"Все мы - звездная пыль", - гласит поговорка, и не без оснований, ведь почти все элементы, из которых мы состоим, родом из умирающих звезд. Но когда-нибудь это закончится.
При Большом взрыве возникли только два элемента: водород и гелий. Все остальные, существующие сегодня, образовались в звездах, а затем были выброшены в космос при их взрыве. Следующее поколение звезд собирало материал и добавляло свой и более тяжелые элементы. Таким образом в межгалактической среде продолжали накапливаться "металлы", как в астрономии называют все элементы, идущие за водородом и гелием.
Но вскоре этот процесс может навсегда прекратиться, утверждает команда, возглавляемая австралийскими астрономами Джулией Чинкеграна и Амандой Каракас (Университет Монаша).
"Наши модели суперметаллических звезд показывают, что они также раздуваются и превращаются в красные гиганты, а затем в белые карлики, но на этом этапе они уже не выбрасывают тяжелые элементы. Металлы оказываются запертыми в останках белого карлика". Джулия Чинкеграна
Их моделирование показало, что даже небольшие изменения в элементном составе зарождающейся звезды оказывают значительное влияние на ее дальнейшую эволюцию. Звезды самого молодого поколения иногда содержат в семь раз больше металлов, чем Солнце.
Однако не стоит опасаться, что в формирующихся солнечных системах в ближайшем будущем закончится строительный материал для планет и живых существ. К тому же существует еще бесчисленное множество звезд среднего возраста, таких как наше Солнце, которые в обозримом будущем будут обогащать галактическую среду новыми металлами.
Возраст Солнца оценивается в четыре с половиной миллиарда лет. Пройдет еще шесть-семь миллиардов лет, прежде чем оно испустит свой последний вздох в виде расширяющегося газового облака.
На первый взгляд, кажется, что экзопланете TOI-2257 b повезло. Если бы не странная орбита, у нее были бы неплохие шансы попасть в число интересных миров для астробиологии. Планета была обнаружена в прошлом году международной группой исследователей под руководством Бернского университета.
Сначала неполные данные о транзитах с космического телескопа TESS указывали на непонятную орбиту планеты небольшой звезды TOI-2257. Однако дополнительные исследования двух других наземных телескопов внесли ясность: экзопланета красного карлика вращается вокруг него на расстоянии приблизительно 190 световых лет, и на один ее оборот уходит 35 дней.
Но транзитный метод, который при взгляде с Земли измеряет снижение яркости звезды из-за прохождения на ее фоне планеты, не только дает информацию об орбитальном периоде экзопланеты. Интенсивность затемнения позволяет определить диаметр планеты. Ее плотность можно окончательно рассчитать, сочетая эти параметры с оценками массы, полученными другими методами, например измерением радиальной скорости.
На основании этих данных и размеров TOI-2257 b - ее диаметр примерно в два раза больше земного - ученые классифицировали экзопланету как "субнептун". Это газовые планеты меньших размеров, чем такие гиганты, как Нептун, предположительно обладающие очень плотными атмосферами и массами до десяти раз превышающими земную.
Для сравнения: Земля и экзопланета TOI-2257 b
Хотя из-за этого TOI-2257 b кажется довольно негостеприимной, общее расположение системы придает экзопланете, по крайней мере теоретически, благоприятное положение. Как сообщает команда Николь Шанхе (Nicole Schanche) из Центра космических исследований и обитаемости при Бернском университете в Astronomy & Astrophysics, орбита TOI-2257 b проходит на среднем расстоянии, на котором возможно присутствие жидкой воды. Поскольку эта карликовая звезда излучает гораздо меньше энергии, чем Солнце, так называемая обитаемая орбитальная зона находится приблизительно в 21 млн км (на 1/7 расстояния между Землей и нашим светилом).
В принципе, это были бы условия, благоприятные для жизни, если бы на TOI-2257 b не было таких экстремальных сезонов. Мало того, что экзопланета, вероятно, всегда показывает одно и то же полушарие из-за близкого расположения к своей звезде, у нее орбита, необычно вытянутая, а не круговая, концентрическая. Фактически, это самая эксцентричная планета холодной звезды, которая когда-либо была обнаружена.
Данные фотометрических наблюдений звезды TOI-2257 с TESS позволили предположить различные возможные орбиты. Только дальнейший анализ с помощью других телескопов позволил получить более четкую картину.
