Detektor LIGO pemenang Hadiah Nobel dan 70 teleskop lainnya bekerja sama merekam untuk pertama kalinya bagaimana dua bintang neutron melebur menjadi satu. Menurut Science, ini adalah terobosan ilmiah paling signifikan di tahun 2017.
10 teratas juga termasuk sepupu yang sebelumnya tidak diketahui, pengobatan baru untuk penyakit serius, cara baru untuk memperbaiki gen, dan informasi tentang asal mula spesies kita yang jauh lebih kuno.
1. Tabrakan bintang neutron
Detektor LIGO sekali lagi menunjukkan bahwa era yang sama sekali baru telah dimulai dalam astronomi. Pada 17 Agustus tahun ini, ia merekam sinyal terkuat yang pernah ada, yang berasal dari dua bintang neutron yang menyatu di galaksi yang berjarak 130 juta tahun cahaya.
Detektor LIGO menduduki peringkat nomor satu dalam daftar terobosan ilmiah terbesar tahun lalu, dan tahun ini Hadiah Nobel dalam fisika jatuh ke tangan Rainer Weiss, Barry Barish, dan Kip Thorne untuk pekerjaan mereka dengannya.
Fisikawan dan astronom Amerika Kip Thorne.
Tapi acara 17 Agustus layak mendapat tempat pertama lainnya. LIGO sebelumnya merekam gelombang gravitasi dari empat tabrakan lubang hitam. Kali ini, untuk pertama kalinya, para astronom melihat tabrakan dua bintang bercahaya, yang juga dapat direkam oleh teleskop biasa, dan segera mengirimkan pesan kepada rekan-rekan mereka di seluruh dunia: sesuatu yang menarik sedang terjadi di langit berbintang.
Video promosi:
LIGO dan detektor gelombang gravitasi Virgo Eropa, serta sekitar 70 teleskop berbeda, mengikuti tarian kematian dua bintang neutron dan kaskade cahaya, emas, platinum, dan elemen berat lainnya, yang ketika bertabrakan, terlempar ke luar angkasa.
Bintang neutron sangat padat, mereka seperti inti atom raksasa berdiameter 10 kilometer dan beratnya bisa satu setengah kali lebih besar dari Matahari. Sekarang, untuk pertama kalinya, para astronom mendapat kesempatan untuk menguji teori mereka tentang seberapa berat unsur-unsur terbentuk selama tumbukannya.
Gelombang gravitasi yang diukur oleh LIGO dan Virgo hanyalah riak kecil di angkasa yang terdiri dari benda-benda angkasa yang sangat berat. Kemampuan untuk mengukurnya memberikan akses ke pengetahuan yang benar-benar baru, seolah-olah kami menghubungkan suara ke film bisu tentang orkestra simfoni. Pada tanggal 17 Agustus, untuk pertama kalinya, suara dari LIGO dan Virgo ini digabungkan dengan gambar yang diperoleh di observatorium lain, dan kami dapat mendengar potongan pertama dari keseluruhan konser alam semesta.
2. Kera besar baru dalam keluarga
Tahun ini kami memiliki sepupu baru - orangutan yang sebelumnya tidak dikenal yang tinggal di Sumatera bagian utara. Hingga saat ini, enam spesies telah diklasifikasikan sebagai kera besar: simpanse, simpanse kerdil, dua spesies gorila, serta orangutan Kalimantan (Pongo pygmaeus) di Kalimantan dan orangutan Sumatera (Pongo abelii) di Sumatera. Spesies baru yang disebut Orangutan Tapanul (Pongo tapanuliensis) ini hidup di seberang Danau Toba, hanya seratus kilometer dari orangutan Sumatera, dan berbeda secara genetik dan perilaku. Tampaknya yang tertua dari ketiganya. Hanya 800 perwakilan dari spesies ini yang tersisa di alam, dan keberadaan mereka terancam oleh rencana pembangunan bendungan.
