universitatea

27/02/2015

Cercetatorii britanici au dezvoltat cea mai rapida retea de wireless din lume

Cercetatorii britanici au dezvoltat cea mai rapida retea wireless din lume, reusind sa atinga viteza de un terabit pe secunda, cu ajutorul unei conexiuni 5G – […]
09/04/2013

Curioasa viaţă a celor ce nu simt frica

Unor oameni nu le este teamă de nimic. Înţelegerea motivului acestui fel de a fi ar putea explica modul în care noi, ceilalţi, procesăm frica. În primii 6 ani de la prima întâlnire, Justin Feinstein nu a găsit nimic cu care să o sperie pe femeia cunoscută drept "SM".

 

 

 

 

Nu era ca şi cum nu ar fi încercat. O invitase la filme cum ar fi The Blair Witch Project, Arachnophobia, The Shining şi Silence of the Lambs, dar niciunul nu-i provocase nici măcar o urmă de teamă. El apoi a dus-o la un magazin de animale exotice unde, fără a fi provocată, ea s-a apropiat de un terariu pentru şerpi şi şi-a introdus mâna pentru a apuca un şarpe. Ea chiar a întins limba unui şarpe şi a declarat, “Este atât de fain!” SM s-a apropiat de animale cu atât de puţină grijă, încât un asistent din magazin a trebuit să intervină pentru a o opri din a mângâia o tarantulă.

Apoi, Feinstein a dus-o la Waverly Hills Sanatorium din Louisville, Kentucky – o casă bântuită care atrage mulţi turişti, considerată a fi “unul din cele mai înfricoşătoare locuri de pe Pământ”. Din nou, nimic nu a speriat-o. În timp ce alţi participanţi la tur erau speriaţi sau ţipau la sunetele ciudate, muzica înfiorătoare sau la scenele stranii puse în scenă de actori costumaţi ca criminali, monştri şi fantome, SM zâmbea şi râdea. Ca o întorsătură ironică, ea a reuşit să sperie unul dintre “monştri” atunci când a încercat să-i atingă capul – numai ca să afle cum se simte, a explicat ea, mai târziu.

Misiunea lui Feinstein de a o speria pe SM ar putea suna ca farsele unui frate răutăcios, dar, într-adevăr, ea are un scop serios. El este neuropsiholog clinic la California Institute of Technology din Pasadena şi crede că prin studierea lui SM, precum şi a altor câţiva oameni cu o lipsă similară a fricii, ar putea ajuta la definirea căii spre o mai bună înţelegere a modului în care creierul procesează teama. În mod ciudat, teoria lui Feinstein a luat contur atunci când a reuşit, într-un final, să o sperie pe SM. Pe viitor, acest studiu ar putea conduce la descoperirea unor tratamente pentru tulburarea de stres posttraumatic.

SM a atras pentru prima dată atenţia oamenilor de ştiinţă atunci când a sosit la laboratorul de neurologie al lui Daniel Tranel, de la Universitatea Iowa, la mijlocul anilor 1980. Tocmai fusese diagnosticată cu boala Urbach-Wiethe, o condiţie genetică atât de rară încât mai puţin de 300 de cazuri au fost identificate. Simptomele sale include leziuni ale pielii şi o constituire a depozitelor de calciu în creier. În cazul lui SM, boala distrusese regiunea amygdalei din fiecare emisferă cerebrală.

“Prezenţa unei leziuni atât de localizate este rară”, spune Daniel Kennedy, neurolog la Universitatea Indiana din Bloomington. “Ea este unul din numai câteva zeci de cazuri cunoscute.” Observând această vătămare atât de restrânsă, Tranel şi-a dat seama că condiţia lui SM ar putea oferi o oportunitate unică pentru a înţelege rolul acestei regiuni a creierului.

Amygdala a fost considerată pentru mult timp ca jucând un rol important în procesarea emoţiilor, în special frica, deşi rolul său exact este necunoscut. Studiile de imagistică a creierului au arătat activitatea amygdalei în timpul experienţei fricii, dar “studiile acestea nu îţi pot spune dacă amygdala este absolut necesară pentru această experienţă”, spune Mike Koenigs, neurobiolog la Universitatea Wisconsin-Madison. Este posibil, spune el, ca activitatea amygdalei să fie un rezultat al proceselor din alte structuri ale creierului, fără a fi esenţială pentru emoţii.

Experienţa lui SM pare că ar nega această posibilitate, având în vedere faptul că sentimentul fricii a dispărut din viaţa ei curând după debutul leziunilor sale cerebrale (pentru mai multe detalii, vezi “Imagini ale unei vieţi trăite fără frică”, de mai jos). În plus, restul paletei sale emoţionale este intact, lucru care sugerează faptul că amygdala nu reprezintă centrul tuturor emoţiilor noastre, cum propuneau unii oameni de ştiinţă. “Ea nu este insensibilă din niciun punct de vedere”, spune Feinstein.

Într-adevăr, personalitatea sa plină de viaţă revelează o imagine mult mai nuanţată a responsabilităţilor amygdalei în vieţile noastre de zi cu zi. Unele dintre aceste descoperiri au venit ca urmare a relaţiilor ei cu ceilalţi oameni. “Ea este foarte socială şi ai putea chiar s-o încadrezi în categoria vânătorilor de senzaţii”, spune Feinstein. Naotsugu Tsuchiya, neurolog la Universitatea Monash din Melbourne, Australia, este de acord. El îşi aminteşte că a vorbit odată cu SM la un restaurant, în timp ce lucra la Caltech. Ei i-a plăcut să vorbească cu ospătarul în timpul scurtei lor întâlniri şi, a doua zi, a dorit să mănânce în acelaşi loc. Atunci când s-au întors acolo, ea a devenit vizibil fericită atunci când l-a văzut pe ospătar şi a fost extrem de amabilă faţă de el.

Apăsând frânele

O astfel de deschidere ar părea a fi o virtute, dar în alte situaţii ea sugerează că SM nu poate citi indiciile subtile care pe cei mai mulţi dintre noi ne-ar face sa fim reticenţi. Acest lucru este adevărat în mod particular atunci când avem de-a face cu personaje dubioase. “Oamenii pe care tu şi eu i-am identifica ca fiind nedemni de încredere, ea i-ar identifica ca fiind mult mai demni de încredere”, spune Kennedy. “Ea are o tendinţă în ceea ce priveşte încrederea în oameni şi dorinţa de a se apropia de ei.” Toate aceste lucruri ar sugera faptul că amygdala se ocupă nu numai cu pericolele imediate pentru viaţa noastră, ci şi cu semnalele mai ascunse care ne-ar putea modifica comportamentul social.

