Микро-микроскоп: Всевидящий глазок

В слове «микроскоп» приставка «микро-» говорит о том, что он позволяет видеть небольшие объекты. Но и сам микроскоп может быть миниатюрным. Например, чтобы работать внутри нашего тела.

Миниатюрный микроскоп, разработанный группой Айдогана Озкана (Aydogan Ozcan), интересен еще и тем, что в нем нет ни единой линзы, которые являются основой всех остальных микроскопов, кроме разве что электронных (о том, как работают они, мы писали в статье «Туннель в наномир»).

Чтобы избавиться от линз, ученые применили технологию LUCAS, ранее созданную в этой же лаборатории. Чтобы получить изображение миниатюрного объекта, устройство подсвечивает его с помощью встроенного светодиода и делает съемку с нескольких позиций, получая изображение дифракции света на этом объекте. Полноценной картинки таким образом не добиться, но для ряда практических приложений этого более чем достаточно. Тем более что «безлинзовая» система обладает рядом преимуществ.

Избавившись от необходимости использовать систему линз, ученые получили микроскоп куда более легкий и миниатюрный, простой и надежный. А подключив его к компьютеру с программой распознавания образов – избавились и от нужды в высококвалифицированном персонале. Чтобы проанализировать микрофотографии, скажем, образца крови, специалиста не требуется. Система сделает все сама, и очень оперативно.Уже прототип способен распознавать разные виды кровяных телец в их нормальном виде. А в будущем ученые намерены добиться того, чтобы по их повреждениям быстро различать ряд опасных заболеваний – таких, как малярия, СПИД или туберкулез. Простота и дешевизна системы может сделать ее бесценным подспорьем для медиков, работающих в странах третьего мира или в регионах, пострадавших от стихийных бедствий, где доступ к сложной аппаратуре и лабораториям затруднен.

Более того, добавив в систему несколько простых компонентов общей стоимостью не более 1-2 долларов, можно превратить ее в полноценный дифференциальный интерференционно-контрастный микроскоп, который используется для получения точных данных о плотности образца.

Черная дыра в бегах

Обнаружена странно «беспокойная» сверхмассивная черная дыра. Вместо того, чтобы мирно «царствовать» в центре своей крупной галактики, она устремилась прочь из нее, причем на очень большой скорости. Для объекта, весящего в миллиард раз больше Солнца, это настоящий подвиг.

Находку сделала студентка Марианна Хейда (Marianne Heida) – и, конечно, целая группа астрономов из Нидерландов и Великобритании. Они анализировали данные о космических источниках рентгеновского излучения, собранные телескопом Chandra. Здесь стоит напомнить, что практически любая достаточно крупная галактика содержит в своем центре сверхмассивную черную дыру, масса которой составляет от 100 тыс. до 10 млрд масс Солнца. С колоссальным аппетитом она поглощает окружающую материю, которая, приближаясь к дыре, разгоняется до околосветовых скоростей и раскаляется, начиная активно излучать – в том числе и в рентгеновском диапазоне. Это делает сверхмассивные черные дыры (точнее, их окружение) очень мощными источниками излучения.

Рентген интересен тем, что он способен проникать сквозь препятствия в виде облаков газа и пыли, которые плотно окружают центральные области галактик. Тем самым они дают вполне ясную картину происходящего там – черная дыра на большом расстоянии выглядит крупной яркой «звездой», впрочем, вполне отличимой от реальных звезд по ряду параметров. Именно такой объект обнаружила Марианна Хейда в одной удаленной галактике.

Анализируя эту картинку, она пришла к выводу о том, что эта сверхмассивная дыра покидает свою галактику, причем на большой скорости. А если учесть ее массу (она оценивается в 1 млрд солнечных масс), требуются очень особенные условия для того, чтобы это огромное тело начало двигаться, да еще и так быстро.

По версии, выдвинутой астрономами, эта дыра представляет собой результат слияния пары дыр меньшего калибра. Компьютерное моделирование этого слияния показало, что в зависимости от относительных скоростей и направлений вращения исходных дыр результирующая может получить достаточный импульс для того, чтобы приобрести весьма внушительную скорость. Вместо того, чтобы спокойно царить в центре крупной галактики, сверхмассивная черная дыра устремляется прочь из нее, пожирая все на своем пути.

Как считают авторы исследования, эта находка может быть лишь вершиной айсберга – точнее, точкой на его вершине. По их словам, тщательный анализ уже позволил обнаружить множество подобных «странных» источников рентгеновского излучения.