Jump to content

Σκοτεινή ύλη.


Προτεινόμενες αναρτήσεις

Το παρατηρητήριο Herschel είδε λιγότερη σκοτεινή ύλη και περισσότερα άστρα. :cheesy:

Το διαστημικό παρατηρητήριο Herschel της ESA έχει ανακαλύψει έναν πληθυσμό γαλαξιών, που σκεπάζονται από ένα πέπλο σκόνης και που δεν χρειάζονται τόσο πολύ σκοτεινή ύλη όπως προηγουμένως νομίζαμε για να συγκεντρωθεί αέριο και να ξεκινήσει ο σχηματισμός των άστρων.

Οι γαλαξίες είναι πολύ μακριά και κάθε ένας τους έχει περίπου 300 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου. Το μέγεθος αυτό αποτελεί μια πρόκληση για την τρέχουσα θεωρία, που προβλέπει ότι ένας γαλαξίας πρέπει να είναι δεκαπλάσιας μάζας από αυτήν ή να έχει 5.000 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες, για να είναι σε θέση να σχηματίσει έναν μεγάλο αριθμό άστρων.

Το νέο αποτέλεσμα δημοσιεύεται από τον Alexandre Amblard, στο Πανεπιστήμιο Irvine της Καλιφόρνιας.

Το μεγαλύτερο ποσοστό από τη μάζα οποιουδήποτε γαλαξία αναμένεται να είναι η σκοτεινή ύλη, μια υποθετική ουσία που δεν έχει ακόμη εντοπιστεί, αλλά που οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι πρέπει να υπάρχει για να προσφέρει μια επαρκή βαρύτητα για να αποτρέψει την διάλυση των γαλαξιών καθώς περιστρέφονται.

Τα σημερινά μοντέλα της γέννησης των γαλαξιών αρχίζουν με τη συσσώρευση μεγάλων ποσοτήτων σκοτεινής ύλης. Η βαρυτική έλξη της συγκεντρώνει την συνηθισμένη ύλη και δημιουργούνται έτσι τα άστρα. Με την «έκρηξη αστρικής δημιουργίας» σχηματίζονται άστρα με ρυθμούς 100-1000 φορές ταχύτερα από ό,τι γίνεται στον δικό μας Γαλαξία σήμερα.

"Το Χέρσελ μας δείχνει ότι δεν χρειαζόμαστε τόσο πολύ σκοτεινή ύλη, όπως νομίζαμε για να ξεκινήσει μια αστρική έκρηξη», λέει ο Asantha Cooray, του ίδιου Πανεπιστημίου.

Αυτή η ανακάλυψη έγινε με την ανάλυση των υπέρυθρων εικόνων που λήφθηκαν από το φασματόμετρο SPIRE του Herschel, σε υπέρυθρα μήκη κύματος. Αυτά είναι περίπου 1000 φορές μεγαλύτερα από τα μήκη κύματος που είναι ορατά στο ανθρώπινο μάτι, αλλά μπορούν να αποκαλύψουν τους γαλαξίες που είναι σκεπασμένοι με ένα πέπλο της σκόνης σαν ομίχλη.

Υπάρχουν πάρα πολλοί γαλαξίες στις εικόνες του Herschel που οι θέσεις τους επικαλύπτονται δημιουργώντας την “ομίχλη” του κοσμικού υποβάθρου υπέρυθρης ακτινοβολίας, όμως δεν κατανέμονται τυχαία αλλά ακολουθούν το βασικό μοτίβο της σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν, και έτσι η ομίχλη έχει ένα διακριτό μοτίβο φωτεινών και σκοτεινών τμημάτων, σαν μπαλώματα.

Η ανάλυση της φωτεινότητας στα μπαλώματα των εικόνων του SPIRE έχει δείξει ότι ο ρυθμός σχηματισμού νέων άστρων στους μακρινούς γαλαξίες είναι 3-5 φορές υψηλότερη από αυτή που είχε συναχθεί από τις παρατηρήσεις στο ορατό μήκος κύματος, παρόμοιων και πολύ νεαρών γαλαξιών από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble αλλά και άλλα τηλεσκόπια.

Περαιτέρω αναλύσεις και προσομοιώσεις έχουν δείξει ότι αυτή η μικρότερη μάζα των γαλαξιών είναι ένα πολύ καλό σημείο για τον σχηματισμό των άστρων. Γαλαξίες με μικρότερη μάζα είναι δύσκολο να σχηματίσουν περισσότερο από μια πρώτη γενιά άστρων. Στο άλλο άκρο της κλίμακας, πολύ μεγάλοι γαλαξίες προχωρούν δύσκολα στον σχηματισμό άστρων, διότι το αέριο τους ψύχεται μάλλον αργά, εμποδίζοντάς έτσι την κατάρρευση ώστε να σχηματίσουν την υψηλή πυκνότητα που απαιτείται για την ανάφλεξη στον σχηματισμό των αστεριών.

Τα μοντέλα του σχηματισμού των γαλαξιών μπορεί πλέον να προσαρμοστούν ώστε να αντανακλούν τα νέα αυτά αποτελέσματα, ενώ οι αστρονόμοι μπορούν να κάνουν ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση του πώς δουλεύουν οι γαλαξίες – συμπεριλαμβανομένου και του δικού μας. =D> =D> =D>

Οι τρεις εικόνες δείχνουν την κατανομή της σκοτεινής ύλης, η οποία παράγεται από προσομοιώσεις όταν το Σύμπαν ήταν περίπου 3 δισεκατομμυρίων ετών.

Η αριστερή εικόνα εμφανίζει την συνεχή κατανομή των σωματιδίων σκοτεινής ύλης που σχηματίζουν ένα δίκτυο φύλλων και ιστών.

Η κεντρική παρέχει μια απλοποιημένη άποψη του σύνθετου δικτύου της δομής της σκοτεινής ύλης, ανάλογα με το λεγόμενο μοντέλο του φωτοστέφανου, μια στατιστική προσέγγιση που χρησιμοποιείται για να περιγράψει την κατανομή της σκοτεινής ύλης σε μικρές και μεγάλες κλίμακες. Στην εικόνα αυτή, η άλως της σκοτεινής ύλης αντιστοιχεί στους πυκνότερους κόμβους του κοσμικού ιστού.

Το δεξιό τμήμα τονίζει την άλω της σκοτεινής ύλης (εμφανίζεται με κίτρινο χρώμα), που αντιπροσωπεύει τις πλέον αποτελεσματικές τοποθεσίες για τον σχηματισμό των γαλαξιών. Μόνο τα φωτοστέφανα με μάζα πάνω από ένα ορισμένο όριο μπορούν να προκαλέσουν την ανάφλεξη έντονων εκρήξεων σχηματισμού νέων αστέρων.

Herschel_dmdistro.jpg.24e446b007465ad11996e1828f3e699e.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...
  • Απαντήσεις 178
  • Created
  • Τελευταία απάντηση

Top Posters In This Topic

Η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να θερμαίνει πλανήτες χωρίς άστρα. :cheesy:

Σε μια πρόσφατη εργασία, που θα δημοσιευτεί στο περιοδικό Astrophysical Journal, οι Dan Hooper και Jason Steffen, φυσικοί στο Fermilab στο Ιλλινόις παρουσιάζουν τη θεωρία ότι οι ψυχροί και σκοτεινοί πλανήτες, που δεν θερμαίνονται από κανένα αστέρι, θα μπορούσαν να θερμαίνονται από τη σκοτεινή ύλη. Θεωρητικά, η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να φτιάξει κατοικήσιμους πλανήτες, έξω από την κατοικήσιμη ζώνη των άστρων.

Ενώ κανένας δεν ξέρει ακριβώς τι είναι η σκοτεινή ύλη, πιστεύεται ότι αποτελεί περίπου το 83% του σύμπαντος. Η πιο αποδεκτή θεωρία είναι αυτή που λέει πως η σκοτεινή ύλη αποτελείται από τα λεγόμενα WIMPs, ή Ασθενώς Αλληλεπιδρώντας Σωματίδια με Μάζα.