Kennedy a testat recent în laborator deschiderea lui SM prin examinarea sentimentului său de spaţiu personal. El i-a cerut unei femei să se apropie încet de SM, care trebuia să semnalizeze distanţa la care ea se simţea cel mai mult în largul ei. Distanţa ei preferată faţă de altă persoană a fost de 0.34 metri, aproape jumătate din distanţa aleasă de ceilalţi voluntari (Nature Neuroscience, vol 12, p 1226). “Tu ai această reacţie fiziologică atunci când cineva vine prea aproape şi îţi invadează spaţiul personal, iar amygdala ta ajută la crearea acestui spaţiu”, spune Kennedy. “Este asemănătoare frânelor de la maşină – ea ajută la protecţia noastră prin furnizarea abilităţii de a ne stabili distanţa.”

Indicii suplimentari ale funcţiilor amygdalei au provenit din incapacitatea lui SM de a citi indiciile subtile ale anumitor expresii faciale. Din nou, deficitul era foarte selectiv – ea putea să recunoască bucuria sau tristeţea, dar lupta pentru a identifica teama. Iniţial, cercetătorii au crezut că abilitatea sa de recunoaştere a emoţiei fusese complet pierdută, dar experimentele recente ale lui Tsuchiya au arătat că ea păstrează o reacţie inconştientă de scurtă durată. El i-a arătat lui SM o serie de feţe speriate sau furioase, sau scene periculoase apropiate de un stimul neutru, prezentându-le pe fiecare în parte timp de doar 40 de milisecunde – prea repede pentru a fi procesate în mod conştient. De fiecare dată, SM a fost rugată să apese un buton pe cât de repede putea pentru a alege care faţă indica mai multă frică sau furie sau care scenă îi părea a fi mai periculoasă. În mod surprinzător, performanţa ei a fost complet normală şi numai când i-a fost acordat timp nelimitat pentru a decide, performanţa ei a scăzut dramatic (Nature Neuroscience, vol 12, p 1224).

Cercetand încă şi mai în adânc, Kennedy a descoperit că problema consta în modul în care creierul îi controlează privirea. Atunci când este lăsată în voia ei, SM nu priveşte în mod normal în ochii cuiva, care oferă cele mai sigure semnale ale fricii. “Ei se lărgesc şi obţii o mare cantitate de alb în ochi – este o modalitate foarte clară pentru a distinge frica”, spune el. Atunci când experimentul a fost aranjat astfel încât privirea ei să se centreze direct pe ochi, performanţa ei s-a îmbunătăţit în mod dramatic (Neuropsychologia, vol 48, p 3392).

Astfel de diferenţe sugerează că amygdala are un rol mult mai complex decât cel al unui simplu “detector de pericol”, după cum spuneau unele teorii. În schimb, recunoaşterea iniţială pare a avea loc în alte regiuni, aflate sub radarul nostru conştient şi numai atunci când am înregistrat pericolul în inconştientul nostru, amygdala ne orientează atenţia spre culegerea de informaţii critice – în acest caz, ochii – şi evaluează pericolul apropiat.

Acest pas evaluator ar putea fi esenţial pentru abilitatea de a experimenta frica. Fără el, creierul lui SM interpretează greşit indiciile inconştiente care semnalizează pericol – ele ar putea încă provoca o stare de excitare, dar fără evaluarea situaţiei din partea amygdalei, acesta creează un sentiment de excitare în locul unuia de teamă. Acest lucru ar putea explica curiozitatea lui SM în timpul călătoriilor sale la casa bântuită şi la magazinele de animale exotice. În loc de a se comporta în mod indiferent, ea a fost fascinată de întâmplări care i-ar fi speriat pe cei mai mulţi oameni.

Cel puţin, aşa stăteau lucrurile înainte de ultima descoperire a lui Feinstein, atunci când el a reuşit, într-un final, s-o sperie pe SM. Ei i s-a alăturat, în cadrul studiului, “AM” şi “BG”, o pereche de gemeni identici care prezentau aceeaşi condiţie medicală şi leziuni similare ale amygdalei. Apelând la o metodă cunoscută pentru studiul panicii, Feinstein a cerut grupului să poarte o mască care furnizează o doză mică de aer care conţine 35 la sută dioxid de carbon. “Majoritatea oamenilor sănătoşi care fac acest lucru experimentează o modificare imediată a fiziologiei lor”, spune Feinstein. Simptomele raportate în mod curent includ dispnee, ritm cardiac accelerat, transpiraţie pe piele şi o durere de cap minoră. Aceasta poate fi o experienţă tulburătoare şi aproape un sfert dintre oameni reacţionează cu sentimente de panica.

Spre surprinderea lui Feinstein, toţi cei trei subiecţi cu leziuni ale amygdalei au experimentat un dramatic atac de panică (New Scientist, 9 februarie, p 19). SM a strigat, “Ajutaţi-mă” şi şi-a dus mâinile la mască, făcând gesturi către cercetători pentru a-i fi scoasă. Atunci când a fost întrebată ce a simţit, ea a răspuns: “Panică în cea mai mare parte, pentru că nu ştiam ce naiba se întâmplă.” A fost prima dată când ea a experimentat frica de la debutul bolii sale.

Două tipuri de frică

Şi ceilalţi doi voluntari cu probleme ale amygdalei au avut reacţii similare. AM s-a strâmbat şi şi-a strâns mâna stângă în pumn atunci când încerca să scape de mască. Ea a raportat că a resimţit “o frică puternică de sufocare” şi a spus că a fost cea mai mare frică pe care a experimentat-o vreodată – ea credea că ar putea să moară. BG, între timp, încerca să ia aer şi şi-a scos forţat masca de pe faţă. Şi ea le-a spus cercetătorilor că s-a gândit că ar putea să moară dacă experimentul continua şi a spus că panica pe care ea a resimţit-o a fost “total nouă”.

Iniţial, rezultatele păreau a contrazice tot ceea ce Feinstein credea că ştie despre funcţiile amygdalei. Cum putea cineva lipsit de această structură să simtă, din senin, frica? “Aceasta m-a aruncat un pic într-o buclă”, spune el. “Atât de mult din cercetarea noastră din ultimele câteva decenii se centrase pe amygdală ca structură chintesenţială pentru frică.”

După un pic de gândire mai atentă, totuşi, el a început să înţeleagă modul în care ultimele descoperiri s-ar putea racorda cu teoriile sale precedente. Feinstein sugerează că creierul procesează pericolele interne, cum ar fi astmul sau un atac cardiac, în mod diferit de cele externe. “Este un strat primar, o forma de frică de bază”, spune el. Acest lucru are sens, având în vedere că nivelurile înalte de dioxid de carbon modifică aciditatea sângelui, care apoi provoacă o cascadă de reacţii în creier. Activitatea neuronală rezultată este atât de extinsă încât poate crea un sentiment de panică fără a mai lua în considerare amygdala, a cărei sarcină principală pare a fi să evalueze pericolele din mediul nostru înconjurător şi sa ne direcţioneze în concordanţă comportamentul.

