Край Будущего

Каждый год 12 миллионов человек во всем мире переносят инсульт; многие умирают или становятся инвалидами. Текущие препараты для рассасывания тромбов распространяются по всему организму, требуя высокой дозы и вызывая побочные эффекты, такие как внутреннее кровотечение.

Медицинские исследователи ищут способ доставки лекарств точно к тромбу с помощью микророботов. Разработанный микроробот — запатентованная сферическая капсула из растворимой гелевой оболочки, управляемая магнитами. Наночастицы оксида железа обеспечивают магнитные свойства, а наночастицы тантала — видимость на рентгене.

"Сосуды мозга маленькие, поэтому капсула должна быть компактной и магнитной", — объясняет Фабиан Ландерс из ETH Zurich.

Команда профессора Брэдли Нельсона и химика Сальвадора Панэ разработала наночастицы, сочетающие магнетизм, видимость и управление. Микророботы загружают препараты (например, тромболитики, антибиотики или противоопухолевые средства) и высвобождают их с помощью высокочастотного магнитного поля, нагревающего частицы и растворяющего оболочку.

Доставка происходит в два этапа: ввод через катетер в кровь или спинномозговую жидкость, затем электромагнитная навигация. Катетер основан на коммерческой модели с гибким захватом для освобождения капсулы.

Навигация использует три стратегии для преодоления вариаций кровотока:

• Вращающееся магнитное поле катит капсулу по стенке сосуда (4 мм/с).

• Градиент поля притягивает ее против течения (до 20 см/с).

• Навигация по течению в сложных местах.

В 95% случаев капсула успешно доставляет лекарство. Магнитные поля безопасны и малоинвазивны.

Тестирование проводилось на силиконовых моделях сосудов, свиньях и овцах. Микророботы работают в мозговой жидкости и видны на рентгене.

Помимо инсульта, технология применима для инфекций и опухолей. Цель — клинические испытания на людях. "Мы помогаем пациентам быстрее и эффективнее", — говорит Ландерс.

AGB-звезды образуют новые элементы, пульсируют (от дней до лет) и теряют массу, выбрасывая материал, эквивалентный Земле, за четыре года, прежде чем превратиться в планетарную туманность — ионизированный газ от красных гигантов.

π1 Gruis светит в тысячи раз ярче Солнца, что затрудняет обнаружение близких объектов из-за затмения и разницы в яркости.

В статье Nature Astronomy международная команда использовала Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) для прямого показа орбиты спутника вокруг π1 Gruis. Йошия Мори из Университета Монаша уточнил массу звезды, сравнив модели с наблюдаемыми пульсациями.

"Ключевой частью понимания орбиты спутника является знание массы звезды AGB. Наша команда помогла лучше определить эту массу, используя наблюдаемые характеристики светимости и пульсации, чтобы найти наиболее подходящую модель звезды", — сказал Мори.

Исследование выявило почти идеально круглую орбиту вместо предсказанной эллиптической, что ускоряет эволюцию и требует корректировки моделей. Руководитель проекта Матс Эссельдерз из университета Левена отметил: "Понимание того, как близкие спутники ведут себя в таких условиях, помогает нам лучше прогнозировать, что произойдет с планетами, обращающимися вокруг Солнца, и как спутник влияет на эволюцию самой звезды-гиганта".

Это открывает новые возможности для изучения приливных взаимодействий и бинарных систем. Солнце однажды пройдет через подобную стадию.

Волна Рэдклиффа (Radcliffe Wave) — это огромная, змеевидная структура в Млечном Пути, состоящая из звезд, газа и пыли. Она была открыта в 2020 году астрономами из Гарвардского университета и Центра астрофизики Гарварда-Смитсоновского института. Структура протягивается на около 9 000 световых лет и находится примерно в 500 световых годах от Солнца, проходя через локальное межзвездное пространство.

Ученые использовали данные из каталога Gaia Европейского космического агентства (ЕКА), который отслеживает движения миллионов звезд. Анализируя скорости и положения звезд, они заметили, что многие звезды движутся синхронно, как будто они часть волны. Волна включает молодые звезды (возрастом менее 100 миллионов лет), молекулярные облака (где рождаются новые звезды) и другие газовые структуры.

Волна Рэдклиффа — это не просто случайное скопление: она колеблется вверх и вниз относительно плоскости галактического диска, как волна на воде. Ее амплитуда достигает 160 световых лет. Ученые предполагают, что она могла возникнуть из-за гравитационных возмущений — возможно, от столкновения Млечного Пути с карликовой галактикой или от внутренних колебаний диска. Это влияет на процесс звездообразования в нашем регионе, включая область вокруг Солнца.

