Вселенское перетягивание каната

Новая работа команды ученых во главе с Адамом Рисом, профессором университета Джона Хопкинса развивает успех, достигнутый три года назад. Тщательно изучив при помощи телескопа Hubble 24 сверхновые в далеких галактиках, большинство из которых открыты в последние два года, ученые подтвердили, что наблюдаемые сверхновые звезды светят намного слабее, чем предсказывали расчёты. Следовательно, они удаляются от Земли быстрее, чем предполагалось. То есть, Вселенная расширяется быстрее.

Причем, так как самая далекая из сверхновых находится от нас на расстоянии 9 миллиардов световых лет, ускорение расширения Вселенной за счет «темной энергии» началось как минимум 9 миллиардов лет назад.

То, что Вселенная быстро расширяется, удалось установить еще в 20-х годах прошлого века самому Эрвину Хабблу и его сотрудникам. Однако в 1998 году группа под руководством профессора Алексея Филиппенко из калифорнийского университета в Беркли установила, что расширение это идет не с замедлением, как ранее предполагалось, а наоборот - с ускорением. Это, казалось, противоречило здравому смыслу - ведь взаимное притяжение галактик и их скоплений должно было бы приводить к уменьшению скорости их разбегания.

Чтобы описать наблюдаемое ускорение, необходимо было предположить, что гравитационное притяжение на больших расстояниях сменяется отталкиванием. Такая возможность была включена Альбертом Эйнштейном в лучшую на сегодняшний день теорию гравитации - общую теорию относительности - в виде так называемого лямбда-члена его уравнений поля, однако казалась теоретикам настолько противоестественной, что всерьез уже давно не рассматривалась.

Открытия Филиппенко и его группы заставили вернуться к этой идее, а также задуматься о физической причине этого отталкивания - той самой «темной энергии», о которой шла речь выше, и ее свойствах.

Три года назад Hubble изучил 11 сверхновых в дальних галактиках. Взрыв сверхновой - грандиозное по маштабам явление. В максимуме яркость их в миллиарды раз превышает яркость таких звезд, как Солнце, превосходя иногда яркость всей галактики, в которой они находятся, поэтому наблюдать их можно на очень больших расстояниях. Максимум излучения у таких звезд наступает примерно через две-три недели после взрыва. После этого интенсивность начинает постепенно падать, уменьшаясь в течение последующих 100 суток в 25-50 раз. В момент пикового излучения можно определить расстояние до некоторых из таких звезд. Именно с помощью сверхновых звезд астрономы пытаются измерить геометрию и эволюцию нашей Вселенной. За прошедшее с 20033 года время удалось изучить еще 24 галактических катастрофы.

«Хотя темная энергия составляет более 70% всей энергии Вселенной, мы знаем о ней очень мало, поэтому любая информация важна.»- сказал Рис, который в 1998 году возглавлял одно их первых исследований, обнаруживших присутствие темной энергии - еще при помощи земных телескопов. Ученые сумели показать, что материя, называемая «темная энергия», существует в нашей вселенной на протяжении последних 9 миллиардов лет. Новые данные, полученные с помощью телескопа Hubble, также важны для астрофизиков. Cудя по ним, приблизительно 5-6 миллиардов лет назад Вселенная расширилась настолько, что силы отталкивания («темная энергия», ускоряющая расшрение Вселенной) начали преобладать над силами гравитационного притяжения, замедляющими его.

Как образно выразился Рис, именно с тех пор темная энергия выигрывает у гравитации во «вселенском перетягивании каната».

Результаты наблюдений последних лет ученые опубликуют 10 февраля 2007 года в выпуске Astrophysical Journal.

Плоды околоплодной жидкости

Швейцарские ученые смогли вырастить человеческие сердечные клапаны, воспользовавшись стволовыми клетками, взятыми из околоплодной жидкости. Теперь медики смогут выращивать клапаны сердца специально для неродившегося еще ребенка, если у него еще в зародышевом состоянии обнаружатся дефекты сердца.

О проведении эксперимента и о его результатах авторы исследования доктор Саймон Хоерстрап (Simon Hoerstrup) и Дорта Шмидт (Dorthe Schmidt) из университета Цюриха (University of Zurich) сообщили в среду на конференции Американской Организации, занимающейся изучением сердца (American Heart Association).

Как рассказали ученые, стволовые клетки были взяты из околоплодной жидкости во время амниоцентеза, специального анализа, выявляющего врожденные дефекты, который часто предлагают пройти беременным женщинам старше 35 лет. Далее клетки отделили от жидкости, и клапаны выращивались в своеобразных формочках из биодеградирующего пластика. По словам медиков, потребовалось от 4 до 6 недель, чтобы все 12 клапанов, созданных в лаборатории, выросли. Вскоре после рождения младенцам могут быть пересажены выращенные клапаны.

При этом открытие касается не только детской трансплантологии. Амниотические стволовые клетки можно заморозить на много лет и в перспективе имплантировать и взрослым, имеющим сходные проблемы

Параллельно с результатами данного исследования появились итоги эксперимента, поставленного уже японскими учеными. Медики во главе с Киоко Хаясида (Kyoko Hayashida) из японского Исследовательского института национального кардиоцентра (National Cardiovascular Center, Research Institute) вырастили сердечные клапаны кроликов, воспользовавшись клетками из собственной ткани животных.

«Это может быть очень многообещающим, я не сомневаюсь, что когда-нибудь мы сможем трансплантировать клапаны в сердца людей»,

– заметил кардиолог доктор Зияд Хиджази (Ziyad Hijazi) из Чикагского Университета (University of Chicago).

Нынешнее исследование – это следующий шаг для устранения потребности пациентов в донорских органах или искусственных механизмах после выращивания клеток мочевого пузыря (США, 2006 год) и кровеносных сосудов (Аргентина, 2005 год).

Подобные «выращенные» органы, как надеются ученые, обладают большей эффективностью и длительностью действия, нежели искусственные трансплантанты или донорские органы. Они также не потребуют дополнительных медикаментов для своего нормального функционирования.

Более того, новый метод по выращиванию клеточных культур и органов решает часто встающую перед учеными этическую проблему: стволовые клетки получали из амниотической жидкости, а не из эмбриона.

Сейчас, по сообщению доктора Джона Майера мл. (John E. Mayer Jr.), кардиолога-хирурга из Бостонского Детского госпиталя (Children's Hospital Boston), в мире живет порядка 250 тыс. людей, которым необходимы различные сердечные трансплантанты.

При этом 1 % всех новорожденных, то есть около 1 млн детей, страдают врожденными болезнями сердца, а по сообщениям Национального института здоровья (National Institute of Health) именно сердечные заболевания становятся главной причиной смерти американских детей в первый год жизни.

Тем временем, дефекты сердечных клапанов обнаруживаются при помощи ультразвуковых исследований уже на 20-й неделе беременности, и примерно треть якобы обреченных малышей можно спасти, пересадив клапаны, выращенные из стволовых клеток околоплодной жидкости мамы.

Сами исследователи назвали свой опыт выращивания клеточных структур и органов «многообещающим, нерискованным методом предродового выращивания сердечных клапанов, готовых к трансплантации при рождении».