Diese Woche: Physiker führten eine biologische Studie durch, Ingenieure bauten einen Abfallrecycling-Anzug für Astronauten (und Wurmreiter) und Astronomen identifizierten das erste bekannte Schwarze Loch mittlerer Masse – und es befindet sich direkt hier in unserem eigenen galaktischen Hinterhof.
Wasser pumpen
Physiker der University of Michigan stellten fest, dass menschliches Muskelgewebe zu etwa 70 % aus Wasser besteht. Sie erstellten ein theoretisches Modell der Rolle von Wasser bei der Muskelkontraktion und berichten, dass die Geschwindigkeit einer Flüssigkeit durch eine Muskelfaser die Kontraktionsgeschwindigkeit des Muskels bestimmt. Sie entdeckten jedoch auch eine seltsame Art von Elastizität, die sie in Anlehnung an das „Snakes on a Plane“-Prinzip als seltsame Elastizität bezeichnen. Diese ermöglicht es dem Muskel, Energie durch dreidimensionale Verformungen zu erzeugen, wie man an der senkrechten Wölbung der Muskeln erkennen kann, wenn sie der Länge nach kontrahiert werden, oft während sie vor dem Spiegel posieren und auf den Eintrittspreis für die Waffenmesse verweisen.
Der UM-Physiker Suraj Shankar sagt: „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass selbst so grundlegende Fragen wie die Geschwindigkeit, mit der sich Muskeln zusammenziehen können oder auf wie viele Arten Muskeln Kraft erzeugen können, neue und unerwartete Antworten liefern, wenn man Muskeln als komplexes und hierarchisch organisiertes Material und nicht nur als einen Haufen Moleküle betrachtet. Muskeln sind mehr als die Summe ihrer Teile.“
Weltraumspaziergang ohne Rhythmus
Im Idealfall sollten Astronauten Weltraumspaziergänge als Beobachter der enthüllten Majestät des Universums genießen, ohne die unwürdige und herabwürdigende Notwendigkeit, Erwachsenenwindeln zu tragen. Die unhygienische Realität des Lebens im Weltraum besteht darin, dass die biologischen Bedürfnisse des Menschen unsere Entwicklung zu transdimensionalen, schwebenden Sternenkindern überlagern und Astronauten ausschließlich Windeln tragen. Ein weiterer Nachteil ist, dass das Urinieren während des EVA das Recyclingsystem an Bord der Internationalen Raumstation umgeht und in einer Umgebung mit wenigen Ressourcen Abfall darstellt.
Forscher der Cornell University haben sich von den Destillanzügen zum Recycling von Abfällen inspirieren lassen, die die Fremen in den Filmen „Dune Part One“ und „Dune Two: The Squeakquel“ tragen. Sie haben einen Unteranzug entwickelt, der beide Probleme für zukünftige Astronauten lösen könnte. Er enthält einen externen Katheter mit Vakuum, der den Urin zu einer kombinierten Vorwärts-Umkehrosmose-Einheit leitet und eine kontinuierliche Versorgung mit Trinkwasser gewährleistet. Dies ist eine vereinfachte Beschreibung eines viel technischeren Teils der Ausrüstung, über das Sie hier lesen können.
Parasiten-Eva
Toxoplasma gondii ist ein Parasit, der eine potenziell verhaltensverändernde, unheilbare Krankheit namens Toxoplasmose verursacht. Er vermehrt sich in Katzen und versucht letztendlich, Nagetiere zu infizieren, um sie für näherkommende Katzen zugänglicher zu machen. Es gibt keinen Impfstoff gegen Toxoplasmose, teilweise weil die biologischen Infektionsmechanismen wenig erforscht sind. Daher führte ein Team der University of Wisconsin–Madison eine optische Bildgebungsstudie durch, um sie besser zu verstehen. Sie verwendeten eine nichtinvasive Technologie namens optische Stoffwechselbildgebung, um die Stoffwechselaktivität in Zellen in Echtzeit zu überwachen.
Sie berichten, dass die Wirtszellen im Verlauf der Infektion stärker oxidiert wurden und die Lebensdauer von NAD(P)H zunahm – diese zusätzliche Energie treibt den Parasiten während der Replikation an. Sie entdeckten auch eine Dynamik in der Interaktion von T gondii mit der Oberfläche der Wirtszelle, der sie den leicht abstoßenden Namen „Kuss und Spucke“ gaben.
Die Wissenschaftlerin Gina Gallego-Lopez sagt: „Eine Zelle kann infiziert sein, die Zellen um sie herum jedoch nicht. Es sieht so aus, als würde der Parasit diese Zellen ‚küssen‘ und dann einige Proteine injizieren – Kuss und Spucke“, sagt sie. „Zu unserer Überraschung konnten wir ähnliche Veränderungen wie bei der vollständigen Infektion feststellen. Es sieht also so aus, als ob ein einfacher ‚Kuss‘ des Parasiten ausreicht, um Veränderungen in der Wirtszelle hervorzurufen.“
Neues schwarzes Loch gerade gefallen
Omega Centauri ist ein Kugelsternhaufen in der Milchstraße, 17.090 Lichtjahre von der Sonne entfernt und vom südlichen Himmel aus sichtbar. Als gravitativ gebundenes Bündel von 10 Millionen Sternen ist er der massereichste Kugelsternhaufen unserer Galaxie. Wissenschaftler glauben, dass es sich um den überlebenden Kern einer anderen Galaxie handelt, die von der Milchstraße eingefangen und ihrer äußeren Sternpopulationen beraubt wurde. Seit Jahren spekulieren Astronomen, dass Omega Centauri, falls es sich tatsächlich um den Kern einer Galaxie handelt, ein zentrales schwarzes Loch enthalten könnte.
Forscher am Max-Planck-Institut für Astronomie haben diesen Verdacht nun durch eine detaillierte Untersuchung der Sternbahnen innerhalb des Sternhaufens bestätigt. Die Forscher stellten einen umfangreichen Katalog der Bewegungen der Sterne innerhalb von Omega Centauri zusammen und berechneten die Geschwindigkeiten von 1,4 Millionen Sternen aus 500 Hubble-Bildern. Sie richteten ihre Aufmerksamkeit schließlich auf sieben sich schnell bewegende Sterne in der Zentralregion, deren Geschwindigkeiten und Bewegungen nur durch einen unsichtbaren Gravitationskörper erklärt werden konnten.
Und das ist das Coole daran: Dieses Schwarze Loch stellt ein fehlendes Bindeglied zwischen Schwarzen Löchern mit Sternmasse und supermassiven Schwarzen Löchern dar – ein Schwarzes Loch mittlerer Masse, das zwar vorhergesagt, aber noch nie zuvor beobachtet wurde. Der Grund dafür, dass es so viel kleiner ist als die Schwarzen Löcher, die man normalerweise in den Kernen von Galaxien findet, liegt darin, dass Omega Centauri selbst in der Zeit eingefroren ist – mit seiner stabilen Population von Kernsternen und ohne eine äußere Population von Sternen kann sich das Schwarze Loch nicht ernähren und seine Masse vergrößern.
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