Рак мозга — одну из самых страшных форм онкологических заболеваний — удалось победить с весьма радикального метода. Французские медики из парижского госпиталя Питье-Сальпетриер разработали методику уничтожения раковых клеток в мозгу лазером, и провели ее первые успешные испытания.

В основе методики – внутричерепная операция, т.е. врачам не приходится вскрывать черепную коробку. Лазерный луч направляется в зону опухоли по волоконно-оптическому катетеру через отверстие диаметром 3 мм. Информация о состоянии клеток мозга в режиме реального времени обеспечивается с помощью аппарата магнитно-резонансной томографии. По словам одного из авторов методики, профессора Александра Карпентье, операция проводится при местной анестезии. Пациент остается в сознании во время операции и может покинуть больницу меньше чем через сутки после завершения операции.

В первом эксперименте приняли участие 15 добровольцев, каждому из которых, при условии традиционного лечения, оставалось жить лишь несколько месяцев. Все они до лечились с применением химиотерапии без заметных улучшений. В 6 случаях из 15 раковые клетки в мозгу были полностью ликвидированы. При этом в 5 случаях рецидивы появления метастаз у больных не были зафиксированы на протяжении нескольких месяцев после операции.

Согласно результатам нового компьютерного моделирования, проведенного американскими геофизиками из Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley), размеры внутреннего твердого ядра крупнейшей планеты Солнечной системы Юпитера должны более чем в два раза превосходить прежние оценки.

Перед новой моделью ставилась задача предсказания общих свойств водородно-гелиевой смеси при экстремальных давлениях и температурах (которые царят в центре Юпитера и не могут пока изучаться в лабораторных условиях) на основе математических расчетов поведения отдельных атомов водорода и гелия. Применяя методы, разработанные первоначально для исследования полупроводников, Буркхард Милицер (Burkhard Militzer) предсказал свойства водорода и гелия в условиях высоких давлений и температур, а его соавтор Уильям Хаббард (William B. Hubbard), профессор планетарных наук из Аризонского университета (University of Arizona's Lunar and Planetary Laboratory in Tucson), положил эти теоретические данные в основу новой модели, описывающей процессы, протекающие внутри гигантской газовой планеты (результаты исследований были опубликованы 20 ноября в Astrophysical Journal Letters).

Подставляя в созданную модель известные параметры - массу, радиус, температуру поверхности и данные по размерам экваториального юпитерианского "горба" - ученые выяснили, что в центре Юпитера должна содержаться твердь, размеры которой в 14-18 раз превосходят массу нашей Земли или же примерно 1/20 часть общей массы Юпитера. Предыдущие модели предсказывали гораздо меньшие размеры ядра - примерно до 7 масс Земли.

Новое моделирование также показывает, что сердцевина планет-гигантов должна быть отчасти металлической, а частью состоять из камней, льда, метана, аммиака и воды, в то время как его атмосфера содержит в основном водород и гелий. В самом же центре этой "каменной планеты" находится, вероятно, небольшой металлический шар из железа и никеля - точно так же, как и в сердцевине земного ядра.

По мнению Милицера, после новых исследований родственность Юпитера другим "ледяным гигантам" - Сатурну, Нептуну и Урану - станет еще более очевидной, ведь теперь ученым удалось показать, что обширный слой оледеневших газов плотно укутывает центральное каменное ядро крупнейшей планеты Солнечной системы. Новые расчеты избавлены также от массы прежних неопределенностей, а точные термодинамические модели несут с собой более надежное физическое описание процессов, протекающих внутри Юпитера.

В каком-то смысле Юпитер можно рассматривать как серию концентрических оболочек, вращающихся вокруг планеты на разных высотах, причем наружные оболочки - особенно в районе экватора - вращаются быстрее, чем внутренние. Глубоко внутри планеты под большим давлением и в условиях высокой температуры водород меняет свое молекулярное состояние, становясь "металлическим" - он проводит электрический ток и тем самым обеспечивает Юпитер его мощнейшим магнитным полем. Однако этот переход не носит столь резкого характера, который предсказывался на основе прежних моделей.

