Wszystko polega

na mierzeniu czasu

Bystry satelita przy∏apa∏

kosmicznych kanibali

podczas uczty

A

stronomowie od lat poznajà
WszechÊwiat, prowadzàc ob-
serwacje w niedost´pnych ludz-

kiemu oku cz´Êciach widma elektroma-
gnetycznego. Udaje im si´ tak˝e do-
strzec wydarzenia, które trwajà tak
krótko, ˝e normalnie umkn´∏yby naszej
uwagi. Umieszczony przez NASA na
orbicie oko∏oziemskiej satelita Rossi
X-Ray Timing Explorer (RXTE) potrafi
robiç obie rzeczy jednoczeÊnie. Rejestru-
je on wysokoenergetyczne promienio-
wanie rentgenowskie, które powstaje
podczas gwa∏townie przebiegajàcych
zjawisk wokó∏ gwiazd neutronowych
i czarnych dziur. W odró˝nieniu jednak
od innych instrumentów do obserwacji
promieniowania rentgenowskiego RXTE
mo˝e wychwytywaç bardzo szybkie mi-
gotanie êród∏a, co pozwala wyciàgaç
szczegó∏owe wnioski o jego naturze.

Niebo widziane oczyma RXTE roz-

b∏yskuje promieniowaniem emitowa-
nym przez pewnà klas´ gwiazd zmien-
nych, zwanych gwiazdami podwójnymi
rentgenowskimi. W tych êle dobranych
parach jedna gwiazda jest ju˝ gwiazdà
neutronowà – zw∏okami gwiazdy o
Êrednicy 20 km – lub jeszcze mniejszà,
choç bardziej masywnà czarnà dziurà.
Pot´˝ne pole grawitacyjne takiego obiek-
tu wyrywa materi´ ze swego towarzy-
sza – spokojniejszej gwiazdy przypomi-
najàcej S∏oƒce. Gaz opadajàcy po spirali
na zwarty obiekt rozgrzewa si´ do bar-

dzo wysokiej temperatury i wysy∏a pro-
mieniowanie rentgenowskie.

Tak w ka˝dym razie opisuje to zjawi-

sko teoria, choç nikt nie wie dok∏adnie,
co si´ dzieje wokó∏ gwiazdy neutrono-
wej. Za pomocà RXTE Todowi E. Stroh-
mayerowi z NASA Goddard Space
Flight Center uda∏o si´ jednak uchyliç
ràbka tajemnicy. W artykule opubliko-
wanym w Astrophysical Journal Letters
Strohmayer i jego wspó∏pracownicy do-
noszà, ˝e promieniowanie jednej z
gwiazd podwójnych rentgenowskich
fluktuowa∏o z osza∏amiajàcà cz´stoÊcià
1100 razy na sekund´. „Pierwsza myÊl,
jaka przychodzi do g∏owy, gdy si´ coÊ
takiego zobaczy, to ˝e jest to niemo˝li-
we!” – wykrzykuje Strohmayer. Wed∏ug
M. Colemana Millera z University of
Chicago tego rodzaju migotanie promie-
niowania rentgenowskiego to wynik
zbli˝onej wartoÊci dwóch okresów: ob-
rotu gwiazdy neutronowej wokó∏ w∏a-
snej osi i rotacji goràcego gazu tu˝ przed
spadkiem na powierzchni´ gwiazdy.

Badania prowadzone za pomocà

RXTE mogà równie˝ ostatecznie roz-
wiàzaç zagadk´ powstania pewnej gru-
py astronomicznych samochodów wy-
Êcigowych, tzw. pulsarów milisekun-
dowych. Mniej wi´cej 15 lat temu radio-
astronomowie odkryli, ˝e niektóre pul-
sary (wirujàce gwiazdy neutronowe,
które emitujà impulsy radiowe) majà
okresy wynoszàce zaledwie kilka ty-
si´cznych sekundy. Zaskoczeni teorety-
cy wysun´li przypuszczenie, ˝e takie
pulsary powstajà w gwiazdach podwój-
nych rent- genowskich, w których dysk
gazu zderzajàcego si´ z gwiazdà neu-
tronowà mo˝e przekazywaç jej znacz-
ne iloÊci momentu p´du.

