AstroVox :: Επισκόπηση Θ.Ενότητας - Σκοτεινή ύλη.
Κεντρική σελίδα του AstroVox AstroVox
Η ερασιτεχνική αστρονομία στην Ελλάδα
 
 Κεντρική ΣελίδαΚεντρική Σελίδα   FAQFAQ   ΑναζήτησηΑναζήτηση   Κατάλογος ΜελώνΚατάλογος Μελών    ΑστροφωτογραφίεςΑστροφωτογραφίες   ΕγγραφήΕγγραφή 
  ForumForum  ΑστροημερολόγιοΑστροημερολόγιο  ΠροφίλΠροφίλ   ΑλληλογραφίαΑλληλογραφία   ΣύνδεσηΣύνδεση 

Αστροημερολόγιο 
Σκοτεινή ύλη.
Μετάβαση στη σελίδα Προηγούμενη  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
 
Δημοσίευση νέας  Θ.Ενότητας   Απάντηση στη Θ.Ενότητα    AstroVox Forum Αρχική σελίδα -> Αστρο-ειδήσεις
Επισκόπηση προηγούμενης Θ.Ενότητας :: Επισκόπηση επόμενης Θ.Ενότητας  
Συγγραφέας Μήνυμα
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 12/12/2019, ημέρα Πέμπτη και ώρα 11:30    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Οι επιστήμονες βρήκαν μόνο σκοτεινή ύλη στο Κέντρο του Γαλαξία; Cheesy Grin
Βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία, μια φωτεινή εκπομπή ακτίνων γάμμα - τα πιο υψηλής ενέργειας κύματα στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα που παράγεται συνήθως από σουπερνόβα και είναι από καιρό ένα μυστήριο για τους φυσικούς. Οι επιστήμονες είχαν προηγουμένως αρνηθεί ότι η σκοτεινή ύλη ήταν πίσω από το ενεργειακό πλεόνασμα, αλλά τώρα βρήκαν στοιχεία ότι είναι τελικά το μυστήριο. Τα νέα ευρήματα εμφανίζονται στο Physical Review Letters
Στις περισσότερες άλλες θέσεις του Γαλαξία, οι επιστήμονες κατανοούν την πηγή των ακτίνων γάμμα. Αλλά στο κέντρο του Γαλαξία, μια λάμψη των ακτίνων γάμμα - επίσης γνωστή ως GCE, έχει καταστεί ανεξήγητη.
Οι εν λόγω εξηγήσεις

Δύο εξηγήσεις πήραν το προβάδισμα. Κάποιος ήταν ότι οι πάλσαρ, τα υψηλής ενέργειας, τα περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων, παράγουν το πλεόνασμα. Το 2015, μια ομάδα MIT-Princeton υποστήριξε αυτή τη θεωρία, αναλύοντας τις παρατηρήσεις που έλαβε το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi Gamma-ray. Χρησιμοποιούσαν ένα μοντέλο φόντου που αναπτύχθηκε για την παρακολούθηση των αλληλεπιδράσεων γαλαξιακών σωματιδίων στις οποίες θα μπορούσαν να παράγονται ακτίνες γάμμα. Στη νέα μελέτη, ωστόσο, η δεύτερη εξήγηση επανέρχεται στο φως (ή μάλλον σκοτεινό): ότι ένα συγκεντρωμένο σύννεφο σκοτεινής ύλης βρίσκεται πίσω την υπερβολική παραγωγή.
Η μεταδιδακτορική MIT Rebecca Leane, η οποία ήταν επικεφαλής της νέας έρευνας, και ο αναπληρωτής καθηγητής TracySlatyer του MIT, ο οποίος διενήργησε τη μελέτη του 2015, επανεξέτασε την αναλυτική μέθοδο, διαπιστώνοντας ότι το μοντέλο θα μπορούσε να έχει οδηγήσει σε λάθος αποτέλεσμα. Για να το δοκιμάσουν, πρόσθεσαν ένα ψεύτικο σήμα σκοτεινής ύλης και είδαν ότι το μοντέλο απέτυχε να το πάρει.
«Είναι συναρπαστικό το γεγονός ότι θεωρούσαμε ότι εξαλείψαμε την πιθανότητα ότι πρόκειται για σκοτεινή ύλη», ανέφερε ο Slatyer στο MIT News. "Αλλά τώρα υπάρχει ένα κενό, ένα συστηματικό λάθος στην αξίωση που κάναμε. Ανοίγει ξανά την πόρτα για να έρχεται το σήμα από τη σκοτεινή ύλη. "
Είναι όλα σχετικά με τις εμφανίσεις

Στην ανάλυση του 2015, η Slatyer και η ομάδα της ήθελαν να καθορίσουν εάν η σφαιρική περιοχή που καταλαμβάνουν οι υπέρμετρες ακτίνες γάμμα - η οποία εκτείνεται 5.000 έτη φωτός σε κάθε κατεύθυνση, είναι ομαλή ή κοκκώδης.
Ο συλλογισμός τους ήταν ότι αν οι παλμοί ήταν η αιτία, η περιοχή θα πρέπει να είναι κοκκώδης, με φωτεινά σημεία πάλσαρ και σκοτεινά σημεία στο μεταξύ. Ωστόσο, αν η σκοτεινή ύλη ήταν η πηγή, η περιοχή θα φαινόταν ομαλή. "Κάθε όψη προς το γαλαξιακό κέντρο πιθανότατα έχει σωματίδια σκοτεινής ύλης, οπότε δεν πρέπει να βλέπω κενά ή κρύα σημεία στο σήμα", εξηγεί ο Slatyer στο MIT Νέα. Στη συνέχεια, η ερευνητική ομάδα δημιούργησε ένα μοντέλο για να προσδιορίσει εάν οι παρατηρήσεις σφαιρικής περιοχής ταιριάζουν με το κοκκώδες ή ομαλό προφίλ.
«Είδαμε ότι ήταν 100 τοις εκατό κοκκώδες, και έτσι είπαμε,« οχι, η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να το κάνει αυτό, οπότε πρέπει να είναι κάτι άλλο », λέει ο Slatyer. «Η ελπίδα μου ήταν ότι αυτή θα είναι μόνο η πρώτη από πολλές μελέτες της περιοχής του γαλαξιακού κέντρου που χρησιμοποιεί παρόμοιες τεχνικές. Αλλά μέχρι το 2018, οι κύριοι διασταυρωμένοι έλεγχοι της μεθόδου ήταν εκείνοι που είχαμε κάνει το 2015, πράγμα που με έκανε πολύ νευρικός για να χάσουμε κάτι.
Τα κενά αποκαλύφθηκαν

Το 2017, οι Leane και Slatyer ξεκίνησαν ένα δύσκολο έργο: να μάθουν ποιες είναι οι περιστάσεις που θα άφηναν τη μεθοδολογία του 2015. Τότε δημιούργησαν έναν ψεύτικο χάρτη του ουρανού που περιλάμβανε ένα σήμα σκοτεινής ύλης. Το μοντέλο κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η περιοχή ήταν κοκκώδης, και έτσι ήταν υπεύθυνοι οι παλμικά. Στη συνέχεια, η ομάδα πήρε ένα βήμα παραπέρα, προσθέτοντας το ψεύτικο σήμα της σκοτεινής ύλης σε πραγματικό παρατηρητή.
https://asgardia.space/en/news/Did-Scientists-Just-Find-Dark-Matter-at-the-Center-of-the-Milky-Way



vera-rubin.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  9.96 KB
 Διαβάστηκε:  483 φορές

vera-rubin.jpg



16.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  667.22 KB
 Διαβάστηκε:  23 φορές

16.jpg



darkmatter1.gif
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  4.96 MB
 Διαβάστηκε:  22 φορές

darkmatter1.gif



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.


Έχει επεξεργασθεί από τον/την Δροσος Γεωργιος στις 28/04/2020, ημέρα Τρίτη και ώρα 9:38, 1 φορά
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 28/04/2020, ημέρα Τρίτη και ώρα 9:35    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Η Βασίλισσα της Σκοτεινής Ύλης Cheesy Grin
Η Βέρα Ρούμπιν έφυγε τα Χριστούγεννα του 2016 για τους γαλαξίες που τόσο αγάπησε, στα ογδόντα οκτώ της χρόνια. Μητέρα τεσσάρων παιδιών υπερνίκησε ένα απόλυτα ανδροκρατούμενο περιβάλλον στην Αστρονομία και δημιούργησε ένα νέο επιστημονικό ερευνητικό πεδίο. «Ακολουθήστε το δικό σας δρόμο» είναι η κληρονομιά που αφήνει στους νέους επιστήμονες και ιδιαίτερα στις νέες γυναίκες που ονειρεύονται καριέρα στις φυσικές επιστήμες.
Ο Νόμος του Νεύτωνα για τη βαρύτητα προβλέπει ότι τα αστέρια των γαλαξιών περιφέρονται γύρω από το κέντρο του γαλαξία τους με ταχύτητες που μικραίνουν, όσο μεγαλώνει η απόστασή τους από το κέντρο.
Όμως, ήδη από τη δεκαετία του ‘70, η αστρονόμος Βέρα Ρούμπιν και άλλοι, είχαν βρει ότι οι ταχύτητες στην αρχή μεγαλώνουν και μετά σταθεροποιούνται (flat rotation curves). Ανακάλυψε το «πρόβλημα περιστροφής των γαλαξιών», δηλαδή την ασυμφωνία ανάμεσα στην παρατηρούμενη γωνιακή ταχύτητα των γαλαξιών και την προβλεπόμενη.
Οι γραφικές παραστάσεις δείχνουν τις ταχύτητες περιστροφής διαφόρων σημείων του γαλαξία συναρτήσει της απόστασης από το κέντρο.
Αριστερά: Προσομοίωση περιστροφής σπειροειδούς γαλαξία χωρίς σκοτεινή ύλη. Δεξιά: Γαλαξίας με μια «επίπεδη καμπύλη» περιστροφής. Η ερμηνεία αυτού του είδους της περιστροφής απαιτεί την ύπαρξη σκοτεινής ύλης
Υπάρχουν δύο αντίπαλες θεωρίες για την ερμηνεία των παρατηρήσεων αυτών :
Α) Η Σκοτεινή Ύλη (ΣΥ), την οποία δεν βλέπουμε και προσπαθούμε να αποδείξουμε ότι υπάρχει – ενώ η Ορατή Ύλη είναι πολύ λιγότερη από τη ΣΥ. Η δυνητική ύπαρξη της ΣΥ είναι πάρα πολύ ενοχλητική για τις υπάρχουσες ερμηνείες του Σύμπαντος και για τις «βεβαιότητες» των ανθρώπων… Όμως έτσι προχωράει η Επιστήμη. Η ΣΥ πιθανολογείται ότι αποτελείται 1. Από Συνηθισμένη Ύλη ( 1%), 2. Νετρινική Ύλη δηλ. από Νετρίνα (30%) και 3. Εξωτική ( 69%) δηλ. υπερ-συμμετρικά σωματίδια.
Β) Η Τροποποιημένη Νευτώνεια Δυναμική (ΤΝΔ), προτείνει τροποποίηση των Νόμων του Νεύτωνα προσαρμοσμένη στη ερμηνεία των παρατηρούμενων ιδιοτήτων των γαλαξιών.