Αυτά τα WIMPs αλληλεπιδρούν με την κανονική ύλη μέσω της ασθενούς πυρηνικής δύναμης αλλά και μέσω της βαρύτητας. Επίσης, τα ίδια τα WIMPs είναι και τα αντισωματίδια τους. Όταν λοιπόν δύο WIMPs έρθουν σε επαφή εξαϋλώνονται ταυτόχρονα αφήνοντας στην θέση τους φωτόνια, δηλαδή ριπές ενέργειας.

Οι Hooper και Steffen υποδεικνύουν ότι αν αυτή η σκοτεινή ύλη είναι παγιδευμένη μέσα στην βαρύτητα του πλανήτη, οι εκρήξεις αυτές της ενέργειας θα μπορούσαν να παράγουν αρκετή ενέργεια για να θερμάνετε τον πλανήτη. Όταν αυτή η σκοτεινή ύλη συναντήσει τη Γη, η ενέργεια που θα μπορούσε να παραχθεί είναι χαμηλή, αλλά σε περιοχές του διαστήματος όπου υπάρχουν υψηλές πυκνότητες της μαύρης ύλης · οι Hooper και Steffen πιστεύουν ότι υπάρχει η δυνατότητα εξεύρεσης πλανητών που μπορούν να θερμανθούν με αυτόν τον τρόπο.

Εντός των πιο εσώτατων περιοχών του Γαλαξία μας, η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης εκτιμάται ότι θα είναι εκατοντάδες ή και χιλιάδες φορές από ότι είναι στο ηλιακό μας σύστημα, και σε αυτές τις περιοχές πιστεύουν οι Hooper και Steffen ότι μπορεί να βρεθεί κάποιος πλανήτης που να θερμαίνεται από την σκοτεινή ύλη.

Οι παραδοσιακοί πλανήτες που θερμαίνονται από άστρα όπως ο ήλιος μας, εξαρτώνται από την ζωή αυτού του άστρου. Η νέα θεωρία θα καθιστούσε αυτούς τους πλανήτες σκοτεινής ύλης να έχουν ένα μεγάλο πλεονέκτημα έναντι των παραδοσιακών που συνδέονται με ένα άστρο, καθώς η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να προσφέρει θερμότητα για τρισεκατομμύρια χρόνια.

Οι Hooper και Steffen βεβαίως παραδέχονται ότι επί του παρόντος δεν βλέπουν τρόπο για την ανίχνευση κάποιου από αυτούς τους πλανήτες σκοτεινής ύλης στο εγγύς μέλλον, αλλά λένε ότι, θεωρητικά, αυτό είναι δυνατό. #-o #-o #-o

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η σκοτεινή ύλη δεν φάνηκε στο ραντεβού. :cheesy:

Η αναζήτηση τελικά δεν απέδωσε καρπούς. Η πολυαναμενόμενη στους κύκλους των φυσικών ανακοίνωση των αποτελεσμάτων του πειράματος Xenon100, ενός από τα μεγαλύτερα που έχουν διεξαχθεί ως τώρα για τον εντοπισμό της σκοτεινής ύλης, ήταν μάλλον απογοητευτική.

Στις πρώτες 100 μέρες των ερευνών τα «σκοτεινά» σωματίδια δεν εμφανίστηκαν στο ραντεβού. Τουλάχιστον προς το παρόν, αφού οι ερευνητές σπεύδουν να προσθέσουν ότι τα σημάδια για το μέλλον φαίνονται ενθαρρυντικά.

Θεωρούν ότι το πείραμα τους έδωσε τη δυνατότητα να κάνουν καλύτερους υπολογισμούς και τους πρόσφερε νέες γνώσεις που θα συμβάλουν σημαντικά στην επόμενη φάση της αναζήτησης που διοργανώνεται για το μέλλον.

Απιαστη αλλά παρούσα

Η σκοτεινή ύλη θεωρείται από τους κοσμολόγους ότι υπάρχει διάχυτη στο Διάστημα. Αν και τα σωματίδιά της δεν έχουν ανιχνευθεί ποτέ ως τώρα, η παρουσία της εικάζεται από τη βαρυτική δύναμη που ασκεί και υπολογίζεται ότι συνιστά περίπου το 83% του Σύμπαντος.

Η ύπαρξή της αποτελεί βασική προϋπόθεση για την ερμηνεία σημαντικών φαινομένων, όπως η εξέλιξη των Γαλαξιών, και είναι μετρήσιμη στις ανισοτροπίες (μικρές θερμοκρασιακές μεταβολές) που παρατηρούνται στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου.

Οι κοσμολόγοι πιστεύουν ότι η σκοτεινή ύλη είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη γνωστή μας ύλη από τις απαρχές του Σύμπαντος και ότι διαδραμάτισε κεντρικό ρόλο στη συγκέντρωση των σωματιδίων ώστε να σχηματιστούν τα άστρα, οι γαλαξίες και οι άλλες μεγάλες συμπαντικές δομές.

Παρ’ ότι είναι τόσο σημαντική, η σκοτεινή ύλη έχει ονομαστεί έτσι ακριβώς επειδή δεν έχει γίνει ποτέ ορατή. Οι περισσότεροι κοσμολόγοι σήμερα θεωρούν ότι αποτελείται από Σωματίδια Ασθενούς Αλληλεπίδρασης με Μάζα, τα λεγόμενα WIMP (Weakly Interacting Massive Particles). Κανείς τους όμως δεν έχει «δει» ως τώρα ένα τέτοιο.

Αλληλεπιδρώντας με το ξένον

Όπως δηλώνει και το όνομά τους, τα WIMP θεωρούνται τόσο «άπιαστα» επειδή οι αλληλεπιδράσεις τους με τα σωματίδια της κανονικής ύλης είναι εξαιρετικά ασθενείς με αποτέλεσμα να καλύπτονται από την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου.

Σε μια προσπάθεια «σύλληψής» τους το πείραμα Xenon100 διοργανώθηκε με τη συνεργασία πολλών κρατών στο Εθνικό Εργαστήριο του Γκραν Σάσο στην Ιταλία. Εκεί, σε βάθος περίπου 1,4 χιλιομέτρων σε ένα βραχώδες υπέδαφος που «σβήνει» την κοσμική ακτινοβολία, κατασκευάστηκε μια δεξαμενή με κρυογενικά ψυχόμενο ξένον σε υγρή μορφή. Οι ερευνητές ήλπιζαν ότι τα WIMP θα συγκρούονταν με τα άτομα του ξένου εκπέμποντας ασθενή σήματα φωτός.

Η πολυπόθητη σύγκρουση δεν επήλθε στις 100 ημέρες του πειράματος. Οι ερευνητές «είδαν» σήματα που αντιστοιχούσαν σε τρία μόνο σωματίδια τα οποία αποδίδονται απλώς στην κοσμική ακτινοβολία.

Οι ελπίδες στο μέλλον

Παρ’ όλα αυτά θεωρούν ότι η διεξαγωγή του πειράματος τους πρόσφερε στοιχεία ώστε να κάνουν νέους _ τους «καλύτερους στον κόσμο» όπως τόνισαν χαρακτηριστικά _ υπολογισμούς σχετικά με το ανώτατο όριο της μάζας των WIMP και της αλληλεπίδρασής τους με τα σωματίδια της κανονικής ύλης.

Επίσης η έρευνα αυτή αποτέλεσε τη βάση για τον σχεδιασμό ενός βελτιωμένου ανιχνευτή ο οποίος θα χρησιμοποιηθεί στην επόμενη φάση αναζήτησης της σκοτεινής ύλης με ξένον, στο πείραμα XENONIT που προγραμματίζεται για το άμεσο μέλλον.