Seekor orangutan bernama Pacquiao dengan pemilik Kebun Binatang Malabon di Manila, Filipina.
3. Memfilmkan kehidupan pada tingkat atom
Fakta bahwa terobosan tersebut, yang diberi penghargaan tahun ini oleh Komite Nobel, memasuki sepuluh besar Sains, sangat tidak biasa. Ini biasanya memakan waktu panitia lebih lama. Tapi tahun ini dalam sepuluh besar - tidak hanya acara yang ditandai dengan Hadiah Nobel dalam bidang fisika, tetapi juga mikroskop krioelektron, dasar penciptaannya diletakkan oleh para pemenang hadiah dalam bidang kimia. Berkat teknologi ini, para ilmuwan dapat memeriksa molekul seluler hingga ke tingkat atom yang tidak dapat dibedakan oleh mikroskop lain, dan bahkan membuat film dari momen individu ini untuk menunjukkan bagaimana molekul bergerak dan berinteraksi satu sama lain.
4. Ahli biologi berbagi artikel
Fisikawan diikuti oleh ahli biologi yang telah menemukan cara untuk saling berbagi artikel ilmiah yang tidak diterbitkan. Berlangganan publikasi ilmiah itu mahal, dan butuh waktu lama sebelum hasil karyanya sampai di sana. Untuk karya di bidang fisika, matematika dan astronomi, database arXiv sudah ada sejak tahun 1991. Di sana, setiap orang dapat dengan cepat mengakses hasil karya dan menyampaikan kritik yang membangun sebelum penulis mengirimkan artikel untuk tinjauan formal ke publikasi ilmiah. Tahun ini, sebuah proyek untuk pangkalan serupa bagi ahli biologi bernama bioRxiv mendapatkan momentumnya.
5. Perbaiki gen
Ada hingga 60 ribu kelainan genetik yang diketahui terkait dengan penyakit manusia. Hampir 35.000 di antaranya dijelaskan oleh satu kesalahan dalam satu blok senyawa dari kode genetik A, C, G, dan T. Gunting genetik Crispr, yang menempati peringkat pertama dalam peringkat Science 2015, dapat memotong dan mengisolasi suatu gen, tetapi jauh kurang cocok untuk untuk mengganti satu "huruf" dari kode genetik. Ilmuwan di Universitas Harvard telah menciptakan alat baru yang memungkinkan Anda untuk secara kimiawi mengubah C yang salah menjadi T, dan kemudian G yang salah menjadi A. Sekelompok ilmuwan dari Broad Institute berhasil melakukan hal yang sama dengan "sepupu" molekul DNA - RNA.
6. Perawatan yang tidak tergantung di mana kanker mengintai
Pembrolizumab obat kanker (dipasarkan dengan nama Keytruda) telah disetujui di AS pada bulan Mei. Tampaknya tidak terlalu luar biasa. Obat tersebut telah disetujui untuk pengobatan melanoma ganas, misalnya. Tapi sekarang bisa digunakan untuk semua bentuk kanker jika pasien memiliki mekanisme yang tidak berfungsi yang memperbaiki kesalahan yang terjadi saat menyalin DNA kita. 86 pasien sakit kritis dengan 12 jenis kanker menerima pengobatan pembrolizumab, dan lebih dari setengahnya, tumor mereka menyusut. Penemuan ini dapat mengarah pada pembuatan strategi pengendalian kanker baru.
7. Atmosfer bumi 2,7 juta tahun yang lalu
Ada gelembung di es Antartika, yang mengawetkan udara masa lalu. Ilmuwan telah berhasil mengebor 2,7 juta tahun es, 1,7 juta tahun lebih tua dari catatan sebelumnya. Es mengacu pada periode ketika fluktuasi antara zaman es dan pemanasan baru saja dimulai, dan analisis awal menunjukkan bahwa proporsi karbon dioksida di atmosfer jauh lebih rendah daripada sekarang. Para ilmuwan sekarang ingin mengebor es berusia lima juta tahun, yang berasal dari masa ketika jumlah gas rumah kaca hampir sama dengan saat ini.