“Are sens că ceva cum e dioxidul de carbon poate activa şi alte circuite în afara amygdalei”, spune Cornelius Gross de la European Molecular Biology Laboratory din Monterotondo, Italia. El atrage atenţia asupra unor părţi din hipotalamus şi a regiunii peri-apeductale cenuşii (PAG) din creier, ca posibili candidaţi.

Într-adevăr, voluntarii “fără frică” ar fi putut reacţiona atât de puternic la experimentul cu dioxidul de carbon, precis pentru că lor le lipsea abilitatea de a interpreta contextul situaţiei. Deşi şi alţi participanţi au resimţit senzaţiile neplăcute care semnalizează debutul sufocării, celelalte simţuri le spuneau că cercetătorii nu ar lăsa să se întâmple acest lucru, scăzându-le astfel sentimentul de panică. În lipsa amygdalei, care să poată evalua aceste indicii externe, totuşi, SM, AM şi BG nu au putut calibra senzaţiile interne cu semnalele de siguranţă din jurul lor şi, astfel, nu au putut găsi niciun sprijin pentru a-şi calma teama.

Anticiparea pericolului

Rolul amygdalei în evaluarea pericolului ar putea arunca lumină asupra unei alte descoperiri enigmatice ale aceluiaşi experiment. Participanţii sănătoşi de obicei dezvoltă un răspuns anticipat înainte de repetarea unui test – schimbări rapide în tiparele de transpiraţie şi o mică creştere a tensiunii cardiace. Prin contrast, voluntarii diagnosticaţi cu boala Urbach-Wiethe nu au prezentat niciun semn de anticipaţie atunci când ei s-au apropiat de aparat pentru a doua oară, deşi îşi puteau aminti clar panica pe care o experimentaseră la vizita precedentă. Deci, se pare că amygdala este necesară pentru activarea experienţelor de teamă atunci când evaluăm o situaţie curentă.

În afara dezvoltării înţelegerii noastre a acestei regiuni cerebrale misterioase, aceste rezultate ar putea să-i ajute într-o zi pe oamenii care resimt un volum ieşit din comun de anxietate. Koenigs a studiat veterani ai războiului din Vietnam, care fuseseră răniţi în timpul luptelor. Într-un studiu a 200 de veterani care aveau leziuni cerebrale, jumătate experimentaseră tulburarea de stres posttraumatic. Totuşi, niciunul dintre cei cu leziuni ale amygdalei nu dezvoltase această condiţie.

“Noi ştim că amygdala este uneori hiperactivă în cazul oamenilor care prezintă tulburări legate de frică şi anxietate”, spune Koenigs. Cercetarea sa implică faptul că o amygdală funcţională ar putea fi necesară pentru dezvoltarea tulburării de stres posttraumatic, deşi el avertizează că este încă prea devreme pentru a şti cu siguranţă. “Aceasta este o zona activă, în curs de cercetare”, spune el. Speranţa este că cercetătorii ar putea dezvolta medicamente sau alte instrumente pentru alterarea răspunsului amygdalei şi pentru reducerea simptoamelor acestor condiţii.

Chiar şi aşa, cercetătorii vor trebui să păşească cu grijă, spune Feinstein – distrugerea amygdalei nu va fi o soluţie, după cum ilustrează SM. Lipsa unui sentiment al pericolului a făcut-o vulnerabilă la tâlhari, iar dificultatea pe care o are în descifrarea semnalelor sociale înseamnă că ea se chinuie să dezvolte relaţii sociale pe termen lung.

O viaţă lipsită de frică ar putea părea a fi un extaz, dar atunci când Feinstein a întrebat-o pe SM ce ar spune cuiva care ar dori să fie ca ea, opinia ei a fost una clară: “Nu i-aş dori asta nimănui.”

Imagini ale unei vieţi trăite fără frică

SM a trăit aproape toată viaţa fără abilitatea de a resimţi frica, dar ea are câteva amintiri îndepărtate a resimţirii unei frici atunci când era copil, înainte ca condiţia ei moştenită să-i distrugă amygdala şi astfel şi emoţia. La un moment dat, ea mergea printr-un cimitir atunci când fratele ei a sărit înspre ea din spatele unui copac şi ea a fugit strigând. Într-o altă ocazie, un doberman care aparţinea unui prieten de familie a încolţit-o pe SM şi a mârâit la ea cu răutate. “Îmi pot aminti cum stomacul mi s-a strâns. Îmi era frică să mă mişc”, spune ea. “Aceasta a fost singura dată când mi-a fost, cu adevărat, frică. Foarte frică.”

Chiar şi aşa, le-a luat mulţi ani cercetătorilor pentru a găsi situaţii în care SM putea experimenta frica ca adult (vezi articolul principal). Într-adevăr, fiul ei nu-şi poate aminti nicio ocazie în care lui SM să-i fi fost frică. El îşi aminteşte de o situaţie în care un şarpe enorm se întinsese pe drumul din faţa casei lor. Fără a clipi, SM a luat animalul cu mâinile goale şi l-a pus pe iarbă, de unde acesta putea pleca pe furiş. În mod surprinzător, ea pare a prezenta puţin discernământ în ceea ce priveşte propriul comportament extraordinar. “Ea îmi spunea mai mereu cât de mult îi este teamă de şerpi şi lucruri de genul şi apoi, din senin, nu îi mai este frică de ei. Eu m-am gândit că acest lucru este ciudat”, a declarat fiul ei unei echipe de cercetători care îl includea pe Justin Feinstein de la California Institute of Technology.

Oamenii au profitat uneori de această natură fără frică, lucru care i-a pus viaţa în pericol în mai mult de o ocazie.

Într-o noapte, când SM avea 30 de ani, ea mergea înspre casă, singură, printr-un parc în care un bărbat, pe care ea l-a descris mai târziu ca fiind “drogat”, stătea pe o bancă. Bărbatul a strigat-o şi i-a făcut semn să se ducă la el. Fără ezitare, ea a mers înspre el şi, atunci când ea a ajuns destul de aproape, străinul s-a ridicat, a prins-o de rochie şi i-a pus un cuţit la gât, ameninţând că o taie. SM nu a clipit. Fără teamă, i-a spus: “Dacă vrei să mă omori, va trebui să treci printre îngerii lui Dumnezeu mai întâi.” Omul şi-a tras mâna şi SM s-a îndepărtat în linişte. A doua zi, ea a parcurs acelaşi drum fără nicio urmă de anxietate.