Η εκπρόσωπος του πειράματος Ελενα Απρίλε, ερευνήτρια του Πανεπιστημίου Κολούμπια της Νέας Υόρκης, τόνισε με ηλεκτρονικό μήνυμά της στην εφημερίδα «New York Times»: «Ξέρω ότι δεν υπάρχει τίποτε πιο συναρπαστικό από ένα σήμα, όταν όμως αναζητούμε το άγνωστο, όσο περισσότερο διερευνούμε τόσο περισσότερο πλησιάζουμε στην αλήθεια. Τα αποτελέσματα μας βοηθούν μεταξύ άλλων να θέσουμε ένα νέο ανώτατο όριο για την ισχύ της αλληλεπίδρασης των WIMP με την κανονική ύλη». #-o #-o #-o

D4A74DFDB9DDB793CD9A4D388B3069AF.jpg.ab6cfc7a889d1a9954e75d60f453ab89.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 εβδομάδες αργότερα...

Νέφη σκοτεινής ύλης επισημαίνονται σε ένα αρχαίο γαλαξιακό σμήνος :cheesy:

Μια ομάδα αστρονόμων θεωρεί ότι μπορεί να έχει καθορίσει τη θέση μεγάλων ποσοτήτων νεφών από σκοτεινή ύλη μέσα στο Abell 1689, ένα εξαιρετικά μεγάλο σμήνος γαλαξιών. Ο σχηματισμός αυτός έχει μια βαρυτική έλξη της οποίας η ένταση δεν μπορεί να εξηγηθεί από την υπάρχουσα, ορατή ύλη.

Ως εκ τούτου, οι ερευνητές λένε ότι μεγάλα νέφη από σκοτεινή ύλη μπορεί, επίσης, να υπάρχουν και μέσα στην τεράστια γαλαξιακή δομή. Αυτό το είδος της κρυφής ύλης αλληλεπιδρά με την κανονική ή βαρυονική ύλη αποκλειστικά και μόνο μέσω της βαρυτικής δύναμης.

Στην πραγματικότητα, ολόκληρη η ιδέα της σκοτεινής ύλης, αναπτύχθηκε έτσι ώστε οι αστροφυσικοί να μπορούν να εξηγήσουν γιατί οι γαλαξίες και τα σμήνη τους έχουν μια πολύ πιο έντονη βαρυτική έλξη από όσο δικαιολογεί θεωρητικά η μάζα που περιέχουν. Βεβαίως καμιά ερευνητική ομάδα δεν ήταν ποτέ σε θέση να βρει αποδείξεις ότι η σκοτεινή ύλη υπάρχει πραγματικά.

Στη νέα αυτή μελέτη, αστρονόμοι από το Ινστιτούτο Διαστημικών Τηλεσκοπίων (STScI), στη Βαλτιμόρη, με επικεφαλής τον αστρονόμο Dan Coe, υποστηρίζουν ότι κατάφεραν να εντοπίσουν τις περιοχές τους σμήνους Abell 1689, όπου βρίσκονται τεράστια νέφη σκοτεινής ύλης.

Αυτό το σμήνος είναι τεράστιο, περιέχοντας κυριολεκτικά τρισεκατομμύρια αστέρια, και πάνω από 1.000 γαλαξίες. Ένα τέτοιο τεράστιο μέγεθος και τόση μάζα παίζει τον ρόλο ενός τεράστιου βαρυτικού φακού στο διάστημα, οπότε έδωσε στον Coe και την ομάδα του την ευκαιρία να μελετήσουν το πώς κάμπτεται το φως που έρχεται προς τη Γη από μια πηγή πίσω από το σμήνος.

Η βαρύτητα έχει την τάση να αλλάζει και να στρεβλώνει την κατεύθυνση των ακτίνων του φωτός με τον ίδιο τρόπο που μια δεξαμενή με νερό αλλάζει την κατεύθυνση διάδοσης των ακτίνων που ταξιδεύουν μέσα από αυτήν. Μελετώντας λοιπόν τις λεπτές αποχρώσεις των εν λόγω στρεβλώσεων, οι ειδικοί μπορεί να αποκτήσουν μια καλύτερη αντίληψη για τη φύση και την κατανομή των δυνάμεων που δρουν για να αλλάξουν την πορεία της δέσμης του φωτός.

Η χαρτογράφηση της θέσης των νεφών της σκοτεινής ύλης – στο κέντρο του σμήνους Abell1689 – είναι όντως ένα τεράστιο επίτευγμα, αλλά σημαίνει πολύ λίγα πράγματα αν η σκοτεινή αυτή ουσία δεν αποδειχθεί ότι υπάρχει. Ενώ η παρουσία της θα λύσει πολλά αστρονομικά μυστήρια, οι επιστήμονες δεν μπορούν να βρουν τα σωματίδια που την αποτελούν.

"Είναι πολύ φευγαλέα. Οι αστρονόμοι ελπίζουν να ανακαλυφθούν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης μέσα στην επόμενη δεκαετία”, λέει η διευθύντρια των Παρατηρητηρίων του Ινστιτούτου Carnegie (OCI) Wendy Freedman.

Η Freedman εξηγεί ότι η ανακάλυψη αυτών των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης, θα απέρριπτε κάποιες θεωρίες τις οποίες ορισμένοι φυσικοί πρότειναν για το τι είδους σωματίδια σχηματίζουν την σκοτεινή ύλη.

Όμως, κάθε χρόνο στενεύει το φάσμα των σωματιδίων από τα οποία θα μπορούσε θεωρητικά η σκοτεινή ύλη να φτιαχτεί, ενώ οι επιστήμονες θεωρούν ότι ακόμα δεν υπάρχουν ενδείξεις περί της φύσεως της σκοτεινής ύλης.

Βεβαίως, η μη ανακάλυψη της κρυφής αυτής ουσίας θα έχει σημαντικές επιπτώσεις για την αστρονομία και την αστροφυσική, και φυσικά θα έστελνε τους επιστήμονες στο σημείο μηδέν για την εξήγηση του Σύμπαντος. #-o #-o #-o

bluecloudsdarkmatter.jpg.25e34545b3a4c5280a6a758b84894795.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Υπαινιγμοί και από δεύτερο πείραμα για εποχικό σήμα της σκοτεινής ύλης. :cheesy:

Νέα γεγονότα δικαιώνουν όσους τόσα χρόνια τώρα υποστήριζαν πως στα πειράματά τους (συγκεκριμένα στο DAMA) όχι μόνο έχει βρεθεί η σκοτεινή ύλη, αλλά και ότι το σήμα της ποικίλλει ανάλογα με τις εποχές. Έτσι, ένα δεύτερο πείραμα, που ονομάζεται CoGeNT, αναφέρει παρόμοια ευρήματα, αν και τα δύο αποτελέσματα είναι σε σύγκρουση με τις παρατηρήσεις δύο άλλων ομάδων.

Χάρτης παρουσιάζει την κατανομή της σκοτεινής ύλης που δημιούργησε έναν βαρυτικό φακό, όπως παρατηρήθηκε με το τηλεσκόπιο Hubble κατά τη διάρκεια της μελέτης COSMOS

Κανείς βεβαίως δεν ξέρει τι είναι ακριβώς η σκοτεινή ύλη – οι αστρονόμοι εντοπίζουν απλώς την βαρυτική έλξη της πάνω στην κανονική ύλη, η οποία φαίνεται να υπερτερεί της συνηθισμένης με ένα συντελεστή πέντε προς ένα. Όμως, πολλοί ερευνητές πιστεύουν ότι είναι κατασκευασμένη από κάποια θεωρητικά σωματίδια, τα λεγόμενα WIMPs, που αλληλεπιδρούν μόνο ασθενώς με την κανονική ύλη.

Από το 1998, οι ερευνητές που τρέχουν το πείραμα DAMA βαθιά μέσα στο βουνό Gran Sasso της Ιταλίας υποστηρίζουν ότι έχουν βρει αποδείξεις για τα WIMPs.

