Журнал «Компьютерра» № 22 от 13 июня 2006 года

Эван Ливайн (Evan Levine) и его коллеги применили для интерпретации архивных данных о радиоизлучении водорода аналитическую технику, позволяющую усиливать контрасты между зонами, откуда приходят сильные и слабые сигналы. В итоге ученые пришли к заключению, что спиральные рукава Млечного Пути не обладают осевой симметрией (на рис.) относительно галактического ядра, которое, как сейчас считается, скрывает сверхмассивную черную дыру. Они также обнаружили, что максимальная удаленность концов спиральных ветвей от галактического центра составляет не менее 25 килопарсек (80 тысяч световых лет). Это означает, что диаметр Млечного Пути должен составлять как минимум 50 килопарсек, в полтора раза больше, чем было принято считать до сих пор. — А.Л.

Пять звездочек лучше

Новый способ изучения массивных космических объектов вроде звездных скоплений, галактических кластеров и сгустков загадочной темной материи подсказали ученым странные изображения, полученные недавно космическим телескопом им. Хаббла.

Согласно обшей теории относительности Эйнштейна, любой массивный объект искривляет пространство и время вокруг себя. Это приводит к искривлению проходящих рядом с объектом лучей света от расположенных за ним звезд, галактик или квазаров. Такие гравитационные линзы хорошо известны ученым и иногда используются, например, для того, чтобы лучше рассмотреть особенно далекие звезды или галактики. Гравитационные линзы зачастую дают вместо одного сразу несколько изображений одного объекта. Простейшая теория предсказывает, что количество изображений может быть разным в зависимости от взаимного расположения Земли, линзы и наблюдаемого объекта, но оно всегда должно быть нечетным.

Однако полученные недавно изображения галактик и квазаров, размноженные галактическим кластером SDSS J1004+4112, расположенным в семи миллиардах световых лет от Земли, по всей видимости, противоречат теории. На первый взгляд получилось, как и положено, пять изображений одного квазара и три копии галактики. Но если присмотреться, то галактик все же четыре, просто четвертая копия совпала с самой линзой и ее трудно увидеть. Это, вероятно, говорит о том, что распределение масс в галактическом кластере весьма сложное и простая модель уже не работает.

Иными словами, по количеству и расположению копий можно судить и о распределении массы в гравитационной линзе. Причем не важно, видно ли массу или это таинственная темная материя. Лучше всего, считают специалисты, если двоятся-троятся квазары — мощный точечный источник света, который еще и меняет яркость. А свет по разным путям сквозь гравитационную линзу идет разное время, и задержка в приходе сигнала — это еще один полезный источник информации. Впрочем, придется набраться терпения, поскольку задержка может достигать месяца, года и даже десятилетия.

Специалисты с энтузиазмом восприняли эту идею. Теперь дело за малым: развить новую теорию сложных гравитационных линз, решить обратную задачу и вычислить распределение материи в линзе по данным наблюдений. — Г.А.

Эволюционная колея

В последние годы все больше подтверждений получает гипотеза о параллельности ключевых эволюционных событий. Становление новой группы живых организмов происходит во многих эволюционных ветвях, проходящих через похожие этапы. Этот процесс условно называется «-ацией» (млекопитающие возникли в результате маммализации зверообразных рептилий, птицы — в результате орнитизации динозавров и их родственников, четвероногие — тетраподизации лопастеперых рыб и т. д.). Как экспериментально изучить основы этого процесса? Модельной биосферы с ускоренным временем у нас нет, и приходится довольствоваться биохимической эволюцией бактерий. Кроме теоретического, бактериальные модели имеют и практическое значение, позволяя, например, изучать динамику развития устойчивости к антибиотикам.

В таких экспериментах используется жесткий отбор бактерий на устойчивость к воздействию, требующему изменения нескольких генов. Как мы недавно писали (см. «КТ» #637), одновременный отбор по многим генам неэффективен, поэтому генетические изменения бактерий выстраиваются «в цепочку». Вначале происходит одна мутация, повышающая устойчивость. После ее распространения по популяции становится вероятной закрепление второй мутации, и так продолжается до достижения конечного состояния. Естественно, для этого необходимо, чтобы цепочка мутаций могла выстроиться в последовательность, где на каждом следующем этапе бактерии лучше приспособлены к изменившейся среде.