосе.
Сотрудники Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) продолжали вести научные исследования даже в самые трудные годы войны. Эти исследования помогли внести огромный вклад в победу над фашистской Германией в 1945 году. Подробнее о работе ФИАН и фиановцев в годы войны читайте в материале Минобрнауки России.
После начала Великой Отечественной войны в июле 1941 года Физический институт переехал из Москвы в Казань, где разместился в помещении Физического практикума Казанского университета.
Учеными института было принято решение не прекращать исследовательскую деятельность, и это дало свои результаты. Так, в лаборатории люминесценции разработали светящиеся составы для авиационных приборов, благодаря которым стали возможны ночные бомбардировки, и инфракрасные бинокли, используемые в темное время суток. В 1943 году они были приняты на вооружение Военно-морским флотом.
А лаборатория атомного ядра предложила военной промышленности рентгеноскопические приборы для контроля клапанов авиационных двигателей и гамма-толщиномеры для проверки качества орудийных стволов с толщиной стенок до 10 см.
В лаборатории диэлектриков фиановцы научились готовить высокопрочную температурно-стабильную керамику для радиоконденсаторов и передали ее технологию промышленности. Фактически эти работы заложили основы отечественного производства керамических конденсаторов. Найденные методы металлизации бумаги также были использованы промышленностью для изготовления бумажных конденсаторов.
В этот период в ФИАН были также предложены новые научные теории. Например, ученые разработали электродинамическую теорию слоистых магнитных антенных сердечников и теорию распространения радиоволн вдоль реальной земной поверхности, которая позволила с высокой точностью определять положение наземных и надводных объектов. Помимо этого, была создана корреляционная теория распознавания акустического сигнала в присутствии сильных помех и радикально усовершенствован метод пеленгации подводных лодок.
Специалисты по колебаниям создали новые типы чувствительных самолетных антенн.
Оптическая лаборатория передала металлургическим, авиационным и танковым заводам экспресс-методы и переносные приборы (стилоскопы) для спектрального анализа состава сталей и сплавов.
Благодаря фиановцам были также разработаны и переданы промышленности методы контроля качества бензинов, основанные на комбинационном рассеянии света, а госпитали получили новый стереоскопический прибор для анализа рентгеновских снимков.
Кроме того, акустики Института по заданию Военно-морского флота методом акустического траления и дистанционного подрыва обезвреживали на Черном и Балтийском морях вражеские бесконтактные акустические мины.
https://minobrnauki.gov.ru/press-center/news/?ELEMENT_ID=50983
| 05.05.22 | 05.05.2022 Троицк Информ. Физмарафон наука и шоу |
28 апреля в ДШИ им. Глинки финишировал очередной, XII Физический марафон «Шаг в науку». Школьники, учителя и кураторы из НИИ создают установки, демонстрирующие физические законы или явления, и защищают их перед учёным жюри. Многое в турнире в этом году изменилось: начиная с заставки над сценой и персоны ведущего (им стал церемониймейстер многих городских праздников Андрей Воробьев), заканчивая огромным золотого цвета кубком, который теперь вручают победителям. Участвуют пять команд из всех школ Троицка, плюс постоянные гости из Обнинска и Зеленограда, а также новички из посёлка Киевский. Правда, своих институтов там нет, но троичане уже пообещали найти им научных руководителей в нашем городе. Физмарафон открыло светотанцевальное шоу из Москвы, затем публику приветствовали замглавы Троицка Алексей Бобылёв и председатель Совета депутатов Владимир Бланк. Экс-директор ТИСНУМа обратился к школьникам как к коллегам. «Формула счастья в том, чтобы найти любимое дело», – сказал Бланк и добавил, что на пути в науке будут и разочарования, и тяжёлый труд, и огромная радость первых удач, а опыт, который они получают на Физмарафоне, пригодится им на долгие годы вперёд.
Открывают программу «Ньюштейны» (3-е отделение Лицея). Команда под руководством учителя физики Дианы Ивашкиной и Владимира Решетова (ТИСНУМ) рассказывает об оптике – работе свето- и поляризационных фильтров, устройстве человеческого глаза. Изюминка – опыт с лентикулярным растром (тем, что в стереокартинках): лента, повёрнутая вертикально, видна, горизонтально – нет, как и девушка за экраном. Но девушку не перевернёшь, поэтому школьники поворачивают сам экран.
Доклады оценивают физики. Во главе – руководитель ТОП ФИАН Андрей Наумов. Рядом с ним президент Союза развития наукоградов и экс-мэр Троицка Виктор Сиднев, учёный секретарь ГНЦ РФ ТРИНИТИ Александр Ежов, с.н.с. ИСАН Кирилл Болдырев, замдиректора по науке ИЯИ Александр Панин, с.н.с ИФТ РАН Антон Миронов, директор ИФТИС МПГУ Сергей Лозовенко.