Το DAMA χρησιμοποιεί μια σειρά από ανιχνευτές ιωδιούχου νατρίου για να εντοπίσει σπάνιες στιγμές, όταν δηλαδή τα WIMPs αλληλεπιδρούν με άτομα στους ανιχνευτές, παράγοντας κάποιες λάμψεις φωτός. Ο αριθμός των αναλαμπών εξασθενίζει και αυξάνει ανάλογα με τις εποχές. Τα μέλη της ομάδας DAMA υποστηρίζουν εδώ και καιρό ότι αυτό συμβαίνει επειδή η ταχύτητα της Γης, σε σχέση με την περιβάλλουσα θάλασσα της σκοτεινής ύλης, μεταβάλλεται καθώς ο πλανήτης μας περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο. Λένε λοιπόν ότι οι παρατηρήσεις τους θα μπορούσαν να εξηγηθούν αν τα σωματίδια των WIMP είχαν μάζα μερικά GeV.

Ωστόσο, δύο άλλα πειράματα δεν έχουν βρει κανένα σημάδι από την σκοτεινή ύλη με τους ανιχνευτές τους. Το ένα, που ονομάζεται XENON100, χρησιμοποιεί 100 χιλιόγραμμα από υγρό ξένον βαθιά κάτω από το βουνό Gran Sasso, και το άλλα, που ονομάζεται CDMS ΙΙ, χρησιμοποιεί υψηλής καθαρότητας κρυστάλλους γερμανίου και πυριτίου και στεγάζεται σε ένα βαθύ ορυχείο στο Σουδάν της Μινεσότας.

Και τα δύο πειράματα είναι τόσο ευαίσθητα που θα πρέπει να έχουν δει τη σκοτεινή ύλη, αν το αποτέλεσμα του DAMA οφείλεται στα WIMPs. “Η κατάσταση έχει δημιουργήσει εντάσεις," λέει ο Dan Hooper, ένας θεωρητικός στο πανεπιστήμιο του Σικάγο.

Τώρα ένα άλλο πείραμα σκοτεινή ύλη, που ονομάζεται CoGeNT έχει βρει μια εποχιακή διακύμανση των αποτελεσμάτων της, αναφέρει ο επικεφαλής της ομάδας Juan Collar, ο οποίος παρουσίασε μια ανάλυση από παρατηρήσεις 442 ημερών, κατά την συνάντηση της Αμερικανικής Ένωσης Φυσικών στην Καλιφόρνια,

«Προσπαθήσαμε όπως όλοι οι άλλοι να διαψεύσουμε τα αποτελέσματα του DAMA, αλλά αυτό που συνέβη ήταν λίγο διαφορετικό," δήλωσε ο ίδιος.

Ο ανιχνευτής CoGeNT είναι μικρός σε σύγκριση με πολλά άλλα πειράματα σκοτεινής ύλης. Αποτελείται από ένα κρύσταλλο γερμανίου 440 γραμμάρια. Ακόμα, η σκοτεινή ύλη είναι τόσο άφθονη που αναμενόταν να περάσουν ανάμεσα από τον ανιχνευτή CoGeNT 100 εκατομμύρια σωματίδια κάθε δευτερόλεπτο.

Περίπου μία φορά την ημέρα, ένα από αυτά θα αλληλεπιδρούσε με έναν πυρήνα γερμανίου, οπότε ο πυρήνας θα κινείτο εντός του κρυστάλλου, οπότε θα αποσπούσε ηλεκτρόνια από τα γειτονικά άτομα. Ένα εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο θα προσανατόλιζε τα ηλεκτρόνια προς ένα ηλεκτρόδιο για να παραγάγει ένα μικροσκοπικό ηλεκτρικό σήμα.

Προηγουμένως, η ομάδα του CoGeNT ανέφερε μια υπερβολή ανιχνευμένων γεγονότων όταν έτρεξε το πείραμα στο ορυχείο Σουδάν για 56 ημέρες. Τα μέλη της ομάδας δήλωσαν ότι αυτή η αύξηση θα μπορούσε να οφείλεται σε κάποιο είδος θορύβου που οι φυσικοί δεν κατανοούν, ή ενδεχομένως σε WIMPs μάζας 7 GeV.

«Όπλο που καπνίζει»;

Το πείραμα λειτουργούσε συνεχώς μέχρι που έγινε μια πυρκαγιά στο ορυχείο Σουδάν, και στις 17 Μαρτίου σταμάτησε. Αυτό έκανε τον επικεφαλής Collar του πειράματος CoGeNT και τους συνεργάτες του να αναζητήσουν μια εποχιακή διακύμανση στις 442 ημέρες που κράτησαν οι παρατηρήσεις και που είχαν ήδη συγκεντρωθεί αρκετές μετρήσεις.

«Ελπίζω ότι αυτό δεν είναι τα οριστικά στοιχεία που έχουμε λάβει", λέει ο Collar, ο οποίος δεν έχει ακόμη επιστρέψει στο ορυχείο ώστε να ελέγξει για τυχόν ζημιές.

Η ομάδα CoGeNT στο ορυχείο του Σουδάν διαπίστωσε λοιπόν ότι αλλάζει το σήμα τους ανάλογα με τις εποχές, με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως και στο πείραμα DAMA. Και οι υπολογισμοί τους είναι συνεπείς με ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης με μικρή μάζα, όπως αυτό που ανέφερε και το πείραμα DAMA στο Gran Sasso της Ιταλίας .

«Η ετήσια διαφοροποίηση σημαίνει ότι εδώ υπάρχει ένα “όπλο που καπνίζει” για τη σκοτεινή ύλη", λέει ο θεωρητικός Jonathan Feng στο Πανεπιστήμιο Irvine της Καλιφόρνιας, ο οποίος μάλιστα δεν είναι μέλος της ομάδας CoGeNT. "Αυτή είναι η πρώτη απόδειξη ότι φάνηκε κάτι, εκτός από το DAMA".

Παράξενο WIMP

Όμως, η φυσικός Laura Baudis στο πανεπιστήμιο της Ζυρίχης, πιστεύει ότι το πείραμα XENON100 ακόμα δεν έχει δει ενδείξεις της σκοτεινής ύλης, και δεν είναι βέβαιη για αυτά τα αποτελέσματα: "Χρειάζομαι χρόνο για να σκεφτούμε σχετικά με αυτά."

Ο Jonathan Feng του Irvine υποδεικνύει ότι η διαφορά ανάμεσα σε όλα τα πειραματικά αποτελέσματα, μπορεί απλά να οφείλεται στην παραδοχή ότι τα WIMPs αλληλεπιδρούν με τον ίδιο τρόπο με τα πρωτόνια και τα νετρόνια. Εάν όμως αυτό δεν συμβαίνει στην πράξη, τότε αυτή η διαφοροποίηση θα μπορούσε να εξηγήσει τις διαφορές στα σήματα στους ανιχνευτές από ξένον και γερμάνιο, που το καθένα έχει διαφορετική αναλογία πρωτονίων και νετρονίων.

"Αυτά τα πειράματα μπορεί να φαίνονται ασυνεπή, αλλά μια μικρή θεωρητική αλλαγή μπορεί να ευθυγραμμίσει και τα δύο αποτελέσματα.", δήλωσε.