Nu este ca şi cum SM nu ar fi conştientă de pericolele de zi cu zi şi de modul de a le evita. “Ea este capabilă sa înveţe despre frică pe baza unor reguli”, spune Feinstein. Aceasta este în special adevărat pentru evitarea unor riscuri de rutină – ea niciodată nu traversează o stradă, înainte de a se uita în ambele părţi mai întâi, de exemplu.

În afara de lupta pentru detectarea pericolelor directe la viaţa ei, SM are, de asemenea, probleme în perceperea riscurilor din situaţiile sociale, lucru care o transformă într-o ţintă uşoară pentru escrocii de pe internet şi, în plus, ea a avut puţine prietenii pe termen lung.

În astfel de circumstanţe precare, vizitele sale frecvente la laborator îi oferă o ancoră de stabilitate. “Singura relaţie care nu a dezamăgit-o a fost relaţia ei cu laboratorul nostru de cercetare”, spune Feinstein. “Este ceva care mă preocupă destul de mult.” El resimte un sentiment de responsabilitate pentru SM, având în vedere contribuţia ei la dezvoltarea cercetării lui. “După cum văd eu situaţia, eu sunt studentul şi ea este profesorul”, spune el.

Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului the-curious-lives-of-the-people-who-feel-no-fear, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Alexandru Hutupanu

SocButtons v1.5
07/04/2013

Noua apocalipsă: rezistenţa la antibiotice

De ce nu sunt aduse pe piaţă noi antibiotice, având în vedere că supermicrobii îşi fac de cap? Rezistenţa la antibiotice reprezintă un pericol apocaliptic pentru sănătatea umană. Avem de înfruntat "coşmarul bacterian" şi, pe moment, pierdem "războiul".

 

 

 

 

Un astfel de limbaj, în declaraţii acordate în săptămânile trecute de autorităţi medicale de top din Marea Britanie şi Statele Unite – în mod normal foarte rezervate în exprimare – reflectă enormitatea situaţiei cu care ei simt că trebuie să ne confruntăm acum.

În fapt, situaţia noastră este încă şi mai gravă decât sugerează aceste cuvinte, bacteriile rezistente la antibiotice fiind în afara oricărui control în unele regiuni. În plus, New Scientist poate revela faptul că noi medicamente eficiente ar putea deja exista – dar sunt blocate în fazele finale ale dezvoltării pentru că nu pot depăşi blocajele economice şi de reglementare.

Rezistenţa la antibiotice s-a dezvoltat de ceva timp în cazul bacteriei care provoacă tuberculoza şi în cazul unor “supermicrobi” cum ar fi Staphylococcus aureus, rezistent la meticilină (MRSA). Mai puţin cunoscute sunt microorganismele din familia Enterobacteriaceae, bacterii puternice aflate în intestine care includ mai comuna Escherichia coli, care poate provoca infecţii severe. Din ce în ce mai mult, ele prezintă gene care dezactivează cele mai multe antibiotice – numai cele numite carbapeneme le mai pot ucide pe moment.

Totuşi, Enterbacteriaceae rezistente la carbapeneme (CRE) apar din ce în ce mai mult. Centrul pentru Controlul şi Prevenirea Bolilor (CDC) din Statele Unite au informat recent că 4 la sută din infecţiile provocate de Enterobacteriaceae în Statele Unite – şi o zecime din toate infecţiile provocate de un membru al acestei familii, numit Klebsiella – sunt acum rezistente la carbapeneme.

În mod îngrijorător, aceasta reprezintă o creştere de 400 la sută în ultimul deceniu. CRE sunt, de asemenea, şi de 2 ori mai letale decât rudele lor nonrezistente – 40 la sută din infecţiile sanguine cu CRE sunt mortale – şi ele prezintă gene pentru rezistenţa şi la multe alte tipuri de antibiotice. Încă şi mai grav, niciun alt nou antibiotic, care funcţionează împotriva CRE, nu este de aşteptat să apară pe piaţă.

“Vestea bună este că încă avem timp să oprim CRE”, spune Tom Frieden, şeful CDC. Măsurile de curăţenie riguroase pot opri răspândirea bacteriilor în spitale, locul în care se petrec cele mai multe infectări în Statele Unite. Dar această situaţie s-ar putea să nu fie de lungă durată; acesta a fost cazul în alte părţi (vezi “În libertate şi în afara oricărui control”, de mai jos).

Cazurile de infecţii cu CRE în Marea Britanie au crescut de la 17 în 2008 la 799 anul trecut – puţin mai mult decât în Statele Unite şi în cazul unei populaţii de 5 ori mai mică. În plus, unele cazuri apar în afara spitalelor.

În Grecia, 68 la sută din infecţiile cu Klebsiella testate în 2011 erau rezistente la carbapeneme. Această ţară a raportat şi unele cazuri de E.coli, care produce multe infecţii ale vezicii urinare care sunt rezistente la carbapeneme.

Situaţia Greciei nu este nici pe departe una accidentală. Această ţară prezintă cea mai mare rată de folosire a antibioticelor din Uniunea Europeană – şi cu cât sunt folosite mai multe antibiotice, cu atât bacteriile mai rezistente la acestea au un avantaj evolutiv. CRE s-ar putea răspândi acolo din Asia, în care antibioticele nu sunt supuse unui control. “Tu poţi obţine orice antibiotic destul de uşor în farmacii [fără a avea nevoie de o prescripţie medicală]”, inclusiv carbapeneme, spune Danilo Lo Fo Wong de la Organizaţia Mondială a Sănătăţii, care doreşte să studieze CRE în Asia Centrală. Stuart Levy de la Universitatea Tufts din Boston, Massachusetts, a descoperit un gen de bacterie, originară din China, care prezintă 4 noi mutaţii pentru rezistenţa la carbapeneme.

Avem nevoie de noi medicamente pentru a învinge aceste bacterii. Totuşi, nu este nimic iminent, avertizează Frieden. Aceasta se datorează faptului că antibioticele existente deja atacă cele mai evidente puncte slabe ale bacteriilor, spune Brad Spellberg de la Universitatea California, Los Angeles.

Oricum, noi antibiotice sunt descoperite. Levy are un astfel de antibiotic care “a trecut testele de siguranţă în urmă cu 10 ani”. Un studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Genoa, Italia, a descoperit că 6 noi antibiotice eficiente împotriva Enterobacteriaceae rezistente la medicamente erau în fazele timpurii de testare. Anul trecut, Biomedical Advanced Research and Development Authority din Statele Unite a finanţat dezvoltarea încă unui astfel de antibiotic.

Totuşi, nimeni nu a reuşit să atragă finanţarea industriei farmaceutice pentru testele finale scumpe, necesare pentru stabilirea eficienţei unui medicament, care implică mai multe mii de persoane. Spellberg a lucrat la un astfel de medicament până în 2010, atunci când compania de medicamente Pfizer, cu sediul în SUA, care finanţase cercetarea, pur şi simplu şi-a închis departamentul de antibiotice – în acel moment cel mai mare din lume. “Ei aveau o rezervă foarte mare de medicamente. Este neclar dacă vreunul dintre acestea va vedea vreodată lumina zilei”, spune el.

