Projekt CanSERV - akcelerátor poznatků v personalizované onkologii
CanSERV - Špičkové služby v rámci pokročilé personalizované medicíny - Pro vědce zaměřené na rakovinu ZDARMA - prodlouženo do 25.5.2023
Aktuality
Zajímavosti
-
Z velmi vzdálených galaxií
Vědecké sdružení provozující astročásticovou Observatoř Pierra Augera v Argentině zveřejnilo 22. září 2017 zásadní vědeckou publikaci v prestižním časopise Science. V této práci jsou prezentovány experimentální důkazy toho, že částice kosmického záření s extrémně vysokými energiemi (milión krát vyššími, než jaké dokážeme připravit na největším pozemském urychlovači LHC) k nám přilétají ze zdrojů mnohem vzdálenějších než jakákoliv část naší Galaxie. Již od doby, kdy byla v 60. letech minulého století potvrzena existence částic kosmického záření s energiemi dosahujícími až několik joulů, si vědci kladli otázku, zda se zdroje těchto částic nacházejí v naší Galaxii nebo mimo ni. Padesát let stará záhada byla nyní vyřešena za pomoci částic se střední energií 2 jouly, zaznamenaných největší observatoří kosmického záření, jaká byla kdy postavena, což je právě Observatoř Pierra Augera. Jak bylo zjištěno, částic s tak velkou energií přilétá z jedné strany oblohy přibližně o 6 procent více než z protilehlé a směr tohoto přebytku se odchyluje o 120 stupňů od směru ke středu naší Galaxie. Profesor Karl-Heinz Kampert z univerzity ve Wuppertalu, mluvčí Observatoře Pierra Augera, k objevu říká: „Nyní jsme výrazně blíže k vyřešení záhady původu těchto podivuhodných částic. To je pro astrofyziku otázka značného významu. Naše pozorování přinášejí přesvědčivý důkaz, že místa urychlení částic na tak velké energie se nacházejí mimo naší Galaxii.“ Profesor Alan Watson z univerzity v Leedsu, emeritní mluvčí sdružení, se domnívá, že nový výsledek je „jeden z nejvíce vzrušujících, které jsme na Observatoři Pierra Augera získali, a navíc takový, který řeší problém, na nějž jsme se spolu s Jimem Croninem zaměřovali, když jsme před 25 lety společně navrhovali stavbu Observatoře.“ Umělcovo zpracování obrazu spršky kosmického záření dopadající do Čerenkovova detektoru na Observatoři Pierra Augera (credit: A. Chantelauze, S. Staffi, L. Bret). Částice kosmického záření jsou jádra chemických prvků od vodíku (v tom případě jde o jednotlivé protony) po jádra železa. V oblasti energií nad 2 jouly je četnost jejich příletu nízká, jen v řádu 1 částice na kilometr čtvereční za rok, což odpovídá asi jedné částici na plochu fotbalového hřiště za století. Tak vzácné částice můžeme detekovat jen prostřednictvím spršek sekundárních částic – elektronů, hadronů, fotonů a mionů – které se produkují v interakcích s jádry atomů v zemské atmosféře. Takové spršky se šíří vzduchem téměř rychlostí světla a mají podobu jakéhosi disku či „talíře“ o průměru až několik kilometrů. Obsahují přes deset miliard částic. Na Observatoři Pierra Augera jsou částice z těchto spršek detekovány s využitím Čerenkovova záření, které vyprodukují v několika z 1600 detektorů rozmístěných na ploše 3000 čtverečních kilometrů v západní Argentině. Každý takový detektor obsahuje 12 tun vody, v níž se Čerenkovovo záření při průletu částic vytváří; pokrytá plocha odpovídá přibližně rozloze Karlovarského nebo Libereckého kraje. Časy příletů částic do jednotlivých detektorů se měří s vysokou přesností za pomoci systému GPS, což umožňuje určit směr příletu původní částice kosmického záření s přesností jednoho stupně. Fyzikové na Observatoři Pierra Augera studovali více než 30 tisíc částic