Τέλος, και οι δύο ομάδες, CoGeNT και XENON100, σχεδιάζουν να διευρύνουν τα πειράματά τους. Ήδη έχει δοθεί έγκριση για την κατασκευή του πειράματος XENON1T πάλι στο ορυχείο Gran Sasso της Ιταλίας, το οποίο θα χρησιμοποιεί 1 τόνο υγρού ξένον. Ενώ, η ομάδα CoGeNT στην Αμερική σχεδιάζει να αντικαταστήσει τον απλό κρύσταλλο γερμανίου με τέσσερα ξεχωριστούς κρυστάλλους, που το καθένα θα ζυγίζει 1 κιλό, και σκοπεύει να θα αρχίσει φέτος τα νέα πειράματα της. #-o #-o #-o

http://blog.physics4u.gr/?p=3411

COSMOS_3D_dark_matter_map.jpg.cb453d356cbf10b180c4ed48f140b731.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Ωστόσο, δύο άλλα πειράματα δεν έχουν βρει κανένα σημάδι από την σκοτεινή ύλη με τους ανιχνευτές τους. Το ένα, που ονομάζεται XENON100, χρησιμοποιεί 100 χιλιόγραμμα από υγρό ξένον βαθιά κάτω από το βουνό Gran Sasso, και το άλλα, που ονομάζεται CDMS ΙΙ, χρησιμοποιεί υψηλής καθαρότητας κρυστάλλους γερμανίου και πυριτίου και στεγάζεται σε ένα βαθύ ορυχείο στο Σουδάν της Μινεσότας.

 

Χθες έβλεπα ντοκιμαντέρ στο Discovery Science σχετικά με τη σκοτεινή ύλη.

Ο επικεφαλής του CDMS II στο Σουδάν είπε ότι βρήκαν σημάδια σκοτεινής ύλης.

Τον πρώτο χρόνο δεν είχαν βρει τίποτα, αλλά τον επόμενο 2-3 wimps.Όμως επειδή είναι μικρός ο αριθμός και δεν είναι εύκολο να αποδειχθεί ότι όντως είναι wimps, το πρόγραμμα συνεχίζεται.

Όχι όμως ότι δε βρήκαν σημάδια.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

Η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να καταστήσει το σύμπαν κατοικήσιμο. :cheesy:

Όταν πλανητικοί επιστήμονες εκπονούν μελέτες για κάποιον εξωηλιακό πλανήτη, αξιολογούν το δυναμικό τους για τη στήριξη της ζωής, με βάση κάποια από τα γνωρίσματα που μπορούν να διακρίνουν από εδώ στη Γη. Αλλά συχνά παραβλέπεται ένας σημαντικός παράγοντας, όπως λένε οι ειδικοί: η επίδραση της σκοτεινής ύλης.

Σύμφωνα με στοιχεία, που συλλέχθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, αυτή η παράξενη μορφή της ύλης μπορεί να ζεσταίνει εκατομμύρια εξωπλανήτες.

Ως εκ τούτου, ακόμη και αν αυτοί οι κόσμοι βρίσκονται έξω από την κατοικήσιμη ζώνη των γονικών άστρων τους, θα μπορούσαν να λαμβάνουν επαρκή ζεστασιά ώστε να καταστεί δυνατή η ύπαρξη νερού σε υγρή μορφή στις βραχώδεις επιφάνειες τους.

Αντίθετα από την κανονική, βαρυονική ύλη, η σκοτεινή ύλη θεωρείται ότι φτιάχνεται από ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωματίδια με μάζα (WIMP), τα οποία είναι και τα αντισωματίδια τους. Αυτό σημαίνει ότι δύο WIMP κατά την επαφή τους θα εξαϋλώνονται προς ακτινοβολία γάμμα.

Και επειδή τα WIMP’s αλληλεπιδρούν ασθενώς με την ύλη είναι δύσκολο να τα ανιχνεύσουμε. Γι αυτό και οι φυσικοί μπορούν να αναλύσουν την σκοτεινή ύλη μόνο μέσα από τη βαρυτική επίδραση που ασκεί πάνω στην κανονική ύλη. Η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης – η οποία αντιπροσωπεύει το ένα τέταρτο περίπου της μάζας του σύμπαντος – προτάθηκε ως γνωστόν, προκειμένου να συμπληρωθούν κάποιες ελλιπείς θεωρίες.

Σύμφωνα με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, η ορατή μάζα των γαλαξιών δεν θα πρέπει να παράγει εξ ολοκλήρου την τεράστια βαρυτική έλξη που δημιουργείται εντός τους. Σε πολλές περιπτώσεις, η μάζα όλων των άστρων, πλανητών και άλλων αντικειμένων στο εσωτερικό ενός γαλαξία μπορεί να αντιπροσωπεύει μόνο ένα κλάσμα της βαρυτικής έλξης σε όλη τη δομή του.

Ο φυσικός Dan Hooper του Εργαστηρίου Fermi μαζί με τον αστροφυσικό Jason Steffen προτείνουν τώρα ότι η ενέργεια που απελευθερώνει η σκοτεινή ύλη, καθώς εξαϋλώνονται τα WIMP, μπορεί να μεταφερθεί στους εξωπλανήτες, αυξάνοντας την θερμοκρασία τους.

Οι ειδικοί λένε ότι οι συγκεντρώσεις της σκοτεινής ύλης είναι υψηλότερες στις κεντρικές περιοχές των μεγάλων γαλαξιών, όπως ο Γαλαξίας μας, αλλά και στον πυρήνα των νάνων σφαιροειδών γαλαξιών. Σε μέρη όπως η κουκίδα πάνω στο βραχίονα του Περσέα, όπου βρίσκεται το ηλιακό μας σύστημα, συνήθως βρίσκεται λιγότερη σκοτεινή ύλη.

"Φαντάζομαι 10 τρισεκατομμύρια χρόνια στο μέλλον, όταν το σύμπαν θα έχει επεκταθεί πέρα ​​από το σημείο που θα μπορούμε να βλέπουμε και όλα τα αστέρια στον Γαλαξία μας θα έχουν από καιρό σβήσει, οι μόνοι πλανήτες με κάποια θερμότητα θα είναι αυτοί που θα παίρνουν ενέργεια από την σκοτεινή ύλη. Έτσι, θα μπορούσα να φανταστώ ότι κάθε πολιτισμός που θα ζούσε σε εκείνες τις εποχές, θα αρχίσει να κινείται προς αυτούς τους πλανήτες, όπου η σκοτεινή ύλη θα χρησιμοποιείται ως καύσιμο," εξηγεί ο Hooper. #-o #-o #-o

Εικόνα που δείχνει για το πώς η σκοτεινή ύλη κατανέμεται μέσα στο γαλαξιακό σμήνος Abell 1689.

DarkMatterCouldBeMakingtheUniverseHabitable.jpg.409a977e44070455513161d7dffb229e.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Σκοτεινή ύλη

Μετρήσεις στην αστρονομία υποδεικνύουν ότι πάνω έως το 90% του Σύμπαντος ή και περισσότερο βρίσκεται σε μορφή "σκοτεινής ύλης". Αυτή η ύλη δεν εκπέμπει φως ή οποιαδήποτε άλλη ανιχνεύσιμη ακτινοβολία, έτσι δεν μπορούμε να τη "δούμε", αλλά η παρουσία της γίνεται αισθητή από τα βαρυτικά φαινόμενα που εμφανίζονται στην ύλη που μπορούμε να δούμε. Οι αστέρες των γαλαξιών, για παράδειγμα, φαίνεται ότι κινούνται πολύ πιο γρήγορα απ' ό,τι αν επηρεάζονταν μόνο από την ορατή ύλη του γαλαξία.

 

Ανακατασκευή μέσω υπολογιστή της μάζας σκοτεινής ύλης ανά επιφάνεια στο σμήνος CL0024+1654 Η καμπύλωση λόγω βαρύτητας του φωτός που προέρχεται από ένα απομακρυσμένο γαλαξία εξαιτίας ενός σμήνους γαλαξιών που βρίσκεται μπροστά του και σε απόσταση δύο δισεκατομμυρίων ετών φωτός, επέτρεψε την ανασύνθεση της συνολικής μάζας αυτού του σμήνους και έδειξε ότι η μάζα της σκοτεινής ύλης υπερβαίνει, περίπου κατά 250 φορές, τη μάζα όλων των αστέρων των γαλαξιών του σμήνους. Στη διπλανή φωτογραφία φαίνεται ένα τεχνητού χρώμματος διάγραμμα ανακατασκευασμένο στον υπολογιστή που απεικονίζει τη μάζα της σκοτεινής ύλης ανά επιφάνεια στο σμήνος CL0024+1654. Η συνολική μάζα είναι πάνω από 300 εκατομμύρια εκατομμύρια εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης. Μεμονωμένοι γαλαξίες του σμήνους φαίνονται στο διάγραμμα ως προεξοχές μάζας. (Το γράφημα είναι ευγενής παραχώρηση των: Greg Kochanski, Ian Dell'Antonio, και Tony Tyson - Bell Labs, Lucent Technologies).