Wyniki obserwacji intensywnych roz-

b∏ysków promieniowania rentgenow-
skiego w trzech uk∏adach podwójnych
wspierajà t´ hipotez´. Uwa˝a si´, ˝e roz-

16 Â

WIAT

N

AUKI

Marzec 1997

Ciàg dalszy na stronie 18

NajwczeÊniejsze ziemskie organizmy

Skamienia∏oÊci bakteryjne odkryte w 1993 roku
liczà oko∏o 3.5 mld lat. Uznawano je dotàd
za najstarsze. Ostatnie doniesienia w Nature
wskazujà, ˝e ˝ycie mog∏o pojawiç si´
w istocie 300 mln lat wczeÊniej.
Badajàc liczàce 3.8 mld lat ska∏y
na Grenlandii, ekipa naukowców kierowana
przez Gustafa Arrheniusa ze Scripps Institution
of Oceanography znalaz∏a Êlady „lekkich”
izotopów w´gla zawartych w ziarnach
fosforanu wapnia – jest to asocjacja,
która mog∏a powstaç tylko dzi´ki aktywnoÊci
organicznej. Pozostaje pytanie, jak szybko
zachodzi∏a ewolucja ˝ycia zaledwie 200 mln lat
po tym, jak powierzchnia Ziemi zosta∏a
wysterylizowana w wyniku nieustannego
bombardowania przez liczne meteoryty.

Profilaktyka pop∏aca

Po raz pierwszy w historii Stanów
Zjednoczonych spad∏a umieralnoÊç
z powodu raka. Praca opublikowana
w listopadowym numerze Cancer
z ub.r. informuje, ˝e w latach 1990–1995
ten wskaênik obni˝y∏ si´ o 3.1%. Zdaniem
autorów wynika to z poprawy opieki
zdrowotnej, a tak˝e ograniczenia palenia
tytoniu oraz zmniejszenia obecnoÊci
w Êrodowisku czynników kancerogennych.

Lepsze piwo

Siarczan jest powszechnie stosowany jako
przeciwutleniacz w produkcji ˝ywnoÊci.
Tworzàc addukty z grupami aldehydowymi
stabilizuje równie˝ smak piwa. Same dro˝d˝e

wytwarzajà ten
naturalny Êrodek
konserwujàcy
podczas fermentacji,
ale ulega on
nast´pnie redukcji
na szlaku
prowadzàcym
do syntezy
aminokwasów
siarkowych.
Obecnie
bioin˝ynierowie
z browaru Carlsberg

w Danii otrzymali dro˝d˝e, które zawierajà
unieczynniony gen reduktazy siarczynowej
– MET 10. „Eksperymentalne” piwo
wyprodukowane przez ten nowy szczep
zawiera∏o 10 razy wi´cej siarczynów
i d∏u˝ej zachowywa∏o Êwie˝oÊç smaku.
Czy ta nowa cecha genetyczna dro˝d˝y
jest trwa∏a, poka˝à przysz∏e badania.

Genetyczny Êmietnik

W ostatnim roku sporzàdzajàcy
map´ genomu cz∏owieka naukowcy
postawili na niej wiele „drogowskazów”.
Obecnie znane jest dok∏adne po∏o˝enie
16 354 genów, z których wi´kszoÊç
nie ma ustalonej funkcji. Co ciekawsze,
okolice niektórych z tych markerów
sà g´sto, a inne rzadko „zaludnione”
genami. Te „nieurodzajne” regiony sà
prawdopodobnie rodzajem Êmietnika
dla nieu˝ytecznych resztek DNA.
Map´ genomu mo˝na uzyskaç pod adresem
http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/SCIENCE96/

ASTRONOMIA

NIEBO W PROMIENIACH X: nie potrafimy jeszcze dok∏adnie wyt∏umaczyç,

co powoduje gwa∏towne zmiany jasnoÊci obiektów, które Êwiecà w tym zakresie widma.

Przedruk z: S. L. Snowden i

in.,

Astrophysical Journal,

vol. 454, nr 2, cz. 1, 1 XII 1995.

Ciàg dalszy ze strony 15

PAUL WEBSTER

Tony Stony Images

b∏yski te sà skutkiem wybuchów jàdro-
wych na powierzchni gwiazd neutro-
nowych krà˝àcych w tych uk∏adach; po-
wstajàce wskutek tego goràce plamy
pozwalajà astronomom dok∏adnie reje-
strowaç przez jakiÊ czas tempo wirowa-
nia gwiazdy neutronowej. Strohmayer
stwierdzi∏, ˝e okres oscylacji pomi´dzy
rozb∏yskami wynosi zaledwie

1

/

600

s,

jest wi´c znacznie krótszy ni˝ okres ob-
rotu nowo narodzonych pulsarów, z
czego wynika, ˝e gwiazdy neutronowe
w uk∏adzie podwójnym rzeczywiÊcie
zosta∏y rozp´dzone.

