Ученые, как ожидается, впервые смогут разглядеть черную дыру, получить информацию о существовании микроорганизмов на Марсе, научатся расшифровывать геном отдельной клетки.
«Радиоастрон» заглянет в кротовую нору
Участники российского астрофизического проекта «Радиоастрон» уже в первой половине 2013 года попытаются разглядеть черную дыру, точнее ее «тень», а также, возможно, «кротовую нору» — выход за пределы нашего пространства-времени.
Российский космический радиотелескоп «Радиоастрон» предназначен для работы совместно с глобальной наземной сетью радиотелескопов. Вместе образуя единый наземно-космический интерферометр со сверхдлинной базой (РСДБ) очень высокого углового разрешения — до семи микросекунд.
В 2013 году участники проекта планируют провести совместные наблюдения с крупнейшей наземной радиоастрономической обсерваторией VLA (Very Large Array). Их целью будет галактика M87 в созвездии Девы. В ее центре находится сверхмассивная черная дыра, угловой размер которой составляет около 30 микросекунд. Высокое разрешение связки VLA — «Радиоастрон» позволит впервые разглядеть «тень» черной дыры, очертания ее «горизонта событий».
Геном одиночной клетки
Генетики получат в руки технологию расшифровки генома, а также всех вариаций РНК-копий генов (транскриптов) в отдельной клетке. Это означает, в частности, что ученые смогут впервые обнаруживать первичные генетические поломки, которые приводят к развитию рака, а также к тяжелым генетическим нарушениям.
Как ожидают некоторые эксперты, в 2013 году будут получены первые данные о том, как работают единичные клетки, в частности, клетки мозга, путем исследования молекул РНК. Ожидается получение новых данных о работе генетического аппарата путем изучения молекул РНК, которые передают генетические инструкции к фабрикам белков в клетках.
Кроме того, в 2013 году завершится пилотная стадия проекта «Протеом человека» по описанию всех белков человеческого организма.
Карта мозга…
В 2013 году начнет работать в полную силу проект по картированию связей между нейронами в человеческом мозге — Human Connectome Project. В рамках этого проекта, общий бюджет которого составляет 38,5 миллиона долларов, ученые исследуют мозг 1,2 тысячи взрослых добровольцев, в числе которых — 300 пар близнецов.
Исследователи будут фиксировать индивидуальные различия в нейронных связях между разными зонами мозга, чтобы выяснить, как они могут влиять на мыслительную деятельность и поведение.
Кроме того, как ожидается, несколько других проектов будут исследовать нейронные связи в мозге на клеточном уровне.
…и эха большого взрыва
Европейский космический телескоп «Планк» составит самую точную карту реликтового излучения — космического микроволнового фона, оставшегося после Большого взрыва. Прежние измерения вариаций в свойствах этого фона позволили подтвердить инфляционную теорию расширения Вселенной. А новые данные, полученные в 2003 году, помогли уточнить информацию о составе Вселенной — 5% обычной материи, 22% — невидимая темная материя, а 73% — темная энергия.
Данные «Планка» позволят уточнить детали это модели, и, возможно, обнаружить свидетельства, что за ней есть следы новых, еще неизвестных явлений.
Следы микробов на Марсе…
Марсоход Curiosity в следующем году может обнаружить следы деятельности древних или современных марсианских микроорганизмов. Уже в этом году химическая лаборатория в «чреве» ровера обнаружила органические молекулы — соединения содержащие хлор, углерод и водород, так называемые перхлораты.
Однако пока ученые не могут со всей уверенностью сказать, что это местные органические соединения, а не привезенные марсоходом с Земли.
Кроме того, сами по себе органические вещества — соединения углерода и водорода — далеко не всегда означают присутствие живых организмов. В межзвездных пылевых облаках ученые неоднократно обнаруживали сложные органические молекулы, например, молекулы спирта или муравьиной кислоты.
Ученые рассчитывают, что в 2013 году им удастся обнаружить на Марсе не просто органику, а органику, несущую следы биологической переработки.