По мнению авторов статьи, их моделирование очень хорошо согласуется с данными, полученными от зонда NASA "Галилео" (Galileo), изучавшего атмосферу Юпитера в 1995 году. Милицер планирует также использовать новую модель для имитации внутренностей других планет Солнечной системы и далеких экзопланет. Возможно, кое-какие предсказания можно будет проверить после запуска в 2011 году миссии "Джуно" (Juno), которая достигнет орбиты Юпитера в 2016 году. Американский космический аппарат займется тогда измерением магнитного поля планеты, ее гравитации и т.д. Один из авторов описываемого здесь исследования - Хаббард - примет участие в научной части этой миссии.

Международная группа астрономов из американского Университета штата Пенсильвания (Pennsylvania State University - Penn State) и польского Университета имени Николая Коперника (Uniwersytetu Mikołaja Kopernika - UMK) обнаружила новую планету, которая обращается в опасной близости (0,61 астрономической единицы) от своей звезды - красного гиганта HD 102272 спектрального класса K0. Звезда находится на расстоянии в 1200 световых лет от Земли в созвездии Льва, имеет огромные размеры, но сравнительно небольшую массу (1,9 солнечной). Она значительно старше нашего Солнца и находится на заключительном этапе своей эволюции. Масса новонайденной планеты как минимум в 5,9 раза превышает массу Юпитера - крупнейшей планеты в нашей Солнечной системе. Один оборот вокруг звезды она совершает за 127,5 суток. Открытие совершено методом измерения колебаний радиальной скорости родительской звезды (за счет доплеровского эффекта) с помощью спектрометра 9,2-метрового телескопа Хобби-Эберли (Hobby-Eberly Telescope - HET) Обсерватории Макдоналда (McDonald Observatory).

Группа первооткрывателей включает в себя пенсильванского профессора астрономии польского происхождения Александра Вольцшана (Alexander Wolszczan) - знаменитого астронома, с помощью радиотелескопа в Аресибо в 1992 году открывшего первую планету за пределами Солнечной системы (у пульсара PSR B1257+12). В эту группу входит также профессор астрономии и астрофизики Эван Пью (Evan Pugh) - директор Центра экзопланет и миров, пригодных для жизни, при Университете штата Пенсильвания (Center for Exoplanets and Habitable Worlds at Penn State) - и Анджей Недзельски (Andrzej Niedzielski), руководитель польских астрономов.

Результаты, которые будут опубликованы в следующем выпуске "Астрофизического журнала" (Astrophysical Journal - ApJ) и уже доступны на arXiv.org, способны дать ответ на очень важный вопрос: каким именно образом стареющие звезды могут влиять на соседние планеты. От ответа на этот вопрос зависит и судьба нашей планеты. Дело в том, что по мере выгорания ядерного топлива звезды, похожие на наше светило, многократно "разбухают", поглощая ближайшие планеты. Земля, вероятно, также будет со временем "проглочена" Солнцем (это случится через несколько миллиардов лет). Однако что будет происходить незадолго до этого поглощения, пока в точности неясно. Новообнаруженный объект интересен тем, что расположен ближе к красному гиганту, чем любая другая известная нам планета.

Есть подозрение, что вокруг HD 102272 вращается не одна, а по крайней мере две планеты, однако данные пока не позволяют однозначно разрешить этот вопрос. Если вторая планета существует, то эта система стала бы также и первой мультипланетной системой, обнаруженной у звезды - красного гиганта.

Особенно интересно то, что по мере разбухания красных гигантов может смещаться и так называемая "зона жизни", зона, где в планетной системе может существовать вода в жидком виде. В нашей собственной Солнечной системе "эстафета жизни" может со временем перейти к планетам-гигантам. Когда Солнце увеличится в размерах и станет красным гигантом, например, растает лед на Европе - спутнике Юпитера. Тогда вся Европа превратится в единый теплый океан, где могла бы зародиться привычная нам жизнь. На спутниках гигантских планет HD 102272 в настоящее время тоже могут существовать условия, подходящие для жизни.

Некоторые современные теоретические модели звездообразования позволяют говорить о существовании в нашей Галактике чрезвычайно массивных звезд, которые могут достигать даже полутора сотен масс нашего Солнца. Однако до недавнего времени звезды массой свыше 83 солнечных масс ученым были практически неведомы. Есть, правда, несколько одиночных звезд (вроде звезды Пистолет (Pistol Star, обнаружена в 1997 году) и эты Киля), масса которых могла бы превышать сотню солнц, однако для того, чтобы измерить звездную массу более достоверно, предпочтительно иметь дело с двойными системами. Ситуация изменилась год назад, после того, как группа канадских, французских и британских астрофизиков, возглавляемая исследователями из канадского Научно-исследовательского астрофизического центра при Монреальском университете в Квебеке (Université de Montréal's Centre de recherche en astrophysique du Québec - CRAQ), сумела отыскать и "взвесить" самую массивную из всех ныне известных звездных пар.