Citiţi şi: Sunt utile antibioticele împotriva viruşilor?

Opt companii mari au abandonat cercetarea antibioticelor din 1990; numai trei astfel de companii le mai produc. Pur şi simplu nu există destui bani în acest domeniu, spune Chip Chambers de la Universitatea California, San Francisco. Spre deosebire de pastilele pentru boli cronice cum ar fi problemele de inimă, antibioticele sunt luate pentru o perioadă limitată de timp. În plus, orice nou medicament care ucide bacteriile rezistente va fi folosit în mod deliberat într-o cantitate cât mai mică posibil pentru a opri dezvoltarea rezistenţei la el.

Exista încă şi un alt paradox: nu există destui oameni cu infecţii CRE similare care să fie eligibili pentru testările clinice. “Dacă aşteptăm până la momentul în care vom putea testa numărul adecvat de pacienţi, atunci epidemia ar putea sosi înainte ca o terapie să fie pregătită”, avertizează John Rex, şeful departamentului pentru boli infecţioase de la gigantul farmaceutic britanic AstraZeneca.

Agenţiile de reglementare din Statele Unite şi Marea Britanie încearcă să găsească o ieşire din impas. O parte a programului “New Drugs for Bad Bugs”, finanţat de către Comisia Europeană, lansat în acest an, are ca obiectiv crearea unor noi modalităţi pentru introducerea antibioticelor pe piaţă. Două medicamente active împotriva MRSA au început să fie testate în cadrul acestui program.

Congresul Statelor Unite ar putea lua în considerare, în scurt timp, o măsură care permite noilor antibiotice să fie aprobate după o procedură mai simplă de testare. O astfel de modificare, care este în stadiul de draft în cadrul European Medicines Agency, în teorie, va face ca noile medicamente să fie mai riscante – dar este un risc care merită să fie asumat dacă sunt folosite numai acolo unde nu există o altă alternativă, spune Robert Guidos de la Infectious Diseases Society of America.

Chiar dacă dezvoltarea de noi medicamente este repornită, “noi avem în vedere 10 până la 15 ani în care nu vor exista medicamente pentru tratarea multora dintre aceste infecţii”, spune Chambers. “Este ca şi cum ne-am afla din nou în era pre-antibiotică”, avertizează Mark Toleman de la Universitatea Cardiff, Marea Britanie. Atunci, oamenii mureau în mod curent de ceea ce în prezent considerăm a fi doar infecţii bacteriene minore. Nu este o eră pe care am dori s-o vedem din nou.

Citiţi şi: Cum funcţionează antibioticele

În libertate şi în afara oricărui control

Procentul de bacterii rezistente la carbapeneme este în creştere în Statele Unite, deşi epidemiologii speră să controleze microbii prin izolarea purtătorilor. Dar carantina nu mai reprezintă o opţiune în alte părţi.

Enterobacteriaceae rezistente la carbapeneme (CRE) – bacterii intestinale cauzatoare de boli – sunt deja în libertate în Asia. Europenii care au călătorit în India pentru o operaţie au adus acasă o CRE, numită NDM-1, în 2009. În ţările cu un sistem sanitar deficitar, bacteriile intestinale rezistente, apărute în spitale, se pot răspândi pe scară largă. În 2011, Mark Toleman de la Universitatea Cardiff, Marea Britanie, a descoperit CRE în bălţile de pe străzile din Delhi, India. CRE a fost descoperită de atunci în probele de apă din Pakistan şi Bangladesh.

Toleman are de gând să caute CRE în sistemul de canalizare din Marea Britanie. El se teme că, odată ce CRE pătrunde în mediu, aceasta poate persista acolo. Chiar şi nivelurile reduse de antibiotice – excretate de oameni şi animale – favorizează supravieţuirea bacteriilor rezistente în solul şi apa în care ajung medicamentele.

Microbii rezistenţi pot muri dacă antibioticul la care sunt rezistenţi nu este prezent pentru a le oferi un avantaj competitiv. Carbapenemele sunt deseori găsite în mediu, dar CRE rezistă şi la alte antibiotice, de asemenea, astfel încât pot supravieţui acolo unde unul dintre acestea este prezent, spune Toleman. Odată ce ele scapă, ar putea fi imposibil de ţinut sub control.

Militanţii doresc ca fermierii din Statele Unite să divulge cantitatea de antibiotice pe care o folosesc pe animale, dar o iniţiativă pentru legalizarea unei astfel de măsuri a eşuat în Statele Unite, săptămâna trecută.

Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului antibiotic-resistance-an-apocalyptic-threat, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Alexandru Hutupanu

SocButtons v1.5
07/04/2013

Surplus de carbon-14 în sec. al VIII-lea

Studiul inelelor unor copaci din emisfera boreală care au existat acum mai bine de 1300 de ani arată cum cantitatea de carbon-14, un element radioactiv, era la vremea respectivă peste limita aşteptată. Ce anume a produs acest fenomen interesant?

 

 

 

Carbonul-14 este un izotop radioactiv al elementului carbon care conţine în nucleu 6 protoni şi 8 neutroni, în timp ce versiunea stabilă conţine pe lângă cei 6 protoni care definesc elementul carbon doar 6 neutroni.

Carbonul-14 nu este stabil, ci se dezintegrează într-un nucleu de azot, un electron şi un antineutrino cu un timp de înjumătăţire (adică cel după care jumătate din numărul de nuclee s-au dezintegrat) de circa 5700 de ani. Acest element se formează în mod constant în atmosferă în urma interacţiunilor razelor comice, particule care ajung pe Pământ din Univers, cu atomii prezenţi în atmosferă, în mod specific cu cele de azot.

La ora actuală folosim carbonul-14 pentru datarea materialelor organice: acestea acumulează în timpul vieţii, prin metabolism, carbon din atmosferă, inclusiv carbon-14. Când organismele mor, nu mai există schimb de elemente chimice cu natura exterioară, nu intră în organism alt carbon-14 şi încet încet nucleele de carbon-14 prezente în organism se dezintegrează. Măsurând cantitatea ce a rămas reuşim să stabilim durata de timp care a trecut de la moartea organismului respectiv. Cu ajutorul acestei metode se reuşeşte datarea pentru o perioadă de până la 60.000 de ani şi această tehnică este extrem de importantă şi utilă pentru arheologie, istorie, zoologie, biologie, ca să dăm doar câteva exemple.