kosmického záření a odhalili anizotropii jejich směru příletu mířící do míst, kde se nachází relativně velké množství vzdálených galaxií. Statistická významnost pozorování je 5,2 standardní odchylky, to odpovídá pravděpodobnosti náhody přibližně 1 ku 5 milionům. Přestože tento objev jasně ukazuje na extragalaktický původ částic, konkrétní zdroje kosmického záření z něj vyvozovat nelze – ukazuje pouze na širší část oblohy, z níž částice pocházejí, neboť i při takto velkých energiích mohou být po cestě od zdroje k nám odkloněny magnetickými poli ve vesmíru až o několik desítek stupňů od jejich původního směru letu. Žádná z realistických konfigurací galaktického magnetického pole ovšem neodpovídá situaci, kdy by zdroje záření ležely v rovině Galaxie nebo v jejím středu, musí tedy být nutně extragalaktického původu. V přírodě se vyskytují částice kosmického záření s ještě většími energiemi, než má většina částic využitých v této studii, některé až s energií dobře odpáleného tenisového míčku. Odchylky v letu těchto částic způsobené magnetickými poli jsou menší, a tak by směry jejich příletu měly lépe ukazovat na místa jejich původu. Takové částice jsou však ještě vzácnější a výzkumy snažící se odhalit jejich zdroje stále probíhají. Schopnost určit, o jaký druh částice jde, je v takovém výzkumu klíčová a právě tu výrazně zlepší probíhající modernizace Observatoře. Na stavbě a provozu Observatoře Pierre Augera se podíleli a podílejí i čeští vědci téměř od samého začátku experimentu. Konkrétně jde o pracovníky Fyzikálního ústavu AV ČR, v. v. i., Univerzity Karlovy v Praze a Univerzity Palackého v Olomouci. Nejvýznamnějším českým příspěvkem ke stavbě Observatoře byla dodávka a instalace zrcadel pro více než polovinu dalekohledů fluorescenčního detektoru. Čeští vědci se však podílejí a i na dalších úkolech, jako je zajišťování provozu Observatoře, analýza dat především z hlediska hledání zdrojů kosmického záření a určování druhů přilétajících částic, ale i sledování průzračnosti atmosféry a dalších technických parametrů experimentu. Tato publikace je již druhá práce Observatoře v časopisu Science, ta první byla na titulní stránce v listopadu roku 2007. Účast České republiky na Observatoři Pierra Augera je dlouhodobě podporována MŠMT ČR. V současné době se jedná o projekt velkých infrastruktur MŠMT ČR LM2015038 a EU-MŠMT CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_013/0001402. Analýza dat je podporována projektem MŠMT ČR LG15014. Dušan Mandát, Petr Trávníček Text převzatý z FZÚ
-
Prototyp teleskopu CTA – SST-1M úspěšně pohlédl na nebe
Ve čtvrtek 31. srpna 2017 při testování v Ústavu jaderné fyziky Polské akademie věd (IFJ-PAN) v Krakově zaznamenal prototyp dalekohledu SST-1M (plánovaná součást budoucí observatoře Cherenkov Telescope Array – CTA) první události s vysokoenergetickými fotony přilétajícími z vesmírných zdrojů. SST-1M je navržen jako jeden z malých teleskopů CTA (SST – Small-Sized Telescopes), který detekuje vysokoenergetické fotony s energiemi od 1 do 300 TeV (teraelektronvoltů). Po instalaci polské mechaniky teleskopu a zrcadlových segmentů dodaných českými pracovišti a po adjustaci optického systému olomouckými odborníky byla na sklonku srpna v Krakově instalována kamera dodaná Univerzitou v Ženevě. Bylo třeba otestovat elektroniku a prověřit bezpečnost provozu teleskopu v podmínkách místní atmosféry s vysokou vlhkostí. Na instalaci kamery se můžete podívat zde: https://youtu.be/WJzN9poS-Bw V noci z 31. srpna na 1. září se operátoři v Ženevě dálkově