Физики впервые создали глюбол — частицу из чистой силы

Пекинский электронно-позитронный коллайдер впервые создал глюбол - частицу, которая почти полностью состоит из чистой силы взаимодействия. Это фундаментальное открытие в физике частиц, подтвердившее теоретические предсказания.

Глюбол, или «липкий шарик», слепили из глюонов. Это элементарные частицы, но не «кирпичики материи» вроде кварков или лептонов, а переносчики сильного взаимодействия. Именно оно скрепляет кварки в протонах и нейтронах, а те - в ядрах атомов. Сильное взаимодействие не зря так называется: оно намного мощнее всех остальных, поэтому разделить протон на кварки невозможно.

Большинство частиц-переносчиков игнорируют друг друга. Фотоны, передающие электромагнитное взаимодействие, не взаимодействуют между собой - у них нет электрического заряда. Глюоны же обладают «зарядом сильной силы», притягиваются и могут связываться друг с другом. Проблема в том, что они легко смешиваются с кварковыми частицами, и вместо чистых глюболов в экспериментах обычно получаются гибриды.

Китайский глюбол тоже не идеален, но примерно на 90% состоит из глюонов - это засчитывается как успех. Чтобы найти его, физикам пришлось проанализировать более 10 миллиардов столкновений электронов с позитронами при сверхвысоких энергиях. Пока неясно, что именно представляет собой новая частица, но открыта новая форма материи.

В журнале Science вышло исследование о том, как смешение геномов разных древних популяций сформировало современных людей. Учёные разработали методику TRACE, которая по сотням геномов выявляет древние генеалогические связи, и создали подробную карту унаследованных сегментов ДНК.

Метод подтвердил уже известные данные: у неафриканцев в среднем около 1% генома - неандертальские гены, а у популяций Юго-Восточной Азии и Океании до 4% денисовской ДНК. Но TRACE показал и следы интрогрессий ещё от двух неизвестных ранее популяций.

Первую назвали «призрачным предком». Эта ветвь людей отделилась от нашей примерно тогда же, когда неандертальцы и денисовцы - от 500 до 800 тысяч лет назад. Спустя сотни тысяч лет призрачные предки снова встретились с сапиенсами где-то в Африке и скрещивались с ними до исхода людей с континента. Около 1% генома всех современных людей унаследовано именно от них. Призрачные сегменты разбросаны по всему геному, даже в участках, где нет неандертальских и денисовских генов.

Вторая популяция - «супер-архаичный предок». Она существовала уже 1,8 миллиона лет назад, и, вероятно, это были эректусы - древнейший вид людей, первыми расселившийся по миру. В какой-то момент они скрестились с денисовцами в Азии, а те позже передали часть супер-архаичной ДНК сапиенсам. У денисовцев, контактировавших с нашими предками, было 3-5% таких генов, и лишь малая их часть досталась современным людям.

Извлечь ДНК из костей эректусов невозможно - они слишком древние. Но в последнее время учёные научились получать последовательности белков из зубной эмали. Исследователи надеются, что это позволит окончательно подтвердить вклад эректусов в наш геном. Многие архаичные сегменты сосредоточены в областях, связанных с иммунитетом и метаболизмом. Это логично: эректусы больше миллиона лет жили в Азии, приспособились к местной еде и патогенам, и часть их генетических вариантов оказалась полезна сапиенсам.

«ДНК хранит память о нашем эволюционном прошлом. Мы часто представляем эволюцию человека в виде ветвящегося дерева, но геномные данные показывают, что ветви этого древа взаимосвязаны. Это скорее сложная сеть популяций, связанных повторяющимися эпизодами миграций и смешений», - говорит руководившая исследованием Прия Мурджани.

Астрономы из Университета Мэриленда обнаружили сверхмассивную чёрную дыру на окраине галактики WISEA J014656.04−152214.7 - в 30 тысячах световых лет от центра. По массе она сопоставима со Стрельцом А* в центре Млечного Пути и тоже спала, пока её не разбудила пролетавшая слишком близко звезда. Гигант разорвал звезду на части, выпустив струи плазмы.

Вспышку зарегистрировала нейросеть, обученная искать подобные события в данных обсерватории Zwicky Transient Facility в Калифорнии. Она делает снимки всего северного неба каждые двое суток.

Обычно в типичной галактике есть только одна сверхмассивная чёрная дыра - в самом центре. Как эта оказалась в далёкой галактической провинции без положенной ей свиты из множества звёзд? Авторы работы предполагают, что это центральная дыра галактики-спутника, которую поглотила WISEA J014656.04−152214.7. «Учитывая, что такие слияния вносят существенный вклад в рост галактик, одна галактика может содержать множество дополнительных сверхмассивных чёрных дыр», - пишут они. У Млечного Пути тоже есть десятки спутников, и некоторые, вероятно, уже были поглощены - не исключено, что и на окраинах нашей галактики скрываются такие невидимые до поры гиганты.

В журнале Nature описали «транскриптомные часы» - вычислительную модель от учёных из Гарвардской медицинской школы. Она точно прогнозирует биологический возраст, риск смерти и ожидаемую продолжительность жизни на основе транскриптома - набора всех РНК в организме в данный момент. По сути это слепок того, какие гены активны прямо сейчас.

Модель выявила универсальные транскриптомные признаки, тесно коррелирующие со временем, оставшимся до смерти. Удивительно, но у разных типов клеток и тканей - печени, мышц, иммунных и стволовых клеток - у человека, макак, мышей и крыс наблюдаются согласованные возрастные изменения активности генов. Время до смерти у людей и мышей предсказывают одни и те же биомаркеры.

Авторы разбили процессы старения на отдельные модули - воспаление, выработка энергии, разрушение межклеточного матрикса - и создали отдельные часы для каждого. Это важно, потому что разные болезни и образ жизни ускоряют старение по-разному: чтобы замедлить процесс, нужно знать, какой именно механизм даёт сбой.

Транскриптомные часы уже позволили количественно оценить эффективность антивозрастных вмешательств у грызунов: ограничения калорийности, препарата рапамицина и лечения клеточного стресса. Пока это инструмент для исследований, а не клинический тест, но он даёт возможность точнее изучать старение и тестировать потенциальные лекарства. Авторы открыли доступ к платформе для некоммерческого использования научным сообществом.