Detektor LIGO, ktorý získal Nobelovu cenu, a ďalších 70 ďalekohľadov spolupracovali, aby po prvý raz zaznamenali vzájomné splynutie dvoch neutrónových hviezd. Podľa Science ide o najvýznamnejší vedecký prielom roku 2017.
Do prvej desiatky patrí aj náš doteraz neznámy bratranec, nové spôsoby liečenia závažných chorôb, nový spôsob opravy génov a informácie o oveľa starodávnejšom pôvode nášho druhu.
1. Zrážky neutrónových hviezd
Detektor LIGO opäť ukázal, že v astronómii začala úplne nová éra. 17. augusta tohto roku zaznamenal najsilnejší signál vôbec, pochádzajúci z dvoch neutrónových hviezd, ktoré sa spojili v galaxii vzdialenej 130 miliónov svetelných rokov.
Detektor LIGO sa v minulom roku umiestnil na prvom mieste v zozname najväčších vedeckých objavov. Za prácu s ním tento rok získali Nobelovu cenu za fyziku Rainer Weiss, Barry Barish a Kip Thorne.
Americký fyzik a astronóm Kip Thorne.
Udalosť zo 17. augusta je ale hodná iného prvého miesta. LIGO predtým zaznamenávalo gravitačné vlny zo štyroch zrážok čiernych dier. Tentokrát astronómovia po prvý raz videli zrážku dvoch svietiacich hviezd, ktoré dokáže zaznamenať aj bežný ďalekohľad, a okamžite poslali správu svojim kolegom po celom svete: na hviezdnej oblohe sa deje niečo zaujímavé.
Propagačné video:
LIGO a detektor gravitačných vĺn Európskej Panny, ako aj asi 70 rôznych ďalekohľadov sledovali tanec smrti dvoch neutrónových hviezd a kaskády svetla, zlata, platiny a ďalších ťažkých prvkov, ktoré keď sa zrazili, boli vyhodené do vesmíru.
Neutrónové hviezdy sú veľmi husté, sú ako obrovské atómové jadrá s priemerom 10 kilometrov a môžu vážiť jeden a polkrát viac ako Slnko. Teraz mali astronómovia po prvýkrát príležitosť vyskúšať svoje teórie o tom, ako sa pri ich zrážkach formujú ťažké prvky.
Gravitačné vlny merané LIGO a Pannou sú len malé vlnky vo vesmíre zložené zo skutočne ťažkých nebeských telies. Schopnosť ich merania dáva prístup k úplne novým poznatkom, akoby sme spájali zvuk s nemým filmom o symfonickom orchestri. 17. augusta bol tento zvuk po prvý krát skombinovaný s LIGO a Pannou s obrazom získaným na iných observatóriách a my sme mohli počuť prvý kúsok celého koncertu vesmíru.
2. Nové veľké ľudoopy v rodine
Tento rok máme nového bratranca - predtým neznámeho orangutana žijúceho na severnej Sumatre. Do tohto bodu sa medzi veľké ľudoopy počítalo šesť druhov: šimpanzy, šimpanzy trpasličie, dva druhy goríl, ako aj orangutan kalimantský (Pongo pygmaeus) na Borneu a orangutan sumaterský (Pongo abelii) na Sumatre. Nový druh s názvom Tapanul orangutan (Pongo tapanuliensis) žije na druhej strane jazera Toba, iba sto kilometrov od sumaterského orangutana, a líši sa od neho geneticky aj chovaním. Zdá sa, že je najstarší z troch. V prírode zostáva iba 800 zástupcov tohto druhu a ich existenciu ohrozuje plánovaná výstavba priehrady.
Orangutan menom Pacquiao s majiteľom zoo v Malabone v Manile na Filipínach.
3. Natočený život na atómovej úrovni
Skutočnosť, že prielom, ktorý tento rok ocenil Nobelov výbor, sa dostal do prvej desiatky vedy, je dosť neobvyklý. Zvyčajne to výboru trvá oveľa dlhšie. Ale tento rok v prvej desiatke - nielen udalosť poznačená Nobelovou cenou za fyziku, ale aj kryoelektrónový mikroskop, ktorého vznik vytvorili laureáti ceny za chémiu. Vďaka tejto technológii môžu vedci skúmať bunkové molekuly až na atómovú úroveň, ktoré sú nerozoznateľné akýmkoľvek iným mikroskopom, a dokonca z týchto jednotlivých okamihov vytvárať filmy, ktoré ukazujú, ako sa molekuly pohybujú a vzájomne reagujú.
4. Biológovia zdieľajú články
Za fyzikmi nasledujú biológovia, ktorí našli spôsob, ako navzájom zdieľať nepublikované vedecké články. Predplatné vedeckých publikácií je drahé a trvá dlho, kým sa k nim dostanú výsledky práce. Pre práce z fyziky, matematiky a astronómie existuje databáza arXiv od roku 1991. Tam môže každý získať rýchly prístup k výsledkom práce a vyjadriť konštruktívnu kritiku skôr, ako autor pošle článok na formálne posúdenie do vedeckej publikácie. Tento rok nabral na obrátkach projekt podobnej základne pre biológov s názvom bioRxiv.