připojili k ovládání dalekohledu a začali sledovat dva zdroje emitující fotony gama (dvě černé díry) pomocí digitální kamery teleskopu. Během několika vteřin byly nastaveny souřadnice prvního zdroje a teleskop se přesunul do směru pozorování. I přes světlo Měsíce a parazitní světlo z města bylo pomocí kamery pořízeno více než 5 milionů záznamů událostí a 330 GB dat za méně než 1,5 hodiny prvního testovacího provozu. Jednu z mnoha prvních zachycených událostí můžete sledovat zde: http://www.isdc.unige.ch/~lyard/FirstLight/FirstLight_slowHD.mov „I když je stále potřeba dodatečné ladění a musí proběhnout další hodiny provozu před tím, než bude možné jasně posoudit skutečný výkon a schopnosti teleskopu SST-1M, je to důležitý milník pro náš projekt a jeho členy, kteří pět let tvrdě pracovali na designu a laboratorním testování, aby dosáhli tohoto úspěchu ,“ uvedla profesorka Teresa Montaruli, vedoucí projektu SST-1M. Tým teleskopu SST-1M tvoří pracovníci 12 institucí z 5 zemí (Česká republika, Irsko, Polsko, Švýcarsko a Ukrajina). Projekt je veden Ženevskou univerzitou (vedoucí projektu prof. T. Montaruli, projektový manažer Dr. D. della Volpe, elektronika M. Heller). Kontrolu kvality zajišťuje je M. Stodulská, IFJ-PAN. Za systém optiky teleskopu je zodpovědný český partner (SLO FZÚ AV ČR a UP Olomouc, vedoucí pracovní skupiny optiky M. Pech). Polští partneři navrhli a postavili montáž teleskopu, její ovládání a plně digitální elektroniku kamery (vyvinutou především Ing. K. Zietarou). Český partner zajišťuje optiku teleskopu a mj. dodává a testuje zrcadlové segmenty. Švýcarští partneři navrhli a realizovali mechaniku kamery a detekční systém založený na nové technologii využívané v astronomii vysokoenergetických fotonů gama – silikonových fotonásobičích (SiPMs). SST-1M je jedním z trojice navrhovaných teleskopů SST, které jsou konstruovány a testovány pro instalaci na jižní observatoři CTA. Využívá zrcadlovou plochu o průměru 4 m (ohnisková vzdálenost 5,6 m) sestavenou z šestiúhelníkových segmentů. Kamera teleskopu (na obrázku vpravo) využívá přibližně 1300 pixelů citlivých na světlo v ultrafialové oblasti (SiPMs s časovým rozlišením řádově 500 pikosekund) pro konverzi světla na elektrický signál, který je pak digitalizován a zaznamenán. Teleskopů SST bude na CTA více než všech ostatních typů teleskopů. Budou rozmístěny na ploše několika čtverečních kilometrů na observatoři na jižní polokouli (Chile – Paranal). Vzhledem k tomu, že spršky sekundárních částic generované vysokoenergetickými fotony gama (energie v rozmezí několika TeV až 300 TeV) produkují velké množství čerenkovského světla, postačí vybudovat dalekohledy s malou zrcadlovou plochou. Velké množství teleskopů SST rozložené na velké ploše zajistí CTA schopnost detekovat záření gama s vysokými energiemi. Česká účast na projektu SST-1M Odborníci z České republiky, konkrétně z Fyzikálního ústavu AV ČR (FZÚ), Společné laboratoře optiky UP Olomouc a FZÚ AV ČR (SLO) a z Univerzity Karlovy, se podílejí na vývoji teleskopu SST-1M již od roku 2015. Český partner byl přizván na základě předchozích zkušeností s podobnými projekty (Pierre Auger Observatory, CAT, CELESTE aj.) ke spolupráci na designu, testování, optimalizaci a budování tohoto typu teleskopu. Mgr. Miroslav Pech, Ph.D., je vedoucím skupiny odpovědné za celou optickou část tohoto teleskopu. Český tým dodává velké zrcadlové segmenty (vyráběné v laboratořích SLO Olomouc). Jsou to hexagonální skleněné segmenty potažené tenkou reflexní vrstvou optimalizovanou