Космический пинбол

Объект Кассиопея А (CasA), изучаемый телескопом, – это остатки сверхновой звезды массой от 15 до 20 масс Солнца, вспыхнувшей 340 лет назад. Точнее, 340 лет назад до Земли дошел свет от этого события, и звезда внезапно стала видимой невооруженным взглядом.

Рентгеновское изучение CasA дало ученым подтверждение одной из теорий образования космических лучей. Данные исследования явно говорят, что электроны, многократно пересекая в газе вызванные взрывом сверхновой ударные волны, разгоняются магнитными полями почти до световых скоростей. Наблюдение стало возможным благодаря тому, что команде астрономов удалось отделить рентгеновские сигналы нагретого до десятка миллионов градусов газа от рентгенов, испущенных ускоряющимися электронами. На снимке в искусственных цветах ускоренные электроны показаны синим цветом.

Космические лучи состоят из электронов, протонов и ионизированных атомов, однако только электроны излучают в рентгеновском диапазоне. Ученые предполагают, что разгон протонов и ионов происходит по тому же механизму.

«Электроны увеличивают скорость всякий раз, когда пересекают ударную волну, как будто находятся в релятивистском игровом автомате с пинболом», – говорит соавтор исследования Гленн Аллен из Массачусетского технологического института.

Изучение космических лучей, впрочем, ведется и с Земли, более того, с территории России и российскими учеными. Летом 2006 года международная команда астрофизиков занялась модернизацией российского детектора космических лучей «Тунка-133».

Российский эксперимент по регистрации космических лучей начался в 1992 году, когда на льду озера Байкал установили четыре фотодетектора «Квазар», которые в 1993 году перенесли в долину Тунка. В 1993–1995 годах работал проект «Тунка-4», в ходе которого впервые удалось зарегистрировать черенковское излучение от приходящих в атмосферу Земли космических лучей и снять энергетический спектр излучения. С 1996 года работает проект «Тунка-25». Теперь детекторов, соответственно, 25, и стало возможным регистрировать космические частицы большей энергии, входящие в атмосферу. И вот сейчас в долине Тунка развертывается сооружение детектора «Тунка-133», в котором 133 фотодетектора расположат на площади 1 кв. км.

В этом году ученые заполнили четверть рабочей площади, в следующем заполнят остальную. Ожидается, что, когда детектор заработает на полную мощность, за год можно будет набрать статистику по частицам сверхвысоких энергий, пришедших к нам уже из-за пределов нашей галактики.

Неандертальцы давно не живут с людьми

Сразу две работы, использующие разные современные генетические методы, пришли к одному и тому же виду: генетическое расщепление общего предка на неандертальцев и Homo Sapiens произошло около 500 000 лет назад.

Одна работа опубликована в Nature. Ее авторы – группа ученых из США, Германии и Хорватии, возглавляемая Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии общества Макса Планка в Лейпциге. Они сумели проанализировать 1 млн пар азотистых оснований ДНК, выделенных из 45 000-летнего мужчины-неандертальца, останки которого обнаружены в пещере Vindija близ Загреба.

В работе Пааво интересны два вывода. Во-первых, геномы неандертальца и человека идентичны на 99,5%. Для этого вывода хватило сравнительного анализа выделенного миллиона пар оснований с ДНК человека (геном человека содержит 3,2 млрд «букв» ДНК, сгруппированных в 30 000 генов). Второй вывод – виды Homo sapiens и Homo neanderthalensis генетически разошлись в интервале от 465 до 569 тыс. лет назад.

Исследования второй группы, возглавляемой Эдвардом Рубинсом, опубликованы в журнале Science. Рубинс, работающий в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, (Беркли, Калифорния), использовал «метагеномную» технику. Ему удалось выделить 65 тыс. пар оснований ДНК, на основании анализа которых сделан вывод: разделение видов произошло в интервале от 120 000 до 670 000 лет назад.

Некоторые коллеги Пааво и Рубинса уже поспешили назвать работы ученых самым значительным вкладом в изучение неандертальцев и происхождение человека с 1856 года, когда были найдены и приняты за кости медведя первые останки неандертальца.

Сами же Пааво и Рубинс делают более полезные заявления. По их словам, до того события, в которое никто не верил: расшифровки генома неандертальца, осталось не более двух лет.

Работы по расшифровке генома неандертальца еще раньше приводили ученых к интересным выводам. Например, работа того же Пааво показала, что разделение оказалось не окончательным. И что спустя десятки и сотни тысяч лет после разделения человечества на ветви некоторые самцы-неандертальцы скрещивались с самками вида Homo Sapiens.