Группа генетиков под руководством ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего детально изучила процессы старения млекопитающих на молекулярном уровне. Исследователи собрали образцы крови у более чем сотни лабрадоров-ретриверов в возрасте от нескольких недель до 16 лет. Авторы работы секвенировали и проанализировали паттерны метилирования ДНК — особые химические метки, которые с возрастом предсказуемо меняются в геноме и служат точными «эпигенетическими часами» биологического возраста. Полученные профили ученые сопоставили с аналогичными генетическими данными 320 человек разного возраста.

Сравнение шкал показало, что собаки аккумулируют метильные метки и проходят ключевые биологические этапы старения с колоссальной скоростью именно в первые годы жизни, после чего этот процесс резко замедляется. Для точного перевода возраста животных ученые вывели логарифмическую формулу, согласно которой один год жизни пса эквивалентен примерно 31 человеческому году, к двум годам собака достигает зрелости в 42 года, а к четырем переходит рубеж в 53 года. В дальнейшем темп выравнивается, и к 12 годам питомец догоняет 71-летнего человека.

Помимо создания точного калькулятора, биологи обнаружили группу из 394 генов, которые стареют одинаково у собак, людей и мышей. Большинство этих элементов отвечают за эмбриональное развитие организма. Это доказывает, что старение представляет собой прямое генетическое продолжение процесса развития, а не отдельный деструктивный сбой в тканях. Генетическое сходство позволит ученым использовать собак в качестве идеальной модели для тестирования новых терапевтических средств против возрастных заболеваний человека.

Обложка: magnific

The post Генетики отменили популярное правило подсчета возраста собак appeared first on Хайтек.

Физики из Института физики высоких энергий в Пекине проанализировали массивные объемы данных, собранных на электрон-позитронном коллайдере BEPCII. Исследователи детально изучили процессы распада короткоживущих J/ψ-мезонов, которые возникают при столкновении частиц на околосветовых скоростях. В облаке субатомных осколков ученые выделили сигналы редкой нестабильной частицы X(2370), чьи характеристики и манера мгновенного разрушения идеально совпали с теоретическими моделями чистых сгустков силы.

В отличие от протонов или нейтронов, которые природа собирает из триад фундаментальных кирпичиков-кварков, глюбол представляет собой принципиально новую форму материи. Этот объект формируют исключительно безмассовые глюоны — квантовый «суперклей», который в обычном веществе лишь связывает кварки между собой. Измерения массы, спиновой четности и квантовых состояний X(2370) практически полностью исключили другие альтернативные объяснения ее природы. Эксперимент подтвердил синглетную структуру частицы по аромату, доказав, что этот сгусток энергии абсолютно равнодушен ко всем типам кварков и удерживает сам себя за счет сильного ядерного взаимодействия.

Данное открытие успешно завершает один из самых важных тестов квантовой хромодинамики, которая описывает сильное взаимодействие в Стандартной модели физики. Ученые получили прямое подтверждение того, что переносчики фундаментальных сил способны связываться друг с другом и образовывать самостоятельные стабильные конфигурации. Результаты китайского коллайдера расширяют границы понимания микромира и позволяют точнее настроить детекторы следующего поколения для поиска еще более сложных экзотических состояний материи.

Обложка: magnific

The post Физики нашли экзотическую частицу, которая состоит из чистой силы appeared first on Хайтек.

Международная команда астрономов под руководством Китайской академии наук обнаружила мощный космический всплеск во время планового сканирования неба с помощью новейшей широкоугольной обсерватории Einstein Probe. Аппарат задействовал уникальную оптику «глаз лобстера», которая позволяет одновременно отслеживать миллионы рентгеновских источников. Приборы поймали сигнал, который длился всего около двух тысяч секунд, а затем полностью угас. Такой короткий и интенсивный выброс энергии указывает на катастрофическое коллапсирование ядра гигантской звезды.

В процессе взрыва внешние оболочки светила разлетелись в стороны, а его центральная часть сжалась в сверхплотную нейтронную звезду с экстремальным магнитным полем — магнетар. Физические расчеты показали, что этот новорожденный космический магнит обладает полем, которое в триллионы раз превосходит магнитное поле Земли. Энергия вращения и колоссальные токи внутри объекта продолжали разогревать окружающее вещество, порождая то самое послесвечение, которое успел запечатлеть телескоп.

Слева: рентгеновский снимок EP250827b, полученный Einstein Probe. Зелёный круг — область для измерения спектра и кривой блеска, пунктирное кольцо — область фонового шума. Справа: кривая блеска EP250827b (изменение рентгеновской яркости со временем). Пунктирная линия — начало вспышки, штриховая — момент её затухания. Источник: The Astrophysical Journal Letters (2026). DOI: 10.3847/2041-8213/ae7a68

Данное открытие имеет колоссальное значение для астрофизики, поскольку подобные вспышки происходят чрезвычайно редко и длятся считанные минуты. Einstein Probe доказал свою эффективность в поиске мимолетных космических катастроф. Теперь ученые используют собранные данные для калибровки моделей звездной эволюции и надеются выяснить точные физические условия, которые превращают умирающие гиганты в самые сильные магниты во Вселенной.

Обложка: magnific

The post Космический телескоп заснял рождение самого сильного магнита во Вселенной appeared first on Хайтек.