Κάποτε η Βέρα Ρούμπιν, η Βασίλισσα της Σκοτεινής Ύλης, κάλεσε με υποτροφία στη Washington τον αστρονόμο Stacy McGaugh. Διηγείται ο Stacy:
Μπροστά μου είχα τη Βασίλισσα της Σκοτεινής Ύλης και μου προσφέρει δουλειά. Όμως εγώ ξαφνικά είχα αρχίσει να ενδιαφέρομαι για την αντίπαλη θεωρία (ΤΝΔ).
-Κοίταξε, εγώ ενδιαφέρομαι για την ΤΝΔ, αυτό για σένα είναι ΟΚ;
Είδα ένα σύντομο σοκ στο πρόσωπό της, συνήλθε γρήγορα : -Βέβαια, έχεις υποτροφία, θα δουλέψεις σε ό,τι αρέσει σε σένα.
Η Βέρα «έφυγε» 25 Δεκεμβρίου 2016, κάποιοι θρήνησαν, ίσως έχασε το Νόμπελ Φυσικής- απονέμεται σε ζώντες.
Η ίδια είχε πει στον Stacy: -Είμαι αστρονόμος (άρα δεν κάνω για Νόμπελ Φυσικής).
Όμως η έρευνά της είχε βαθιά επίδραση στη Φυσική. Βρήκε ένα νόμο της Φύσης, αξίζει ένα Νόμπελ, λέει ο Stacy (σημείωση του γράφοντος: όταν κι εφόσον αποδειχτεί οριστικά η ύπαρξη της ΣΥ. Υπήρχε προκατάληψη εις βάρος της Αστρονομίας και των γυναικών επιστημόνων. Δεν έγινε δεκτή για μεταπτυχιακά στο Πρίνστον και τελικά γράφτηκε στο Κορνέλ, όπου άκουσε κβαντομηχανική από τους Φάϊνμαν και Μπέτε. Οι γυναίκες δεν επιτρέπονταν τότε να χρησιμοποιήσουν τα μεγάλα τηλεσκόπια).
Συνειρμός για το DNA – άλλη ιστορία, με άλλες συνθήκες, κι όμως… Οι Γουώτσον και Κρικ πήραν το Νόμπελ για τη δομή του DNA βασισμένοι και στην έρευνα της Ρόζαλιντ Φράνκλιν, η οποία πέθανε στα 37, από καρκίνο των ωοθηκών- ίσως λόγω των υλικών που χρησιμοποιούσε στην έρευνά της. Η δουλειά της έχει αναγνωριστεί- αλλά το Νόμπελ απονέμεται σε επιστήμονες εν ζωή.
Έχει ειπωθεί για τη Ρούμπιν: «η έρευνά της σχετίζεται με το θεμελιώδες ερώτημα, γιατί εμείς οι άνθρωποι είμαστε εδώ. Χωρίς τη ΣΥ , τα αέρια σε ένα διαστελλόμενο σύμπαν δεν θα μπορούσαν ποτέ να σχηματίσουν κάτι πυκνότερο. Η έξτρα βαρύτητα που προσφέρει η ΣΥ επιτρέπει το σχηματισμό των αστέρων». « Χωρίς αστέρια, δεν υπάρχει Ζωή».
Οι New York Times έγραψαν: «Μεταμόρφωσε τη σύγχρονη Αστρονομία και Φυσική με τις παρατηρήσεις της που έδειχναν ότι οι γαλαξίες και τα άστρα είναι βυθισμένα στη βαρυτική επίδραση αχανών νεφών σκοτεινής ύλης. Η έρευνά της βοήθησε να εισέλθουμε στην κοσμική μας συνείδηση : αυτό που οι αστρονόμοι έβλεπαν ανέκαθεν και πίστευαν ότι ήταν ολόκληρο το Σύμπαν, αποτελούσε απλώς την ορατή κορυφή ενός παγόβουνου μυστηρίου».
Ο πρόεδρος του Ινστιτούτου Κάρνεγκι αποκάλεσε τη Ρούμπιν «θησαυρό του έθνους». «Η δουλειά της ξεκίνησε μια επανάσταση για τον τρόπο που βλέπουμε το Σύμπαν» έγραψε κάποιος άλλος.
Στο βιβλίο της «Φωτεινοί Γαλαξίες» έγραψε για τον εαυτό της «δυο στόχους είχα στη ζωή μου, να κάνω οικογένεια και να γίνω αστρονόμος, πέτυχα και τους δύο».
https://physicsgg.me/2020/01/06/%ce%b7-%ce%b2%ce%b1%cf%83%ce%af%ce%bb%ce%b9%cf%83%cf%83%ce%b1-%cf%84%ce%b7%cf%82-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae%cf%82-%cf%8d%ce%bb%ce%b7%cf%82/



13.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  53.48 KB
 Διαβάστηκε:  19 φορές

13.jpg



14.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  50.64 KB
 Διαβάστηκε:  20 φορές

14.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 28/04/2020, ημέρα Τρίτη και ώρα 9:36    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Εξιχνιάζοντας τα μυστικά της σκοτεινής ύλης.Βρέθηκαν οι μικρότερες γνωστές συγκεντρώσεις της. Cheesy Grin
Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA και μια νέα τεχνική παρατήρησης, αστρονόμοι ανακάλυψαν πως η σκοτεινή ύλη μπορεί να σχηματίζει μικρότερους όγκους/ συγκεντρώσεις από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως. Τα αποτελέσματα αυτά επιβεβαιώνοων μια από τις πλέον θεμελιώδεις προβλέψεις της ευρύτερα αποδεκτής θεωρίας περί «ψυχρής σκοτεινής ύλης».
Όλοι οι γαλαξίες, σύμφωνα με τη συγκεκριμένη θεωρία, σχηματίζονται και ενσωματώνονται σε νέφη σκοτεινής ύλης. Η ίδια η σκοτεινή ύλη αποτελείται από αργά κινούμενα, ή «ψυχρά» σωματίδια τα οποία ενώνονται για να σχηματίσουν δομές οι οποίες μπορεί να είναι από εκατοντάδες ή χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από τη μάζα του γαλαξία μας μέχρι συγκεντρώσεις/ όγκους ασύλληπτα μικρότερες (σε αυτό το πλαίσιο, σημειώνεται πως το «ψυχρός» έχει να κάνει με την ταχύτητα των σωματιδίων).
Οι παρατηρήσεις αυτές του Hubble παρέχουν νέα στοιχεία σχετικά με τη φύση και τη συμπεριφορά της σκοτεινής ύλης- μιας αόρατης μορφής ύλης από την οποία απαρτίζεται το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του σύμπαντος και αποτελεί τη «σκαλωσιά»/ πλαίσιο όπου «χτίζονται» οι γαλαξίες. Αν και οι αστρονόμοι δεν είναι σε θέση να «δουν» τη σκοτεινή ύλη, μπορούν να ανιχνεύουν έμμεσα την παρουσία της μετρώντας πώς η βαρύτητά της επηρεάζει άστρα και γαλαξίες. Ο εντοπισμός των μικρότερων σχηματισμών σκοτεινής ύλης μέσω αναζήτησης άστρων που είναι ενσωματωμένα σε αυτούς είναι πολύ δύσκολος ή αδύνατος, επειδή περιέχουν πολύ λίγα άστρα.
Αν και συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης έχουν εντοπιστεί γύρω από μεγάλου και μεσαίου μεγέθους γαλαξίες, πολύ μικρότερες συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης δεν είχαν βρεθεί ως τώρα. Λόγω της απουσίας παρατηρήσεων τέτοιων συγκεντρώσεων, κάποιοι ερευνητές ανέπτυξαν εναλλακτικές θεωρίες, μεταξύ των οποίων η «θερμή σκοτεινή ύλη», σύμφωνα με την οποία τα σωματίδια σκοτεινής ύλης κινούνται γρήγορα και σε μεγάλες ταχύτητες, σχηματίζοντας μικρότερους σχηματισμούς. Οι νέες παρατηρήσεις δεν υποστηρίζουν αυτό το σενάριο, καθώς δείχνουν ότι η σκοτεινή ύλη είναι «ψυχρότερη» από ό,τι θα έπρεπε να είναι στο πλαίσιο της εν λόγω θεωρίας.
Η αναζήτηση συγκεντρώσεων σκοτεινής ύλης χωρίς άστρα είναι δύσκολη υπόθεση, ωστόσο η ερευνητική ομάδα του Hubble χρησιμοποίησε μια τεχνική στο πλαίσιο της οποίας δεν χρειαζόταν να αναζητηθούν βαρυτικές επιρροές ως ίχνη σκοτεινής ύλης. Οι επιστήμονες στόχευσαν οκτώ κβάζαρ (περιοχές γύρω από ενεργές μαύρες τρύπες που εκπέμπουν μεγάλες ποσότητες φωτός) και μέτρησαν πώς το φως που εκπέμπεται από το οξυγόνο και το νέο που βρίσκονται γύρω από τις μαύρες τρύπες των κβάζαρ παραμορφώνεται από τη βαρύτητα ενός γιγαντιαίου γαλαξία, ο οποιος λειτούργησε ως «μεγεθυντικός φακός».
Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, η ομάδα ανακάλυψε συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης στο οπτικό πεδίο του τηλεσκοπίου προς τα κβάζαρ, καθώς και γύρω από τους ενδιάμεσους γαλαξίες. Οι συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης που εντοπίστηκαν από το Hubble είναι από 1/10.000 μέχρι 1/100.000 φορές η μάζα της «στεφάνης» σκοτεινής ύλης του γαλαξία μας. Πολλές από αυτές τις μικρές συγκεντρώσεις δεν περιλαμβάνουν καν μικρούς γαλαξίες, και ως εκ τούτου θα ήταν αδύνατος ο εντοπισμός τους μέσω παραδοσιακών μεθόδων (αναζήτησης ενσωματωμένων άστρων).
Η παρουσία συγκεντρώσεων σκοτεινής ύλης μεταβάλλει τη φωτεινότητα και τη θέση της κάθε εικόνας κβάζαρ, και οι αστρονόμοι σύγκριναν αυτές τις μετρήσεις με τις προβλέψεις όσον αφορά στο πώς θα έμοιαζαν κανονικά, χωρίς την παραμόρφωση της σκοτεινής ύλης, οι εικόνες των κβάζαρ.
Ο αριθμός των μικροδομών που εντοπίστηκαν στο πλαίσιο της μελέτης παρέχει περισσότερα στοιχεία για τη φύση της σκοτεινής ύλης. Όπως είπε η Άννα Νίρενμπεργκ του JPL της NASA, επικεφαλής της έρευνας του Hubble, «οι ιδιότητες των σωματιδίων της ύλης επηρεάζουν το πώς σχηματίζονται πολλές συγκεντρώσεις. Αυτό σημαίνει πως μπορείς να μάθεις για τη σωματιδιακή φυσική της σκοτεινής ύλης μετρώντας τον αριθμό των μικρών συγκεντρώσεων».
Παρόλα αυτά, ο τύπος του σωματιδίου από το οποίο αποτελείται η σκοτεινή ύλη εξακολουθεί να αποτελεί μυστήριο. «Αυτή τη στιγμή δεν υπάρχουν απευθείας εργαστηριακά στοιχεία πως υπάρχουν σωματίδια σκοτεινής ύλης» εξήγησε άλλος ένας εκ των ερευνητών- ο Σάιμον Μπίρερ του UCLA. «Οι σωματιδιακοί φυσικοί δεν θα μιλούσαν καν για τη σκοτεινή ύλη εάν οι κοσμολόγοι δεν έλεγαν ότι υπάρχει, με βάση την παρατήρηση της επίδρασής της».
https://physicsgg.me/2020/01/10/%ce%b5%ce%be%ce%b9%cf%87%ce%bd%ce%b9%ce%ac%ce%b6%ce%bf%ce%bd%cf%84%ce%b1%cf%82-%cf%84%ce%b1-%ce%bc%cf%85%cf%83%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%ac-%cf%84%ce%b7%cf%82-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd/



darkmatter.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  17.81 KB
 Διαβάστηκε:  17 φορές

