Detektor LIGO, který získal Nobelovu cenu, a dalších 70 dalekohledů společně pracovali, aby poprvé zaznamenali, jak se spojily dvě neutronové hvězdy. Podle Science se jedná o nejvýznamnější vědecký průlom roku 2017.
Do první desítky patří také náš dosud neznámý bratranec, nová léčba vážných nemocí, nový způsob opravy genů a informace o mnohem starodávnějším původu našeho druhu.
1. Srážky neutronových hvězd
Detektor LIGO opět ukázal, že v astronomii začala zcela nová éra. 17. srpna letošního roku zaznamenal nejsilnější signál vůbec, vycházející ze dvou neutronových hvězd, které se spojily ve galaxii vzdálené 130 milionů světelných let.
Detektor LIGO se v loňském roce umístil na prvním místě v seznamu největších vědeckých objevů a letos Nobelovu cenu za fyziku získali za práci s ním Rainer Weiss, Barry Barish a Kip Thorne.
Americký fyzik a astronom Kip Thorne.
Událost ze 17. srpna si však zaslouží další první místo. LIGO již dříve zaznamenávalo gravitační vlny ze čtyř srážek černých děr. Tentokrát astronomové poprvé viděli srážku dvou světelných hvězd, které dokáže zaznamenat i běžný dalekohled, a okamžitě poslali zprávu svým kolegům po celém světě: na hvězdné obloze se děje něco zajímavého.
Propagační video:
LIGO a detektor gravitačních vln Evropské Panny, stejně jako asi 70 různých dalekohledů, sledovaly smrtící tanec dvou neutronových hvězd a kaskády světla, zlata, platiny a dalších těžkých prvků, které, když se srazily, byly vyhozeny do vesmíru.
Neutronové hvězdy jsou velmi husté, jsou jako obří atomová jádra o průměru 10 kilometrů a mohou vážit jeden a půlkrát více než Slunce. Nyní měli astronomové vůbec poprvé možnost otestovat své teorie o tom, jak se během srážek tvoří těžké prvky.
Gravitační vlny měřené LIGO a Pannou jsou jen malé vlnky ve vesmíru složené ze skutečně těžkých nebeských těles. Schopnost měřit je dává přístup ke zcela novým poznatkům, jako bychom spojovali zvuk s němým filmem o symfonickém orchestru. 17. srpna byl poprvé tento zvuk z LIGO a Panny zkombinován s obrazem získaným na jiných observatořích a my jsme mohli slyšet první kousek celého koncertu vesmíru.
2. Nové velké lidoopy v rodině
Letos máme nového bratrance - dříve neznámého orangutana žijícího na severní Sumatře. Do tohoto bodu bylo šest druhů klasifikováno jako lidoopy: šimpanzi, trpasličí šimpanzi, dva druhy goril, stejně jako orangutan kalimantský (Pongo pygmaeus) na Borneu a sumaterský orangutan (Pongo abelii) na Sumatře. Nový druh zvaný Tapanul orangutan (Pongo tapanuliensis) žije na druhé straně jezera Toba, jen sto kilometrů od sumaterského orangutana, a liší se od něj geneticky i chováním. Zdá se, že je nejstarší ze tří. Pouze 800 zástupců tohoto druhu zůstává v přírodě a jejich existenci ohrožuje plánovaná výstavba přehrady.
Orangutan jménem Pacquiao s majitelem zoo Malabon v Manile na Filipínách.
3. Natočený život na atomové úrovni
Skutečnost, že průlom, který byl letos odměněn Nobelovým výborem, vstoupil do první desítky Vědy, je docela neobvyklý. To výboru obvykle trvá mnohem déle. Ale letos v první desítce - nejen událost označená Nobelovou cenou za fyziku, ale také kryoelektronový mikroskop, jehož základ položili laureáti ceny za chemii. Díky této technologii mohou vědci zkoumat buněčné molekuly až na atomovou úroveň, kterou žádný jiný mikroskop nedokáže rozlišit, a dokonce z těchto jednotlivých okamžiků vytvořit filmy, které ukazují, jak se molekuly pohybují a vzájemně na sebe působí.
4. Biologové sdílejí články
Fyzici následují biologové, kteří našli způsob, jak mezi sebou sdílet nepublikované vědecké články. Předplatné vědeckých publikací je drahé a trvá dlouho, než se tam dostanou výsledky práce. Pro práce ve fyzice, matematice a astronomii existuje databáze arXiv od roku 1991. Tam může každý rychle získat přístup k výsledkům práce a vyjádřit konstruktivní kritiku, než autor pošle článek k formální kontrole vědecké publikaci. Letos nabral na obrátkách projekt podobné základny pro biology s názvem bioRxiv.