Группа исследователей из Национальной ускорительной лаборатории SLAC и Стэнфордского университета разработала изящный метод обнаружения объектов, чей электрический заряд составляет всего одну миллионную часть от заряда электрона. Современная наука пытается поймать такие частицы на гигантских и дорогостоящих коллайдерах, однако высокая скорость и колоссальная энергия пуков мешают зафиксировать столь слабое электромагнитное взаимодействие. Вместо этого авторы новой работы обратились к фундаментальным законам электростатики и переосмыслили знаменитый опыт Чарльза Кулона и Майкла Фарадея.

Ученые использовали принцип идеального экранирования внутри замкнутой металлической сферы. Они подали мощное переменное напряжение на внешнюю оболочку экспериментальной установки, создав сильное электрическое поле. Согласно классической физике, обычные заряженные частицы не могут проникнуть сквозь этот барьер, и поле внутри сферы должно оставаться нулевым. Однако миллизаряженные частицы из-за своего ультраслабого взаимодействия способны беспрепятственно проходить сквозь стенки клетки Фарадея. Внутри экрана эти призрачные объекты слегка смещаются под действием внешних сил и создают вторичный, едва заметный электрический ток, который физики могут зарегистрировать сверхчувствительными усилителями.

Лабораторные расчеты показали, что эта простая настольная установка превосходит по эффективности поиска крупные ядерные ускорители в определенных энергетических диапазонах. Методика позволяет исследователям наложить самые строгие ограничения на параметры существования темной материи за всю историю наблюдений. Ученые уже приступили к сборке первого прототипа детектора и планируют запустить полноценный поиск скрытого электрического заряда Вселенной в ближайшие месяцы.

Обложка: magnific

The post Забытый опыт двухвековой давности помог ученым выследить неуловимые частицы appeared first on Хайтек.

Международный коллектив ученых разгадал природу таинственных «маленьких красных точек», которые космический телескоп «Джеймс Уэбб» регулярно фиксирует на самой окраине видимого космоса. Традиционные теории не могли объяснить аномально высокую яркость и компактные размеры этих источников света в молодой Вселенной. Новые математические расчеты показали, что эти объекты представляют собой «звезды черной дыры» — колоссальные квазизвезды, внутри которых скрывается гравитационное ядро массой в тысячи Солнц, окруженное плотным облаком из первичного водорода и гелия.

Подобный космический гибрид по своим масштабам легко мог бы поглотить всю Солнечную систему. Ядро объекта активно затягивает окружающее вещество, выделяя колоссальное количество лучистой энергии, которая и удерживает внешнюю газовую оболочку от немедленного гравитационного коллапса. Мощное излучение раскаляет водородный кокон, заставляя его светиться преимущественно в инфракрасном диапазоне, что полностью совпадает с данными наблюдений «Джеймса Уэбба». Квазизвезды обладают колоссальной скоростью роста, увеличивая массу своего центрального ядра в тысячи раз быстрее, чем это возможно в современных условиях.

Авторы работы подчеркивают, что обнаруженные гибридные структуры решают одну из главных загадок современной космологии. Они наглядно демонстрируют промежуточное звено эволюции, объясняя, как именно в ранней Вселенной всего за несколько сотен миллионов лет успели сформироваться первые сверхмассивные черные дыры. После выгорания внешней водородной оболочки эти объекты сбрасывали газ и превращались в классические квазары, которые ученые сегодня наблюдают в центрах большинства древних галактик.

Обложка: Jose-Luis Olivares, MIT

The post Ученые нашли прародителей сверхмассивных черных дыр размером с Солнечную систему appeared first on Хайтек.

Международный коллектив физиков из Университета Райса экспериментально подтвердил квантовые свойства альтермагнетиков — недавно открытого третьего класса магнитных материалов. В отличие от привычных ферромагнетиков, эти структуры не создают внешнего магнитного поля, но обладают строгим внутренним порядком спинов на микроуровне. Ранее ученые не могли эффективно считывать и менять этот скрытый параметр из-за идеальной симметрии кристаллов, которая маскировала их уникальное внутреннее состояние от стандартных измерительных приборов.

Для преодоления этого барьера исследователи применили контролируемое одноосное сжатие кристалла сульфида железа на доли процента. Механическое напряжение слегка деформировало кристаллическую решетку и нарушило геометрическую симметрию материала. В результате физики зафиксировали мощный анизотропный эффект Холла, при котором направление движения электронов резко менялось в зависимости от направления приложенного давления. Эксперимент доказал, что простое сжатие способно переключать внутренние квантовые состояния альтермагнетиков без привлечения сильных внешних магнитных полей.

Устройство для изучения магнита. Источник: Университет Райса / Вейлян Яо

Авторы работы подчеркивают, что обнаруженное свойство поможет инженерам обойти физические ограничения традиционной кремниевой электроники. Устройства на основе альтермагнетиков будут обрабатывать и хранить информацию за счет спина электронов в сотни раз быстрее современных кремниевых чипов. При этом отсутствие внешних полей позволит упаковывать миллиарды ячеек памяти вплотную друг к другу без риска взаимных наводок, коротких замыканий и перегрева компьютерных процессоров нового поколения.

Обложка: magnific

The post Обычное сжатие помогло физикам переключить скрытый параметр квантовых материалов appeared first on Хайтек.