darkmatter.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 28/04/2020, ημέρα Τρίτη και ώρα 9:37    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Ψάχνοντας για αντικείμενα από σκοτεινή ύλη στο εσωτερικό της Γης… με βαρυτόμετρα.
Cheesy Grin
Η σκοτεινή ύλη είναι μια άγνωστη μορφή ύλης. Δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά με την συνηθισμένη ύλη και γι αυτό δεν την βλέπουμε. Αλληλεπιδρά όμως βαρυτικά και υπάρχουν ατράνταχτα αστρονομικά δεδομένα που το αποδεικνύουν. Για παράδειγμα, εξαιτίας της σκοτεινής ύλης οι πολύ γρήγορα περιστρεφόμενοι γαλαξίες καταφέρνουν να συγκρατούνται και να μην διαλύονται.
Πολλά πειράματα που προσπαθούν να ανιχνεύσουν απευθείας την σκοτεινή ύλη, προς το παρόν, δεν έχουν παρουσιάσει κάποιο θετικό αποτέλεσμα. Η σκοτεινή ύλη, ή μια από τις συνιστώσες της, μπορεί να είναι κάποιου είδους συμπαγή σκοτεινά αντικείμενα [Compact Dark Objects (CDOs)]. Αυτά τα αντικείμενα θα μπορούσαν να εντοπιστούν από τα βαρυτικά πεδία που δημιουργούν. Αν οι μάζες τους είναι τεράστιες από 0,2−1 M☉ (M☉=η μάζα του ήλιου) θα μπορούσαν να δημιουργήσουν βαρυτικά κύματα ανιχνεύσιμα από τα παρατηρητήρια LIGO-Virgo.
Αν οι μάζες των CDOs είναι πολύ μικρότερες από 10-9 M☉, τότε δεν αποκλείεται η περίπτωση να κινούνται γύρω ή και στο εσωτερικό της Γης και στην περίπτωση αυτή θα μπορούσαν να ανιχνευθούν ευκολότερα με βαρυτόμετρα. Τα όργανα αυτά μετρούν τις μεταβολές της έντασης της βαρύτητας του γήινου πεδίου.
Αυτό ακριβώς διερευνούν οι ερευνητές C. J. Horowitz και R. Widmer-Schnidrig στην εργασία τους με τίτλο «Gravimeter search for compact dark matter objects moving in the Earth».
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.051102
Αν ένα τέτοιο αντικείμενο παγιδευόταν από το πεδίο βαρύτητας της Γης (όπως πιστεύεται ότι συνέβη με τον δορυφόρο του Ποσειδώνα Τρίτωνα), στον εσωτερικό πυρήνα της Γης εκτελώντας μια περιοδική κίνηση, τότε θα δημιουργούσε ένα χρονικά μεταβαλλόμενο σήμα σε βαρυτόμετρο.
https://en.wikipedia.org/wiki/Gravimeter
Σύμφωνα με την δημοσίευση η κίνηση του συμπαγούς αντικειμένου σκοτεινής ύλης (CDO) θα μπορούσε να είναι ομαλή κυκλική ή αρμονική ταλάντωση. Και στις δυο περιπτώσεις είτε περιφέρεται στον εσωτερικό πυρήνα σε κύκλο ακτίνας r με κέντρο το κέντρο της Γης είτε εκτελεί αρμονική ταλάντωση πάλι γύρω από το κέντρο της Γης, θα έχει περίοδο Τ=55 min (ή συχνότητα = 0.305 mHz). Και αυτό είναι ένα ωραίο πρόβλημα φυσικής για μαθητές Λυκείου.
Θεωρώντας ότι το CDO αλληλεπιδρά μόνο βαρυτικά με την Γη και ότι κινείται στην περιφέρεια ενός κύκλου ακτίνας r < R⊕ στο εσωτερικό της Γης (R⊕=η ακτίνα της Γης), τότε η δύναμη της βαρύτητας λειτουργεί ως κεντρομόλος δύναμη: F=G \frac{m_{D} M}{r^{2}}=\frac{m_{D} v^{2}}{r}. Θεωρώντας ότι η Γη στον εσωτερικό της πυρήνα έχει περίπου σταθερή πυκνότητα ρ , τότε, αν M⊕ η μάζα της Γης, προκύπτει, M=M_{\oplus} \frac{r^{3}}{R^{3}} (η μάζα της Γης που περιέχεται σε σφαίρα ακτίνας r και αλληλεπιδρά βαρυτικά με το CDO) και θέτοντας την ταχύτητα υ=2πr/T προκύπτει εύκολα η περίοδος της ομαλής κυκλικής κίνησης: T=\sqrt{\frac{G\rho}{3\pi}}.
Η τελευταία εξίσωση δίνει τα 55 min αν θέσουμε ρ=13,1 g/cm3, σύμφωνα με τα μέχρι σήμερα αποδεκτά δεδομένα για την πυκνότητα της Γης στον εσωτερικό πυρήνα της Γης:
Η πυκνότητα της Γης συναρτήσει της απόστασης από το κέντρο της. Η καμπύλη με κόκκινο εκφράζει την συχνότητα συναρτήσει της απόστασης από το το κέντρο
Οι Horowitz και Widmer αναφέρουν πως ένα βαρυτόμετρο στην επιφάνεια της Γης θα επηρεαζόταν από την κίνηση του CDO στο εσωτερικό της, εξαιτίας των περιοδικών αλλαγών στην τοπική επιτάχυνση της βαρύτητας με την περίοδο που υπολογίστηκε παραπάνω. Μπορεί να μην γνωρίζουμε την μάζα του συμπαγούς αντικειμένου της σκοτεινής ύλης, αλλά αν αυτό περιφέρεται κυκλικά στο εσωτερικό της Γης γνωρίζουμε την περίοδο περιφοράς του.
Οι ερευνητές εξετάζουν και την περίπτωση της απλής αρμονικής ταλάντωσης με πλάτος r < R⊕ και θέση ισορροπίας το κέντρο της Γης. Στην περίπτωση αυτή η περίοδος θα είναι ίδια με την περίοδο της ομαλής κυκλικής κίνησης ακτίνας r, δεδομένου ότι η προβολή της ομαλής κυκλικής κίνησης σε κατάλληλο άξονα ισοδυναμεί με απλή αρμονική ταλάντωση (βλέπε και «Περίπου 17 φορές την ημέρα«).
Η διερεύνηση των Horowitz και Widmer διαπιστώνει πως τα δεδομένα ευαίσθητων υπεραγώγιμων βαρυτόμετρων αποκλείουν την περίπτωση τέτοια αντικείμενα από σκοτεινή ύλη να κινούνται στο εσωτερικό της Γης, εκτός κι αν η μάζα τους mD και η ακτίνα της τροχιάς τους r ικανοποιούν την ανισότητα mD·r <1,2·10−13M⊕R⊕, όπου M⊕ και R⊕ η μάζα και η ακτίνα της Γης.
διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες ΕΔΩ:
https://arxiv.org/pdf/1912.00940.pdf
https://physicsgg.me/2020/02/09/%cf%88%ce%ac%cf%87%ce%bd%ce%bf%ce%bd%cf%84%ce%b1%cf%82-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%b5%ce%af%ce%bc%ce%b5%ce%bd%ce%b1-%ce%b1%cf%80%cf%8c-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9/



dark.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  55.03 KB
 Διαβάστηκε:  15 φορές

dark.png



earth_density.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  33.85 KB
 Διαβάστηκε:  19 φορές

earth_density.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 18/06/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 10:41    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

«Φως» στη Σκοτεινή Ύλη: Εντοπίστηκε η πρώτη ένδειξη της ύπαρξης του αξιόνιου. Cheesy Grin
Οι φυσικοί του υπόγειου ανιχνευτή XENON1T στην Ιταλία ανακοίνωσαν ότι το πείραμά τους έχει «πιάσει» ένα ανεξήγητο σήμα, που μπορεί να αποτελεί την πρώτη ένδειξη της ύπαρξης του αξιόνιου, του έως τώρα υποθετικού σωματιδίου της σκοτεινής ύλης.
Οι πειραματιστές του XENON1T ανίχνευσαν 53 γεγονότα περισσότερα από τα 232 γεγονότα υποβάθρου που περίμεναν. Αφού απέρριψαν όλες τις πιθανές πηγές σφαλμάτων μπόρεσαν, εξέτασαν τρεις ερμηνείες που θα ταίριαζαν με το μέγεθος και το σχήμα των δεδομένων τους.
Αν αυτό επαληθευτεί -πράγμα που μένει να φανεί-, τότε θα πρόκειται για μια ιστορική ανακάλυψη στη σύγχρονη Φυσική, η οποία επιτέλους θα φωτίσει τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη, που αποτελεί το 85% της μάζας στο σύμπαν, αλλά η φύση της παραμένει άγνωστη μέχρι σήμερα.
Παρόλο που στην πραγματικότητα δεν έχει γίνει ανακοίνωση κάποιας επιστημονικής ανακάλυψης, επικρατεί μεγάλη έξαψη στην κοινότητα των σωματιδιακών φυσικών διεθνώς.
«Αυτό που λέμε είναι ότι υπάρχει κάτι στον ανιχνευτή μας που κανείς δεν περίμενε και προς το παρόν κανένας δεν ξέρει περί τίνος πραγματικά πρόκειται» δήλωσε ο φυσικός του αμερικανικού πανεπιστημίου Πέρντιου Ράφαελ Λανγκ, μέλος της διεθνούς ερευνητικής ομάδας του XENON1T.
Άλλοι επιστήμονες εμφανίζονται επιφυλακτικοί, καθώς η ιστορία της σκοτεινής ύλης είναι γεμάτη ελπίδες που στη συνέχεια διαψεύστηκαν.
Ο ανιχνευτής ΧΕΝΟΝ 1Τ στο Εθνικό Εργαστήριο Γκραν Σάσο της Ιταλίας, που λειτούργησε από το 2016 έως πέρσι, ευρισκόμενος σε μεγάλο βάθος κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, είναι γεμάτος με έναν τόνο από πολύ καθαρό υγροποιημένο ξένον.
Η ανίχνευση γίνεται όταν τα άτομα του υγρού αλληλεπιδρούν με άλλα σωματίδια που διαπερνούν το «ρεζερβουάρ» του υπόγειου ανιχνευτή.

Όταν αυτό συμβαίνει, δημιουργούνται μικρές λάμψεις φωτός και ελεύθερα ηλεκτρόνια.
Οι περισσότερες αλληλεπιδράσεις, γνωστές και ως «συμβάντα», γίνονται με γνωστά σωματίδια, όμως τώρα -κάτι που συνέβη πρώτη φορά- οι επιστήμονες είδαν έναν υπερβάλλοντα αριθμό τέτοιων συμβάντων, μεγαλύτερο του αναμενομένου (285 αντί 232, δηλαδή 53 περισσότερα), και μάλιστα ίσως να μην προέρχονταν από γνωστά σωματίδια όπως τα νετρίνα.
Υπάρχουν τρεις πιθανές εξηγήσεις γι’ αυτό, και η μία -που θεωρείται η πιθανότερη- αφορά το έως τώρα υποθετικό σωματίδιο αξιόνιο, που είχε προταθεί θεωρητικά ήδη από τη δεκαετία του 1970.
Μια δεύτερη εξήγηση σχετίζεται με την πιθανή «μόλυνση» του ανιχνευτή από τρίτιο (ένα ραδιενεργό ισότοπο του υδρογόνου, που παράγεται στο εσωτερικό του ανιχνευτή), ενώ μια τρίτη εξήγηση είναι ότι το ανεξήγητο σήμα προήλθε από νετρίνα που αλληλεπιδρούν με τα μαγνητικά πεδία με τρόπο πιο ισχυρό του αναμενομένου.
Οι ερευνητές, οι οποίοι έκαναν τη σχετική προδημοσίευση στο Arxiv, σύμφωνα με το Science και το BBC, ήδη εργάζονται για την αναβάθμιση του ανιχνευτή τους σε XENOnNT, ώστε να περιέχει περισσότερους τόνους υγρού.
Αν το αρχικό αυτό σήμα προέρχεται όντως από το αξιόνιο της σκοτεινής ύλης, τότε λογικά αυτό θα πρέπει να επιβεβαιωθεί από έναν ισχυρότερο ανιχνευτή.
Παράλληλα, βρίσκονται σε εξέλιξη ανάλογα πειράματα στις ΗΠΑ και την Κίνα.
Η σκοτεινή ύλη έχει αυτό το όνομα όχι μόνο επειδή παραμένει ένα μυστήριο, αλλά επειδή δεν αντανακλά ούτε εκπέμπει φως.
Μέχρι σήμερα υπάρχουν μόνο έμμεσες ενδείξεις για την ύπαρξή της (κυρίως, η βαρυτική επίδρασή της στους γαλαξίες), αλλά δεν έχει βρεθεί κάποιο σωματίδιο που να σχετίζεται με αυτήν.
Υπάρχουν διάφορες σχετικές επιστημονικές θεωρίες, και η επικρατούσα αφορά το «ασθενώς αλληλεπιδρών σωματίδιο με μάζα» (WIMP).
Όμως, η αναζήτηση του τελευταίου πάνω από μία δεκαετία από τον ανιχνευτή Xenon απέβη άκαρπη.
Ο αναβαθμισμένος ανιχνευτής XENON1T, που ήταν πιο ευαίσθητος στις σωματιδιακές αλληλεπιδράσεις, αναζήτησε και άλλα υποψήφια σωματίδια της σκοτεινής ύλης με μικρότερη μάζα, όπως τα αξιόνια, τα οποία μπορεί να προέρχονται είτε από την αρχική «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ) στο σύμπαν είτε από πρόσφατες πυρηνικές αντιδράσεις μέσα στον Ήλιο, γι’ αυτό λέγονται και «ηλιακά αξιόνια».
https://www.tanea.gr/2020/06/18/science-technology/fos-sti-skoteini-yli-entopisitke-i-proti-endeiksi-tis-yparksis-tou-aksioniou/



xenon1t.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  98 KB
 Διαβάστηκε:  12 φορές

xenon1t.png



xenon.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  188.64 KB
 Διαβάστηκε:  12 φορές