na ultrafialovou oblast elektromagnetického spektra. V ČR se dále provádějí optické simulace, optimalizace, navrhují a vytvářejí se podpůrné systémy a metody pro správnou funkci teleskopu. Vyvíjejí se nové postupy adjustace a kontroly pozic a orientace jednotlivých zrcadlových segmentů. ČR se také podílí na vývoji pointace a kontroly stability celého optického systému. Účast ČR je zajištěna MŠMT ČR v rámci projektu velkých infrastruktur LM2015046 a EU-MŠMT CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_013/0001403. Další projekt MŠMT ČR LTT17006 podporuje nyní probíhající vědecké analýzy prvních dat prototypu. Dušan Mandát, Petr Trávníček Text převzatý z FZÚ
-
Na tokamaku COMPASS se konala mezinárodní letní škola fyziky plazmatu SUMTRAIC
Na Tokamaku COMPASS v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR proběhla na přelomu srpna a září dvoutýdenní mezinárodní letní škola experimentální fyziky plazmatu SUMTRAIC (Summer Trainning Course). Této každoroční akce se účastnilo 16 univerzitních studentů ze 7 zemí (Švédsko, Rusko, Maďarsko, Itálie atd.), přičemž zájem zahraničních studentů tradičně převyšuje kapacitu kurzu. Studenti jsou rozděleni do několika skupin podle témat a pod dohledem vědeckých pracovníků pracují na zadaných úkolech a přímo se účastní experimentu na tokamaku COMPASS. Jejich úkolem bylo splnit výzkumné úkoly a výsledky své práce na závěr prezentovat a obhájit. Výhodou těchto akci je tak nejen kontakt s reálným vědeckým prostředím a konzultace s odborníky, ale také možnost okusit práci vědců a atmosféru vědeckého pracoviště. Mezinárodní letní a zimní školy experimentální fyziky a provozu tokamaku patří k akcím, které mají dlouhou historii i mezinárodní renomé. Absolvovalo je během poslední dekády již nespočet studentů a mladých vědců z celého světa. „Pro studenty se jedná ve světovém měřítku o jedinečnou možnost, jak se seznámit s reálným prostředím tokamaku a získat praktické znalosti o přípravě experimentů, provozu velké mezinárodní výzkumné infrastruktury, analýze naměřených dat a zejména pak zkušenosti z prezentace výsledků“, vysvětluje RNDr. Radomír Pánek, Ph.D., ředitel Ústavu fyziky plazmatu AV ČR. Vzdělávání a odborná příprava nové generace vědeckých pracovníků a inženýrů tvoří důležitou součást přípravy a realizace pokročilých jaderných systémů – budoucích zdrojů energie, jako je např. projekt mezinárodního tokamaku ITER.
-
Postoje veřejnosti ke klimatické změně – ESS 8 na Vědeckém klimatickém fóru
Dne 30. srpna 2017 se v kanceláři OSN, Železná 24, Praha 1 uskutečnilo Vědecké klimatické fórum, které reflektovalo vědecké, politické i mediální trendy týkající se změny klimatu. Na fóru vystoupili Mgr. et. Mgr. Klára Plecitá, PhD., Sociologický ústav AV ČR, výsledky mezinárodního šetření European Social Survey Round 8 (postoje české veřejnosti ke klimatické změně) Mgr. Renata Svobodová, FSS Masarykovy univerzity, výsledky výzkumu Změny klimatu očima české veřejnosti Mgr. Alexander Ač, PhD., CzechGlobe, současné globální diskuse vědců o změně klimatu (komentář publikovaný v Nature aj.) Komentáře RNDr. Radim Tolasz, PhD., ČHMÚ, IPCC PhDr. Taťána Míková, Česká televize Úvod diskuse Prof. RNDr. Bedřich Moldan, CSc., COŽP, stav a perspektivy debaty o změně klimatu v ČR Moderátorem setkání byl Michal Broža, vedoucí kanceláře OSN ESS CZ
-
Pozvánka na Workshopy – „Nanoindentace“ + AFM
Workshopy se konají ve dnech 11.-15.září 2017 v Brně v laboratořích CEITEC Nano. Více informací a přihlášky na nano.ceitec.cz
-