"С точки зрения возможной обитаемости это, к сожалению, плохая новость. Хотя средняя температура на планете была бы комфортной, на самом деле она колеблется, в зависимости от места нахождения планеты на своей орбите, от минус 80 до приблизительно 100 °С". Николь Шанхе
Ученые предполагают, что возможными виновниками этой удивительной орбиты могут быть невидимые гиганты во внешних регионах звездной системы. Поэтому исследователи ищут другие планеты, особенно массивные, которые могли бы повлиять на орбиту TOI-2257 b. Но и сама экзопланета является чрезвычайно привлекательным объектом для дальнейших наблюдений, особенно недавно запущенного в космическое пространство телескопа Джеймса Уэбба.
Двигаясь по обратной стороне Луны, ровер Yutu-2 снял в прошлом месяце загадочный объект. Чтобы подобраться к нему достаточно близко и выяснить, что это такое, китайскому луноходу потребовалось больше месяца.
Снимок ровера с дальней стороны Луны и его интерпретация учеными китайской миссии стали мировой сенсацией: на расстоянии 80 метров над горизонтом в небо поднималась кубическая структура высотой с дом. «Загадочная хижина», как в шутку назвали объект исследователи, казалась достаточно большой и заметной, чтобы направить к ней луноход.
Были разработаны новые стратегии, позволившие китайскому роверу передвигаться по поверхности Луны и быстрее достигнуть объекта. Водители уговаривали Юйту-2 делать каждый день дополнительный шаг. Путешествие на север заняло более 30 дней. В общей сложности луноход сделал шесть шагов, охватив почти 60 метров лунной поверхности. В последний раз он прошел на расстоянии 10 метров от «таинственной хижины».
Когда в середине декабря был сделан первый снимок, его разрешение из-за большого расстояния было слишком низким. Неспециалистам было трудно оценить по снимку рельеф местности.
Китайские ученые миссии с волнением ожидали изображений объекта с близкого расстояния. Теперь они доступны, но результат разочаровал всех желавших увидеть там здание. Как выяснилось, таинственная хижина представляет собой не что иное, как обычный камень.
В дневнике китайской миссии лунохода Юйту-2 космического агентства CNSA описывается реакция исследователей на снимки панорамной камеры:
«С расстояния "таинственная хижина" сначала казалась столь же высокой, как Триумфальная арка в Париже. Но при ближайшем рассмотрении сами пилоты ровера были немного разочарованы. Один из водителей в замешательстве уставился на увеличенное изображение и воскликнул: 'Боже мой! Это Юйту!'»
Речь шла о мифическом «нефритовом кролике» (по-китайски Yutu), в честь которого ровер получил свое название. И действительно, на новых снимках "лунный дом" теперь выглядел, лишь как маленький зайчик.
Это была груда камней, предположительно выброшенных во время удара, который пришелся на кратер. В более мелких обломках, лежащих рядом с ним, ученые миссии в шутку теперь видят лишь «остатки морковной трапезы кролика».
Исследователи CNSA считают тайну «хижины» раскрытой. На следующий лунный день они намерены более детально исследовать камни и находящийся за ними кратер.
Физики из CERN не нашли ответа на вопрос, почему материя и антиматерия не уничтожили друг друга после Большого взрыва
Делающая попытки описать законы Вселенной, ее фундаментальные силы и частицы стандартная модель должна быть математическим представлением реальности. И хотя до сих пор ни один эксперимент не дал существенных результатов, которые бы противоречили предсказаниям этой теории, с ней не совместима, например, гравитация. Но самый большой недостаток стандартной модели - она не может объяснить, почему материя вообще существует в Космосе.
Рекордные измерения в CERN
Согласно этой модели, материя и антиматерия должны были аннигилировать друг с другом вскоре после Большого взрыва. Важную роль в решении этой загадки играют эксперименты на ускорителях или замедлителях частиц, например, в CERN под Женевой. Так, при сравнении протонов и антипротонов ученые надеялись найти различия, которые могли бы объяснить дисбаланс в Космосе.
В ходе этих поисков физикам удалось провести рекордное измерение и сравнение масс протонов и антипротонов, применив точность до 11 знаков, следующих после запятой. Однако это не помогло объяснить существование во Вселенной материи, о чем Стефан Ульмер, основатель эксперимента по барионно-антибарионной симметрии (англ. BASE) в CERN, и его коллеги сообщают в Nature. Физик не исключает, что различия существуют на еще более микроскопическом и пока не поддающемся измерению уровне.