Se presupune că formarea carbonului-14 în atmosferă este relativ constantă, deoarece se crede că fluxul radiaţiei cosmice care îl produce este la rândul lui constant. Recent însă, cercetătorii de la Nagoya (Japonia) conduşi de Fusa Miyake au descoperit în urma studiului inelelor copacilor din emisfera boreală o cantitate de carbon-14, dar şi de alţi izotopi radioactivi, mai mare decât era de aşteptat acum circa 1337 de ani. Cum este posibil una ca asta? Ce a dus la creşterea cantităţii acestor elemente radioactive? Desigur, nu  activitatea umană căci la vremea respectivă nu se cunoştea structura atomului şi nu se puteau efectua experimente în domeniul radioactivităţii.   

Singura explicaţie ar putea să fie legată de fluxul de raze cosmice: acesta ar fi putut să fie mai mare decât era de aşteptat, generând în acest fel mai mult carbon-14 care s-a fixat în plante, inclusiv în copacii studiaţi.   

De unde ar putea proveni aceste raze cosmice care ne-au inundat în Evul Mediu?

Astronomii Valeri Hambaryan şi Ralph Neuhäuser de la Universitatea din Jena (Germania) au publicat recent un articol în „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” în care au studiat fenomenele cosmice care ar fi putut creşte fluxul de raze cosmice, ajungând la concluzia că cel mai probabil este vorba despre fuziunea a două stele neutronice sau a două pitice albe. În urma acestui proces, parte din masa celor două obiecte este transformată într-un fascicul foarte intens de raze gama (fotoni cu energii mari). Aceste raze gama ar fi ajuns până la noi,€“ generând mai mult carbon-14 în atmosferă.   
Cei doi astronomi cred că acest fenomen a avut loc la o distanţă cuprinsă între 3.000 şi 12.000 de ani-lumină faţă de noi, suficient de departe pentru a nu distruge în urma radiaţiilor intense emise viaţa pe Pământ, însă totuşi destul de aproape pentru a lasă urme în inelele copacilor din vremea respectivă. Urme pe care le descoperim de-abia astăzi!   

În urma acestei fuziuni de stele s-a născut ori o stea neutronică ori o gaură neagră. Rămâne  să căutăm acest obiect; identificarea lui ar confirma teoria astronomilor şi ar demonstra cum este posibil să efectuăm studii astronomice chiar şi atunci când studiem... copacii.

SocButtons v1.5
04/04/2013

Materia întunecată. Din ce este creată?

Materia întunecată este Goliat-ul care se presupune că domină galaxia noastră. Dar s-ar putea să îl fi întâlnit deja pe David, ucigaşul său. Carlos Frenk ar putea fi acum mulţumit de faptul că nimeni nu îl mai consideră un trăznit, dar el nu a fost întotdeauna la fel de norocos.

 

 

 

”Când luam cuvântul la diverse conferinţe, oamenii aproape că aruncau cu roşii stricate în mine”, a spus Frenk.

Vina lui consta în faptul că era un susţinător fervent al ideii, pe atunci controversate – că cea mai mare parte din materia Universului constă dintr-o supă rece, densă şi invizibilă de ”materie întunecată”. În prezent toată lumea este convinsă cu tărie de acest lucru. Ori de câte ori se acumulează materie întunecată, aceasta este urmată cu uşurinţă de către materia normală, atrasă irezistibil de către covârşitoarea ei gravitate dominantă. Din această materie se formează stele şi apoi se nasc galaxii – străfulgerări slabe de lumină într-un imperiu  al întunericului.

Dar tocmai încrederea neştirbită cu care se fac acum aceste afirmaţii, a început să îl îngrijoreze pe Frenk: ”am realizat brusc că tinerii oameni de ştiinţă abordau materia întunecată  de la sine înţeles şi am fost absolut scandalizat”, a spus el. Punctul său de vedere are sens. Experimentele care şi-au propus să simuleze materia întunecată nu au produs nimic până în momentul de faţă, iar căutările privind fluxul de particule ale acesteia pe Pământ  a generat rezultate confuze şi contradictorii. Modelele propuse despre cum materia întunecată plămădeşte  cosmosul vizibil ezită între confirmări triumfătoare şi contradicţii abisale.

Eu însumi ca tânăr teoretician cosmolog, mă număr printre discipolii materiei întunecate. După părerea mea, sunt mult prea multe fenomene în Univers care nu s-ar putea explica fără existenţa acesteia. Dar  trebuie să fie o cale de ieșire din marile dileme. Materia întunecată într-adevăr există, este necesar doar  să regândim ideea că ea ar deţine tot controlul în cosmosul nostru presărat cu stele. 

Era aproape cu un deceniu în urmă când la cursul universitar de fizică mi s-a prezentat ideea că o parte de cinci şesimi a materiei din Univers este invizibilă. A fost iniţial invocată materia întunecată pentru a explica observaţiile din anii 1930 potrivit cărora clusterele de galaxii se rotesc prea rapid pentru cantitatea obişnuită de materie conţinută. În anii 1970 argumentul materiei întunecate a fost folosit, de asemenea, pentru a explica de ce galaxiile se rotesc prea repede, ca şi cum ar fi trase de un remorcher extragravitaţional suplimentar.  Chiar şi aşa, îmi amintesc că mă gândeam că explicaţiile s-ar putea baza şi pe magicul praf de stele al zânelor.

Dar experienţa m-a transformat într-un credincios adept al existenţei materiei întunecate. Felul în care galaxiile şi alte corpuri cereşti masive curbează lumina vine în sprijinul ideii că în cosmos există mult mai mult decât poate cuprinde ochiul omenesc. Modele de radiaţii ale microundelor cosmice, amurgul big bang-ului, dezvăluie materia Universului timpuriu angrenată într-o competiţie bine echilibrată între contracţia gravitaţională şi presiunile expansive într-un mod care confirmă în detalii uimitoare, teoria existenţei materiei întunecate. În propria mea cercetare cu privire la formarea galaxiilor, pentru a reproduce reţeaua  galaxiilor ca pe o imensă pânză de fire toarse şi răspândite peste tot cosmosul aveam nevoie de materia întunecată, exact aşa cum Frenk şi ceilalţi şi-au imaginat-o: o supă rece al cărei conţinut aproape că nu se mişcă.

Retragerea

Este îmbucurător faptul că fizica particulelor oferă de-a gata reţeta acestei supe. Teoria supersimetriei este un pas înapoi faţă de modelul standard cu privire la particule şi interacţiunile acestora. Ea oferă realităţii o oglindă matematică afirmând că fiecare particulă descoperită până în prezent are de obicei un partener mai greu decât ea. Unii dintre aceşti super-parteneri interacţionează slab cu particule masive, sau ceea ce numim WIMP (engl. laş, fricos). Acestea au masă (deci produc gravitate şi reacţionează la ea), dar nu interacţionează cu lumina (şi deci nu pot fi văzute). Numărul acestor particule care ar fi fost  create la Big Bang coincide  cu densitatea materiei întunecate dedusă din observaţiile cosmologice – o conjuncție fericită cunoscută uneori şi sub numele de miracolul WIMP.