xenon.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 25/06/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 11:15    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Το «σκοτεινό» τέλος των δεινοσαύρων. Cheesy Grin
Τι είναι η σκοτεινή ύλη; Η Λίζα Ράνταλ, θεωρητική φυσικός του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ, εξηγεί ότι καλύπτει μια μυστηριώδης αύρα αυτήν την επιστημονική έννοια, λόγω του χαρακτηρισμού «σκοτεινός». Το σκοτάδι απορροφά το φως, ενώ η σκοτεινή ύλη δεν αντιδρά με το φως, διότι είναι διάφανη. Βρίσκεται παντού και μας διαπερνά, παρότι δεν τη βλέπουμε και δεν τη νιώθουμε. Αντίθετα, η συνήθης ύλη, όπως τα ουράνια σώματα, τα φυτά, τα μέταλλα, τα ζώα κ.λπ., είναι φανερή και αλληλεπιδρούμε εμπειρικά μαζί της. Οι επιστήμονες έχουν μετρήσει την κοσμική ακτινοβολία και έχουν αποφανθεί ότι στις απαρχές του Big Bang, της Μεγάλης Εκρηξης με την οποία δημιουργήθηκε το σύμπαν, κατενεμήθη η ύλη στη συνήθη (5 τοις εκατό), στη σκοτεινή (25 τοις εκατό) και στη σκοτεινή ενέργεια (70 τοις εκατό). Η σκοτεινή ενέργεια είναι άγνωστη, αλλά εξαιτίας αυτής το σύμπαν διαστέλλεται, καθώς επιδρά στην επιτάχυνσή του.
Η Ράνταλ συνδυάζει με λεπτομερή μεθοδικότητα επιστήμες όπως η κοσμολογία, η αστροφυσική και η σωματιδιακή φυσική, προκειμένου να προσεγγίσει τις ιδιότητες της σκοτεινής ύλης. Αποτελείται από σωματίδια η σκοτεινή ύλη; Και αν ναι, μπορεί κάποιο μικρό μέρος της να αντιδρά με τη συνήθη ύλη; Εχει τεκμηριωθεί ότι η συνήθης ύλη καταρρέει όταν ψύχεται και σχηματίζει δίσκο, όπως ο αστρικός δίσκος ενός γαλαξία. Αν η σκοτεινή ύλη ακτινοβολεί, περιέχοντας δηλαδή το δικό της «σκοτεινό φως», μήπως τότε και εκείνη ψύχεται καταρρέοντας σε δίσκο, έναν διάφανο δίσκο; Οι επιστήμονες επί δεκαετίες στηρίζουν την υπόθεση ότι η σκοτεινή ύλη είναι υπεύθυνη για την κίνηση των αστέρων και τη δομή των γαλαξιακών σμηνών, εκεί όπου οι γαλαξίες ενώνονται. Τα τελευταία χρόνια, οι παρατηρήσεις του δορυφόρου ΓΑΙΑ (GAIA), ο οποίος υπολογίζει τη θέση και την κίνηση δισεκατομμυρίων αστεριών, ίσως στο μέλλον να αποδειχθούν αποκαλυπτικές όσον αφορά την ύπαρξη ή μη και τις ιδιότητες του διάφανου δίσκου της σκοτεινής ύλης.
Το βιβλίο συνδυάζει με λεπτομερή μεθοδικότητα επιστήμες όπως η κοσμολογία, η αστροφυσική και η σωματιδιακή φυσική, προκειμένου να προσεγγίσει τις ιδιότητες της σκοτεινής ύλης.
Η Ράνταλ σημειώνει ότι η μελέτη των μετεωροειδών, δηλαδή των αστεροειδών και των κομητών, θεωρείται εξίσου σημαντική με εκείνη των πλανητών τα τελευταία είκοσι χρόνια. Η θεωρητική φυσικός και οι συνεργάτες της άρχισαν να χτίζουν ένα ερευνητικό μοντέλο όπου ο μαζικός αφανισμός των δεινοσαύρων και των δύο τρίτων της ζωής στη Γη πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια θα συνδεόταν με τη δραστική παρέμβαση της σκοτεινής ύλης πάνω στο ηλιακό μας σύστημα. Οι περισσότεροι αστεροειδείς βρίσκονται στην περιοχή ανάμεσα στον Αρη και στον Δία, ενώ στις απόμακρες περιοχές του ηλιακού συστήματος βρίσκεται το νέφος του Οορτ απ’ όπου προέρχονται οι κομήτες με τροχιές μεγάλης περιόδου. Καθώς το ηλιακό σύστημα ολοκληρώνει κάθε 240 εκατομμύρια χρόνια τον γύρο του γαλαξιακού δίσκου, ταλαντώνεται κατακόρυφα. Η ρηξικέλευθη έρευνα της Ράνταλ υποστηρίζει ότι ο κομήτης που έπεσε στο Μεξικό και εξαφάνισε τους δεινοσαύρους ήταν συνέπεια επίδρασης του διάφανου δίσκου σκοτεινής ύλης στις τροχιές των κομητών του νέφους Οορτ. Περικλείοντας το ηλιακό σύστημα κατά την κατακόρυφη ταλάντωσή του διαμέσου του γαλαξιακού επιπέδου, ο σκοτεινός δίσκος εκσφενδόνισε έναν κομήτη από το νέφος Οορτ μέσα στο ηλιακό σύστημα με κατεύθυνση τη Γη.
Μικρού και μεγάλου μεγέθους αντικείμενα περνούσαν πάντα μέσα στην ατμόσφαιρα της Γης και εξαερώνονταν. Υπήρξαν καταγραφές κρατήρων από μετεωροειδή μεγάλων διαστάσεων που είχαν προσκρούσει στην επιφάνεια της Γης, ξεχωρίζοντας, λόγω των εξωγήινων μετάλλων τους, από παρόμοιους κρατήρες ηφαιστείων. Η Ράνταλ περιγράφει τον θαυμασμό των ανθρώπων για τα αστροφυσικά φαινόμενα, όπως όταν τον 14ο αιώνα η τεράστια ουρά του κομήτη του Χάλεϊ, η οποία εκτεινόταν σε ένα σημαντικό μέρος του ουρανού τον Σεπτέμβριο και τον Οκτώβριο του 1301, αποτυπώθηκε ως το λαμπρό αστέρι-οδηγός των Μάγων στον πίνακα «Η προσκύνηση των Μάγων» του Ιταλού ζωγράφου της Αναγέννησης Τζότο.
Εξήντα εκατομμύρια χρόνια ιστορίας βρίσκονται στα πετρώματα του γεωλογικού θησαυρού κατά μήκος του κατακόρυφου βράχου που απλώνεται στην παραλία του Γεωπάρκου της Χώρας των Βάσκων. Μια γραμμή απολιθωμάτων σηματοδοτεί την πιο πρόσφατη μαζική εξαφάνιση των ειδών, καλά διατηρημένη στην ήσυχη αυτή τοποθεσία.
ΛΙΖΑ ΡΑΝΤΑΛ
Η σκοτεινή ύλη και η εξαφάνιση
των δεινοσαύρων. Η εκπληκτική
συνέχεια του Σύμπαντος
μτφρ. Σοφία Παπαλεξίου
εκδ. Ροπή, σελ. 416

https://www.kathimerini.gr/1084269/gallery/politismos/vivlio/to-skoteino-telos-twn-deinosayrwn



shutterstock_207795043-thumb-large.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  39.51 KB
 Διαβάστηκε:  11 φορές

shutterstock_207795043-thumb-large.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 06/07/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 10:41    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Στα χνάρια της σκοτεινής ύλης. Cheesy Grin
Κοιτάζοντας το καθρέφτισμα του ήλιου στο νερό ενός πηγαδιού και χάρη στην ευφυΐα του ο Ερατοσθένης, διευθυντής της Βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας, τον 3ο αιώνα π.Χ., υπολόγισε με μόλις 2% λάθος την περιφέρεια της Γης. Την κίνηση του Ερατοσθένη σήμερα υπάρχουν ερευνητές που τη μιμούνται. Στρέφουν τα μάτια προς τα έγκατα της Γης για να καταλάβουν τι γίνεται εκεί ψηλά. Κατεβαίνουν σε εργαστήρια σκαμμένα βαθιά μέσα στη γη, για να ανακαλύψουν μυστικά σχετικά με σωματίδια που κινούνται παντού στο Σύμπαν και αγκαλιάζουν ολόκληρους γαλαξίες!
Οταν στις 17 Ιουνίου ανακοινώθηκαν οι πρώτες μετρήσεις από ένα πείραμα που ξεκίνησε το 2014, 120 χιλιόμετρα βορειο-ανατολικά της Ρώμης, στο υπόγειο εργαστήριο του Gran Sasso, το νέο έκανε τον γύρο του κόσμου, και όχι άδικα. Τα αποτελέσματα από αυτές τις μετρήσεις τα εξέταζε επί δύο χρόνια περίπου η ομάδα του πειράματος, με τους 135 ερευνητές της να ανήκουν σε 22 διαφορετικούς ερευνητικούς οργανισμούς με προέλευση από την Ευρώπη, τη Μέση Ανατολή και την Αμερική. Και όλα αυτά για να βεβαιωθούν ότι δεν είχε γίνει κάποιο λάθος, αν και οι αμφιβολίες δεν έχουν ακόμη διαλυθεί.
Ποιο ήταν όμως αυτό το νέο; Οτι ίσως να είχε πιστοποιηθεί για πρώτη φορά η ύπαρξη ενός σωματιδίου «άξιον». Και τι το τρομερό, θα σκεφτεί κάποιος, αν βρίσκεται έξω από τη στενή κοινότητα των «κυνηγών της σκοτεινής ύλης» ή έστω αυτών που παρακολουθούν κάπως από πιο κοντά τα σοβαρά επιτεύγματα στην Αστροφυσική. Ενα σωματίδιο ακόμη στα τόσα που έχουν βρεθεί…
Κυνηγώντας το χρυσόμαλλο δέρας

Ο Φριτζ Τζβίκι ήταν ένας ελβετός επιστήμονας που από το 1925 μετανάστευσε στις Ηνωμένες Πολιτείες και εκεί, στο διάσημο California Institute of Technology, μελέτησε τη συμπεριφορά των χιλιάδων γαλαξιών ενός νεφελώματος που φαίνονταν να κινούνται με υπερβολικά μεγάλη ταχύτητα. Τόση ώστε θα έπρεπε να είχαν ξεφύγει από το νεφέλωμα αυτό. Κάτι όμως φαινόταν πως τους επηρέαζε. Και αυτό το κάτι που δεν παρήγαγε φως και έμενε απρόσιτο για τα τηλεσκόπια το ονόμασε «Dunkle Materie», δηλαδή «σκοτεινή ύλη».
Το να ξέρουμε πόση μπορεί να είναι η μάζα ενός ολόκληρου γαλαξία μαζί με την ύλη που δεν βλέπουμε καν φαντάζει σχεδόν σαν έργο ενός μάγου. Αρκετά νωρίς όμως οι άνθρωποι, ήδη από τον 16ο αιώνα περίπου, γνώριζαν πως η τροχιακή ταχύτητα ενός σώματος που περιστρέφεται ομαλά γύρω από κάποιο κέντρο εξαρτάται και από τη μάζα που παρεμβάλλεται ανάμεσα σε αυτό και το κέντρο περιστροφής. Και μάλιστα αν τετραπλασιαστεί η απόσταση από το κέντρο, η ταχύτητα θα πρέπει να πέσει στο μισό.
Αυτή την απλή γνώση επιχείρησαν να χρησιμοποιήσουν για να βρουν και τη μάζα ενός ολόκληρου γαλαξία, αφού μπαίνει και αυτή στον τύπο υπολογισμού. Το επιτύγχαναν μετρώντας την ταχύτητα περιστροφής των άστρων και των διαφόρων αερίων μέσα σε έναν γαλαξία και την απόστασή τους από το κέντρο. Είχαμε φθάσει στο 1970 και πλέον έγινε βεβαιότητα πως η ταχύτητα δεν άλλαζε όσο και αν απομακρυνόσουν από το κέντρο του περιστρεφόμενου γαλαξία.
Ηταν κάτι παράδοξο και τι συμπέρασμα έβγαινε από αυτό; Οτι υπήρχε μια τεράστια αόρατη μάζα, πολύ μεγαλύτερη σε αναλογία με την ορατή, που περιέβαλλε τον κάθε γαλαξία μέχρι τα άκρα του.
Από τότε, και επί πενήντα χρόνια μέχρι σήμερα, χιλιάδες ερευνητές σε ολόκληρο τον κόσμο ψάχνουν να βρουν από τι υλικό είναι φτιαγμένη αυτή η σκοτεινή ύλη. Που όχι μόνον εμπλέκεται στην περιστροφή των γαλαξιών, αλλά έχει ανάμειξη και στο ότι επικράτησε η ύλη έναντι της αντιύλης στο ξεκίνημα του Σύμπαντος και σχετίζεται και με μία προς απόδειξη ακόμη θεωρία, την υπερσυμμετρία, που αν επαληθευτεί θα επιβεβαιώσει πως ο πλέον στοιχειώδης δομικός λίθος της ύλης είναι μια παλλόμενη χορδή, τόσο μικρή που προς το παρόν δεν μπορεί να την πιάσει και το ισχυρότερο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο στον κόσμο. Και όποιος βρει τι τέλος πάντων συνιστά τη σκοτεινή ύλη έχει εξασφαλίσει, και γρήγορα μάλιστα, ένα βραβείο Νομπέλ στη Φυσική.
Και του ύψους και του βάθους