…и в Антарктическои озере
Российские полярники, которые отправятся в Антарктиду, получат первые пробы воды из реликтового антарктического озера Восток, которое в течение миллионов лет было изолировано от внешнего мира четырехкилометровой толщей льда.
В 2012 году ученым спустя десятки лет работы удалось пробурить скважину до озера Восток. Как и ожидалось, в момент проникновения в озеро его воды устремились вверх по скважине, а потом замерзли.
Теперь российские ученые намерены вновь пробурить свежезамерзший озерный лед и получить данные о его возможном «населении» — о микроорганизмах. Согласно существующим данным, вода озера Восток отличается крайне высокой концентрацией кислорода. Никакие из известных микроорганизмов не способны существовать в таких условиях.
Некоторые исследователи полагают, что в озере Восток могут существовать ранее невиданные организмы — оксигенофилы, способные выживать в таких крайне необычных условиях. Кроме того, не исключено, что микроорганизмы могут существовать в донных отложениях озера.
Вместе с тем анализ первых образцов воды озера Восток (которые выплеснулись из скважины при бурении) показал, что они практически не содержат микроорганизмов, а значит, верхние слои воды в этом озере скорее всего стерильны. Кроме того, в наступающем году в другое антарктическое озеро — Эллсуорт — планируют проникнуть британские полярники.
Тысяча экзопланет
Астрономы в наступающем году, не исключено, доведут счет открытых экзопланет до тысячи. На данный момент известно 854 экзопланеты в 673 планетных системах.
В 2012 году орбитальный телескоп НАСА «Кеплер», запущенный в марте 2009 года, завершил свою основную научную миссию и начал дополнительные исследования, которые могут продлиться еще как минимум четыре года.
За 3,5 года работы «Кеплер» обнаружил более 2,3 тысячи «кандидатов» в экзопланеты и подтвердил существование более 100 планет за пределами Солнечной системы. В их числе есть и планеты, по своим размерам сопоставимые с Землей, а также планеты, находящиеся в так называемой «зоне жизни» — области вокруг звезды, где на поверхности похожей на Землю планеты может существовать жидкая вода.
Межзвездный «вояджер»
Зонд «Вояджер», запущенный более 30 лет назад, в новом году, вероятно, проникнет в межзвездное пространство и передаст оттуда первые данные.
В начале декабря НАСА сообщило, что «Вояджер» вошел в новый регион — магнитную «скоростную автотрассу» для заряженных частиц на окраине Солнечной системы. По мнению специалистов, это последний этап путешествия зонда к межзвездному пространству, который может занять от нескольких месяцев до пары лет.
Новая иммунотерапия рака
Ожидается, что в 2013 году станут известны первые результаты клинических испытаний нового поколения молекул, созданных методами генной инженерии и нацеленных против злокачественных опухолей. Речь идет об биспецифических антителах BiTE (Bispecific T-cell Engager), связывающихся одновременно с раковыми клетками и Т-лимфоцитами.
По мнению ученых, с помощью биспецифических антител можно будет точно доставлять к опухолевым клеткам токсины, химиотерапевтические препараты и радиоактивные изотопы, что позволит уменьшить побочные эффекты от применения этих средств.
Какой же найден бозон?
Тема бозона Хиггса останется в мировых научных трендах и на следующий год.
В то время как Большой адронный коллайдер уйдет на длительные каникулы, физики, используя накопленные результаты, рассчитывают получить более точные данные о найденной на нем частице. Ученые смогут выяснить, является ли она ожидаемой «частицей Бога», или свойства этой частицы отличаются от теоретически предсказанных.
В соответствии с предварительным расписанием работы ускорителя, после рождественских каникул на нем в течение почти месяца будет проведен еще один сеанс столкновений протонов и ядер свинца. Далее БАК будет остановлен на 20 месяцев, после чего начнет работать на суммарной энергии, почти в два раза выше нынешней.