Вісім мільярдів років тому у далекій галактиці сталося щось, через що всесвіт пронісся неймовірно потужний вибух радіохвиль. Нарешті він прибув на Землю 10 червня минулого року, і, хоча це тривало менше однієї тисячної секунди, радіотелескопу в Австралії вдалося вловити сигнал. Цей спалах у космосі був швидким радіоспалахом (FRB), малозрозумілим явищем, яке вперше виявили у 2007 році.

У четвер астрономи показали, що цей конкретний FRB був потужнішим і прибув з набагато більшої відстані, ніж будь-який раніше зареєстрований, пройшовши вісім мільярдів світлових років від того часу, коли Всесвіт був менше половини свого поточного віку. Що саме викликає FRBs, стало однією з великих загадок астрономії. Раніше висловлювалися припущення, що вони могли бути радіозв’язком, переданим з якогось інопланетянина, зокрема тому, що деякі сигнали повторюються.

Однак вчені вважають, що головними підозрюваними є далекі мертві зірки, звані магнетарами, які є найбільш магнітними об’єктами у Всесвіті. Раян Шеннон, астрофізик з австралійського Університету Суїнберна, сказав AFP, що «приголомшливо», що радіотелескоп ASKAP у Західній Австралії помітив радіовипромінювання минулого року.

«Щасливчик»

«Нам пощастило спостерігати за тією маленькою точкою в небі протягом однієї мілісекунди після восьми мільярдів років, які пульс пройшов, щоб її вловити», — сказав Шеннон, співавтор дослідження, яке описує знахідку в журналі Science. FRB легко побив попереднього рекордсмена, який був на відстані приблизно п’яти мільярдів світлових років, додав він.

Імпульс був настільки потужним, що менш ніж за мілісекунди він вивільнив стільки ж енергії, скільки Сонце випромінює за 30 років. Шеннон сказав, що щодня в небі можуть спалахувати сотні тисяч FRB. Але наразі було виявлено близько тисячі, і вчені змогли визначити, звідки взялися лише 50, що має вирішальне значення для їх розуміння.

Щоб з’ясувати, звідки взявся останній радіоспалах, який отримав назву FRB 20220610A, дослідники звернулися до Дуже Великого Телескопа в Чилі. Було виявлено, що сигнал походить від особливо складної галактики, яка, можливо, зливалася з однією або двома іншими галактиками, що, своєю чергою, могло створити дивний магнетар.

Шеннон підкреслив, що це лише «найкраще передчуття» команди.

Було виявлено, що FRB надходять із несподіваних місць, у тому числі з нашої власної галактики Чумацький Шлях, тому, за його словами, «присяжні ще не знають», що їх викликає. Окрім спроби розкрити таємниці FRB, вчені сподіваються використовувати їх як інструмент, щоб пролити світло на ще одну таємницю Всесвіту.

Де справа?

Лише п’ять відсотків Всесвіту складається зі звичайної матерії — з якої складається все, що ви бачите, — тоді як вважається, що решта складається з малозрозумілої темної матерії та темної енергії. Але коли астрономи підраховують усі зірки та галактики у Всесвіті, більше половини цих п’яти відсотків нормальної матерії «бракує», сказав Шеннон.

Вчені вважають, що ця втрачена матерія поширена тонкими нитками, що з’єднують галактики, які називаються космічною павутиною, однак вона настільки розсіяна, що її не можуть побачити телескопи.

Ось тут і з’являються швидкі радіосплески.

Шеннон сказав, що на них «відбитий підпис усього газу, через який вони подорожують».

Деякі довжини хвиль FRB дещо сповільнюються під час подорожі через цю матерію, що дає вченим можливість виміряти це. Це може дозволити їм визначити, скільки матерії міститься в космічній павутині — і, отже, загальну вагу Всесвіту. Щодо рекордного FRB, Шеннон сказав, що команда помітила сигнали про «додаткові матеріали», через які пройшов сплеск під час своєї подорожі через Всесвіт.