5. Opravte gén
Existuje až 60 tisíc známych genetických abnormalít spojených s ľudskými chorobami. Takmer 35 000 z nich sa vysvetľuje jedinou chybou v jednom zloženom bloku genetického kódu A, C, G a T. Genetické nožnice Crispr, ktoré sa umiestnili na prvom mieste v rebríčku Science 2015, dokážu odrezať a izolovať gén, sú však oveľa menej vhodné pre nahradiť jedno „písmeno“genetického kódu. Vedci z Harvardovej univerzity vytvorili nový nástroj, ktorý umožňuje chemicky prevádzať chybné C na T a potom chybné G na A. Skupine vedcov zo Širokého ústavu sa to podarilo aj s „bratrancom“molekuly DNA - RNA.
6. Liečba nezávisí od toho, kde sa skrýva rakovina
Rakovinový liek pembrolizumab (predávaný pod názvom Keytruda) bol v USA schválený v máji. Zdalo by sa to nie také pozoruhodné. Liek už bol schválený napríklad na liečbu malígneho melanómu. Teraz ho však možno použiť na všetky formy rakoviny, ak mechanizmy, ktoré opravujú chyby, ktoré sa vyskytujú pri kopírovaní našej DNA, nefungujú u pacientov správne. 86 kriticky chorých pacientov s 12 rôznymi typmi rakoviny bolo liečených pembrolizumabom a viac ako polovici z nich sa zmenšili nádory. Tieto objavy môžu viesť k vytvoreniu novej stratégie kontroly rakoviny.
7. Zemská atmosféra pred 2,7 miliónmi rokov
V ľade Antarktídy sú bubliny, v ktorých sa zachoval vzduch minulosti. Vedcom sa podarilo vyvŕtať 2,7 milióna rokov ľadu, čo je o 1,7 milióna rokov viac ako v predchádzajúcom zázname. Ľad sa vzťahuje na obdobie, keď kolísanie medzi dobami ľadovými a otepľovaním ešte len začínalo, a skoré analýzy ukazujú, že podiel oxidu uhličitého v atmosfére bol vtedy oveľa nižší ako dnes. Vedci teraz chcú vyvŕtať ľad starý päť miliónov rokov, ktorý sa datuje do doby, keď bolo množstvo skleníkových plynov približne rovnaké ako dnes.
Cisársky tučniak na unášanej ľadovej kryhe v Antarktíde.
8. Homo sapiens je starší, ako sme si mysleli
Tento rok sa zmenili predstavy o mieste a čase výskytu nášho druhu. Doteraz najstaršie fosílie, o ktorých sa predpokladá, že patria k Homo sapiens, pochádzali z Etiópie starej 200 tisíc rokov, zdá sa však, že naši predkovia existovali už pred 300 tisíc rokmi na území dnešného Maroka. Svedčia o tom lebky a nástroje nájdené v jaskyni Jebel Irhud, sto kilometrov západne od Marrakechu. Baníci tam našli lebku v roku 1961, ale kým antropológ Jean-Jacques Hublin nevykonal nové vykopávky, verilo sa, že lebka bola mladšia a patrila africkému neandertálcovi.
9. Prelom v génovej terapii
Atrofia miechy je zničujúce ochorenie. Deti s najťažšou formou prvého typu zomierajú najčastejšie pred dosiahnutím veku dvoch rokov. Funkcia svalov sa postupne zmenšuje a deti nakoniec stratia schopnosť dýchať samy. Teraz však existuje nádej. Z 12 detí, ktoré dostávali vysoké dávky génovej terapie, boli všetky okrem jedného schopné jesť, sedieť a rozprávať sa. Dvaja začali chodiť.
A to nebol jediný prielom v génovej terapii za rok. Napríklad jeden chlapec dostal novú kožu a boli schválené dve liečby rakoviny krvi, ktoré optimalizujú vlastné imunitné bunky pacientov.
10. Malý detektor neutrín
Neutríno je malá nenabitá častica, ktorá váži menej ako milióntinu elektrónu a môže voľne prechádzať celou Zemou. Preto je veľmi ťažké to študovať. Doteraz boli potrebné obrovské detektory, ako napríklad Super-Kamiokande, obrovská oceľová nádrž obsahujúca 50 000 ton ultračistej vody v bani v Japonsku, alebo IceCube, ktorá na skúmanie týchto častíc využíva kilometre kubické. Antarktický ľad. Tento rok vedci mohli vidieť neutrína pomocou úplne nového typu detektora, ktorý je celkom mobilný a váži len niečo cez 14 kilogramov.
Neutrínové observatórium IceCube sa nachádza v blízkosti južného pólu v Antarktíde. Archívna fotografia.
Vedecké fiasko roka
Už predtým, ako sa Donald Trump ujal funkcie prezidenta USA, mnohí vedci vyjadrili veľké znepokojenie nad jeho vzťahom k vede. A to nebolo prehnané. V prvom roku svojho pôsobenia vo funkcii Trump okrem iného rozhodol, že USA by mali odstúpiť od Parížskej dohody o klíme, znepríjemniť ľuďom nepriateľstvo k vede ako vodcom napríklad rezortu životného prostredia a škrtnúť prostriedky vyčlenené na vedu. Navyše si nevymenoval vedeckého poradcu. To všetko však viedlo aj k tomu, že vedci z celého sveta išli na Pochod za obranu vedy, ktorý sa nikdy predtým nekonal.
K ďalším fiaskom patrí upustenie od pokusov o záchranu sviňuchy kalifornskej pred vyhynutím a informácie o sexuálnom obťažovaní vo vedeckej komunite.
Maria Gunther, Amina Manzoor