Barn 114 (Mai 2018): Saggitarius A*, Diwedd y Bydysawd, Genomeg, Organ newydd

Cefais wefr y mis hwn wrth clywed am ddiddordeb fy arwr gerddorol Geraint Jarman yn ffiseg y gofod. Mae mwy na brecwast astronot ar ei ffordd inni dros yr haf, mae’n debyg ! Stephen Hawking ddaeth â Thyllau Duon i sylw’r rhan fwyaf ohonom. Bydd colled ar ei ôl – yn arbennig ym myd lledaenu gwefr gwyddoniaeth i’r cyhoedd. Twll Du yw parth o’r gofod (neu ofod-amser i fod yn fanylach) sy’n cynnwys cymaint o fàs a disgyrchiant fel na fedr hyn yn oed oleuni ddianc rhagddo. Gellwch ei ddychmygu fel seren enfawr – du. Damcaniaethol oeddynt yn y 1970au, a chan nad ydynt yn tywynnu goleuni, ni welodd neb un erioed yn uniongyrchol. Ond dros yr hanner can mlynedd diwethaf cronnodd tystiolaeth bendant anuniongyrchol o fodolaeth tyllau duon. Yn sgil datblygu offer newydd, y si ar led yw y byddwn yn 2018 yn gweld cysgod neu amlinell un am y tro cyntaf, gan efelychu Interstellar a ffilmiau tebyg. Cewch ddarllen amdano yn Barn ! (Yn ôl Wikipedia, un o’r cyfeiriadau llenyddol cyntaf at bethau tebyg yw The Sword of Rhiannon gan Leigh Brackett yn 1950. Awdures Americanaidd doreithiog yn null Edgar Rice Burroughs oedd Brackett a oedd yn gweithio ar The Empire Strikes Back pan fu farw yn 1978. Beth a’i harweiniodd at arwres y Mabinogi tybed ?)

Y gred yw fod Twll Du mawr ar ganol y rhan fwyaf o alaethau’r bydysawd. Sagittarius A* yw enw un enfawr ein galaeth ni, Y Llwybr Llaethog. Gorwedd 25,640 blwyddyn golau oddi wrthym a thybir bod màs pedwar miliwn Haul ynddo. Yn Nature mis Ebrill, cyhoeddodd Chuck Hailey a’i dîm bod o leiaf ddwsin o rai llai eraill yn cadw cwmni i Sagittarius A* a thybient fod ryw 10,000 arall eto i’w darganfod yno. Côr ‘steddfod o Dyllau Duon. Ac ar ddiwedd mis Mawrth, ar wefan Astronomer’s Telegram, cyhoeddodd Ben Shappee a’i gydweithwyr o Brifysgol Hawaii arsylliad prin tybiedig o Dwll Du yn rhwygo a bwyta seren – hyn tua mil miliwn blwyddyn goleuni oddi wrthym. Mae’n debyg mai bob ryw 10,000 o flynyddoedd y byddai rhywbeth tebyg yn digwydd yn ein galaeth ni. Dros gyfnod o ychydig fisoedd neu flynyddoedd darnir y seren yn llwyr a syrth y darnau i’r Twll Du – wrth wneud hynny ceir sioe tân gwyllt sy’n debyg i ffrwydrad supernova pan fydd oes seren fawr yn dirwyn i ben. Mae supernovae yn llawer mwy cyffredin – gyda rhyw dair yn debygol pob canrif yn y Llwybr Llaethog. Sialens Shappee i’r gymuned seryddion yw ei chynorthwyo i brofi mai Twll Du, ac nid supernova, sydd yma. Ei gyfraniad yw bod lliw’r “sioe” yn las – awgrym ei bod yn boeth iawn – ac nad yw yn cynnwys lliwiau amlwg a gysylltir â metalau trymion. Supernovae yw prif ffynhonnell holl elfennau trwm y bydysawd gan gynnwys cyflenwad y ddaear a’n cyrff ni.

Diwedd un seren bellennig – sydd yn ei bedd ers mil miliwn (109) o flynyddoedd. Ond faint sydd ar ôl i’r gweddill ohonom – gan gynnwys y Twll Du a lyncodd y seren ? Yn ddiweddar aeth tri ffisegydd o Brifysgol Harvard ati i ateb y cwestiwn hwn trwy edrych ar fanylion y “Model Safonol”. Dyma’r fframwaith a dderbynnir, ers canol yr 1970au, fel y disgrifiad ffisegol mwyaf derbyniol sydd ar gael o’r Bydysawd. Cadarnhau bodolaeth Boson Higgs yn 2012 yw’r dystiolaeth bwysig ddiweddaraf am ei ddilysrwydd. (Yn anffodus, nid yw eto’n cynnwys elfennau disgyrchiant na mater ac egni tywyll. Da gwybod bod rhywbeth ar ôl i Ffisegwyr Damcaniaethau.) Gellir darllen cyfrifiad Anders Andreassen a’i gyfeillion yn Physics Review D mis Mawrth. Ei ateb yw 10139 (sef 10 a 138 o “0” er ei ôl o’i ysgrifennu’n llawn) o flynyddoedd cyn y bydd hafaliadau mathemategol y Model yn darogan y Diwedd Tawel. Fel y cydnabu’r awduron mae hyn yn amser maith IAWN ac nid oes angen edrych ar ein polisïau bywyd eto. Ond yng nghynffon y papur mae sylw a ddaliodd lygad ysgrifenwyr penawdau ledled y byd. Gan fod y Bydysawd mor fawr, gellir disgwyl i hyd yn oed bethau annisgwyl ddigwydd unrhyw adeg rywle ynddi. Yn y papur, yr enghraifft a roddir yw’r tebygolrwydd y gall y Boson Higgs, sy’n gyfrifol am fodolaeth màs, ddymchwel yn ddim ar unrhyw bwynt ac unrhyw amser yng ngofod-amser ac i’r dymchweliad hwn ledaenu megis swigen, neu rew ar gwarel o wydr, ar gyflymder goleuni ar draws y bydysawd. Darogan Andreassen a’r criw, felly, yw nad diwedd hir oer a thawel fydd ein ffawd, ond diflaniad sydyn dirybudd unrhyw bryd rhwng y foment nesaf a’r flwyddyn 10139 wrth i derfyn un o’r swigod yma ein cyrraedd.