Выпускники Монреальского университета Оливье Шнюрр (Olivier Schnurr), Жюль Казоли (Jules Casoli) и Андрэ-Николя Шене (André-Nicolas Chené) вместе с профессорами Энтони Моффетом (Anthony F. J. Moffat) и Николь Сент-Луи (Nicole St-Louis) сумели получить массу крупнейшей звезды типа Вольфа - Райе, входящей в необычайно массивную двойную систему. Звезды Вольфа - Райе отличаются высокой светимостью, температурой и характерными спектрами, они открыты в 1867 году французскими учеными Ш. Вольфом и Ж. Райе. Масса рекордсмена в 116 раз превысила массу нашего Солнца (т.е. заведомо преодолев психологически важный рубеж в сотню солнечных масс). Его компаньон тоже "не ударил в грязь лицом", "потянув" на 89 солнц. Погрешности определения масс (31 и 16 солнечных масс соответственно) довольно велики, однако исследователи отмечают, что яркость их системы значительно превышает яркость прежнего рекордсмена, WR 20a (двойная система, состоящая из звезд массой 83 и 82 солнц), что и позволяет им уверенно говорить о новом рекорде.

Парочка новых супертяжеловесов, получивших обозначение A1, обитает в массивном и плотном звездном скоплении NGC 3603, расположенном в нашей Галактике в 20 тысячах световых лет от Солнца, в направлении на южное созвездие Киля (буквы NGC указывают на номер в так называемом New General Catalogue - Новом общем каталоге туманностей и звездных скоплений, что составлен и опубликован в 1888 году датским астрономом Йоханом Людвигом (Джоном Луисом) Эмилем Дрейером (J.L.E.Dreyer, 1852-1926); само скопление было замечено Уильямом Гершелем в 1834 году). Период вращения этой системы составляет 3,77 суток. Массы были вычислены на основе наблюдений, проведенных с помощью инструмента SINFONI (Spectrograph for INtegral Field Observation in the Near-Infrared) - инфракрасного интегрального полевого спектрографа, установленного на Очень большом телескопе (Very Large Telescope - VLT) Южной европейской обсерватории (European Southern Observatory - ESO) в Чили, - а также снимков в инфракрасных лучах от космического телескопа "Хаббл" (Hubble Space Telescope).

Соответствующая статья ("The very massive binary NGC 3603-A1") опубликована в британском журнале "Ежемесячные сообщения Королевского астрономического общества" (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society - MNRAS). В работе также отмечена близость необычных соседей NGC 3603-A1, в частности, NGC 3603-C - одного из самых ярких источников рентгеновского излучения среди всех известных галактических звезд Вольфа - Райе. Характер этого излучения также указывает на вероятность двойной системы. Исследование показывает, что из двух компонентов, вращающихся возле общего центра масс с периодом 8,9 суток, спектрографу виден лишь один - WN6ha (а в A1 видны оба компонента).

Чем массивнее звезда, тем больше радиации порождает ее ядро. Все это увеличивает внутреннее давление, которое стремится вышвырнуть наружу в окружающее космическое пространство внешние звездные слои - такая звезда должна непрерывно терять вещество, испуская мощный звездный ветер. Оценки абсолютного верхнего предела на массу звезд то и дело корректируются, но в принципе наиболее тяжелый член новооткрытой системы A1 так или иначе должен быть близок к той черте, за которой следует неизбежное самоуничтожение. Сверхмассивные звезды в современную эпоху в нашей Галактике встречаются чрезвычайно редко еще и потому, что они очень быстро сжигают запасы своего ядерного топлива, после чего заканчивают свой эволюционный путь и взрываются (в виде гиперновых, превращаясь в черные дыры) - это происходит спустя всего несколько миллионов лет после их рождения. К счастью, все известные нам тяжеловесы такого рода достаточно далеки от Земли, чтобы представлять для нас в обозримом будущем хоть какую-нибудь опасность.