Dar miracolele pot avea loc cu adevărat ? Niciun experiment de  producere a particulelor supersimetrice, nici  măcar experimentul cu acceleratorul de particule  Large Hadron Collider (LHC) de la CERN, lângă Geneva, Elveţia nu a dat de urma lor până acum.  Cea mai simplă teorie supersimetrică a fost deja respinsă şi versiuni mult mai complexe îşi aşteaptă soarta când LHC va reporni cu o energie sporită, probabil în 2015.  ”După aceea, dacă nu se găsesc particulele supersimetrice în decurs de un an, cred că se va abandona şi această cale de cercetare” a declarat Ben Allanach, un teoretician al fizicii particulelor de la Universitatea Cambridge.  ”Eu unul voi dori să încep să lucrez la alte noi proiecte şi cred că şi alţii simt la fel ca mine”.

Dar aceasta nu este singura dificultate. Experimentele Fiddly în căutarea amprentei cosmice a particulelor WIMP pe măsură ce curg  din spaţiu au dat naştere la rezultate contradictorii. Experimentul DAMA de la Laboratorul Naţional Gran Sasso din centrul Italiei a descoperit un semnal care se schimbă ciclic la un an. Cam la aceasta ar trebui să ne aşteptăm dacă Pământul se mişcă  în raport cu o mare de întuneric rece şi calmă, pe măsură ce se rostogoleşte în jurul soarelui – dar alte experimente contrazic în mod categoric această descoperire. Misiuni spaţiale precum cele ale satelitului PAMELA şi ale Spectometrului Magnetic Alpha de la bordul Staţiei Spaţiale Internaţionale au  măsurat excesul de particule de antimaterie care s-ar putea produce dacă două particule WIMP intră în coliziune – dar rezultatele nu corespund aşteptărilor noastre.

În general ”scepticismul cu privire la detectarea materiei întunecate este imens, deoarece aceasta este total respinsă de alte experimente care dovedesc contrariul”, spune Frenk.

Poate că cea mai grea lovitură adusă acestei teorii este faptul că atunci când analizăm detaliile materiei întunecate pe bază de particule WIMP, aceasta nu pare a fi sculptorul desăvârşit al galaxiei aşa cum s-a crezut. Anul trecut, Michael Boylan-Kolchin, un cosmolog de la Universitatea Irvine din California a difuzat simulări ale efectelor  materiei întunecate şi reci asupra mini-galaxiilor sferoidale pitice care viermuiesc în jurul Căii Lactee. Boylan-Kolchin ar putea deduce conţinutul de materie întunecată din aceste galaxii pitice urmărind felul în care stelele se deplasează în interiorul acestora (Informări lunare ale Societăţii Astronomice Regale, vol. 415, p. L40). ”Nu părea să aibă sens: totul era mai masiv şi mai dens în simulare spre deosebire de universul real”, a spus el.

Este oare timpul să schimbăm ordinea candidaţilor pentru materia întunecată?

O supă mai caldă


Există şi alte alternative la aceasta reţetă. Dacă mai degrabă decât un gazpacho rece, materia întunecată ar fi fost o supă fierbinte de particule acestea s-ar întrepătrunde şi ar forfeta mai uşor formând astfel galaxii mai difuze. În anii 1980 măsurătorile neutrinilor au convins unii cercetători că masa colectivă a acestor particule ciudate, care gonesc cu o viteză apropiată de cea a luminii, ar putea fi deajuns pentru a explica existenţa materiei întunecate. Dar s-a dovedit că masa acestora a fost supraestimată enorm şi materia întunecată fierbinte pe bază de neutrini a ridicat o problemă opusă  celei privind materia întunecată rece, şi anume faptul că se deplasa prea repede pentru a se putea stabili vreodată în structuri relativ compacte de tipul galaxiilor.

Dar mai există şi o a treia cale. Cu doi ani în urmă, Frenk a lucrat împreună cu echipa sa la soluţia ”Goldilock”: materie întunecată, care nu este nici prea caldă, nici prea rece, ci tocmai potrivită (a se vedea diagrama). Spre surprinderea lor , au putut obţine  o variantă călduţă a materiei întunecate care să producă galaxii pitice sferoidale fără să distrugă restul cosmologiei (Informări lunare ale Societăţii Astronomice Regale, vol. 420, p. 2318).

Dar nici această a treia cale nu este lipsită de problemele ei. Candidatul cel mai potrivit pentru obţinerea unei materii întunecate calde este un frate geamăn al neutrinului mai greu şi mai evaziv – foarte dificil de sesizat, cunoscut sub numele de neutrin steril. LCH poate fabrica indirect neutrini sterili prin coliziunea particulelor, dar semnătura acestora este atât de subtilă încât poate trece neobservată. Cea mai bună speranţă de a detecta neutrinii sterili este atunci când aceştia provin din neutrinii normali care se transformă spontan şi dispar astfel de pe ecranul radar al detectorului.

Astfel dacă materia întunecată caldă este soluţia, înseamnă că experimente precum DAMA şi-au îndreptat cercetările în sensuri greşite. ”Din punct de vedere experimental ar fi foarte tragic pentru că s-au făcut investiţii uriaşe, în special pentru detectarea particulelor WIMP”, a spus Frenk. Această idee are, de asemenea, consecinţe şi asupra teoreticienilor deoarece materia întunecată călduţă  este un concept complet separat de  acel tip de particule prezise de teoria supersimetriei, ceea ce slăbeşte mult atât credibilitatea teoriei particulelor WIMP, cât şi pe cea a supersimetriei.

Între timp, Jorge Peñarrubia de la Universitatea Edinburgh din Marea Britanie a cercetat împreună cu colegii săi felul în care materia întunecată este distribuită în interiorul galaxiilor pitice sferoidale din apropiere. Se pare că este distribuită în mod egal pe diametrul acestora (The Astrophysical Journal, vol 742, p 20). ”Această densitate constantă este ceva la care nu ne-am aşteptat” a spus  Peñarrubia. Simulările cu orice tip de temperatură a materiei întunecate – rece, fierbinte sau caldă – produc galaxii pitice care sunt grupate mai dens către centrul lor. Această discrepanță între teorie şi observaţie se repetă şi la galaxiile ceva mai mari şi mai îndepărtate. Anumite ”arome exotice” ale materiei întunecate ar putea fi de ajutor, de pildă materia întunecată auto-interactivă, acele particule care ricoşează în mod constant şi şi nu pot fi sculptate pentru a deveni cuspide centrale înguste. Dar nu reuşim să aflăm cum o particulă ipotetică ar ”ţopăi” în jurul numărului potrivit de galaxii pitice şi nu atât de mult în clusterele de galaxii. Din punctul meu de vedere acest tip de ”supă” nu miroase prea bine.