Але щоб використовувати цю інформацію для правильного вимірювання ваги Всесвіту, ймовірно, потрібно буде спостерігати ще сотні FRB, додав він. Астрономи сподіваються, що з набагато більш досконалими радіотелескопами, які незабаром запустять роботу, це станеться відносно швидко. Ліам Коннор, астрофізик з Каліфорнійського технологічного інституту, який не бере участі в дослідженні, сказав AFP, що майбутні радіотелескопи знайдуть десятки тисяч FRB, що дозволить вченим зважити всю матерію «в космічних епохах». Джерело

Бактерії, що живуть у пустелі, які живляться сонячним світлом, поглинають вуглекислий газ і виділяють кисень, можуть бути включені у фарбу, яка доповнює повітря в середовищі існування на Марсі. Він називається Chroococcidiopsis cubana, і вчені розробили біопокриття, яке щодня виділяє вимірювану кількість кисню, одночасно зменшуючи кількість вуглекислого газу в повітрі навколо нього. Це має наслідки не тільки для космічних подорожей, але й тут, на Землі, згідно з командою під керівництвом мікробіолога Симони Крингс з Університету Суррея у Великобританії.

«Зі збільшенням кількості парникових газів, зокрема CO₂, в атмосфері та занепокоєнням щодо нестачі води через підвищення глобальної температури нам потрібні інноваційні, екологічно чисті та стійкі матеріали», — каже бактеріолог Сьюзі Хінглі-Вілсон з Університету Суррея.

«Механічно міцні, готові до використання біопокриття, або «живі фарби», можуть допомогти вирішити ці виклики, зменшивши споживання води у зазвичай водоємних процесах на основі біореакторів».

Chroococcidiopsis — це дивний маленький рід звірів. Якщо на Землі є місце, де, на вашу думку, неможливо знайти життя, ви, швидше за все, знайдете там різновид цієї бактерії. Він використовує дивний вид фотосинтезу, який може максимально використовувати умови надзвичайно слабкого освітлення, з резервним механізмом виживання для навіть темніших місць. Його знайшли в непроглядній темряві надглибоких печер і в нижній частині земної кори під дном океану.

Chroococcidiopsis cubana іноді живе в пустелях, в умовах, не схожих на марсіанські. І, як і інші ціанобактерії, його метаболізм має деякі бажані властивості. Бактерія поглинає CO ₂ , який вона фіксує для перетворення за допомогою фотосинтезу в органічні сполуки, вивільняючи кисень як частину процесу.

Крінгс та її команда хотіли розробити біопокриття, яке використовує ці властивості. Це покриття, подібно до фарби, в які шарами включені живі бактерії. Вони повинні бути довговічними, не містити інгредієнтів, які можуть завдати шкоди бактеріям, що знаходяться в них.

Це складніше, ніж може здатися: матриця біопокриття має бути пористою, щоб забезпечити гідратацію та транспортування клітин, але механічно міцною та жорсткою. Команда розробила метод змішування латексу з частинками наноглини, який досяг цих властивостей, безпечно інкапсулюючи їхні бактерії.

Наступним кроком було переконатися, що фарба працює належним чином і що крихітні мікроби всередині неї продовжують жити щасливим крихітним життям. Команда спостерігала за їх покриттям протягом 30 днів, виконуючи вимірювання виходу кисню та надходження CO ₂ .

Вони виявили, що фарба постійно виділяє кисень зі швидкістю до 0,4 грама кисню на грам біомаси на день, і що цей показник залишався стабільним протягом усього місяця. Це до 400 грамів (14 унцій) кисню на кожен кілограм (35 унцій) фарби. Крім того, фарба поглинала CO ₂ . Дослідники назвали свій винахід Green Living Paint.

Цього результату, ймовірно, буде недостатньо для середовища існування на Марсі; групі астронавтів, яка живе на Марсі протягом року, знадобиться приблизно 500 метричних тонн кисню; але будь-яка маленька частинка кисню, яку можна отримати на місці на Червоній планеті, зменшить кількість кисню, який знадобиться космічним місіям для відправлення туди на космічному кораблі.

«Фотосинтезуючий Chroococcidiopsis має надзвичайну здатність виживати в екстремальних умовах, таких як посуха та після високого рівня ультрафіолетового випромінювання», — каже Крингс. «Це робить їх потенційними кандидатами на колонізацію Марса».