Ένα μέρος της σκοτεινής ύλης ίσως είναι στη μορφή μεγάλων πλανητών ή νεκρών αστέρων που αποτελούνταν από συνήθη πρωτόνια και νετρόνια. Εντούτοις οι θεωρίες της κοσμολογίας υποδεικνύουν πως ένα μεγάλο κλάσμα της σκοτεινής ύλης πρέπει να έχει εντελώς διαφορετική μορφή. Όποια κι αν είναι η φύση της, πρέπει να δίνει πολύ ασθενείς αλληλεπιδράσεις, διαφορετικά θα είχε ήδη ανιχνευθεί. Μια πιθανότητα είναι τα σωματίδια που αλληλεπιδρούν ασθενώς και ονομάζονται νετρίνα να έχουν μια μικρή μάζα, και να σχηματίζουν σκοτεινή ύλη. Αλλά η συμπεριφορά των νετρίνων δημιουργεί προβλήματα στις θεωρίες που πραγματεύονται τον τρόπο σχηματισμού των γαλαξιών στο Σύμπαν.

 

Μια άλλη πιθανότητα είναι η σκοτεινή ύλη να βρίσκεται στη μορφή σωματιδίων που έχουν προβλεφθεί από τη θεωρία, αλλά δεν έχουν παρατηρηθεί ακόμα. Η ιδέα της "υπερσυμμετρίας" συνδέει τα σωματίδια της ύλης με τα σωματίδια φορείς των δυνάμεων, και υποδεικνύει την ύπαρξη βαρέων "υπερσωματιδίων". Τα ελαφρύτερα από αυτά τα υπερσωματίδια θα μπορούσαν να είναι σταθερά, και σ' αυτή την περίπτωση μεγάλος αριθμός από αυτά, που δημιουργήθηκαν στο πρώιμο Σύμπαν, θα μπορούσαν τώρα να έχουν συνενωθεί σε δομές σκοτεινής ύλης της τάξης μεγέθους των γαλαξιών.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Μία εξαιρετικά ενδιαφέρουσα πρόταση από 2 Έλληνες αστροφυσικούς, κατά την οποία οι ιδιότητες της σκοτεινής ενέργειας θα μπορούσαν να αποτελούν έκφανση των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων της σκοτεινής ύλης.

A conventional approach to the dark-energy concept.pdf

Life is like riding a bicycle. To keep your balance you must keep moving.

Albert Einstein

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η σύγκρουση γαλαξιών του σμήνους της Πανδώρας ρίχνει φως στην σκοτεινή ύλη. :cheesy:

Διεθνής ομάδα επιστημόνων μελέτησε το σμήνος γαλαξιών της Πανδώρας και επικέντρωσε την προσοχή της στις γαλαξιακές συγκρούσεις που λαμβάνουν χώρα εκεί εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια έτη. Οι παρατηρήσεις αναμένεται να αποκαλύψουν νέα άγνωστα στοιχεία για τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη από την οποία αποτελείται το 90% του Σύμπαντος.

Η γαλαξιακή Πανδώρα

Σε απόσταση 3,5 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από την Γη βρίσκεται το γαλαξιακό σμήνος της Πανδώρας το οποίο πήρε το όνομα του από την (κατά την ελληνική μυθολογία) πρώτη θνητή γυναίκα η οποία σύμφωνα με τον Ησίοδο ήταν η αιτία όλων των δεινών του κόσμου.

Στην πραγματικότητα δεν πρόκειται για ένα αλλά για τέσσερα σμήνη γαλαξιών που συγκρούονται μεταξύ τους τα τελευταία 350 εκατομμύρια έτη δημιουργώντας πλήθος παράξενων και ασυνήθιστων κοσμικών φαινομένων και αυτός ήταν ο λόγος που οι επιστήμονες τους προσέδωσαν το συγκεκριμένο μυθολογικό όνομα.

Η παρατήρηση των συγκρούσεων

Οι επιστήμονες εντόπισαν αρχικά πολύ ενδιαφέροντα στοιχεία από δεδομένα που έστειλε το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra αναλύοντας τις ακτίνες Χ που προέρχονταν από τα υπέρθερμα αέρια των γαλαξιών η θερμοκρασία των οποίων είναι εκατομμύρια βαθμοί Κελσίου. Στην συνέχεια οι ερευνητές «στόχευσαν» την Πανδώρα με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble που διαθέτει μια κάμερα ειδικά σχεδιασμένη για την παρατήρηση γαλαξιών.

Οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει να εντοπίσουν ακόμη κάποια αλληλεπίδραση της σκοτεινής ύλης με την «συμβατική» και, όπως φαίνεται, ακόμη και αν υπάρχουν κάποιες αλληλεπιδράσεις αυτές θα είναι σχεδόν ανεπαίσθητες, «αόρατες» θα μπορούσε να πει κάποιος, για αυτό και η παρατήρηση και μελέτη της σκοτεινής ύλης είναι εξαιρετικά δύσκολη. «Οι βαρυτικές δυνάμεις των γαλαξιών, των αερίων και της σκοτεινής ύλης δημιουργούν συνθήκες έλξης μεταξύ τους. Γαλαξίες, αέρια και σκοτεινή ύλη έλκονται και απωθούνται συνεχώς μέχρι τελικά να μπουν όλα στην κανονική τους θέση και να σχηματιστεί ένα γαλαξιακό σμήνος. «Για να δεις τι συμβαίνει πρέπει να καταφέρεις να συλλάβεις την κατάλληλη στιγμή αμέσως μετά από μια σύγκρουση όπου όλα τα στοιχεία προσωρινά είναι διαχωρισμένα. Αν κοιτάξεις σε κάποια άλλη στιγμή, λίγο νωρίτερα από την σύγκρουση, όλα θα φαίνονται απόλυτα φυσιολογικά» αναφέρει στο BBC ο Ρίτσαρντ Μάσεϊ, του Βασιλικού Παρατηρητηρίου του Εδιμβούργου που είναι μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Η συμβολή του Hubble

Το Hubble βοήθησε τους ερευνητές να χαρτογραφήσουν την σκοτεινή ύλη στο γαλαξιακό σμήνος. «Οι γαλαξίες και τα αέρια πραγματοποιούν πολλές σύνθετες διεργασίες οι οποίες λαμβάνουν χώρα εκεί που βρίσκεται και η σκοτεινή ύλη και έτσι είναι δύσκολο για τους επιστήμονες να την απομονώσουν. Αν εντοπίσουμε και παρατηρήσουμε την σκοτεινή ύλη αυτόνομα και χωρίς τίποτε άλλο να εμπλέκεται μαζί της θα μπορέσουμε να την μελετήσουμε» τονίζει ο Μάσει. #-o #-o #-o

Bίντεο των συγκρούσεων στην Πανδώρα.

http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=407721&h1=true

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Κοσμικά «ραδιο-νήματα» αποκαλύπτουν τη σκοτεινή ύλη.Η ανακάλυψη προέρχεται από το κέντρο του γαλαξία μας. :cheesy:

Επιστήμονες στις ΗΠΑ υποστηρίζουν ότι κάποια μυστηριώδη σημεία κοσμικής δραστηριότητας που εντοπίστηκαν τη δεκαετία του 1980 αποδεικνύουν την ύπαρξη της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης. Από τις περιοχές αυτές οι επιστήμονες κατάφεραν να συλλάβουν κάποιες εκπομπές ραδιοκυμάτων η φύση των οποίων ήταν ιδιαίτερα ξεχωριστή. Οι επιστήμονες τα χαρακτήρισαν ως «ραδιο-νήματα» και μέχρι σήμερα δεν μπορούσαν να εξηγήσουν την προέλευση τους. Σύμφωνα με την νέα μελέτη αυτά τα «ραδιο-νήματα» δημιουργούνται από τη σύγκρουση σωματιδίων της σκοτεινής ύλης.

