FIZYKA

Miniakcelerator

20

ÂWIAT NAUKI LISTOPAD 2004

pano

rama

PP

ARC

(na dole

); CCLRC (

na gór

ze

)

OBSERWATORIUM HESS

(High-Energy Stereoscopic

System), w którym odkryto

produkty gwa∏townych procesów

toczàcych si´ w centrum naszej

Galaktyki, zosta∏o zbudowane

w Namibii przez mi´dzynarodowe

konsorcjum. Ka˝dy z czterech

znajdujàcych si´ w nim

teleskopów ma 382 zwierciad∏a

o Êrednicy 60 cm.

Wanilia nieodparcie kojarzy si´ nam z ∏akociami.
Ale ju˝ wkrótce dla ludzi chorych na niedokrwi-
stoÊç sierpowatokrwinkowà b´dzie to zapach na-
dziei. Na t´ dziedzicznà chorob´, której przyczy-
nà jest mutacja genu kodujàcego hemoglobin´,
cierpià miliony ludzi na ca∏ym Êwiecie. Ich krwin-
ki czerwone wskutek obecnoÊci nieprawid∏owej he-
moglobiny zmieniajà kszta∏t z dyskowatego na sier-
powaty i tracà elastycznoÊç, przez co szybciej si´
rozpadajà, wywo∏ujàc niedokrwistoÊç; utykajà tak-
˝e w drobnych naczyniach krwionoÊnych, bloku-
jàc dop∏yw krwi i powodujàc martwic´ tkanek.
Wskutek nawracajàcych zatorów i infekcji chorzy
zwykle umierajà przed 40 rokiem ˝ycia.

Od wielu lat by∏o wiadomo, ˝e wanilina (zwià-

zek nadajàcy zapach wanilii) mo˝e zapobiegaç przyj-
mowaniu przez krwinki sierpowatego kszta∏tu, ale
po podaniu doustnym jest rozk∏adana w przewo-
dzie pokarmowym i nie dociera do krwi. W czerw-
cowym numerze British Journal of Haematology
badacze z Filadelfii opisali, jak zmodyfikowaç wa-
nilin´, by by∏a odporna na dzia∏anie soków trawien-
nych – stworzyli prolek, który dopiero wewnàtrz
organizmu zmienia si´ w wanilin´. Podanie pro-
leku transgenicznym myszom chorujàcym na nie-
dokrwistoÊç sierpowatokrwinkowà pi´ciokrotnie
zwi´ksza ich odpornoÊç na niedotlenienie.

Nowy lek ma jeszcze jednà zalet´: praktycznie

nie wywo∏uje dzia∏aƒ ubocznych. Komu bowiem
zaszkodzi troch´ wanilii?

A.P.-W.

FARMACJA

Zapach nadziei

ASTROFIZYKA

Kwanty gamma ze Strzelca

Centrum naszej Galaktyki le˝y w odleg∏oÊci oko∏o 25 tys. lat Êwietlnych od S∏oƒca w tle
gwiazdozbioru Strzelca. Niewàtpliwie najciekawszym i najbardziej zagadkowym jego obiek-
tem jest olbrzymia czarna dziura o masie 2.6 mln razy wi´kszej od masy S∏oƒca. W jej oto-
czeniu odkryto wiele gwiazd neutronowych i pozosta∏oÊci po wybuchach supernowych,
które sà êród∏ami silnego promieniowania rentgenowskiego. Znajduje si´ w nim równie˝
êród∏o kwantów gamma o energiach si´gajàcych 10 TeV. W postaci bardzo twardego pro-
mieniowania gamma emituje ono w ciàgu sekundy stokrotnie wi´cej energii ni˝ S∏oƒce
we wszystkich zakresach widma elektromagnetycznego.

Próbujàc wyjaÊniç mechanizm wytwarzania tego promieniowania, naukowcy rozpatru-

jà takie procesy, jak przyÊpieszanie czàstek w falach uderzeniowych, relatywistyczne efek-
ty krzywiznowe, a nawet anihilacj´ czàstek ciemnej materii. Do najnowszych danych ob-
serwacyjnych najlepiej pasuje pierwsza z tych mo˝liwoÊci. Fale uderzeniowe mogà powstawaç
w otaczajàcym czarnà dziur´ dysku akrecyjnym [patrz: „WszechÊwiat pe∏en dysków”, stro-
na 24] lub w pozosta∏oÊciach po wybuchach supernowych (wed∏ug ziemskiej rachuby cza-
su szczególnie silny wybuch supernowej nastàpi∏ w centrum Galaktyki oko∏o 10 tys. lat te-
mu). Nat´˝enie promieniowania pochodzàcego z pozosta∏oÊci po wybuchu supernowej nie
powinno jednak zbyt szybko zmieniaç si´ w czasie. Je˝eli potwierdzà si´ sugestie, zgodnie
z którymi êród∏o kwantów gamma w centrum Galaktyki w ciàgu kilku miesi´cy potrafi
zmieniç nie tylko moc promieniowania, ale i widmo, hipotez´ supernowej trzeba b´dzie od-
rzuciç. Ca∏a uwaga obserwatorów skieruje si´ wtedy na czarnà dziur´.

M.R.

Wysokoenergetyczne wiàzki elektro-
nów, które lekarze wykorzystujà w
diagnostyce, a fizycy w badaniach
czàstek elementarnych, wytwarza
si´ w silnym polu elektrycznym w
ogromnych akceleratorach. Ale we-
d∏ug Nature z 30 wrzeÊnia mo˝e to
si´ zmieniç dzi´ki nowej generacji ak-
celeratorów, które mieszczà si´ na
stole. W takim urzàdzeniu elektrony
przyÊpiesza si´, naÊwietlajàc strug´
zjonizowanego gazu femtosekundo-
wymi b∏yskami lasera. W 2002 roku
grupa Victora Malki z École Polytech-
nique w Pary˝u w ten sposób nada∏a
czàstkom energie do 200 MeV. Jed-
nak otrzymane wiàzki mia∏y istotnà
wad´ – nie by∏y monoenergetyczne.
Teraz prawie ca∏kowicie uda∏o si´ ten
problem przezwyci´˝yç zespo∏om Wi-
ma Leemasa z Lawrence Berkeley
National Laboratory, Karla Krushel-
nicka z Imperial College w Londynie
oraz Malki. Za pomocà trzech doÊç
podobnych metod badaczom uda∏o
si´ wytworzyç wysokiej jakoÊci wiàzki
elektronów o energii oko∏o 100 MeV.
Osiàgni´ta przez nich miniaturyza-
cja otworzy nowy rozdzia∏ w technice
akceleracji czàstek.

P.S.

APARATURA

do wytwarzania

wysokoenergetycznych wiàzek

elektronów mieÊci si´ ju˝

na stole laboratoryjnym.