Учёные обнаружили новый способ получения энергии чёрной дырой

Даже если объект свободно падает в чёрную дыру, его траектория искривляется из-за увлечения инерциальных систем отсчёта. Это заставляет объект двигаться по орбитальной траектории с нарастающей скоростью.

В результате чёрная дыра передаёт часть своей энергии вращения объекту, что является частью механизма Пенроуза. Однако учёные обнаружили, что аккреционный диск, состоящий из ионизированного газа и пыли, также может генерировать энергию.

Аккреционный диск вращается, создавая мощное магнитное поле. Увлечение инерциальных систем отсчёта влияет на разные части диска: внутренняя часть движется быстрее, чем ожидалось, а внешняя — медленнее.

Это создаёт относительное движение ионизированной материи относительно магнитного поля. Такое взаимодействие вызывает эффект динамо, при котором дополнительная энергия передаётся от вращающейся чёрной дыры к диску.

Это усиливает электромагнитную активность системы, генерируя больше энергии, чем предсказывалось ранее. Хотя влияние увлечения инерциальных систем отсчёта незначительно для чёрных дыр звёздной массы, оно становится важным для сверхмассивных чёрных дыр.

Именно в этих случаях эффект достаточно велик, чтобы можно было наблюдать его проявление в квазарах и анализировать энергетические спектры, где видны разрывы и аномалии. Это открытие помогает объяснить, каким образом чёрные дыры и квазары генерируют огромное количество энергии, наблюдаемой астрономами.

Учёные сравнили привычную технику когнитивно-поведенческой терапии — расслабляющие упражнения — с программой кратковременных интенсивных тренировок. В эксперименте участвовали 102 пациента с диагнозом «паническое расстройство».

Они занимались три раза в неделю в течение 12 недель. Одной группе предложили упражнения на расслабление мышц, другой — интервальные тренировки с короткими отрезками бега высокой интенсивности.

Результаты показали, что у участников, которые выполняли интенсивные упражнения, панические симптомы, тревога и депрессия снижались быстрее и сильнее. Панические атаки у них возникали реже и переносились легче.

Положительный эффект сохранялся как минимум полгода после начала наблюдений. Авторы исследования отметили, что такой формат нагрузки работает как «естественная» форма воздействия на телесные ощущения, которые обычно пугают людей с паническим расстройством — учащённое сердцебиение, одышка, потливость.

Метод оказался доступным, недорогим и более привлекательным для пациентов, чем традиционные упражнения. Это повышает шансы на регулярные занятия и устойчивый результат.

Такой вывод сделали авторы масштабного обзорного исследования, которое опубликовали в журнале Frontiers in Oral Health. Учёные объединили данные из 13 систематических обзоров и метаанализов, которые охватили 52 отдельных исследования.

В большинстве работ отмечалось, что плохое качество сна, его короткая продолжительность или наличие расстройств сна, включая обструктивное апноэ, связаны с более высокой вероятностью пародонтита и других заболеваний дёсен. При этом исследователи подчёркивают, что результаты неоднородны.

Оценки риска сильно различались между работами, а многие из них основывались на наблюдательных данных, где сложно исключить влияние сопутствующих факторов, таких как курение, стресс или хронические заболевания. Несмотря на это, учёные считают, что полученные данные указывают на потенциальную роль сна в здоровье полости рта.

Нарушения сна и болезни дёсен объединяет хроническое воспаление, которое может быть общим механизмом. Ранее учёные выяснили, что заболевания дёсен связаны с повышенным риском инфаркта и инсульта.

Исследование опубликовано в журнале Kidney International (KI). В работе учёные использовали африканскую бирюзовую карпозубую рыбу — позвоночное с короткой продолжительностью жизни, у которого возрастные изменения органов за несколько недель соответствуют десятилетиям старения у человека.

С возрастом у рыб развивались признаки старения почек: фильтрация ухудшалась, капилляры разрушались, возникало воспаление, снижалась активность энергетического обмена клеток. Когда рыбам давали дапаглифлозин — препарат из группы ингибиторов SGLT2, — эти процессы замедлялись.

В почках сохранялась сеть мелких сосудов, снижалась потеря белка с мочой, а активность генов приближалась к «молодому» профилю. Особенно заметный эффект наблюдался в микрососудах, от которых зависит снабжение тканей кислородом и питательными веществами.

Авторы исследования считают, что результаты помогают объяснить, почему у людей, принимающих SGLT2-ингибиторы, польза для почек и сердца часто выходит за рамки контроля сахара в крови. Учёные полагают, что эти препараты могут стать важным инструментом для замедления возрастных изменений почек, и планируют продолжить изучение их потенциала.

Исследователи Томас Балкин и Трейси Рапп в своей аналитической работе, опубликованной в журнале Sleep, пришли к выводу, что дополнительные часы сна перед периодом недосыпа помогают мозгу лучше справляться с усталостью и быстрее восстанавливаться после перегрузок. Они проанализировали данные экспериментов, в которых участники заранее увеличивали продолжительность сна до 9–10 часов в сутки перед ожидаемым периодом жёсткого недосыпа.

В результате у них снижались потери внимания и работоспособности во время нагрузки, а возвращение к нормальному состоянию происходило быстрее, чем у тех, кто спал в обычном режиме. Это наблюдалось даже при отсутствии исходного «долга сна».

Авторы подчёркивают, что эффект нельзя свести лишь к компенсации хронического недосыпа. По их гипотезе, мозг способен накапливать избыточные «восстановительные ресурсы» — от очистки метаболических отходов до энергетических запасов, — которые затем расходуются в периоды перегрузки.

Именно этим они объясняют, почему предварительное удлинение сна даёт защитный эффект. Учёные предупреждают, что «сон впрок» не заменяет регулярный здоровый режим и не отменяет вред хронического недосыпа.

Однако как краткосрочная стратегия — перед ночными сменами, экзаменами или интенсивной работой — она может быть полезным и научно обоснованным инструментом поддержания работоспособности.