Τα «ραδιο-νήματα»

Τη δεκαετία του 1980 εντοπίστηκαν κοντά στο κέντρο γαλαξία μας κάποιες περιοχές πολύ ισχυρών μαγνητικών πεδίων από τις οποίες εκπέμπονταν ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας ορισμένα από τα οποία ήταν εξαιρετικά υψηλής έντασης.

«Έχουν αναπτυχθεί πολλές θεωρίες και έχουν γίνει διάφορες εκτιμήσεις για το τι προκαλεί αυτή την κοσμική δραστηριότητα και από τι παράγονται τα ραδιοκύματα. Όμως μέχρι στιγμής κανείς δεν μπορεί να πει με βεβαιότητα τι ακριβώς συμβαίνει. Η άποψη μας είναι ότι πρόκειται για δραστηριότητα που παράγεται από τη σύγκρουση σωματιδίων σκοτεινής ύλης. Μάλιστα μια επιπλέον ένδειξη που στηρίζει την άποψη μας είναι ότι αυτά τα νήματα γίνονται ολοένα και πιο φωτεινά όσο πλησιάζουμε στο κέντρο του γαλαξία στο οποίο σύμφωνα με την κρατούσα κοσμολογική θεωρία υπάρχει μεγαλύτερη συγκέντρωση σκοτεινής ύλης από άλλες περιοχές» δηλώνει ο Νταν Χούπερ, αστροφυσικός στο Εθνικό Εργαστήριο Fermi των ΗΠΑ και μέλος της ερευνητικής ομάδας.

H σκοτεινή ύλη

Η ανακάλυψη, αν φυσικά επιβεβαιωθεί, θα είναι πολύ σημαντική στην έρευνα για τη σκοτεινή ύλη. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι μόλις το15% της ύλης του Σύμπαντος είναι ορατή (άστρα, πλανήτες, γαλαξίες κλπ). Το υπόλοιπο 85% που δεν βλέπουμε είναι η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη που, σύμφωνα με τους ειδικούς, λειτουργώντας εν είδει κοσμικής «κόλλας» συγκρατεί τα άστρα μέσα στους γαλαξίες. #-o #-o #-o

C18F0262E9C9F6EB0DE02032E99779D5.jpg.ccbfde496b1f3b946ca48a462bde147f.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

Μήπως φιλοξενούν οι αόρατες αρχέγονες μαύρες τρύπες την σκοτεινή ύλη του Σύμπαντος; :cheesy:

Παρά τις πολύχρονες έρευνες για την ανακάλυψη της σκοτεινής ύλης, με πειράματα που κοστίζουν δεκάδες εκατομμύρια δολάρια, είτε σε υπόγεια ορυχεία σιδήρου στην Μινεσότα είτε στο πρότζεκτ Ice Cube στην Ανταρκτική, κανείς δεν έχει δει την ουσία αυτή. Είναι δύσκολο λοιπόν να ξεφύγει κάποιος από το συμπέρασμα ότι είναι απαραίτητη κάποια άλλη εξήγηση για τη μάζα που λείπει.

Ο κοσμολόγος Paul Frampton στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας και οι συνεργάτες του προτείνουν ότι η ελλείπουσα 23% της μάζας του σύμπαντος αποτελείται από μαύρες τρύπες που είναι πάρα πολύ μικρές για να τις δούμε άμεσα, αλλά πολύ μεγάλες για να έχουν εξατμιστεί λόγω της ακτινοβολίας Hawking.

Ο Frampton έφτασε στο συμπέρασμα αυτό, αναζητώντας το εξής ερώτημα: ποιά είναι η μέγιστη εντροπία του σύμπαντος που θα μπορούσε να οφείλεται στο ότι ολόκληρο το ορατό σύμπαν ήταν μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα; Η απάντηση καταλήγει να είναι 10στην(123), ένας τεράστιος αριθμός που καθορίζει το ανώτατο όριο σε αυτό που η εντροπία μπορεί να είναι.

Αυτοί μετά καθόρισαν το χαμηλότερο όριο από το άθροισμα της εντροπίας σε όλες τις γνωστές μαύρες τρύπες στο σύμπαν, με την παραδοχή ότι υπάρχει μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα στο κέντρο κάθε γαλαξία, μια άποψη που συνήθως πιστεύει η αστροφυσική κοινότητα στον κόσμο. Αυτός ο αριθμός είναι 10στην(103), πολλές τάξεις μεγέθους μικρότερη.

Ο Frampton γι αυτό πιστεύει ότι είναι απίθανο να έχουν αυτές μια σημαντική συμβολή στην εντροπία στο σύμπαν μας: "Κάθε υπερβαρέα μαύρη τρύπα είναι περίπου στο μέγεθος του ηλιακού μας συστήματος ή και λιγότερο ακόμα, έτσι είναι διαισθητικά απίθανο να είναι ουσιαστικά όλη η εντροπία τόσο συγκεντρωμένη. "

Σε κάτι άλλο πρέπει λοιπόν να οφείλεται η αυξημένη εντροπία. Αλλά τι και πού;

Αυτή δεν μπορεί να είναι η ορατή ύλη επειδή οι συμβατικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι η εντροπία της ανέρχεται σε μόνο 10στην(88). Και τι μένει λοιπόν; Αυτό που μένει είναι η εντροπία της σκοτεινής ύλης. Τι είδους μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να είναι υπεύθυνες για αυτό το αποτέλεσμα; Αποδεικνύεται ότι κάθε μαύρη τρύπα μεγαλύτερη από 106 ηλιακές μάζες θα αναγκάσει την γειτονική της ύλη να την περικυκλώνει, εμποδίζοντας από το να σχηματιστούν τους γαλαξίες. Οποιεσδήποτε μάλιστα μαύρες τρύπες μικρότερες από 10στην(-8) ηλιακές μάζες θα έχουν εξατμιστεί.

Τελικά το συμπέρασμα του Frampton είναι ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από μαύρες τρύπες με μάζα μεταξύ 10στην(6)΄ και 10στην(-8) ηλιακές μάζες, οι οποίες δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια ανάμεσα στις δύο περιόδους του πληθωρισμού. Η πρώτη οδήγησε στην μεγάλης κλίμακας δομή του σύμπαντος που βλέπουμε και έχει μετρηθεί από το διαστημικό σκάφος WMAP. Η δεύτερη οδήγησε στη συσσώρευση που δημιούργησε ένα μεγάλο αριθμό μεσαίων αρχέγονων μαύρων οπών.

Η θεωρία του Frampton μπορεί να ελεγχθεί εξετάζοντας για αποδείξεις ότι υπάρχουν αρχέγονες μαύρες τρύπες, και οι οποίες θα πρέπει να προκαλούν μικρο-βαρυτικούς φακούς, ένα γεγονός στο οποίο η βαρύτητα τους θα συγκεντρώνει το φως από άστρα πίσω τους, όπως φαίνεται από τη Γη. #-o #-o #-o

Στην εικόνα τα αόρατα ραδιοκύματα που εκπέμπονται από τον σκοτεινό πυρήνα του Γαλαξία, δηλαδή από τη μαύρη τρύπα στο γαλαξία Centaurus A, που βρίσκεται 14 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας. Μελέτες δείχνουν ότι η μαύρη τρύπα είναι 50 εκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου.

primordialblackholesharboringdarkmatter.jpg.e356cd54ff820c0988b0d18def8710e0.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Θα μπορούσε η "κατοπτρική ύλη" να είναι η σκοτεινή ύλη που συγκρατεί μαζί το σύμπαν. :cheesy:

Εάν όντως υπάρχει η σκοτεινή ύλη, μπορεί να παίρνει τη μορφή των κατοπτρικών πλανητών, κατοπτρικών άστρων ή κατοπτρικών γαλαξιών. Αυτό υποστηρίζει κάποιος φυσικός ο οποίος ισχυρίζεται πως τα πιο πρόσφατα στοιχεία επιβεβαιώνουν αυτή την ιδέα.