Zjawiska tego nie wyjaÊniono jednak

ca∏kowicie. Jean H. Swank z NASA
Goddard Space Flight Center, cz∏onek
zespo∏u RXTE, zwraca uwag´, ˝e tempo

obrotu gwiazd neutronowych w niektó-
rych uk∏adach podwójnych rentgenow-
skich staje si´ coraz wolniejsze. To para-
doksalne zjawisko mo˝e byç spowo-
dowane oddzia∏ywaniem magnetycz-
nym mi´dzy gwiazdà i otaczajàcym jà
dyskiem akrecyjnym, choç trzeba te˝
braç pod uwag´ przesuwanie si´
warstw materii jàdrowej w gwieêdzie.

Wszystkie te odkrycia to dopiero po-

czàtek. Swank ma nadziej´, ˝e RXTE wy-
kryje zmiany strumienia promieni X spo-
wodowane przez oscylacje powierzchni
gwiazdy neutronowej. Pozwoli∏oby to
astronomom badaç jej wewn´trznà bu-
dow´. Obserwacje gazu wirujàcego wo-
kó∏ szczególnie masywnych obiektów
mogà potwierdziç, ˝e czarne dziury na-

prawd´ istniejà. Poza tym RXTE nie
ogranicza si´ tylko do obiektów w na-
szej Galaktyce; rejestruje promieniowa-
nie odleg∏ych kwazarów, które do pew-
nego stopnia przypominajà uk∏ady po-
dwójne rentgenowskie: przypuszcza si´,
˝e w centrum kwazarów znajduje si´
czarna dziura o masie miliardy razy
wi´kszej od masy S∏oƒca – bestia, któ-
ra mo˝e po∏ykaç ca∏e gwiazdy.

Kryje si´ w tym subtelna ironia. Pro-

mieniowanie, które dziÊ dociera do nas
z kwazarów, podró˝owa∏o przez kos-
mos setki milionów lat, a nawet d∏u˝ej.
A jednak najg∏´bsze tajemnice tych
obiektów mogà zostaç rozwik∏ane do-
s∏ownie w mgnieniu oka.

Corey S. Powell

Â

WIAT

N

AUKI

Marzec 1997 17

ANTY(PO)WAGA

Podst´pny t∏uszczyk

N

a liÊcie najwi´kszych wynalazków w historii umieszczamy
zazwyczaj telefon, samochód, komputer..., no i mo˝e ter-

mos. (Zachowuje rzeczy ciep∏e ciep∏ymi, a zimne zimnymi –
skàd on wie, jak je od siebie odró˝niç?) Ale czy ludzkoÊç wy-
myÊli∏a kiedykolwiek coÊ lepszego od Êmietankowego serka? Te-
lefon to zaledwie wygodne urzàdzenie umo˝liwiajàce zamó-
wienie ciasteczek z serem. Samochód pozwala na szybki dojazd
do miejsca, gdzie mo˝na dostaç chrupiàce bajgle. Dzi´ki domo-
wym komputerom miliony ludzi mogà pracowaç, nie oddalajàc
si´ zbytnio od lodówki, w której trzymajà pyszne serki. A w ter-
mosie czeka oczywiÊcie kawa, która Êwietnie smakuje z cia-
steczkami i bajglami.

Ustaliwszy w ten sposób ponad wszelkà wàtpliwoÊç wysokà

pozycj´ Êmietankowego serka, musimy zastanowiç si´, cze-
mu s∏u˝à badania naukowe, w których ochotnicy przez 10 go-
dzin poszczà, by dostaç w nagrod´ krakersy z tym specja∏em
(co 5 minut przez godzin´) i ˝ujà je pracowicie, a˝ kremowa
g∏adkoÊç dotrze do ka˝dego kubka smakowego. Po czym wy-
pluwajà wszystko do wiadra.

Niejednego mo˝e zdziwiç, ˝e doÊwiadczenie to nie mia∏o na ce-

lu oceny psychologicznych skutków tortur. Wykaza∏o natomiast,
˝e ju˝ samo smakowanie t∏uszczu, bez jego po∏ykania, podwy˝-
sza we krwi st´˝enie triglicerydów, czyli formy, w której jest on ma-
gazynowany i transportowany w organizmie.

