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.

В работе, опубликованной в International Journal of Epidemiology (IJE), использовались данные более чем 200 тысяч взрослых людей из Великобритании. За участниками наблюдали в среднем 13 лет.

Исследователи анализировали рацион участников по гликемическому индексу — показателю того, как быстро продукты повышают уровень сахара в крови. Было обнаружено, что питание с низким и умеренным гликемическим индексом (например, фрукты, цельнозерновые продукты, бобовые) снижает риск болезни Альцгеймера на 16 процентов.

В то же время диеты с высоким гликемическим индексом (белый хлеб, картофель, рафинированные продукты) увеличивают риск деменции на 14 процентов. За время наблюдения деменция развилась у 2362 участников.

Статистический анализ показал, что качество углеводов, а не только их количество, имеет ключевое значение для долгосрочного здоровья мозга. Это связано с влиянием на обмен глюкозы и инсулина — процессы, которые тесно связаны с нейродегенерацией.

Авторы исследования подчёркивают, что полученные данные подтверждают важность профилактики деменции через питание. Смещение рациона в сторону «медленных» углеводов может стать простой и доступной мерой снижения риска когнитивного снижения в пожилом возрасте.

В научном заявлении, опубликованном в журнале Circulation, эксперты подчёркивают, что пародонтит — воспаление дёсен — позволяет бактериям попадать в кровоток и вызывать хроническое воспаление. Это повреждение сосудов и ускоряет развитие сердечно-сосудистых заболеваний.

Согласно опубликованным данным, пародонтит связан не только с ишемической болезнью сердца и инсультом, но и с аритмией, сердечной недостаточностью и заболеваниями периферических артерий. Пародонтит распространён более чем у 40 процентов взрослых старше 30 лет и чаще встречается у людей с гипертонией, диабетом, ожирением и у курильщиков.

Учёные отмечают, что хотя причинно-следственная связь пока не доказана окончательно, снижение хронического воспаления, включая лечение дёсен, может помочь в профилактике сердечно-сосудистых осложнений. Авторы заявления подчёркивают важность регулярной чистки зубов, использования нити и профилактических осмотров у стоматолога не только для здоровья полости рта, но и для здоровья сердца.

Это особенно актуально для людей с уже существующими факторами сердечно-сосудистого риска, которым рекомендуется уделять состоянию дёсен повышенное внимание. Ранее учёные выяснили, что регулярное употребление кефира может снижать риск кариеса и воспаления дёсен.

Учёные выяснили, что около 17 процентов общего риска деменции связано именно с взаимодействием этих двух факторов. В исследовании приняли участие почти 221 тысяча человек (средний возраст — 64 года) из трёх масштабных когорт.

В течение почти 13 лет наблюдения более чем у 9 тысяч участников была диагностирована деменция. Физическая ослабленность оценивалась по классическим критериям (медленная ходьба, слабая сила хвата, утомляемость, низкая активность, непреднамеренная потеря веса), а депрессия — по опросникам и медицинским записям.

Результаты показали, что у людей с физической ослабленностью риск деменции был более чем в 2,5 раза выше, а при депрессии — на 59 процентов выше, чем у здоровых участников. Однако наибольший эффект наблюдался при их сочетании: такие люди заболевали деменцией более чем в три раза чаще.

Исследователи отмечают, что при одновременном превышении «порога» по обоим состояниям компенсаторные возможности организма резко снижаются. Авторы подчёркивают, что и физическая ослабленность, и депрессия относятся к потенциально изменяемым факторам риска.

Это означает, что поддержание физической активности, работа с депрессивными симптомами и комплексные программы для пожилых могут существенно снизить вероятность развития деменции в будущем. Ранее стало известно, что недостаток живого общения и участия в общественной жизни ускоряет ухудшение памяти и мышления в пожилом возрасте.

У животных с увеличенной выработкой белка COX7RP средняя продолжительность жизни возросла на 6,6 процента, а показатели «здорового долголетия» значительно превысили результаты контрольной группы. COX7RP играет роль в формировании дыхательных суперкомплексов митохондрий — структур, которые повышают эффективность энергетического обмена и снижают окислительный стресс.

Анализ тканей показал, что митохондрии у модифицированных мышей функционировали стабильнее и производили больше энергии, что сопровождалось улучшением ключевых молекулярных маркеров старения. На уровне организма это проявлялось в более эффективной регуляции уровня глюкозы, снижении содержания жирных кислот в крови и повышении мышечной выносливости — факторах, которые напрямую связаны с сохранением активности в пожилом возрасте.

Авторы исследования отмечают, что подобные эффекты особенно ценны, поскольку были получены в «обычных» условиях старения, а не на модели болезни. Исследователи подчёркивают, что выводы пока что относятся только к животным, но работа указывает на перспективное направление.

В будущем препараты или добавки, которые улучшают работу митохондрий и их энергетических комплексов, могут стать инструментом для замедления возрастных изменений и профилактики метаболических заболеваний у человека. Ранее учёные выяснили, что недостаток сна может сокращать продолжительность жизни почти так же сильно, как курение.