Το ιταλικό εργαστηριακό συγκρότημα του Gran Sasso βρίσκεται σε βάθος 1.400 μέτρων και από επάνω του ένας τεράστιος όγκος συμπαγών βράχων προστατεύει τα πειράματα που διεξάγονται σε αυτό από την κοσμική ακτινοβολία αλλά και από τη ραδιενέργεια. Σε ισοδύναμο νερού η αντιστοιχία είναι σαν να βρίσκεται σε 3.400 μέτρα κάτω από την επιφάνεια!
Εκεί λοιπόν βρήκε τον κατάλληλο χώρο και η ομάδα ΧΕΝΟΝ1Τ για να στήσει το δικό της πείραμα με την Ιταλίδα Ελενα Απρίλε, που διδάσκει στο Πανεπιστήμιο Columbia και είχε ήδη μεγάλη πείρα προηγουμένως στην κατασκευή και ρύθμιση ανιχνευτών σωματιδίων, να έχει το γενικό πρόσταγμα. Ξεκίνησαν το 2004 με ένα δοχείο που περιείχε 100 κιλά υγροποιημένου στοιχείου Ξένον, έφθασαν στους 3 τόνους (με 1 τόνο σε ενεργή κατάσταση), οπότε πήραν τις επίμαχες μετρήσεις και τώρα ετοιμάζονται για νέο πείραμα με 8 τόνους.
Το Ξένον ανήκει στα ευγενή στοιχεία, άρα είναι πολύ σταθερό, παρουσιάζει αντίσταση στο να αντιδρά με άλλους ανεπιθύμητους παράγοντες και υγροποιημένο έχει την απαραίτητη πυκνότητα. Το ζητούμενο είναι να αντιδρά με τα σωματίδια που υποτίθεται πως συγκροτούν τη σκοτεινή ύλη. Είτε είναι αυτά τα πανάλαφρα αξιόνια είτε πρόκειται για «ασθενώς αλληλεπιδρώντα μαζικά σωματίδια» (WIMPS). Αν και τα τελευταία αυτά φαίνεται πως αρχίζουν να φεύγουν από το προσκήνιο.
Με την προϋπόθεση πως δεν υπάρχει κάποιο άλλο στοιχείο να μολύνει τον όγκο του υγροποιημένου Ξένον, όπως το τρίτιο (δηλαδή υδρογόνο με δύο νετρόνια στον πυρήνα του), να μην υπάρχουν ηλεκτροαρνητικές προσμίξεις, μόρια οξυγόνου που θα «καταβρόχθιζαν» τα πολύτιμα ηλεκτρόνια-δείκτες των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης, για πολλούς μήνες η… παγίδα μένει ανοιχτή και περιμένει. Ενα από τα ζητούμενα «σκοτεινά» σωματίδια θα πρέπει να χτυπήσει σε έναν πυρήνα Ξένον, παράγοντας έναν «σπινθήρα» από φωτόνια και να εξοστρακίσει ταυτόχρονα κάποιο ηλεκτρόνιο από το άτομο του Ξένον. Τα δύο αυτά συμβάντα θα πρέπει να συλληφθούν από τους υπερευαίσθητους ανιχνευτές και να καταγραφούν. Ο λόγος των δύο αυτών συμβάντων, δηλαδή το κλάσμα, θα πρέπει να είναι στην αναμενόμενη ζώνη που προσδιορίζουν οι θεωρητικοί υπολογισμοί.
Ανοιχτά ενδεχόμενα
Στη συγκεκριμένη περίπτωση των μετρήσεων που απλά ανακοινώθηκαν στις 17 Ιουνίου, εκτός από το να έχουν αφήσει το ίχνος τους αξιόνια που έχουν περάσει από τον πυρήνα του Ηλιου μας υπάρχουν άλλες δύο εκδοχές. Η μία είναι να πρόκειται για ένα νέο είδος νετρίνων, που και αυτό είναι πολύ ενδιαφέρον ή, δυστυχώς για την ομάδα, να οφείλονται τα σήματα αυτά σε ανεπιθύμητο τρίτιο που έστω και λίγα άτομά του έχουν εισχωρήσει στους τόνους του υγροποιημένου Ξένον.
Στην ανακοίνωση της ομάδας στις 17 Ιουνίου αναφέρεται πως οι μετρήσεις έγιναν από τον Φεβρουάριο του 2017 έως τον Φεβρουάριο του 2018 και καταγράφηκαν 285 συμβάντα αντί για τα αναμενόμενα 232. Αυτή η μικρή έξαρση των σκοτεινών συμβάντων που χρειάστηκε να μελετηθούν επί δύο ακόμη χρόνια έδωσε την αφορμή για τις μεγάλες προσδοκίες. Αλλά θα πρέπει να περιμένουμε κι άλλο.
Σε όλες τις ηπείρους σήμερα, πλην της Αφρικής, ακόμη και στην Ανταρκτική, έχουν στηθεί πειράματα για το κυνήγι της σκοτεινής ύλης. Απαιτούν πολύπλοκες εγκαταστάσεις, πανάκριβα μηχανήματα που μόνον για να τα συνδέσουν και να τα ρυθμίσουν περνούν χρόνια, προτού τα κατεβάσουν στις υπόγειες «φωλιές» τους και ο ανταγωνισμός είναι αδυσώπητος. Οπως δήλωσε η Ελενα Απρίλε, που ασχολείται δεκαπέντε ολόκληρα χρόνια με ένα τέτοιο κυνήγι, αυτή θα είναι η τελευταία της προσπάθεια. Αλλά σίγουρα το πεδίο δεν θα μείνει χωρίς κυνηγούς.
Η υπερσυμμετρία, η θεωρία των χορδών και τα πειράματα στο CERN
Με την ευκαιρία της δημοσίευσης των μετρήσεων από την ομάδα ΧΕΝΟΝ1Τ, που σίγουρα συζητήθηκαν στους κύκλους των ανθρώπων της Φυσικής, το ΒΗΜΑ-Science έθεσε κάποιες σχετικές με το θέμα ερωτήσεις στον κ. Αλέξανδρο Κεχαγιά, καθηγητή Φυσικής στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο και συνεργάτη του Center for Astroparticle Physics της Γενεύης.
Αν υποθέσουμε πως οι μετρήσεις από την ομάδα Gran Sasso National Laboratory in Italy αποδείξουν την ύπαρξη αξιονίων από τον Ηλιο, τι θα σημαίνει αυτό για διάφορους άλλους τομείς της Φυσικής, όπως είναι η θεωρία της υπερσυμμετρίας, και για τη σύσταση της σκοτεινής ύλης;
«Κατ’ αρχάς να πούμε τι είναι τα axion (αξιόνια στα ελληνικά). Αυτά είναι υποθετικά σωματίδια τα οποία εισήγαγαν ο Ρομπέρτο Πετσέι και η Ελεν Κουίν το 1977 (παρεμπιπτόντως, ο Πετσέι απεβίωσε πριν από τέσσερις εβδομάδες περίπου). Ο λόγος της εισαγωγής των υποθετικών αυτών σωματιδίων ήταν ότι μπορούσαν να εξηγήσουν το “ισχυρό CP πρόβλημα”. Να πούμε εδώ ότι η CP συμμετρία είναι ο συνδυασμός της συμμετρίας αντιστροφής στον χώρο (P) και της συμμετρίας συζυγίας φορτίου (C). Τα αξιόνια αλληλεπιδρούν με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (φωτόνια) και ο κύριος τρόπος ανίχνευσής τους είναι μέσω του φαινομένου Primakoff, όπου αξιόνια μετατρέπονται σε φωτόνια και το αντίστροφο σε υπόβαθρο ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Τα αξιόνια έχουν μάζα, η οποία όμως είναι αναγκαστικά σε ένα μικρό παράθυρο μαζών που προσδιορίζεται από κοσμολογικές και αστροφυσικές παρατηρήσεις. Γενικά υπάρχει η εντύπωση ότι τα αξιόνια υπάρχουν στη φύση (ας μην ξεχνάμε και τη ρήση του Pauli: ό,τι δεν απαγορεύεται είναι υποχρεωτικό) και πιστεύω ότι είναι θέμα χρόνου η ανακάλυψή τους. Η ύπαρξη των σωματιδίων αυτών προβλέπεται σε όλα τα υπερσυμμετρικά μοντέλα που έχουμε, αλλά φυσικά η ανακάλυψή τους δεν θα είναι επιβεβαίωση της υπερσυμμετρίας, εκτός και αν μπορεί να ταυτιστεί με κάποιο συγκεκριμένο αξιονικό σωμάτιο που προβλέπει η υπερσυμμετρία. Πιο σημαντική, κατά τη γνώμη μου, θα είναι η επίδραση της ανακάλυψής τους στην κοσμολογία, αφού θα αποτελεί σίγουρα μια συνιστώσα της – ακόμη να αποκρυπτογραφηθεί – σκοτεινής ύλης. Να σημειώσω εδώ ότι τα αξιόνια μελετώνται και στο πλαίσιο των βαρυτικών κυμάτων».
Η θεωρία για την ύπαρξη των αξιονίων έχει κάποια σχέση με τη θεωρία των χορδών; Και αν ναι, πώς επηρεάζει η μία την άλλη;
«Η θεωρία των χορδών προβλέπει έναν μεγάλο αριθμό από αξιονικά πεδία. Τα πεδία αυτά στην ουσία είναι συνιστώσες διαφορετικών πεδίων που ζουν στις επιπλέον διαστάσεις. Σας θυμίζω ότι η θεωρία των χορδών απαιτεί την ύπαρξη επιπλέον διαστάσεων πέραν αυτών που αντιλαμβανόμαστε. Να θυμηθούμε επίσης ότι όλες οι θεωρίες χορδών προβλέπουν την ύπαρξη βαρύτητας (a prosteriori πρόβλεψη, αλλά πάντως πρόβλεψη), μια αλληλεπίδραση τύπου πέμπτης δύναμης που ο φορέας της είναι ένα βαθμωτό πεδίο, το διλατόνιο (υπερσυμμετρικός σύντροφος του αξιονίου) και ένα αξιόνιο. Η ύπαρξη του τελευταίου είναι ανεξάρτητο μοντέλο, αλλά η μάζα του εξαρτάται από το μοντέλο που θα θεωρήσει κανείς. Η ανακάλυψη του αξιονίου ίσως λοιπόν μας αφήσει να πλησιάσουμε πιο κοντά στη θεωρία χορδών που θέλει να περιγράψει το Σύμπαν όπου ζούμε στο πιο στοιχειώδες του επίπεδο».
Η σκοτεινή ύλη πότε εμφανίζεται στη διαδικασία δημιουργίας του δικού μας Σύμπαντος;
«Η σκοτεινή ύλη δεν ήταν ανάγκη να υπάρχει από την αρχή της δημιουργίας του κόσμου. Εμφανίστηκε όταν η ύλη κυριάρχησε της δυναμικής του Σύμπαντος και η σκοτεινή ύλη είναι μια από της συνιστώσες με συντριπτική συνεισφορά στο σύνολο της ύλης που τελικά δημιουργήθηκε».
Υπάρχει πρόγραμμα έρευνας σχετικά με τη σκοτεινή ύλη αυτή τη στιγμή στο CERN; Είτε θεωρητικό είτε πειραματικό, όταν ανοίξει ξανά ο επιταχυντής; Με ποιο σχέδιο ψάχνουν τι;
«Μετά την ανακάλυψη του σωματιδίου Brout-Englert-Higgs στο CERN, υπήρξε έντονη η αισιοδοξία ότι η Φυσική, πέρα από το καθιερωμένο πρότυπο, μας περίμενε στη γωνία να την ανακαλύψουμε. Δυστυχώς για μία ακόμη φορά η φύση αποφάσισε να κρατήσει, τουλάχιστον προς το παρόν, τα μυστικά της. Φυσικά η έρευνα συνεχίζεται και πρέπει να είμαστε πάντα αισιόδοξοι ότι τελικά θα μπορέσουν οι προσπάθειες τόσων ανθρώπων να φέρουν αποτέλεσμα. Ας μην ξεχνάμε ότι πολλές φορές η Φυσική προχωρεί με εκπλήξεις. Ενας από τους πιο σοβαρούς υποψηφίους για Φυσική, πέρα από το καθιερωμένο πρότυπο, είναι η υπερσυμμετρία. Η υπερσυμμετρία, ανάμεσα στα άλλα, προβλέπει και μια πληθώρα σωματιδίων, το ελαφρύτερο από τα οποία θα πρέπει να είναι σταθερό και άρα υποψήφιο και για σκοτεινή ύλη. Αλλά και άλλα σωματίδια σε υπερσυμμετρικές θεωρίες είναι σοβαροί υποψήφιοι για σκοτεινή ύλη. Ποια είναι αυτά τα σωματίδια μένει να το δούμε. Δυστυχώς, αν και δεν έχουμε έλλειψη ιδεών, αυτή τη στιγμή δεν υπάρχουν πειραματικά δεδομένα τα οποία να μας καθοδηγήσουν αποφασιστικά. Ετσι, κατά τη γνώμη μου, αυτό που χρειάζεται είναι να ενισχυθεί η πειραματική προσπάθεια για να μπορέσουμε να απαντήσουμε σε θεμελιώδη ερωτήματα. Σε όλο αυτό το πλαίσιο, δεν μπορεί κανείς να μη σταθεί στο γεγονός ότι η έρευνα στο πολύ μικρό, στον κόσμο δηλαδή των υποατομικών σωματιδίων, μπορεί να δώσει απαντήσεις στο πολύ μεγάλο, δηλαδή στο Σύμπαν που μας περιβάλλει».
https://www.tovima.gr/2020/07/05/science/sta-xnaria-tis-skoteinis-ylis/