Nid oes llawer y medrir ei wneud am sadrwydd Boson Higgs, ond mae ymchwilwyr meddygol y byd-amser hwn yn gwneud eu gorau i ymestyn ein bywydau ni. Fe’m llygad-dynnwyd gan ddau ddatblygiad o bwys y mis hwn. Un technegol – y llall yn ddarganfyddiad hynod. Bydd darllenwyr rheolaidd y golofn hon yn gwybod fy mod yn fiocemegydd â diddordeb arbennig yn natblygiadau’r “Byd DNA” dros y degawdau. Yn 2003 ar ôl 13 mlynedd a $2.7 biliwn cyhoeddwyd drafft terfynol y dilyniant dynol – sef un “cyffredinol” ein rhywogaeth. Ond mae dilyniant pob un ohonom yn wahanol, wrth reswm. Trwy fireinio technoleg y robotiaid dadansoddi, plymiodd cost a chyflymder darllen dilyniannau unigolion. Mewn adroddiad yn bioRχiv ym mis Mawrth mae tîm o Ysbyty Great Ormond Street (ei arweinydd yw’r Dr Hywel J Williams o Gaerdydd) yn adrodd sut bod bellach darllen genom babanod sâl iawn er mwyn adnabod ar fyrder glefydau etifeddol cymhleth. Y gost bellach yw £5600 y claf – dim ond ychydig dros gost diwrnod mewn uned gofal dwys – a’r canlyniad ar gael mewn 4 diwrnod ar gyfartaledd (y record byd yw oddeutu 19.5 awr). Yn Llundain bu diagnosis mewn 10 o’r 24 claf bychan. Mewn tri achos bu modd newid y driniaeth yn syth. Yn un ohonynt roedd y rhieni o dan amheuaeth o gam-drin y plentyn hyd nes y sylweddolwyd mai cyflwr prin yn gwanio organau’r bychan oedd yn gyfrifol am y symptomau. Yn ddiau, mae hwn yn ddatblygiad o bwys.

Fe all y darganfyddiad arall newid gwerslyfrau bioleg. Yn Scientific Reports ceir adroddiad gan Neil Theise a’i dîm o Efrog Newydd am ddarganfod dim llai nag organ newydd yn y corff dynol. Meinwe o ffrydiau bychain yn gorchuddio’r organau eraill yw – nid annhebyg i’r gyfundrefn lymff – yn cynnwys ryw 20% o holl hylif y corff. Fel arfer, wrth baratoi meinweoedd i’w dadansoddi credir bod yr holl gafnau bach yn gwagio gan adael yr hyn sy’n edrych fel gorchudd gwydn ac anhreiddiadwy o golagen (meinwe cyswllt y corff). Ar ôl dadansoddi’r ffrydiau mewn cleifion cancr, maentumia Theise mai dyma un o’r ffyrdd y mae celloedd cancr yn mordwyo’r corff ac y gall eu dadansoddi gynorthwyo diagnosis.

O’r mwyaf i’r lleiaf – o’r Dechrau i’r Diwedd fe fu’n fis cynhyrfus mewn gwyddoniaeth !


Pynciau: Saggitarius A*, Diwedd y Bydysawd, Genomeg, Organ newydd.


Cyfeiriadau

Saggitarius A*
A density cusp of quiescent X-ray binaries in the central parsec of the Galaxy. Charles J. Hailey, Kaya Mori, Franz E. Bauer, Michael E. Berkowitz, Jaesub Hong a Benjamin J. Hord. Nature 556, 70–73 (2018)

Diwedd y Bydysawd
Scale-invariant instantons and the complete lifetime of the standard model. Anders Andreassen, William Frost a Matthew D. Schwartz. Phys. Rev. D 97, 056006 (2018)

Genomeg
Rapid Paediatric Sequencing (RaPS): Comprehensive real-life workflow for rapid diagnosis of critically ill children. Lamia Boukhibar, Emma Clement, Wendy Jones, Suzanne Drury, Louise Ocaka, Andrey Gagunashvili, Polona Le Quesne Stabej, Chiara Bacchelli, Nital Jani, Shamima Rahman, Lucy Jenkins, Jane Hurst, Maria Bitner-Glindzicz, Mark Peters, Philip Beales a Hywel J Williams.  bioRχiv (Mawrth 19 2018)

Organ newydd.
Structure and Distribution of an Unrecognized Interstitium in Human Tissues. Petros C. Benias, Rebecca G. Wells, Bridget Sackey-Aboagye, Heather Klavan, Jason Reidy, Darren Buonocore, Markus Miranda, Susan Kornacki, Michael Wayne, David L. Carr-Locke a Neil D. Theise. Scientific Reports 8, Rhif erthygl: 4947 (2018)


<olaf  nesaf>