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.

К такому заключению пришли учёные, чья статья была опубликована в журнале Science Advances (SciAdv). Исследователи обнаружили новый механизм, который связывает лёгкие и мозг.

Оказалось, что под воздействием никотина определённые клетки лёгких начинают вырабатывать экзосомы — микроскопические частицы, переносящие биологически активные молекулы. Эти экзосомы влияют на обмен железа в нейронах, нарушая его баланс.

Этот процесс связан с развитием нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера. В ходе эксперимента учёные использовали клетки лёгких, полученные из стволовых клеток человека.

После воздействия никотина они активно выделяли экзосомы, содержащие белки, которые регулируют транспорт железа. По словам авторов, это может запустить каскад изменений в мозге, включая окислительный стресс, нарушения работы митохондрий и гибель нервных клеток.

Ранее считалось, что связь между курением и деменцией объясняется в основном ухудшением кровоснабжения мозга. Однако новые данные указывают на дополнительный путь — через сигналы от лёгких, которые напрямую влияют на состояние нейронов.

Авторы подчёркивают, что их работа не доказывает прямую причинно-следственную связь, но помогает объяснить, почему интенсивное курение в среднем возрасте может значительно повысить риск деменции в будущем. Ранее стало известно, что злоупотребление алкоголем может привести к раннему снижению когнитивных функций.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Communications Medicine (CM). Учёные изучили электронные медицинские записи взрослых пациентов за почти 20 лет.

В анализ были включены как препараты, одобренные для лечения заболевания, так и часто применяемые средства: антидепрессанты, спазмолитики и противодиарейные препараты. Это позволило оценить долгосрочные последствия терапии, которые обычно не учитываются в клинических испытаниях.

Выяснилось, что длительное использование антидепрессантов связано с увеличением риска смерти примерно на 35 процентов. Противодиарейные средства, такие как лоперамид и дифеноксилат, показали ещё более выраженную связь — риск смерти у их пользователей был примерно в два раза выше.

Другие методы лечения, включая одобренные препараты и спазмолитики, такой связи не продемонстрировали. Авторы подчёркивают, что исследование выявляет статистическую связь, но не доказывает, что препараты напрямую приводят к смерти.

Повышенные риски могут быть связаны с общим состоянием пациентов, сопутствующими заболеваниями или осложнениями, например, сердечно-сосудистыми событиями и инсультами. Ранее учёные выяснили, что препараты из группы агонистов GLP-1 защищают от тяжёлых инфекций.

В эксперименте участвовали 94 взрослых человека. Одних добровольцев поили напитком с глюкозой, других — водой.

Затем участники либо получали расслабляющий массаж, либо просто отдыхали. Все испытуемые отмечали субъективное ощущение спокойствия, но физиологические показатели показали более сложную картину.

Методы релаксации действительно активировали парасимпатическую нервную систему, которая отвечает за восстановление. Но у участников, употребивших сахар, одновременно сохранялась повышенная активность симпатической системы — той, которая отвечает за стресс и мобилизацию ресурсов организма.

В результате тело оставалось в состоянии повышенного возбуждения. По словам авторов исследования, это означает, что сахар может мешать организму полноценно переключаться на режим отдыха и снижать эффективность таких практик, как медитация или массаж.

Человек может чувствовать себя расслабленным, но его организм при этом продолжает реагировать так, как при стрессе. Исследователи рекомендуют избегать продуктов с высоким содержанием сахара перед релаксацией, чтобы более эффективно восстанавливаться и снижать нагрузку на нервную систему.

В эксперименте участвовали 40 детей от 6 до 8 лет. Одной группе наносили стоматологический лак на основе базилика (Ocimum basilicum), другой — стандартный лак с фтором.

Процедуру повторяли несколько раз за четыре месяца, после чего оценили начальные признаки кариеса и количество бактерий Streptococcus mutans, считающихся основным фактором развития заболевания. Оба средства снизили активность кариеса, но фтор более эффективно восстановил эмаль и уменьшил количество поражений.

В то же время лак с базиликом лучше подавлял бактерии, вызывающие кариес, что свидетельствует о его сильных антибактериальных свойствах. Авторы исследования подчёркивают, что в базилике есть соединения кальция и фосфора, которые способствуют реминерализации зубной эмали, а также отмечают его природную антимикробную активность.

У детей не было замечено побочных эффектов, что делает такие средства потенциально более безопасной альтернативой фтору.