xenon1t_full-768x572.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  123.96 KB
 Διαβάστηκε:  13 φορές

xenon1t_full-768x572.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 14/09/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 9:44    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Η σκοτεινή ύλη γίνεται ακόμα πιο μυστηριώδης. Cheesy Grin
Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι κάτι λείπει στην καθιερωμένη κοσμική συνταγή για το πώς συμπεριφέρεται η σκοτεινή ύλη. Ανακάλυψαν μια ασυμφωνία μεταξύ των θεωρητικών μοντέλων για το πως κατανέμεται η σκοτεινή ύλη στα σμήνη γαλαξιών και των παρατηρησιακών δεδομένων που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της κατανομής της.
Η σκοτεινή ύλη δεν εκπέμπει, ούτε απορροφά φως. Γι αυτό η παρουσία της είναι γνωστή μόνο διαμέσου των βαρυτικών αλληλεπιδράσεών της με την ορατή ύλη. Ένας τρόπος εντοπισμού της σκοτεινής ύλης είναι το φαινόμενο του βαρυτικού φακού.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης μικρής κλίμακας στα σμήνη γαλαξιών παράγουν βαρυτικά φαινόμενα που είναι 10 φορές ισχυρότερα από τα αναμενόμενα.
Αυτές οι διαπιστώσεις βασίζονται σε λεπτομερέστατες παρατηρήσεις διαφόρων γαλαξιακών σμηνών που έγιναν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA και το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο στη Χιλή.
Τα σμήνη γαλαξιών, οι μεγαλύτερες δομές στο σύμπαν αποτελούμενες από πολλούς μεμονωμένους γαλαξίες, είναι οι μεγαλύτερες «αποθήκες» σκοτεινής ύλης. Όχι μόνο συγκρατούνται μεταξύ τους εξαιτίας της βαρύτητας της σκοτεινής ύλης που κατανέμεται σε όλη την έκταση του σμήνους, αλλά και την σκοτεινή ύλη που περιέχουν οι μεμονωμένοι γαλαξίες των σμηνών.
Επομένως, η σκοτεινή ύλη κατανέμεται σε μεγάλες και μικρές κλίμακες.
Η χαρτογράφηση της σκοτεινής ύλης στα σμήνη γαλαξιών γίνεται χρησιμοποιώντας την κάμψη του φωτός εξαιτίας του φαινομένου βαρυτικού φακού που η ίδια δημιουργεί. Η βαρύτητα της σκοτεινής ύλης μεγεθύνει και στρεβλώνει το φως που προέρχεται από μακρινά αντικείμενα του υποβάθρου, όπως ένας γυάλινος φακός. Μετρώντας τις παραμορφώσεις που οφείλονται στο φαινόμενο βαρυτικού φακού οι αστρονόμοι προσδιορίζουν την ποσότητα και την κατανομή της σκοτεινής που παρεμβάλλεται.
Τα σμήνη των γαλαξιών είναι ιδανικά εργαστήρια για να κατανοήσουμε μέσω προσομοιώσεων σε υπολογιστές την συμπεριφορά και τις αλληλεπιδράσεις της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης. Πραγματοποιώντας τέτοιες προσομοιώσεις ο ερευνητές βρήκαν αναντιστοιχίες με τα παρατηρησιακά δεδομένα. Η προέλευση αυτής της ασυμφωνίας μπορεί να οφείλεται στο ότι κάτι λείπει από την φυσική στην οποία βασίστηκε η προσομοίωση. Ίσως, για παράδειγμα, η ιδέα ότι η βαρύτητα είναι η μόνη δύναμη που «αισθάνεται» η σκοτεινή ύλη να είναι λανθασμένη…
Οι ερευνητές δημοσίευσαν τα αποτελέσματά τους στο περιοδικό
science.sciencemag.org.
https://science.sciencemag.org/content/369/6509/1347
https://www.youtube.com/watch?v=Rwhv38BVjUM&feature=emb_logo
https://physicsgg.me/2020/09/11/%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%8d%ce%bb%ce%b7-%ce%b3%ce%af%ce%bd%ce%b5%cf%84%ce%b1%ce%b9-%ce%b1%ce%ba%cf%8c%ce%bc%ce%b1-%cf%80%ce%b9%ce%bf-%ce%bc%cf%85%cf%83%cf%84%ce%b7/



hubble_dark-matter.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  127.47 KB
 Διαβάστηκε:  8 φορές

hubble_dark-matter.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.


Έχει επεξεργασθεί από τον/την Δροσος Γεωργιος στις 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 8:54, 1 φορά
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 8:51    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Υπάρχουν σκοτεινά μποζόνια; Cheesy Grin
Ενδείξεις σκοτεινής ύλης στα φάσματα των ισοτόπων του υττερβίου.
Τον περασμένο Ιούνιο το πείραμα XENON ανέφερε ανίχνευση φωτονίων που σύμφωνα με την θεωρία οφείλονται σε έναν τύπο σωματιδίων σκοτεινής ύλης, τα σκοτεινά μποζόνια. Νέα αποτελέσματα ανακοίνωσαν άλλες δυο πειραματικές ομάδες, που αναζητούν επίσης σκοτεινά μποζόνια, η μια εκ των οποίων βλέπει στα δεδομένα της ενδείξεις ενός τέτοιου σωματιδίου.
Οι ερευνητές έχουν προτείνει πολλά σωματίδια ως υποψήφιους σκοτεινής ύλης και ένας από αυτούς είναι το μποζόνιο σκοτεινής ύλης. Αυτό το σωματίδιο σύμφωνα με την προτεινόμενη θεωρία αλληλεπιδρά ασθενώς με την γνωστή μας ύλη. Έτσι, τα σκοτεινά μποζόνια ανταλλάσσονται μεταξύ των ηλεκτρονίων και των νετρονίων ενός ατόμου, επηρεάζοντας απειροελάχιστα τις συχνότητες διεγέρσεων και αποδιεγέρσεων του ατόμου. Ο στόχος και των προαναφερθέντων πειραματικών ομάδων ήταν ο προσδιορισμός αυτών των μεταβολών. Για να τον πετύχουν μέτρησαν την λεγόμενη μετατόπιση ισοτόπων – τις διαφορές στα ατομικά φάσματα των ισοτόπων που αντιστοιχούν στο ίδιο στοιχείο (στοιχεία με τον ίδιο αριθμό πρωτονίων στον πυρήνα τους, αλλά διαφορετικό αριθμό νετρονίων).
Η μια πειραματική ομάδα υπό τον Vladan Vuletić του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης μέτρησε τις μετατοπίσεις μεταξύ πέντε ισοτόπων του υττερβίου [Evidence for Nonlinear Isotope Shift in Yb+ Search for New Boson], ενώ η δεύτερη πειραματική ομάδα υπό τον Michael Drewsen του Πανεπιστημίου Άαρχους στη Δανία, μέτρησε τις μετατοπίσεις μεταξύ πέντε ισοτόπων του ασβεστίου [Improved isotope-shift-based bounds on bosons beyond the Standard Model through measurements of the 2D3/2−2D5/2 interval in Ca+].
Το Καθιερωμένο Πρότυπο προβλέπει ότι σε πρώτης τάξης προσέγγιση, οι μετατοπίσεις των ισοτόπων θα πρέπει να βρίσκονται σε μια ευθεία γραμμή στο διάγραμμα που ονομάζεται «King», μια συνήθη αναπαράσταση του φαινομένου. Οι μετρήσεις της ομάδας Drewsen ταιριάζουν μ’ αυτή την πρόβλεψη.
Όμως, η ομάδα του Vuletić παρατήρησε αξιοσημείωτη απόκλιση από την αναμενόμενη γραμμικότητα. Σύμφωνα με τους ερευνητές μια τέτοια μη-γραμμικότητα υποδηλώνει είτε φυσική πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου (πολύ βαρετή έκφραση) με την εμφάνιση ενός νέου μποζονικού φορέα δύναμης, ή θα μπορούσε να εξηγηθεί από μεγαλύτερης τάξης διορθώσεις των πυρηνικών φαινομένων στα πλαίσιο του Καθιερωμένου Προτύπου των στοιχειωδών σωματιδίων.
https://physicsgg.me/2020/09/22/%cf%85%cf%80%ce%ac%cf%81%cf%87%ce%bf%cf%85%ce%bd-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ac-%ce%bc%cf%80%ce%bf%ce%b6%cf%8c%ce%bd%ce%b9%ce%b1/



dark-boson.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  85.88 KB
 Διαβάστηκε:  4 φορές