Эксперимент BASE сверху. Здесь поведение и свойства антипротонов рассматриваются более подробно Фото: Церн, Штефан Ульмер
Происхождение нашего существования
По мнению Ульмера, объединение теории большого взрыва со стандартной моделью физики частиц не создает никаких причин для возникновения Вселенной, поскольку материя и антиматерия должны были просто уничтожить друг друга. Например: если протон и антипротон потрясти в коробке, то ничего не останется. Однако после Большого взрыва этого не произошло, иначе бы нас не было.
"Современная физика пока не может ответить на вопрос, почему мы существуем". Стефан Ульмер
Одна из теорий гласит, что существует асимметрия между материей и антиматерией. Проще говоря, если бы протоны были тяжелее антипротонов, то после столкновения остались бы некоторые протоны. Однако эксперимент в CERN с беспрецедентной точностью выявил отсутствие разницы.
"Мы исключили высокой точностью измерений, что разница между материей и антиматерией обусловлена разницей массы". Стефан Ульмер
Частицы в ловушке Пеннинга
Отдельные частицы измеряли в 25-сантиметровой ловушке Пеннинга, представляющей собой электромагнитный контейнер. Физики сумели записать в нем и сравнить колебания частиц: протонов и антипротонов.
Далее исследователи хотят еще раз проверить другую теорию различия материи и антиматерии: возможно, они отличаются не массой, а магнитным моментом. С повышенной точностью, в десять раз большей, чем раньше, будут измерены колебания частиц вокруг их собственной оси.
По словам Ульмера, физики впервые разработали эксперимент, способный исследовать с высочайшей точностью, падает ли антиматерия под действием гравитации так же быстро, как материя. Предварительный результат показал, что оба вида материи реагируют одинаково. И здесь более точные измерения могут однажды привести к другим результатам.
Люди быстро ослепнут, если отправятся в длительные космические полеты с целью колонизации других планет.
После жалоб астронавтов на нечеткое зрение после полетов, ученые предупредили о потенциальном повреждении глаз, если люди будут проводить больше времени в космосе. Эксперты сообщают, что по возвращении на Землю астронавты все чаще жалуются, что им нужны очки.
Теперь исследователи изучили мозг и воздействие гравитации на зрение. Медики опасаются, что жители будущего человеческого поселения на другой планете могут быть обречены на постоянное размытое зрение.
Ученые рассмотрели связанный с космическими полетами нейроглазной синдром (SANS), и сравнили результаты сканирования мозга до космических полетов и после. Они утверждают, что чем дольше астронавты остаются в космосе, тем больше они по возвращению на Землю жалуются на нечеткое зрение и другие проблемы с глазами.
«Дошло до того, что астронавты, отправляющиеся в космос фактически берут с собой про запас дополнительные пары очков». Марк Розенберг, Медицинский университет, Южная Каролина, США
Они знают, что там, наверху, зрение будет ухудшаться, и даже начали называть эти запасные аксессуары «космическими очками ожидания».
За мгновение до смерти человека разрушается градиент ионов и напряжения между внутренним пространством нейронов и их окружением.
Многие детали того, что происходит в мозге во время смерти, до сих пор не выяснены. Даже смерть мозга - необходимое условие для донорства органов - не бесспорна. Долгое время эксперименты на животных были единственным надежным способом детально рассмотреть мозговые процессы во время смерти. В лучшем случае эта информация дополнялась сообщениями от реанимированных пациентов, которые позже рассказывали о своем околосмертном опыте.
За «энергосберегающим режимом» следует «цунами»
Если мозг подопытных животных страдает от острой нехватки кислорода, например, из-за остановки сердца, при которой прекращается приток крови, в течение примерно десяти минут в головном мозге возникают огромные повреждения, которые волнами распространяются по тканям. Начало кислородного голодания переводит мозг за 20-40 секунд в своего рода "энергосберегающий режим". Затем нейроны полностью перестают общаться друг с другом и исчезает электрическая мозговая активность.
Когда через несколько минут израсходованы последние запасы энергии, наступает окончательная смерть: разрушается градиент ионов и напряжения между внутренним пространством нервных клеток и окружающей средой. Это драматическое событие, известное как "распространяющаяся деполяризация" или метафорически - "цунами", происходит в виде массивной волны электрохимического разряда, которая распространяется по коре и другим областям головного мозга, мгновенно вызывая его необратимые повреждения.
«Волна смерти» у человека
По крайней мере, так думали люди до того, как три года назад международная группа опубликовала новаторское исследование. Команде, возглавляемой неврологом Йенсом Драйером (Шарите, Берлин), удалось впервые обнаружить предполагаемую "волну смерти" в мозге человека на основе церебральной электрической активности. Они наблюдали эти процессы, известные из экспериментов на животных, у девяти пациентов с тяжелыми травмами головного мозга, которых, согласно предписанию "не реанимировать", нельзя было реанимировать в случае смерти по медицинским причинам.
