Le premier trou noir de Boucle d’or ; le métabolisme de Toxoplasma gondii ; pomper à la vitesse du muscle

Cette semaine : des physiciens ont mené une étude biologique, des ingénieurs ont construit une combinaison de recyclage des déchets pour les astronautes (et les cavaliers de vers), et des astronomes ont identifié le premier trou noir de masse intermédiaire connu, et il se trouve juste ici, dans notre propre arrière-cour galactique.

Pompage de l’eau

En observant que le tissu musculaire humain est composé à 70 % d’eau, des physiciens de l’Université du Michigan ont créé un modèle théorique du rôle de l’eau dans la contraction musculaire et ont rapporté que la vitesse d’un fluide à travers une fibre musculaire détermine la vitesse de contraction musculaire. Mais ils ont également découvert un type d’élasticité étrange, qu’ils appellent élasticité étrange, conformément au principe des « serpents sur un plan ». Cela permet au muscle de générer de l’énergie via des déformations tridimensionnelles, comme l’observe le gonflement perpendiculaire des muscles lorsqu’ils sont contractés dans le sens de la longueur, souvent en posant devant le miroir et en faisant référence au prix d’entrée au salon des armes à feu.

Le physicien de l’UM Suraj Shankar déclare : « Nos résultats suggèrent que même des questions aussi fondamentales que la vitesse à laquelle un muscle peut se contracter ou le nombre de façons dont un muscle peut générer de l’énergie trouvent des réponses nouvelles et inattendues lorsqu’on adopte une vision plus intégrée et holistique du muscle en tant que matériau complexe et organisé hiérarchiquement plutôt qu’un simple sac de molécules. Le muscle est plus que la somme de ses parties. »

Sortie dans l’espace sans rythme

Idéalement, les astronautes devraient profiter des sorties dans l’espace en tant qu’observateurs de la majesté dévoilée de l’univers sans avoir à porter des couches pour adultes, ce qui est indigne et dégradant. La réalité insalubre de la vie dans l’espace est que les besoins biologiques humains supplantent notre évolution en enfants des étoiles transdimensionnels et flottants, et les astronautes portent exclusivement des couches. Un autre inconvénient est que la miction lors des sorties dans l’espace contourne le système de recyclage à bord de la Station spatiale internationale et représente un déchet dans un environnement aux ressources limitées.

Des chercheurs de l’université Cornell, inspirés par les combinaisons de recyclage des déchets portées par le peuple Fremen dans les films « Dune Part One » et « Dune Two: The Squeakquel », ont développé une combinaison qui pourrait résoudre ces deux problèmes pour les futurs astronautes. Elle intègre un cathéter externe à vide qui dirige l’urine vers une unité combinée d’osmose directe et inverse et fournit un approvisionnement continu en eau potable. Il s’agit d’une description simplifiée d’un équipement beaucoup plus technique, dont vous pouvez lire les détails ici.

Ève parasite

Toxoplasma gondii est un parasite responsable d’une maladie incurable et potentiellement altérant le comportement appelée toxoplasmose. Il se reproduit chez les félins et cherche à infecter les rongeurs pour les rendre plus réceptifs aux chats. Il n’existe pas de vaccin contre la toxoplasmose, en partie parce que les mécanismes biologiques de l’infection sont peu étudiés. Une équipe de l’Université du Wisconsin-Madison a donc mené une étude d’imagerie optique pour mieux la comprendre. Ils ont utilisé une technologie non invasive appelée imagerie métabolique optique afin de surveiller l’activité métabolique au sein des cellules en temps réel.

Ils ont rapporté qu’au cours de l’infection, les cellules hôtes sont devenues plus oxydées et que la durée de vie du NAD(P)H a augmenté, ce qui donne de l’énergie au parasite pendant la réplication. Ils ont également découvert une dynamique dans l’interaction de T. gondii avec la surface de la cellule hôte, à laquelle ils ont appliqué le nom vaguement révoltant de « baiser et cracher ».

« Une cellule peut être infectée alors que les cellules qui l’entourent ne le sont pas, explique la scientifique Gina Gallego-Lopez. On dirait que le parasite « embrasse » ces cellules, puis injecte des protéines, en les embrassant et en les crachant », explique-t-elle. « À notre grande surprise, nous avons pu observer des changements similaires à ceux de l’infection complète. Il semble donc qu’un simple « baiser » du parasite suffise à induire des changements dans la cellule hôte. »

Un nouveau trou noir vient d’apparaître

Omega Centauri est un amas globulaire situé dans la galaxie de la Voie Lactée, à 17 090 années-lumière du Soleil et visible depuis le ciel austral. Ce regroupement gravitationnellement lié de 10 millions d’étoiles est l’amas globulaire le plus massif de notre galaxie. Les scientifiques pensent qu’il s’agit du noyau survivant d’une autre galaxie qui a été capturée par la Voie Lactée et dépouillée de ses populations d’étoiles extérieures. Depuis des années, les astronomes spéculent que s’il s’agit bien du noyau d’une galaxie, Omega Centauri pourrait contenir un trou noir central.

Des chercheurs de l’Institut Max Planck d’astronomie ont confirmé cette hypothèse en étudiant en détail les trajectoires stellaires au sein de l’amas. Ils ont compilé un catalogue massif des mouvements des étoiles d’Omega Centauri, en calculant les vitesses de 1,4 million d’étoiles à partir de 500 images du télescope Hubble. Ils ont finalement concentré leur attention sur sept étoiles rapides de la région centrale, dont les vitesses et les mouvements ne pouvaient être expliqués que par un corps gravitationnel invisible.

Voici la partie intéressante : ce trou noir représente un chaînon manquant entre les trous noirs de masse stellaire et les trous noirs supermassifs – un trou noir de masse intermédiaire, qui a été prédit mais jamais observé auparavant. La raison pour laquelle il est beaucoup plus petit que les trous noirs que l’on trouve normalement dans le cœur des galaxies est qu’Omega Centauri lui-même est figé dans le temps – avec sa population stable d’étoiles centrales et l’absence d’une population d’étoiles extérieures, le trou noir ne peut pas se nourrir et augmenter sa masse.

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