Aşa că ne aflăm într-un impas. Materia întunecată rece nu îndeplineşte chiar toate funcţiile pe care suntem dispuşi să i le atribuim, dar acest lucru este valabil pentru multe necunoscute pe care umanitatea încă le studiază. Şi totuşi supoziţia mea este că, oricât ar părea de ciudat, materia întunecată rece este ceea ce trebuie să fie numai că preţul pe care îl avem de plătit este de a înceta să ne-o imaginăm ca pe o forţă totalitară care guvernează galaxiile. Pe parcursul vieţii lor, stelele generează o cantitate uriaşă de energie. Când li se apropie sfârşitul, ele explodează în supernove. Gazele care se mişcă în spirală spre găurile negre generează o cantitate uriaşă de căldură. Energia de la aceste surse este de ajuns pentru a trimite cantităţi uriaşe de gaze turbionare care se deplasează violent în jurul interiorului unei galaxii. Materia întunecată nu este imună la aceste uriaşe agitaţii gravitaţionale : începe să se deplaseze în mod concentrat. Simulările pe care eu şi o serie de colegi le-am făcut în ultimii câţiva ani sugerează că, dacă gazul normal este agitat îndeajuns, acesta slăbeşte materia întunecată frământând-o aşa cum se face cu fulgii de zăpadă pentru a forma un bulgăre. (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol 421, p 3464).

Particulele de materie întunecată pot deveni din nou reci şi supersimetrice, ele pur şi simplu se vor înfierbânta  atunci când sunt bruscate de exuberanţa materiei normale.  Energia crescândă a acestei supe  protogalactice o împiedică să se coaguleze prea dens, astfel încât structura sateliţilor pitici din Calea Lactee devine încă o dată explicabilă. Singura enigmă care persistă este de ce cercetările directe privind materia întunecată au dat naştere până în prezent la astfel de rezultate ambigue. Poate fiindcă experimentele de ultimă oră în domeniul fizicii particulelor sunt  foarte dificile. Peñarrubia este de părere că ”redistribuirea materiei întunecate necesită cantităţi enorme de energie, iar exploziile supernovelor sunt singurele astfel de surse plauzibile”. Dar el atrage atenţia asupra faptului că supernovele nu sunt de ajuns pentru a produce pe cont propriu galaxii pitice sferoidale de densitatea potrivită. ”Numărul mic de stele din aceste galaxii limitează valorile energiei supernovei la strictul necesar” a declarat el. Boylan-Kolchin este, de asemenea, sceptic privind graba cu care se amestecă teoria exploziilor cosmice oferind soluţii la toate problemele. ”În opinia mea personală este puţin probabil ca aceste efecte să poată salva teoria materiei întunecate reci”, a spus el.

Semnale ascunse

Sigur că eu sunt de părere că Boylan-Kolchin este pesimist - şi doresc să menţionez o altă dovadă deşi este la stadiul de început deocamdată,  în sprijinul ideii materiei normale turbulente care loveşte materia întunecată din jurul ei. Această dovadă este furnizată de Fermi – telescopul  NASA prin satelit, cu raze gama, trimis din 2008 în căutarea de semnale vizibile emise de materia întunecată. Totul ar putea părea inutil în ideea că materia întunecată nu poate fi văzută. Dar chiar teoria materiei întunecate reci sugerează că se pot vedea semne indirecte ale acesteia, de pildă, particulele ei se ciocnesc şi se anihilează într-un suflu de energie și un flash foarte vizibil de raze gama de lumină.

Alte locuri unde am mai putea căuta dovezi sunt şi sateliţii pitici din Calea Lactee. Ei se află aproape şi fireşte că sunt foarte neclari, ceea ce înseamnă că orice fotoni în raze gama de la ei se presupune că provin din anihilările de particule produse în materia întunecată.  Dar oficial acestea nu au fost încă detectate. ”În concluzie, până acum nu s-a detectat niciun semnal”, a declarat  Andrea Albert de la Universitatea de stat Ohio din Columbus, membru în echipa Fermi.

Cu toate acestea, anul trecut în aprilie, un cercetător din afara sferei de colaborare Fermi – Christoph Weniger, de la Institutul de Fizică Max Planck din Munchen, Germania a surprins lumea astrofizicii sugerând că Fermi ar fi detectat cu adevărat un semnal de la materia întunecată – nu de la galaxiile pitice, ci chiar din inima apropiată a Căii Lactee. Munca sa a arătat că  datele privind semnalarea unui exces semnificativ de raze gama din acea direcţie, toate cu aceeaşi energie de aproximativ 130 de gigaelectrovolţi, au fost ”îngropate” printre datele generale de la satelitul Fermi care au fost făcute publice (Jurnalul de Astrofizică şi Fizica Particulelor DOI: 10.1088/1475-7516/2012/08/007).

Semnalul este slab şi nu este mai puternic în centrul Căii Lactee, unde ne-am aştepta să se acumuleze materia întunecată, ci cam la un grad depărtare de centru. Acest dezechilibru dă naştere suspiciunii că ar putea fi produsul unei necunoscute calibrări greşite  a telescopului.

O altă alternativă ar fi că materia normală ar putea lovi materia întunecată din preajmă. Cel puţin aşa demonstrează simulările efectuate anul trecut de Mike Kuhlen de la Universitatea Berkeley din California. ”Am rămas surprins, dar se poate vedea aproape imediat cum se compensează materia întunecată când gazele şi stelele sunt incluse”, a declarat el.

Deci totul este bine cu materia întunecată standard, atâta timp cât se iau în calcul efectele materiei normale. Nu aşa de repede, spune Frenk. În cazul în care particulele supersimetrice care se anihilează reciproc au fost sursa de raze gama, ei ar trebui să le producă nu cu o energie standard, ci prin răspândire: mecanismul de anihilare generează electroni şi pozitroni, care renunţă în mod gradat la energia lor în convulsii şi explozii. ”Ceea ce este absolut fascinant, dar nu cred că am găsit încă nimic”.

Lucrurile s-ar putea schimba într-o clipă dacă multitudinea experimentelor pornite în căutarea materiei întunecate ar începe să producă rezultate coerente.  Dar este vorba despre un proces care în cel mai bun caz va dura ani de zile. Între timp rezultatele contradictorii sunt ca sunetele muzicii pentru urechile lui Frenk. ”Noi nu ştim dacă  materia întunecată rece este răspunsul. Însă dacă toată lumea cumpără o idee de-a gata, riscăm să nu progresăm niciodată”.

Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului The stuff that really rules the cosmos, publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Daniela Albu

SocButtons v1.5