dark-boson.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 19/10/2020, ημέρα Δευτέρα και ώρα 8:53    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Οι θεωρητικοί φυσικοί πετούν την μπάλα στο γήπεδο των πειραματικών σχετικά με το πιθανό σήμα σκοτεινής ύλης στο πείραμα XENON1T Cheesy Grin
Στις 16 Ιουνίου 2020 το πείραμα XENON1T, που χρησιμοποιεί έναν από τους πιο ευαίσθητους ανιχνευτές σκοτεινής ύλης, ανέφερε ένα σήμα ανεξήγητο σύμφωνα με την γνωστή θεωρία της φυσικής.
Η στατιστική του σήματος δεν έφτασε ακόμα τα «5 σίγμα» που αποτελούν το όριο για να επισημοποιηθεί μια ανακάλυψη. Παρόλα αυτά οι θεωρητικοί φυσικοί εξέτασαν τις περιπτώσεις που στο ανεξήγητο αυτό σήμα θα μπορούσαν να εμπλέκονται εξωτικά σωματίδια.
Έτσι, το περιοδικό Physical Review Letters δημοσίευσε τις παρακάτω πέντε εργασίες που επιχειρούν να ερμηνεύσουν το πιθανό σήμα σκοτεινής ύλης σύμφωνα με νέες θεωρίες πέραν της καθιερωμένης φυσικής:
F. Takahashi et al., “XENON1T excess from anomaly-free axionlike dark matter and its implications for stellar cooling anomaly,” Phys. Rev. Lett. 125, 161801 (2020).
J. Bramante and N. Song, “Electric but not eclectic: Thermal relic dark matter for the XENON1T excess,” Phys. Rev. Lett. 125, 161805 (2020).
N. F. Bell et al., “Explaining the XENON1T excess with luminous dark matter,” Phys. Rev. Lett. 125, 161803 (2020).
B. Fornal et al., “Boosted dark matter interpretation of the XENON1T excess,” Phys. Rev. Lett. 125, 161804 (2020).
A. Bally et al., “Neutrino self-interactions and XENON1T electron recoil excess,” Phys. Rev. Lett. 125, 161802 (2020).
Όλα τα σενάρια που αναφέρονται στις εν λόγω εργασίες εξηγούν τις δυο πτυχές του σήματος που δημιουργήθηκε στην τεράστια δεξαμενή του ανιχνευτή XENON1T που περιέχει καθαρό Ξένον. Πρώτον, το σήμα μοιάζει να προέρχεται από σωματίδια που συγκρούστηκαν κυρίως με τα ηλεκτρόνια των ατόμων του Ξένου. Και δεύτερον, κάθε μια από αυτές τις αλληλεπιδράσεις μετέφερε στο άτομο ενέργεια μερικών keV.
Οι δύο από τις νέες ερμηνείες περιλαμβάνουν κάποιους από τους συνήθεις υπόπτους της σκοτεινής ύλης. Ο Fuminobu Takahashi του Πανεπιστημίου Tohoku της Ιαπωνίας και οι συνεργάτες του επικεντρώνονται στα ελαφρά σωματίδια που ονομάζονται αξιόνια. Ένα πρόβλημα των μοντέλων που περιλαμβάνουν αξιόνια είναι ότι υποθέτουν μια σύζευξη μεταξύ των αξιονίων και των γνωστών μας φωτονίων που έρχεται σε αντίθεση με τις αστροφυσικές παρατηρήσεις. Οι ερευνητές δείχνουν ότι αυτή η διαφωνία μπορεί να επιλυθεί – και το σήμα του XENON1T να εξηγηθεί – αν τα αξιόνια είναι λιγότερο πιθανό να αλληλεπιδρούν με τα φωτόνια απ’ ότι προβλέπουν τα περισσότερα μοντέλα αξιονίων.
Ο Joseph Bramante και ο Ningqiang Song από το Queen’s University του Καναδά, εξετάζουν το σενάριο που περιλαμβάνει ως σωματίδια σκοτεινής ύλης τα WIMPs (Ασθενώς Αλληλεπιδρώντα Σωματίδια με Μάζα). Στο μοντέλο τους ένα σωματίδιο τύπου WIMP σκεδάζεται προς ένα παρόμοιο σωματίδιο, μεταφέροντας την διαφορά μάζας τους ως ενέργεια ανάκρουσης στα ηλεκτρόνια του Ξένου. Το σενάριό τους είναι ελκυστικό διότι είναι συμβατό με τους περιορισμούς στην σκοτεινή ύλη που θέτουν οι αστροφυσικές παρατηρήσεις.
Δυο άλλες ιδέες μοιράζονται ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό που θα μπορούσε να εντοπίσει ο ανιχνευτής XENON1T – μια ημερήσια διαμόρφωση του σήματος. Η Nicole Bell του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης της Αυστραλίας και οι συνεργάτες της θεωρούν «φωτεινά» σωματίδια σκοτεινής ύλης τα οποία καταλαμβάνουν μια «βαριά» κατάσταση και μια κατάσταση «φωτός» που απέχουν μεταξύ τους περίπου 3 keV. Δείχνουν ότι ένα σωματίδιο στην κατάσταση-φωτός που συγκρούεται με έναν πυρήνα Ξένου μπορεί να μεταπίπτει στο ομόλογό του που βρίσκεται στην «βαριά» κατάσταση, εκπέμποντας φωτόνιο 3 keV, του οποίου η ενέργεια θα μεταφερθεί σε ένα ηλεκτρόνιο.
Αντίθετα, ο Bartosz Fornal του Πανεπιστημίου της Utah στο Salt Lake City και οι συνεργάτες του διερευνούν την επονομαζόμενη “boosted” σκοτεινή ύλη. Εδώ, οι διαδικασίες εξαΰλωσης της σκοτεινής ύλης στον Ήλιο ή στο Γαλαξιακό Κέντρο θα έδιναν «ψυχρή» σκοτεινή ύλη, η οποία συνήθως κινείται αργά με αρκετή ενέργεια για να παράγει το παρατηρούμενο σήμα των μερικών keV.
Tέλος, ο Andreas Bally από το Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής Max Planck και οι συνεργάτες του εξετάζουν την πιθανότητα να υπεισέρχονται μη τυπικά νετρίνα. Στο μοντέλο τους, τα νετρίνα προέρχονται από τον Ήλιο και συγκρούονται με ηλεκτρόνια στον ανιχνευτή XENON1T. Αυτές οι συγκρούσεις θα μπορούσαν να παράγουν το παρατηρούμενο σήμα αν μερικά από αυτά τα νετρίνα σκεδάζονται προς μη τυπικα νετρίνα- «κρυφά» νετρίνα που είναι αόρατα στους ανιχνευτές. Η ερμηνεία τους σχετίζεται με μοντέλα φυσικής πέραν του καθιερωμένου προτύπου που θα μπορούσαν να επιβεβαιωθούν στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων και σε μελλοντικούς επιταχυντές.
Έτσι, η μπάλα βρίσκεται τώρα στο τεράστιο γήπεδο των πειραματικών φυσικών, στον ανιχνευτή XENON1T, αναμένοντας τα νέα δεδομένα με καλύτερη στατιστική…
https://physicsgg.me/2020/10/14/%ce%bf%ce%b9-%ce%b8%ce%b5%cf%89%cf%81%ce%b7%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%bf%ce%af-%cf%86%cf%85%cf%83%ce%b9%ce%ba%ce%bf%ce%af-%cf%80%ce%b5%cf%84%ce%bf%cf%8d%ce%bd-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%ce%bc%cf%80%ce%ac%ce%bb/



darkmatter.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  65.21 KB
 Διαβάστηκε:  4 φορές

darkmatter.png



construct1.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  676.1 KB
 Διαβάστηκε:  4 φορές

construct1.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 22/10/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 7:43    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Νέα θεωρία για την προέλευση της Σκοτεινής Ύλης. Cheesy Grin
Η νέα θεωρία των φυσικών Michael J. Baker, Joachim Kopp, και Andrew J. Long δημοσιεύθηκε στο Physical Review Letters
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.151102
και περιγράφει το πως οι διαστελλόμενες φυσαλίδες εξαιτίας της μετατροπής φάσης στο αρχέγονο σύμπαν μπορεί να είναι το κλειδί για την κατανόηση της σκοτεινής ύλης. Ο προτεινόμενος μηχανισμός λαμβάνει χώρα σε μια κοσμολογική μετατροπή φάσης.
Τέτοιες μετατροπές φάσης συνέβησαν στις πρώτες στιγμές της Μεγάλης Έκρηξης και παρομοιάζονται με τις φυσαλίδες αερίου που σχηματίζονται στο εσωτερικό του νερού κατά την διάρκεια του βρασμού.
Σύμφωνα με τη νέα μελέτη μόνο σωματίδια σκοτεινής ύλης με μάζες μεγαλύτερες από κάποιο όριο επιβιώνουν σ’ αυτές τις φυσαλίδες γιατί παύουν να βρίσκονται σε ισορροπία, ενώ τα σωματίδια χαμηλότερης μάζας που απομένουν έξω από αυτές εξαϋλώνονται γρήγορα στο θερμικό λουτρό.
Οι φυσαλίδες διαστέλλονται και συγχωνεύονται έως ότου η μετατροπή φάσης επικρατήσει σε ολόκληρο το σύμπαν. Από την όλη διαδικασία επιβιώνουν μόνο τα σωματίδια που εισήλθαν στις φυσαλίδες και συνιστούν την σκοτεινή ύλη που «παρατηρείται» σήμερα στο σύμπαν.
Αν και πολλά πειράματα ψάχνουν για σωματίδια σκοτεινής ύλης, συνήθως ψάχνουν τα επονομαζόμενα WIMPs(=Weakly Interacting Massive Particles), κανένα μέχρι σήμερα δεν είχε επιτυχία, κάτι που παρακινεί τους θεωρητικούς να σκέφτονται τολμηρά, πέρα από τα καθιερωμένα.
Το ενδιαφέρον χαρακτηριστικό της νέας ιδέας των ερευνητών Baker, Kopp και Long είναι ότι δουλεύει για σωματίδια σκοτεινής ύλης τα οποία έχουν πολύ μεγαλύτερη μάζα από τους περισσότερους μέχρι σήμερα υποψήφιους, όπως π.χ. τα WIMPs, που αναζητούσαν (και αναζητούν) τα πειράματα. Προτρέπουν έτσι τους πειραματικούς φυσικούς να αναζητήσουν σωματίδια σκοτεινής ύλης με πολύ μεγαλύτερες μάζες.
To υπόγειο εργαστήριο φυσικής στο Stawell της Αυστραλίας που βρίσκεται υπό κατασκευή, ένα χιλιόμετρο κάτω από το έδαφος σε ένα εγκαταλελειμμένο ορυχείο χρυσού, προορίζεται και για την αναζήτηση σκοτεινής ύλης. Δεδομένου ότι η παραπάνω θεωρητική εργασία υλοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης, επίσης στην Αυστραλία, είναι σίγουρο πως θα δοκιμάσει την ανίχνευση πιθανών σωματιδίων σκοτεινής ύλης με μεγαλύτερο εύρος μαζών.
https://physicsgg.me/2020/10/20/%ce%bd%ce%ad%ce%b1-%ce%b8%ce%b5%cf%89%cf%81%ce%af%ce%b1-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%80%cf%81%ce%bf%ce%ad%ce%bb%ce%b5%cf%85%cf%83%ce%b7-%cf%84%ce%b7%cf%82-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5/



michael-baker-pic.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  51.11 KB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

michael-baker-pic.jpg



dark-matter-galaxy-03.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  55.32 KB
 Διαβάστηκε:  3 φορές

dark-matter-galaxy-03.jpg



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.


Έχει επεξεργασθεί από τον/την Δροσος Γεωργιος στις 10/12/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 10:44, 1 φορά
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Δροσος ΓεωργιοςOffline
Εξωγήινος
Άβαταρ

Ένταξη: 22 Οκτ 2007
Σύνολο δημοσιεύσεων: 8731
Τόπος: Αθήνα-Ηλιούπολη
Φύλο: Ανδρας
ΔημοσίευσηΔημοσιεύθηκε: 10/12/2020, ημέρα Πέμπτη και ώρα 10:44    Θέμα δημοσίευσης: Απάντηση με παράθεση αυτού του μηνύματος

Ένας νέος τρόπος «παρατήρησης» της σκοτεινής ύλης. Cheesy Grin
Μια μικρή ομάδα αστρονόμων βρήκε ένα νέο τρόπο έμμεσης ανίχνευσης της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης που περιβάλλει του γαλαξίες. Η νέα τεχνική είναι 10 φορές ακριβέστερη από την καλύτερη παλαιότερη μέθοδο [Pol Gurri, Edward N Taylor, Christopher J Fluke. «The first shear measurements from precision weak lensing»].
https://academic.oup.com/mnras/article/499/4/4591/5909978
Οι φυσικοί εκτιμούν ότι έως και το 85% της μάζας του σύμπαντος είναι αόρατο. H σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα, εφόσον δεν αλληλεπιδρά με το φως όπως η συνηθισμένη ύλη που απαρτίζει τα άστρα, τους πλανήτες, εμάς και ότι μας περιβάλλει.
Πώς μετράμε λοιπόν κάτι που δεν μπορούμε να δούμε; Αρκεί να μετρηθούν τα αποτελέσματα της βαρύτητας που παράγει η σκοτεινή ύλη.
Σύμφωνα με τον Pol Gurri, «είναι σαν να παρατηρείς μια σημαία και να προσπαθείς να καταλάβεις πόσος άνεμος υπάρχει. Δεν μπορείς να δεις τον άνεμο, αλλά η κίνηση της σημαίας μας λέει πόσο δυνατά φυσάει ο άνεμος».
Η νέα έρευνα επικεντρώνεται σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται ασθενής βαρυτικός φακός, το οποίο είναι χαρακτηριστικό της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν. «Η σκοτεινή ύλη θα στρεβλώνει λίγο την εικόνα οποιουδήποτε αντικειμένου βρίσκεται πίσω από αυτή», λέει ο Edward Taylor. «Eίναι σαν να διαβάζεις μια εφημερίδα που βρίσκεται κάτω από την βάση ενός ποτηριού κρασιού».
Το φαινόμενο του ασθενούς βαρυτικού φακού χρησιμοποιείται με μεγάλη επιτυχία στην χαρτογράφηση της σκοτεινής ύλης του σύμπαντος. Τώρα, οι αστρονόμοι Gurri χρησιμοποιώντας το 2,3 μέτρων τηλεσκόπιο ANU (Australian National University) στην Αυστραλία μελέυησε, με βάση το ασθενές φαινόμενο βαρυτικού φακού, τον τρόπο περιστροφής των γαλαξιών.
«Επειδή υπολογίζουμε πως τα άστρα και το αέριο κινούνται μέσα στους γαλαξίες, γνωρίζουμε περίπου πως θα πρέπει να μοιάζει αυτός ο γαλαξίας», λέει ο Gurri. «Μετρώντας πόσο παραμορφωμένες είναι οι πραγματικές εικόνες του γαλαξία, τότε μπορούμε να καταλάβουμε πόση σκοτεινή ύλη απαιτείται για να εξηγήσουμε αυτό που βλέπουμε».
Η νέα έρευνα δείχνει πως αυτές οι πληροφορίες ταχύτητας επιτρέπουν μια πολύ πιο ακριβή μέτρηση του φαινομένου βαρυτικού φακού από ό,τι ήταν δυνατό μόνο με τη χρήση του σχήματος. «Με τη νέα μέθοδό μας παρατήρησης της σκοτεινή ύλη», συνεχίζει ο Gurri, «ελπίζουμε να πάρουμε μια πιο ξεκάθαρη εικόνα για το που βρίσκεται η σκοτεινή ύλη και ποιος είναι ο ρόλος της στον σχηματισμό των γαλαξιών».
Οι μελλοντικές διαστημικές αποστολές, όπως τα διαστημικά τηλεσκόπια της NASA «Nancy Grace Roman» και το αντίστοιχο της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας «Ευκλείδης», έχουν σχεδιαστεί για να κάνουν και τέτοιου είδους μετρήσεις με βάση τα σχήματα εκατοντάδων εκατομμυρίων γαλαξιών. «Έχουμε δείξει ότι μπορούμε να συνεισφέρουμε δημιουργικά σε αυτές τις παγκόσμιες προσπάθειες με ένα σχετικά μικρό τηλεσκόπιο που κατασκευάστηκε την δεκαετία του 1980, σκεπτόμενοι το πρόβλημα απλά με διαφορετικό τρόπο», προσθέτει ο Taylor.
https://physicsgg.me/2020/11/07/%ce%ad%ce%bd%ce%b1%cf%82-%ce%bd%ce%ad%ce%bf%cf%82-%cf%84%cf%81%cf%8c%cf%80%ce%bf%cf%82-%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%b1%cf%84%ce%ae%cf%81%ce%b7%cf%83%ce%b7%cf%82-%cf%84%ce%b7%cf%82-%cf%83%ce%ba%ce%bf/