Wszyscy spoÊród 15 ochotników uczestniczàcych

w tych badaniach, prowadzonych przez ˝ywieniowca
z Purdue University Richarda D. Mattesa, zostali pod-
dani czterem próbom w wylosowanej kolejnoÊci. Przed
przystàpieniem do nich konieczne by∏o w∏aÊciwe
przygotowanie – ka˝dy uczestnik musia∏ po∏knàç
50 jednogramowych kapsu∏ek z olejem kroko-
szowym. W ten sposób porcja t∏uszczu, w przy-
bli˝eniu taka jak w podanym jednoczeÊnie po-
si∏ku, dostawa∏a si´ bezpoÊrednio do jelita,
nie wchodzàc w kontakt z jamà ustnà. „IloÊç
t∏uszczu stanowi∏a ekwiwalent jednej por-
cji mas∏a orzechowego produkcji
Ben & Jerry” – wyjaÊnia Mattes. Nie
by∏o to mo˝e tak przyjemne jak zje-
dzenie trzech podobnych porcji, ale
dla celów naukowych ca∏kowicie
wystarcza∏o.

Nast´pnie podejmowano w∏aÊciwe próby. Jednego dnia uczest-

nicy dostawali prawdziwy smako∏yk: serek Êmietankowy. Inne-
go – krakersy z okropnym, ca∏kowicie odt∏uszczonym serkiem.
Trzeciego dnia Mattes odstawia∏ serek i ochotnicy musieli
zadowoliç si´ samymi krakersami. Za czwartym razem wdzi´cz-
ny badacz obdarza∏ ich silnym uÊciskiem d∏oni. Analiza krwi do-
wiod∏a, ˝e poziom triglicerydów niemal si´ podwaja∏, kiedy ba-
dani prze˝uwali pe∏not∏usty serek, ale nie wtedy, gdy dostawali
jego bezt∏uszczowy zamiennik lub same krakersy.

„Nie wiemy, co jest przyczynà tego zjawiska – przyznaje Mat-

tes. – Jedna z hipotez zak∏ada, ˝e stymulacja zmys∏owa zwi´k-
sza wch∏anianie t∏uszczu w jelicie. Druga, ˝e wàtroba produ-
kuje wówczas nowe triglicerydy. Trzecia zaÊ, ˝e procesy
usuwania t∏uszczów z krwi zostajà spowolnione.” W toku sà
powtórne badania z serkiem Êmietankowym, ju˝ bez przygo-
towawczej porcji oleju krokoszowego, które majà sprawdziç
s∏usznoÊç przynajmniej tej pierwszej hipotezy.

Odkrycie Mattesa kwestionuje przekonania specjalistów od

t∏uszczu, którzy g∏oszà, ˝e substancja ta jedynie wp∏ywa na
konsystencj´ pokarmu i jest niewyczuwalna w smaku. Rzeczy-
wiÊcie, w osobnym cyklu badaƒ ochotnicy nie potrafili odró˝-
niç smaku sera pe∏not∏ustego od sera ca∏kowicie pozbawio-
nego t∏uszczu. „To jednak nie t∏umaczy naszych wyników.
Âwiadczà one o tym, ˝e mamy w jamie ustnej jakiÊ system che-
micznego wykrywania t∏uszczów” – wnioskuje Mattes. Istnie-
nie takiego systemu mia∏oby du˝e znaczenie w badaniach nad
metabolizmem, w których dotychczas nie uwzgl´dniano mo˝-
liwoÊci, ˝e t∏uszcz jest rozpoznawalny zmys∏owo.

Ustalenia te powinien równie˝ wziàç pod uwag´ przemys∏

wytwarzajàcy substytuty t∏uszczowe. JeÊli niektóre niskot∏usz-

czowe produkty b´dà zawiera∏y pewne sk∏adniki dostarcza-

jàce sygna∏y, które odbieramy jako charakterystyczne

dla t∏uszczów, to zapewne uruchomià omawiany

tu mechanizm chemosensoryczny. B´dà wi´c na-

dal doprowadzaç do uwalniania si´ zapasów t∏usz-

czów do krwi, co powoduje zwykle twardnienie

t´tnic. Z drugiej jednak strony, dzi´ki substytu-

tom ogranicza si´ pobieranie prawdziwych

t∏uszczów. Za to „z trzeciej strony”,

ka˝dy Êwietnie wie, ˝e pojadajàc
na stojàco, pogryzajàc coÊ ukrad-
kiem po pó∏nocy czy podkradajàc
jakiÊ smako∏yk z talerza wspó∏-
biesiadnika, nie konsumujemy ani
grama t∏uszczu.

Steve Mirsky

MICHAEL CRAWFORD