Международная группа астрофизиков изучила вариации рентгеновского излучения и свечения в оптическом диапазоне, приходящих к нам из окрестностей двух кандидатов в черные дыры (GX 339-4 и SWIFT J1753.5-0127), после чего им пришлось переоценивать роль современных теорий, описывающих механизм высвобождения энергии вблизи этих загадочных объектов. Удалось, в частности, продемонстрировать, что первостепенное значение в деле производства рентгеновских лучей имеют мощные магнитные поля, возникающие у самых границ черных дыр. Нужно отметить, что GX 339-4 и SWIFT J1753.5-0127 входят в состав двойных звездных систем, где содержатся обычные звезды, но на порядок превосходящие по массе наше Солнце. И эти системы гораздо компактнее орбиты Меркурия - ближайшей к Солнцу планеты Солнечной системы.

Наблюдения за "мерцанием" черных дыр проводились с помощью сразу двух различных приборов: за видимый диапазон отвечала новейшая британская быстродействующая камера ULTRACAM, установленная на Очень Большом Телескопе (Very Large Telescope - VLT) Южной европейской обсерватории (European Southern Observatory - ESO), способная записывать до 20 изображений в секунду, а за рентгеновский диапазон - спутник NASA Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE).

Возможность работы с достаточным временым разрешением в оптическом диапазоне открылась лишь сравнительно недавно. Теперь рекордная частота кадров позволила разглядеть новые подробности. Неожиданным оказалось то, что интенсивность колебаний яркости в оптическом диапазоне была выше, чем в рентгене. Они немного не совпадали по времени (основной пик в оптике отставал от рентгена на 0,2 секунды), однако при этом демонстрировали явную взаимосвязь: мощные импульсы рентгеновского излучения следовали за "провалами" в оптике (которые также заканчивались мощными всплесками, см. график).

Конечно, ни один компонент излучения не исходит непосредственным образом от самой черной дыры, ведь природа этих объектов такова, что ничто не может покинуть пределы так называемого горизонта событий. Однако за пределами этого горизонта событий, в окрестностях черной дыры, все-таки могут протекать различные бурные процессы, порождающие интенсивные потоки излучения и заряженных частиц. Здесь происходит сражение гравитационных и электромагнитных сил, в результате которого свет, испускаемый потоками раскаленного вещества, то усиливается, то приугасает, причем это происходит самым запутанным и случайным образом. Одни лишь паттерны, выявленные в этом новом исследовании, обладают устойчивой структурой, выделяющей их среди окружающего хаоса, - что и позволяет произвести отбор предпочтительной модели для описываемых физических процессов.

И если ранее большинство ученых было убеждено, что в окрестностях черных дыр излучение оптического диапазона можно считать чем-то вторичным, возникающим после рентгеновских вспышек из-за свечения окружающего газа, то теперь концепция поменялась. Ведущий автор этого исследования Пошак Ганди (Poshak Gandhi) - индиец, в настоящее время работающий в Японии, - уверен в том, что причина у оптических и рентгеновских вспышек общая, и энергию они получают на паритетной основе. Ведь в противном случае любые оптические импульсы отставали бы по времени от вариаций рентгеновского излучения и имели бы меньшую амплитуду. Таким образом новообнаруженное быстрое оптическое мерцание ставит крест на многих прежних сценариях - и это справедливо для обеих изученных систем черных дыр. Становится ясным, что вариации рентгеновского излучения и видимого света должны иметь некое общее происхождение, причем непосредственная причина их появления находится где-то в непосредственной близости от черной дыры.

Лучшим кандидатом на роль ведущего механизма, позволяющего описать физические процессы, лежащие в основе всех этих вариаций, авторы и исследования считают мощные магнитные поля. Выступая в качестве своего рода энергетического резервуара, они могут накапливать энергию, высвобождаемую в окрестностях черной дыры, сохраняя ее до того момента, пока не наступит момент вспышки, тогда нагретая до многих миллионов градусов плазма начнет испускать рентгеновские лучи, а потоки заряженных частиц, движущихся с релятивистскими (то есть близкими к скорости света) скоростями, могут становиться причиной синхротронного (магнитотормозного) излучения. Обмен накопленной энергией между двумя этими компонентами как раз и способен приводить к столь характерному виду диаграммы, отражающей как интенсивность рентгеновского излучения, так и свечение в оптическом диапазоне.