Penguin kaisar di atas bongkahan es terapung di Antartika.
8. Homo sapiens lebih tua dari yang kita duga
Tahun ini, gagasan tentang tempat dan waktu kemunculan spesies kita telah berubah. Sampai sekarang, fosil tertua yang diyakini milik Homo sapiens berasal dari Ethiopia berusia 200 ribu tahun, tetapi nenek moyang kita tampaknya sudah ada 300 ribu tahun yang lalu di wilayah Maroko saat ini. Ini dibuktikan dengan tengkorak dan peralatan yang ditemukan di gua Jebel Irhud, seratus kilometer sebelah barat Marakesh. Penambang menemukan tengkorak di sana pada tahun 1961, tetapi sampai antropolog Jean-Jacques Hublin melakukan penggalian baru, diyakini bahwa tengkorak tersebut lebih muda dan milik Neanderthal Afrika.
9. Terobosan dalam terapi gen
Atrofi sumsum tulang belakang adalah penyakit yang menghancurkan. Anak-anak dengan bentuk paling parah dari tipe pertama paling sering meninggal sebelum mereka mencapai usia dua tahun. Fungsi otot berangsur-angsur berkurang dan pada akhirnya anak-anak kehilangan kemampuan untuk bernapas sendiri. Tapi sekarang ada harapan. Dari 12 anak yang menerima terapi gen dosis tinggi, semua kecuali satu mampu makan, duduk dan berbicara. Dua orang mulai berjalan.
Dan ini bukan satu-satunya terobosan dalam terapi gen dalam setahun. Misalnya, seorang anak laki-laki menerima perawatan kulit baru dan dua perawatan kanker darah disetujui yang mengoptimalkan sel kekebalan pasien itu sendiri.
10. Detektor neutrino kecil
Neutrino adalah partikel kecil tak bermuatan yang beratnya kurang dari sepersejuta elektron dan dapat dengan bebas melewati seluruh Bumi. Oleh karena itu, sangat sulit untuk mempelajarinya. Hingga saat ini, detektor besar diperlukan seperti Super-Kamiokande, tangki baja raksasa yang berisi 50.000 ton air ultra murni di sebuah tambang di Jepang, atau IceCube, yang menggunakan kilometer kubik untuk menyelidiki partikel-partikel ini. Es Antartika. Tahun ini, para ilmuwan dapat melihat neutrino menggunakan jenis detektor yang benar-benar baru, yang cukup mobile dan beratnya lebih dari 14 kilogram.
Observatorium IceCube Neutrino terletak di sekitar Kutub Selatan di Antartika. Foto arsip.
Kegagalan ilmiah tahun ini
Bahkan sebelum Donald Trump mengambil alih sebagai Presiden Amerika Serikat, banyak ilmuwan menyatakan keprihatinan yang besar tentang hubungannya dengan sains. Dan ini tidak berlebihan. Pada tahun pertamanya menjabat, Trump memutuskan, antara lain, bahwa Amerika Serikat harus menarik diri dari perjanjian iklim Paris, membuat orang-orang memusuhi sains sebagai pemimpin, misalnya, departemen lingkungan, dan memotong dana yang dialokasikan untuk sains. Selain itu, dia belum menunjuk dirinya sendiri sebagai penasihat ilmiah. Tetapi semua ini juga mengarah pada fakta bahwa para ilmuwan dari seluruh dunia pergi ke Pawai Pertahanan Ilmu Pengetahuan, yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Kegagalan lainnya termasuk pengabaian upaya untuk menyelamatkan lumba-lumba California dari kepunahan dan informasi tentang pelecehan seksual di komunitas ilmiah.
Maria Gunther, Amina Manzoor
