Вход

Используя космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), астрономы из Научного института космического телескопа (STScI) в Балтиморе (штат Мэриленд) провели трансмиссионную спектроскопию близлежащей суперземли, известной как L98-59 d. Результаты этих наблюдений, доступные в исследовательской статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv, предполагают, что у планеты богатая серой атмосфера.

L98-59 — яркая звезда-карлик спектрального класса М, расположенная примерно в 34,6 световых годах от Земли. Известно, что вокруг неё вращаются по крайней мере четыре планеты, и одна из них — L98-59 d — суперземля, которая примерно на 58% больше Земли и имеет массу 2,31 массы Земли. L98-59 d совершает оборот вокруг своей звезды каждые 7,45 дня на расстоянии примерно 0,05 а. е. Равновесная температура планеты оценивается в 416 К.

Группа астрономов под руководством Амели Грессироф из STScI использовала спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) JWST для проведения спектроскопических наблюдений этой планеты в трансмиссионном диапазоне. Наблюдения проводились в рамках программы JWST Guaranteed Time Observations (GTO).

Анализируя полученные данные, команда Грессироф обнаружила намёки на присутствие серосодержащих соединений в атмосфере L98-59 d. Более того, водород и гелий, по-видимому, являются фоновыми газами в атмосфере планеты.

Согласно статье, атмосфера L98-59 d демонстрирует высокое содержание сероводорода и диоксида серы. Учёные исключили возможность того, что это может быть вызвано «загрязнением» излучения от родительской звезды.

Астрономы отмечают, что присутствие диоксида серы в атмосферах экзопланет, таких как L98-59 d, является свидетельством фотохимии. Более того, серные виды и облака обычно ожидаются в гигантских планетах и ??атмосферах коричневых карликов. Они добавляют, что способность обнаруживать диоксид серы в атмосферах экзопланет обеспечивает решающий тест для различных моделей формирования планет.

Подводя итоги, авторы статьи подчеркивают важность дальнейших наблюдений транзита L98-59 d для подтверждения своих новых выводов. «Если это подтвердится, то обнаружение серосодержащих соединений в атмосфере с преобладанием водорода вокруг L98-59 d станет значимым результатом, поскольку она находится как раз на границе сохранения планетами своей первичной водородно-гелиевой атмосферы », — заключили учёные.

Учёные добились значительного прорыва в области высокоскоростной передачи данных в свободном пространстве, достигнув скорости передачи данных до 424 Гбит/с по 53-километровой оптической линии связи с помощью плазмонных модуляторов.

Сети связи Free-space-optical могут помочь исследованию космоса, поскольку они могут обеспечить высокоскоростную передачу данных с высокой ёмкостью, меньшей задержкой и меньшими помехами, чем традиционные системы радиочастотной связи.

Лоренц Кульмер из группы Leuthold ETH Zurich представит своё исследование на конференции Frontiers in Optics + Laser Science (FiO LS), которая пройдет 23–26 сентября 2024 года в конференц-центре Colorado Convention Center в Денвере.

«Высокоскоростная передача в свободном пространстве — это вариант для соединения мира, или она может служить резервом в случае обрыва подводных кабелей. Это также шаг к новому дешёвому высокоскоростному интернету, который может соединить все регионы по всему миру. Таким образом, это может способствовать стабильному высокоскоростному интернету для миллионов людей, которые в настоящее время не подключены», — сказал Кулмер.

Плазмонные модуляторы идеально подходят для космических линий связи, поскольку они компактны и при этом работают на высоких скоростях в широком диапазоне температур с низким потреблением энергии.

В экспериментах на открытом воздухе в оптическом пространстве исследователи достигли скорости передачи информации до 424 Гбит/с ниже порога SD FEC 25% — точки, при которой система всё ещё может исправлять ошибки в передаваемых данных, несмотря на помехи или шум. Эксперименты с использованием плазмонного модулятора IQ в стандартной волоконной системе достигли ещё более высокой пропускной способности до 774 Гбит/с/пол, оставаясь ниже порога SD FEC 25%.

На основании этих результатов исследователи говорят, что объединение плазмонных модуляторов с когерентной оптической связью в космосе может помочь увеличить общую пропускную способность, при этом скорости потенциально могут достигать 1,4 Тбит/с. Результаты также показывают, что выгоднее эксплуатировать оптические линии связи на самых высоких скоростях, чем использовать форматы модуляции более высокого порядка и низкие скорости.

Исследователи говорят, что с дополнительными улучшениями в конструкции устройства и фотонной интеграции должно быть возможным достичь скоростей передачи данных с поляризационным мультиплексированием выше 1 Тбит/с для каждого поляризационного канала.

«На следующем этапе мы собираемся проверить долгосрочную надёжность наших устройств. Была продемонстрирована высокая скорость работы, но мы должны убедиться, что они смогут работать долгие годы в самых суровых условиях — космосе», — сказал Кулмер.

Компания Google DeepMind представила систему искусственного интеллекта AlphaProteo, которая способна разрабатывать новые белки, успешно связывающиеся с целевыми молекулами. Это достижение может произвести революцию в разработке лекарств и исследовании заболеваний. AlphaProteo является результатом сотрудничества между Google DeepMind и внешними экспертами.

Система была обучена на огромных объёмах данных о белках из Protein Data Bank, который является крупнейшей базой данных о структуре белков, и более 100 миллионов предсказанных структур из AlphaFold, который является системой искусственного интеллекта, предназначенной для предсказания структуры белков. AlphaProteo изучила тонкости молекулярного связывания и может генерировать белок-кандидат, предназначенный для связывания в конкретных местах.

Для проверки возможностей AlphaProteo команда разработала связующие вещества для разнообразного спектра целевых белков, включая вирусные белки, участвующие в инфекции, и белки, связанные с раком, воспалением и аутоиммунными заболеваниями. Результаты оказались многообещающими, с высокими показателями успешности связывания и лучшими в своём классе показателями прочности связывания, наблюдаемыми по всем направлениям.

Например, при нацеливании на вирусный белок BHRF1 88% молекул-кандидатов AlphaProteo успешно связывались в мокрых лабораторных испытаниях. В среднем, связующие вещества AlphaProteo демонстрировали в 10 раз более прочное связывание, чем лучшие существующие методы проектирования по всем протестированным целям.

Производительность системы предполагает, что она может значительно сократить время, необходимое для начальных экспериментов с использованием связывающих белков в широком спектре приложений. Однако команда признаёт, что AlphaProteo имеет ограничения, поскольку она не смогла разработать успешные связывающие вещества против TNF? (белка, связанного с аутоиммунными заболеваниями, такими как ревматоидный артрит).

По мере развития технологии команда планирует работать с научным сообществом, чтобы использовать AlphaProteo для решения важных биологических проблем и понять его ограничения. Они также изучают приложения для разработки лекарств в Isomorphic Labs, которая является компанией, специализирующейся на разработке инновационных методов для разработки лекарств.

Хотя AlphaProteo представляет собой значительный шаг вперёд в разработке белков, достижение прочного связывания обычно является лишь первым шагом в разработке белков для практического применения. В процессе исследований и разработок ещё предстоит преодолеть множество биоинженерных проблем.

Достижения Google DeepMind обладают огромным потенциалом для ускорения прогресса в широком спектре исследований, включая разработку лекарственных препаратов, визуализацию клеток и тканей, понимание и диагностику заболеваний и даже устойчивость сельскохозяйственных культур к вредителям.