Probes & Drugs – portál, který šetří čas
Svět je nabitý informacemi, valí se na nás ze všech stran. Jak ale najít ty pravdivé, jak se vyvarovat polopravd a lží? Jak informace správně zkombinovat, aby výsledný úsudek dával správný smysl? S těmito problémy se potýkáme všichni, ovlivňuje to naše rozhodování, náš úsudek. Taková analýza zabere mnohdy daleko více času, než jsme si původně mysleli. Na Ústavu molekulární genetiky AV ČR vyvinuli webový portál, který výrazně usnadní práci s informacemi nejen vědcům, kteří se primárně zabývají chemickými sloučeninami a jejich účinkem na živé organismy. Portál s jednoduchým, ale výstižným názvem “Probes & Drugs” (do češtiny přeložitelným jako Próby a léky) v současné době obsahuje více než 30 000 sloučenin a číslo stále narůstá. Na jednom místě jsou zde shromážděna veřejně dostupná data o těchto sloučeninách, která jsou jinak roztroušena v různých databázích po světě, často velmi těžko dohledatelná. Jedná se především o biologicky aktivní látky, u kterých je již buď částečně či úplně známá aktivita vůči různým proteinům, v konkrétních biologických systémech či jejich terapeutický účinek. Zatímco léky jsou jasně popsané a k užívání schválené sloučeniny, chemické próby nebo, chcete-li, sondy se běžně používají ke studiu funkcí genů, ověřování cílových molekul či k popsání buněčných procesů, a jejich biologická aktivita je popsána mnohdy pouze částečně. V databázi najdeme struktury jednotlivých sloučenin, případně informace s jakými dalšími látkami je možné danou sloučeninu nahradit. Samotný portál využívá data o těchto sloučeninách a různě je kombinuje podle požadavků uživatelů. Někdo by mohl namítnout, že není přece tak výjimečné či obdivuhodné, že si někdo dal práci nashromáždit všechna dostupná data „pod jednu střechu“, ale jak uvádí Petr Bartůněk, vedoucí týmu, který tuto databázi připravil a spravuje: „Kouzlo Probes & Drugs spočívá hlavně v tom, že na jedno až dvě kliknutí myší můžete během několika sekund (minut) nalézt souvislosti mezi sloučeninami, ke kterým jste se dříve dopracovali po dlouhých hodinách prosezených u svých počítačů. Naše databáze tak vědcům ušetří mnoho času. A navíc, díky promyšlenému jednoduchému uživatelskému designu mohou v databázi hledat a poměrně rychle se zorientovat i naprostí laici, kteří viděli chemický vzorec naposledy na základní škole.“ Bohužel se stává, že informace o chemických próbách, které jsou uváděny v databázích, mohou být zastaralé či v horším případě i chybné, ale přesto jsou nadále vědeckou komunitou používané. Jak vysvětluje Ctibor Škuta, doktorand z týmu Petra Bartůňka: „Probes & Drugs se snaží tyto chybně uváděné informace o chemických próbách eliminovat. To je velmi důležité, protože tak lze předejít omylům a mnoha vědcům ušetřit čas a případně i peníze. Naši databázi samozřejmě neustále aktualizujeme o nejnovější data. “ Důležitost Probes & Drugs portálu byla stvrzena přijetím vědeckého článku, který jej popisuje, do prestižního časopisu Nature Methods (článek vyjde v jeho srpnovém čísle). Samotný portál se otevřel svým uživatelům 26. 7. 2017 a jen čas ukáže, nakolik si budou vědci Probes & Drugs cenit, jak hojně portál budou využívat ke svým úvahám, jak často se k němu budou vracet. Nezbývá než popřát jejím tvůrcům hodně pozitivních zpětných vazeb a hodně citací “Probes & Drugs”. Kontakt: RNDr. Petr Bartůněk, CSc., CZ-OPENSCREEN, Ústav molekulární genetiky AV ČR, v.v.i.; tel: 241063117, e-mail: bartunek@img.cas.cz Tisková zpráva CZ-OPENSCREEN Velká výzkumná infrastruktura CZ-OPENSCREEN