Как к своему удивлению Драйер и его коллеги обнаружили и описали в своей статье в Annals of Neurology, что цунами смерти мозга оказалось в итоге не таким необратимым, как предполагалось ранее. Выяснилось, что до определенного момента смертельную волну можно остановить, а при условии, что кровоток и, соответственно, поступление кислорода вовремя возобновятся, нервные клетки могут полностью восстановиться. Ученые впервые смогли доказать, что терминальная распространяющаяся деполяризация сопоставима у людей и животных.
Электроды под мозговыми оболочками
"Распространяющаяся деполяризация обратима полностью, без признаков повреждения клеток, если окислительный запас восстановится до наступления точки принятия обязательств, определяемой как время, когда при устойчивой деполяризации нейроны начинают умирать". Йенс Драйер
Такая распространяющаяся деполяризация измеряется с помощью электродов, имплантируемых нейрохирургами под твердую мозговую оболочку, что делает соответствующие систематические исследования у пациентов очень сложными.
Современные знания о смерти мозга могут предоставить новые стратегии лечения остановки сердца и инсульта
В двух недавних исследованиях, которые скоро будут опубликованы в Brain, Драйер и другие исследователи впервые описали полную электрофизиологическую сигнатуру смерти человеческого мозга, которая отличается от смерти после остановки кровообращения. В том числе они описывают два случая типичного кризиса внутричерепного давления из-за субарахноидального кровоизлияния, за которым последовала смерть мозга.
"Экстремальное повышение внутричерепного давления может привести к гибели мозга при продолжающемся кровообращении. Однако в отделении интенсивной терапии необходимо при таких условиях искусственно поддерживать дыхание и кровообращение. Без этой поддержки дыхание прекращается, и вскоре наступает остановка кровообращения из-за недостатка кислорода. Соответственно, смерть мозга - это форма умирания, которая наступает только в отделении интенсивной терапии". Йенс Драйер
Волны смерти или выздоровления
По его словам, распространяющаяся деполяризация связана с огромным притоком воды в нейроны, что приводит к их набуханию. Это критический момент, считает Драйер.
"Распространение деполяризации знаменует собой начало токсических изменений в клетках, которые в конечном итоге приводят к их гибели. Однако это не является сигналом к гибели клеток как таковой, поскольку деполяризация - в определенной степени - обратима. Многие люди думают, что это "волна смерти", но это не так. Это волна, которая вполне может привести либо к гибели клеток, либо к их восстановлению". Йенс Драйер
Распространяющаяся деполяризация встречается не только у умирающих людей, но также может быть характерной электрофизиологической особенностью пациентов с инсультами и особенно приступами мигрени. Исследователи даже обнаружили связь между так называемыми явлениями ауры, сопровождающими приступы мигрени, и околосмертным опытом.
Возможное спасение от смерти
Как уже показало исследование 2018 года, медицинские возможности лечения инсультов, кровоизлияний в мозг и подобных состояний остаются ограниченными. Пациентов часто не удается спасти, если наблюдается распространяющаяся деполяризация.
Хотя восстановление кровообращения, безусловно, является главной целью при оказании неотложной помощи, исследователи считают, что новое понимание реакции мозга на недостаток энергии может помочь предсказать время, отведенное на реанимацию, до наступления необратимого повреждения мозга.
Но не только это: новые знания о неврологических механизмах умирания могут также повлиять на стратегии лечения в будущем. Нейропротекторные меры, принятые во время распространения деполяризации, могут продлить время выживания.
На первый взгляд, кажется, что экзопланете TOI-2257 b повезло. Если бы не странная орбита, у нее были бы неплохие шансы попасть в число интересных миров для астробиологии. Планета была обнаружена в прошлом году международной группой исследователей под руководством Бернского университета.
Двигаясь по обратной стороне Луны, 
Китайские ученые миссии с волнением ожидали изображений объекта с близкого расстояния. Теперь они доступны, но результат разочаровал всех желавших увидеть там здание. Как выяснилось, таинственная хижина представляет собой не что иное, как обычный камень.
Физики из CERN не нашли ответа на вопрос, почему материя и антиматерия не уничтожили друг друга после Большого взрыва
Люди быстро ослепнут, если отправятся в длительные космические полеты с целью колонизации других планет. 
За мгновение до смерти человека разрушается градиент ионов и напряжения между внутренним пространством нейронов и их окружением.