5. Opravte gen
Existuje až 60 tisíc známých genetických abnormalit spojených s lidskými chorobami. Téměř 35 000 z nich je vysvětleno jedinou chybou v jednom složeném bloku genetického kódu A, C, G a T. Genetické nůžky Crispr, které obsadily první místo v žebříčku Science 2015, mohou odříznout a izolovat gen, ale jsou mnohem méně vhodné pro nahradit jedno „písmeno“genetického kódu. Vědci z Harvardovy univerzity vytvořili nový nástroj, který vám umožní chemicky převést chybné C na T a poté chybné G na A. Skupině vědců z Broad Institute se podařilo udělat totéž s „bratrancem“molekuly DNA - RNA.
6. Léčba, která nezávisí na tom, kde se skrývá rakovina
Lék proti rakovině pembrolizumab (prodávaný pod názvem Keytruda) byl v USA schválen v květnu. Zdálo by se, že to není tak pozoruhodné. Lék již byl schválen pro léčbu například maligního melanomu. Nyní však může být použit pro všechny formy rakoviny, pokud mají pacienti nefunkční mechanismy, které opravují chyby, ke kterým dochází při kopírování naší DNA. 86 kriticky nemocných pacientů s 12 různými typy rakoviny dostalo léčbu pembrolizumabem a u více než poloviny z nich se jejich nádory zmenšily. Tato zjištění mohou vést k vytvoření nové strategie kontroly rakoviny.
7. Zemská atmosféra před 2,7 miliony let
V ledu Antarktidy jsou bubliny, ve kterých se zachoval vzduch minulosti. Vědcům se podařilo vyvrtat 2,7 milionu let ledu, což je o 1,7 milionu let více než v předchozím záznamu. Led označuje období, kdy fluktuace mezi dobami ledovými a oteplováním teprve začínají, a časné analýzy ukazují, že podíl oxidu uhličitého v atmosféře byl tehdy mnohem nižší než dnes. Vědci nyní chtějí vrtat led starý pět milionů let, jehož počátky sahají do doby, kdy bylo množství skleníkových plynů přibližně stejné jako dnes.
Císařský tučňák na plovoucí ledové kře v Antarktidě.
8. Homo sapiens je starší, než jsme si mysleli
Letos se představy o místě a čase výskytu našeho druhu změnily. Doposud nejstarší fosílie, o nichž se věřilo, že patří Homo sapiens, pocházely z Etiopie staré 200 tisíc let, ale zdá se, že naši předkové existovali již před 300 tisíci lety na území dnešního Maroka. Svědčí o tom lebky a nástroje nalezené v jeskyni Jebel Irhud, sto kilometrů západně od Marrákeše. Horníci tam našli lebku v roce 1961, ale dokud antropolog Jean-Jacques Hublin neprovedl nové vykopávky, věřilo se, že lebka byla mladší a patřila africkému neandertálci.
9. Průlom v genové terapii
Atrofie míchy je devastující onemocnění. Děti s nejtěžší formou prvního typu nejčastěji umírají před dosažením věku dvou let. Funkce svalů se postupně snižuje a děti nakonec ztrácejí schopnost dýchat samy. Nyní však existuje naděje. Z 12 dětí, které dostaly vysoké dávky genové terapie, byly všechny kromě jednoho schopné jíst, sedět a mluvit. Dva začali chodit.
A to nebyl jediný průlom v genové terapii za rok. Například jeden chlapec dostal novou kůži a byla schválena dvě léčba rakoviny krve, která optimalizuje vlastní imunitní buňky pacientů.
10. Malý detektor neutrin
Neutrino je malá nenabitá částice, která váží méně než miliontinu elektronu a může volně procházet celou Zemí. Proto je velmi obtížné to studovat. Doposud byly zapotřebí obrovské detektory, jako je Super-Kamiokande, obří ocelová nádrž obsahující 50 000 tun ultračisté vody v dole v Japonsku, nebo IceCube, která používá kubické kilometry k sondování těchto částic. Antarktický led. V letošním roce byli vědci schopni vidět neutrina pomocí zcela nového typu detektoru, který je docela mobilní a váží něco přes 14 kilogramů.
Observatoř IceCube Neutrino se nachází v blízkosti jižního pólu v Antarktidě. Archivní fotografie.
Vědecké fiasko roku
Ještě předtím, než Donald Trump převzal funkci prezidenta Spojených států, vyjádřilo mnoho vědců velké znepokojení nad jeho vztahem k vědě. A to nebylo přehnané. V prvním roce svého působení v Trumpu se Trump mimo jiné rozhodl, že by USA měly odstoupit od pařížské dohody o klimatu, učinit z lidí nepřátelských vůči vědě vůdce například resortu životního prostředí a snížit prostředky přidělené na vědu. Kromě toho sám sebe nevymenoval za žádného vědeckého poradce. Ale to vše také vedlo vědce z celého světa k Pochodu na obranu vědy, který se nikdy předtím nestalo.
Mezi další fiaska patří upuštění od pokusů zachránit sviňuchu kalifornskou před vyhynutím a informace o sexuálním obtěžování ve vědecké komunitě.
Maria Gunther, Amina Manzoor