Oι αρχέγονες μαύρες τρύπες και η αναζήτηση σκοτεινής ύλης από το πολυσύμπαν. Cheesy Grin
Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες προς το παρόν βρίσκονται στο μυαλό των θεωρητικών φυσικών. Υποτίθεται πως σχηματίστηκαν στο αρχέγονο σύμπαν πριν από τον σχηματισμό των άστρων και των γαλαξιών και μπορεί να ευθύνονται για μερικά από τα παρατηρούμενα βαρυτικά κύματα, αλλά και για τις τεράστιες μαύρες τρύπες που βρίσκονται στα κέντρα των γαλαξιών (και στον δικό μας). Θα μπορούσαν επίσης να παίζουν ρόλο στην σύνθεση βαρέων στοιχείων όταν συγκρούονται και καταστρέφουν αστέρες νετρονίων, όπου εξαιτίας της μεγάλης πυκνότητας νετρονίων, παράγονται βαρείς πυρήνες διαμέσου της λεγόμενης γρήγορης διαδικασίας (r-process). Επιπλέον, υπάρχει και η συναρπαστική πιθανότητα η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη, η οποία αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μέρος της ύλης στο σύμπαν, να συνίσταται από αρχέγονες μαύρες τρύπες.
Το βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 2020 απονεμήθηκε στον θεωρητικό φυσικό Roger Penrose, και τους δύο αστρονόμους, Reinhard Genzel και Andrea Ghez, για τις ανακαλύψεις τους που επιβεβαιώνουν την ύπαρξη μαύρων τρυπών. Δεδομένου ότι οι μαύρες τρύπες είναι γνωστό ότι υπάρχουν στη φύση, αποτελούν έναν ελκυστικό υποψήφιο για την σκοτεινή ύλη.
Μια ομάδα από φυσικούς στοιχειωδών σωματιδίων, κοσμολόγους και αστρονόμους, για να μάθει περισσότερα σχετικά με τις αρχέγονες μαύρες τρύπες έψαξε στο αρχέγονο σύμπαν για σχετικά στοιχεία. Το αρχέγονο σύμπαν ήταν τόσο πυκνό που κάθε θετική διακύμανση πυκνότητας πάνω από 50% θα δημιουργούσε μια μαύρη τρύπα. Ωστόσο, οι κοσμολογικές διαταραχές που δημιούργησαν τους γαλαξίες είναι γνωστό πως είναι πολύ μικρότερες. Παρ’ όλα αυτά, ένας ορισμένος αριθμός διαδικασιών στο αρχέγονο σύμπαν θα μπορούσε να δημιουργήσει τις κατάλληλες συνθήκες για τον σχηματισμό μαύρων τρυπών.
Ένα ενδιαφέρον ενδεχόμενο είναι ότι οι αρχέγονες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να σχηματιστούν από «σύμπαντα-μωρά» που δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια του πληθωρισμού, την κοσμολογική περίοδο ταχύτατης διαστολής του σύμπαντος η οποία πιστεύεται πως ευθύνεται για τον σχηματισμό των δομών που παρατηρούμε σήμερα, όπως οι γαλαξίες και τα σμήνη των γαλαξιών. Κατά την διάρκεια της πληθωριστικής διαστολής, τα σύμπαντα-μωρά μπορούν να διαχωριστούν από το αρχικό σύμπαν. Ένα μικρό θυγατρικό σύμπαν θα μπορούσε τελικά να καταρρεύσει, αλλά η μεγάλη ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται στον μικρό του όγκο προκαλεί τον σχηματισμό μιας μαύρης τρύπας.
Ακόμα πιο περίεργη είναι η μοίρα ενός μεγαλύτερου σύμπαντος-μωρού. Αν λοιπόν είναι μεγαλύτερο από κάποιο κρίσιμο μέγεθος, η θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν επιτρέπει το εν λόγω σύμπαν να υπάρχει σε μια κατάσταση που φαίνεται διαφορετική σε έναν παρατηρητή στο εσωτερικό του, σε σχέση με έναν παρατηρητή στο εξωτερικό του. Ένας εσωτερικός παρατηρητής το βλέπει ως διαστελλόμενο σύμπαν, ενώ ένας εξωτερικός παρατηρητής (όπως εμείς) το βλέπει σαν μια μαύρη τρύπα. Και στις δυο περιπτώσεις, τα μεγάλα και τα μικρά θυγατρικά σύμπαντα φαίνονται σε μας ως αρχέγονες μαύρες τρύπες, οι οποίες κρύβουν πίσω από τους «ορίζοντες των γεγονότων τους» ολόκληρα σύμπαντα. Ο ορίζοντας των γεγονότων είναι ένα όριο πέρα από το οποίο οτιδήποτε το διασχίζει, ακόμη και το φως, εγκλωβίζεται δια παντός και δεν μπορεί να διαφύγει από την μαύρη τρύπα.
Στην εργασία τους με τίτλο ‘Exploring Primordial Black Holes from the Multiverse with Optical Telescopes’,
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.181304
οι Kusenko et al περιγράφουν ένα νέο σενάριο για τον σχηματισμό των αρχέγονων μαύρων τρυπών και δείχνουν ότι οι μαύρες τρύπες από το σενάριο του ‘πολυσύμπαντος’ μπορούν να βρεθούν χρησιμοποιώντας μια γιγαντιαία κάμερα (Hyper Suprime-Cam ή συντομογραφικά HSC) του τηλεσκοπίου Subaru στην Χαβάη. Η εν λόγω κάμερα έχει την μοναδική ικανότητα να απεικονίζει ολόκληρο τον γαλαξία της Ανδρομέδας κάθε λίγα λεπτά. Αν μια μαύρη τρύπα διασχίσει την γραμμή παρατήρησης του τηλεσκοπίου, μπροστά από ένα άστρο, η βαρύτητα της μαύρης τρύπας καμπυλώνει το φως του κάνοντάς το να φαίνεται λαμπρότερο για ένα μικρό χρονικό διάστημα. Από την διάρκεια αυτής της λαμπρότητας οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν την μάζα της διερχόμενης μαύρης τρύπας. Με την κάμερα HSC είναι δυνατή η ταυτόχρονη παρατήρηση εκατό εκατομμυρίων άστρων, κάτι που ισοδυναμεί με ένα μεγάλο ‘δίχτυ’ για τις αρχέγονες μαύρες τρύπες που πιθανόν να διασχίσουν το οπτικό πεδίο του τηλεσκοπίου.
Οι πρώτες παρατηρήσεις της HSC έχουν αναφέρει ήδη μια πολύ ενδιαφέρουσα παρατήρηση, που θα μπορούσε να είναι μια αρχέγονη μαύρη τρύπα από το ‘πολυσύμπαν’, με μια μάζα συγκρίσιμη με την μάζα της Σελήνης. Μετά από αυτό το ενθαρρυντικό πρώτο εύρημα, ένας νέος γύρος παρατηρήσεων θα ξεκινήσει για να δοθεί μια οριστική απάντηση για το αν οι – βγαλμένες από το σενάριο του πολυσύμπαντος – αρχέγονες μαύρες τρύπες θα είναι η λύση του μυστηρίου της σκοτεινής ύλης.
Στις φωτογραφίες σύμπαντα-μωρά που δημιουργήθηκαν μετά την Μεγάλη Έκρηξη και διαχωρίστηκαν από το σύμπαν μας θα μπορούσαν να εντοπιστούν από οπτικά τηλεσκόπια ως αρχέγονες μαύρες τρύπες(!Wink
Hyper Suprime-Cam (HSC): μια γιγαντιαία ψηφιακή κάμερα στο τηλεσκόπιο Subaru
Ένα άστρο στον γαλαξία της Ανδρομέδας προσωρινά γίνεται λαμπρότερο αν μια αρχέγονη μαύρη τρύπα περάσει μπροστά από το άστρο, διότι το φως του εστιάζεται σύμφωνα με την γενική θεωρία της σχετικότητας.

https://physicsgg.me/2021/01/02/o%ce%b9-%ce%b1%cf%81%cf%87%ce%ad%ce%b3%ce%bf%ce%bd%ce%b5%cf%82-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81%ce%b5%cf%82-%cf%84%cf%81%cf%8d%cf%80%ce%b5%cf%82-%ce%ba%ce%b1%ce%b9-%ce%b7-%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%b6%ce%ae%cf%84/



spiral-galaxy.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  42.2 KB
 Διαβάστηκε:  2 φορές

spiral-galaxy.jpg



202012-ksk-ff.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  45.71 KB
 Διαβάστηκε:  0 φορές

202012-ksk-ff.jpg



hsc.en__0.jpg
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  31.35 KB
 Διαβάστηκε:  0 φορές

hsc.en__0.jpg



andromeda-pbh-rev.png
 Περιγραφή:
 Μέγεθος αρχείου:  427.43 KB
 Διαβάστηκε:  0 φορές

andromeda-pbh-rev.png



_________________
Ο πλανήτης μας ειναι το λίκνο της ανθρωπότητας.Αλλα κανείς δεν περνάει ολη του τη ζωή στο λίκνο.
Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.
Επιστροφή στην κορυφή
View user's profile 
Επισκόπηση όλων των Δημοσιεύσεων που έγιναν πριν από:   
Δημοσίευση νέας  Θ.Ενότητας   Απάντηση στη Θ.Ενότητα    AstroVox Forum Αρχική σελίδα -> Αστρο-ειδήσεις Όλες οι Ώρες είναι UTC + 2
Μετάβαση στη σελίδα Προηγούμενη  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
Σελίδα 10 από 10

 
Μετάβαση στη:  
Δεν μπορείτε να δημοσιεύσετε νέο Θέμα σ' αυτή τη Δ.Συζήτηση
Δεν μπορείτε να απαντήσετε στα Θέματα αυτής της Δ.Συζήτησης
Δεν μπορείτε να επεξεργασθείτε τις δημοσιεύσεις σας σ' αυτή τη Δ.Συζήτηση
Δεν μπορείτε να διαγράψετε τις δημοσιεύσεις σας σ' αυτή τη Δ.Συζήτηση
Δεν έχετε δικαίωμα ψήφου στα δημοψηφίσματα αυτής της Δ.Συζήτησης
Δε μπορείτε να επισυνάψετε αρχεία σε αυτό το forum
Μπορείτε να κατεβάζετε αρχεία σε αυτό το forum


Βασισμένο στο phpBB. Η συμμετοχή στο AstroVox βασίζεται στους εξής όρους χρήσης