А вот авторов идеи Физмарафона – Сергея и Ларисы Коневских – впервые не было ни в жюри, ни в организаторах…
«В чём основной дефект человека-невидимки?» – спрашивает Наумов. «Он был бы слепым», – мгновенно отвечает лицеист Тимофей Комов. «Зачем у рыбаков в арсенале очки с поляризационными стёклами?» – вступает в игру Сиднев. «Свет, отражаясь от волны, становится поляризованным. Очки уменьшат яркость бликов», – не пасует Тимофей.
Очередь «Блистательных Организаторов Гениальных Идей» из Гимназии им. Пушкова под руководством Елены Солдатовой и директора ЦФП ИОФ РАН Михаила Коренского. Пушковцев также консультируют двое молодых сотрудников ЦФП – Михаил и Дмитрий Корнеевы. Несколько лет назад они сами играли за команду: так «Шаг в науку» готовит научные кадры.
Темы докладов до финала держатся в секрете. Логично, но случаются казусы, как сейчас: и БОГИ, и команда из Зеленограда «Авангард прогресса», не сговариваясь, сконструировали катушку Тесла. Правда, пушковцы сделали одну. Но большую. А гости из Зеленограда – две. Но маленькие. Зато ещё спели и сплясали, изобразив механизм магнитной индукции. А наши блеснули названием проекта: ЕРУНДА (Единственный Русский Универсальный Необходимый Дешёвый Аппарат). Главное, катушка заработала у всех, заставив светиться ёмкости с инертными газами.
«…Ваня, возвращайся, мы экспонат нашли!» – так началось выступление «Оптимистов» (школа №1391, посёлок Киевский). Внушительный прибор отыскался в углу на сцене и оказался простой «угадайкой» с замыканием электрической схемы. «Этот жадный предмет всё железо хватает», – задаёт школьник вопрос. «Магнит!» – отвечает другой, соединяет контакты, и светодиоды загораются.
«Мы узнали о марафоне совсем недавно, идей было много, а времени мало, – рассказывает учитель физики Ольга Кортунова. – Нам очень понравилось, мы посмотрели, как всё делается, переняли опыт, и уже есть планы на следующий год».
Озадачило жюри творение «Звёздного феникса» из 5-го отделения Гимназии – настольный магнитный ускоритель. Шарики катятся, катушки вырабатывают электричество, светодиоды его индицируют… «Получается, вы сделали вечный двигатель? –
удивляется Виктор Сиднев. – Шарик ускоряется, а почему он не тормозится с другой стороны? Энергия откуда берётся?» Ответа не было, и эксперты продолжали обсуждать тему в перерыве. «Суть в том, что промежуточные шарики, которые передают энергию дальше, немагнитные – получается несимметричная система», – считает Андрей Наумов…
Марафон продолжил «Сириус» (6-е отделение Гимназии). Досадно потерять прибор перед выходом на сцену, ещё досаднее – когда он прямо на сцене не работает как надо. Гимназисты воссоздали радиоприёмник Попова; нового в нём – светодиоды, которые показывали, что схема действует. А вот звоночек упорно молчал…
«Как говорят, если это плохо пахнет, вы занимаетесь химией, если зелёное и дёргается – биологией, а если не работает – физикой», – подбодрил команду Александр Ежов.
«Положительный заряд» из Обнинска представил наглядный опыт по преломлению света в солевых растворах разной насыщенности. А гипотетический «Оскар» по инженерной части достался бы команде «Ника» (2-е отделение Лицея). В прошлом году ребята победили, создав лазер на красителях, теперь решили сделать лазерный гироскоп. Но поняли, что в школьной мастерской это нереально. Однако друзья из ФИАНа поделились компонентами из не прошедших ОТК.
«Нам дали только лазер, а блок питания, усилитель, подставки под зеркала ребята делали сами», – рассказывает учитель Игорь Ходосов. Из прошлой команды остался лишь 10-классник Кирилл Ермилин. «В прошлом году он умел только паять, в этом уже разбирается в схемотехнике, – говорит педагог. – Я его попросил найти схему усилителя для фотоприёмника, он нашёл, собрал, сжёг, выяснил, почему сжёг, и сделал! Главное, ребята начинают что-то понимать и хотеть».
Это понимание и интерес – самый ценный приз, и его получают все участники Физмарафона. Как и дипломы, и угощения от спонсоров. А места распределились так: бронза у «Ники», серебро и приз симпатий у «Звёздного феникса», победители – «Ньюштейны». Команда со Школьной, 10 занимает I место в шестой раз! «Ждём вас всех в институтах, – говорит от лица жюри Антон Миронов. – Но даже если ваша жизнь не будет связана с наукой – сохраняйте любознательность!»
Владимир МИЛОВИДОВ
фото автора
https://xn--h1aafjecekgm2au.xn--80adxhks/fizmarafon-nauka-i-shou/