Как упоминалось ранее, недавно открытая волна (от 30 000 до 65 000 световых лет от центра Галактики) может быть связана с Волной Рэдклиффа, но они находятся в разных частях диска. Рэдклиффа — более локальная и нитевидная. Исследования продолжаются, чтобы понять, являются ли они частями одной большой структуры или отдельными событиями.

ULX — это загадочные точечные источники на небе, которые сияют в рентгене ярче миллиона солнц, но тускнеют по сравнению с активными ядрами галактик. Их природа до сих пор неясна, несмотря на годы исследований. Некоторые ULX пульсируют, становясь ультраяркими рентгеновскими пульсарами (ULXP). Изучение таких объектов помогает понять физику аккреции — механизмы, позволяющие превышать предел Эддингтона (максимальную светимость звезды).

Галактика NGC 4631 расположенная в 24,45 млн световых лет, известна вспышками звездообразования и как минимум семью ULX. Астрономы под руководством Лоренцо Дуччи из Тюбингенского университета (Германия) использовали европейскую фотонную камеру XMM-Newton (EPIC) для детального сканирования. В июле 2025 года они нашли новый пульсирующий источник — X-8 — в перенаселенной области диска NGC 4631, рядом с известным ULX X-2.

X-8 пульсирует с периодом около 9,66 секунды и светит ярче X-2, достигая 3,4 × 10^40 эрг/с в рентгене. Его производная периода вращения — около -9,6 × 10^-8 с/с, что указывает на одну из самых быстрых скоростей раскрутки среди ULXP. Время раскрутки (период / производная) — всего 3,2 года! Это может объясняться орбитальным движением пульсара, аккрецией на нейтронную звезду или их комбинацией.

Магнитное поле X-8 оценивается в 10^12–2×10^13 Гаусс, что совпадает с полями других пульсирующих ULX.

"Этот новый пульсар ULX добавляет ключевой источник к небольшой популяции и позволит будущим исследованиям лучше определить физические механизмы, ответственные за их суперэддингтоновскую светимость", — заключают ученые. Открытие углубляет понимание сверхэддингтоновской аккреции, где звезда или компактный объект светит ярче теоретического предела благодаря мощным потокам материи.

Квантовые компьютеры обещают революцию в оптимизации и вычислениях, но шум и ошибки мешают. Ученые разрабатывают протоколы верификации — инструменты для проверки результатов с криптографической защитой от подделок. Исследователи из Сорбонны, Эдинбурга и Quantinuum создали встроенный протокол, который заставляет устройство "доказывать правду" само себе. Статья вышла в Physical Review Letters; протестирован на процессоре Quantinuum H1-1.

От теории к практике.

"Мы — теоретики, но хотели проверить идеи на реальном железе", — говорит Чике Густиани (Cica Gustiani), ведущий автор. Команда адаптировала протокол для NISQ-систем (шумных, но доступных сегодня). Вместо внешних проверок (как в экспериментах Google с двумя чипами) здесь все на одном: чип чередует тесты с вычислениями, используя "ловушки" — случайные проверки, скрытые от "вредоносного" шума или калибровки.

Основан на клиент-серверной модели: "клиент" (пользователь) посылает задачи "серверу" (чипу) с ловушками. Если сервер честен, ловушки проходят. Адаптация: чип сам себя тестирует, без квантовой сети. Работает с марковским шумом; измерения в промежуточных цепях и адаптивные операции обеспечивают безопасность.

На H1-1 (20 ионов, но до 52 кубитов за счет повторного использования) верифицировано крупнейшее измеренческое вычисление — граф с 52 запутанными узлами. "Мы продвинулись дальше ожиданий", — отмечает Cica. Энергозатраты низкие; протокол масштабируем для будущих машин вроде Helios.

"Классическое моделирование скоро не потянет большие QPU, так что самопроверка — ключ к доверию", — добавляет Дэн Миллс из Quantinuum. Преимущество: совместим с fault-tolerant архитектурами, без внешних систем.

Перспективы.

Сейчас дорабатывают для немарковского шума и жестких границ надежности. Цель — масштабирование для любых чипов, обеспечивая безопасные квантовые вычисления. "Это мост от теории к реальности", — подытоживает Миллс.