Όταν οι αστρονόμοι μελετούν τους μακρινούς γαλαξίες, βλέπουν ένα μικρό μόνο μέρος της μάζας που απαιτείται για να συγκρατήσει αυτές τις συγκεντρώσεις των άστρων μαζί. Χωρίς όμως κάποιο είδος επιπλέον κρυμμένης μάζας, οι γαλαξίες θα έπρεπε να είχαν διαλυθεί. Οι αστρονόμοι ονομάζουν «σκοτεινή ύλη», αυτή την κρυφή μάζα και οι φυσικοί σε όλο τον κόσμο συμμετέχουν σε έναν ολοένα και πιο απελπισμένο αγώνα για να βρουν αποδείξεις της εδώ στη Γη.

Οι κύριοι πιθανοί υποψήφιοι είναι τα λεγόμενα MACHOS και WIMPS, αλλά δεν υπάρχει καμία έλλειψη από προτάσεις.

Η μεγαλύτερη πρόκληση, ωστόσο, είναι να βρούμε κάποια στοιχεία που να υποστηρίζουν τον ένα ή περισσότερα από αυτά τα υποψήφια σωματίδια. Επί του παρόντος, πάνω από 30 πειράματα που βρίσκονται σε εξέλιξη προσπαθούν να εντοπίσουν κάποιο σημάδι της σκοτεινής ύλης. Ο φυσικός Robert Foot από το Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης έχει δείξει ότι τα αποτελέσματα των δύο πειραμάτων μπορούν ταυτόχρονα να εξηγηθούν από μια ενδιαφέρουσα μορφή σκοτεινής ύλης που ονομάζεται κατοπτρική ύλη.

Ο Foot πιστεύει ότι οι δύο πρόσφατες εμπειρίες, το πείραμα DAMA και το πείραμα CoGeNT για την σκοτεινή ύλη, μπορεί να ανιχνεύσουν την κατοπτρική ύλη. Στο DAMA, οι επιστήμονες παρατήρησαν ένα κομμάτι ιωδιούχου νατρίου, το οποίο θα πρέπει να παράγει ένα φωτόνιο, όταν χτυπηθεί από ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης.

Δεδομένου ότι το πείραμα γίνεται στη Γη, οι επιστήμονες προέβλεψαν ότι θα παρατηρούσαν περισσότερα φωτόνια κατά τη διάρκεια του έτους που η Γη κινείται προς το υπόβαθρο μαύρης τρύπας, από ό,τι αν κινείται μακριά από αυτό – και το έκαναν. Το πιο πρόσφατο πείραμα CoGeNT είναι παρόμοιο, όπου οι επιστήμονες βρήκαν στοιχεία για συγκρούσεις σκοτεινής ύλης με ένα κρύσταλλο γερμανίου. Είναι ενδιαφέρον, πως τόσο στο DAMA όσο και στα αποτελέσματα του CoGeNT συμμετέχουν με σωματίδια με παρόμοιου φάσματος.

Όπως υπονοεί και το όνομα, η κατοπτρική ύλη είναι βασικά μια χωρική αντανάκλαση της συνηθισμένης ύλης. Τα σωματίδια της ύλης μπορεί να έχουν είτε αριστερόχειρα είτε δεξιόχειρα συμμετρία, έτσι ώστε αν ένα συνηθισμένο σωματίδιο ύλης ήταν αριστερόχειρα, το κατοπτρικό σωματίδιο του θα είναι δεξιόχειρα, αλλά είναι ακριβώς τα ίδια σε κάθε άλλη ιδιότητα.

Στη θεωρία της κατοπτρικής ύλης, κάθε συνηθισμένο σωματίδιο ύλης (π.χ. τα πρωτόνια, τα ηλεκτρόνια, κ.λπ.) θα έχει ένα κατοπτρικό σωματίδιο, διπλασιάζοντας έτσι τον αριθμό των σωματιδίων στο σύμπαν.

Η έμπνευση για την κατοπτρική ύλη προήλθε από ένα πείραμα που πραγματοποιήθηκε το 1956 που έδειξε ότι οι νόμοι της φύσης δεν είναι συμμετρικοί (ονομάζεται επίσης συμμετρία ομοτιμίας ή p-συμμετρία). Συγκεκριμένα, το πείραμα έδειξε τότε ότι τα σωματίδια σε ασθενείς αλληλεπιδράσεις εμφανίζουν μια προτίμηση για την αριστεροχειρία, έτσι ώστε κατά κάποιο τρόπο, το Σύμπαν να είναι αριστερόχειρο. Στις άλλες δύο μορφές συμμετρίας – την περιστροφική και την μεταφορική – φαίνεται η φύση να είναι συμμετρική παντού, γι αυτό και οι επιστήμονες αναρωτιούνται γιατί η φύση δεν έχει p-συμμετρία, όπως στις άλλες δύο. Αλλά αν η κατοπτρική ύλη υπάρχει, θα λύσει αυτό το πρόβλημα, έχοντας μια ελαφρά δεξιοχειρία και αποκαθιστώντας την p-συμμετρία του Σύμπαντος.

Εν πρώτοις, η κατοπτρική ύλη μπορεί να ακούγεται λίγο σαν την αντιύλη – τη συνηθισμένη ύλη με αντίθετο φορτίο. Και στις δύο θεωρίες, ο αριθμός των γνωστών σωματιδίων θα διπλασιαζόταν. Ενώ η αντιύλη αλληλεπιδρά έντονα με τη συνηθισμένη ύλη παράγοντας ένα φωτόνιο αφού εξαϋλωθούν, η κατοπτρική ύλη θα αλληλεπιδράσει πολύ ασθενώς με την συνηθισμένη ύλη. Για το λόγο αυτό, μερικοί φυσικοί έχουν σκεφτεί ότι τα κατοπτρικά σωματίδια θα μπορούσαν να είναι υποψήφια για την σκοτεινή ύλη. Ακόμα κι αν αυτή θα παράγει φως, δεν θα την δούμε, και γι αυτό θα ήταν πολύ δύσκολο να ανιχνευθεί.

Στο μοντέλο του φυσικού Robert Foot, αν τα συνηθισμένα και τα κατοπτρικά σωματίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται φωτόνιο – κατοπτρικό φωτόνιο κινητική ανάμειξη, στη συνέχεια, το κατοπτρικό σωματίδιο θα μπορούσε να εξηγήσει και τα δύο πειραματικά αποτελέσματα που διεξάγονται εδώ στη Γη.

Στη θεωρία του Foot, ένα πλάσμα από κατοπτρικά σωματίδια θα είναι το κυρίαρχο συστατικό στη γαλαξιακή άλω, όπου φαίνεται να «κρύβεται» η σκοτεινή ύλη με βάση τις παρατηρήσεις των βαρυτικών αλληλεεπιδράσεων της. Ενώ αυτή η πρόταση υποστηρίζει τη δυνατότητα της κατοπτρικής ύλης σαν την σκοτεινή ύλη, ο Foot πρόσθεσε ότι τα πειράματα στο εγγύς μέλλον θα εξετάσουν κι άλλο την ιδέα αυτή.

Αν λοιπόν υπάρχει η κατοπτρική ύλη θα έπρεπε να μπορεί να παρατηρηθεί με άλλους τρόπους. Για παράδειγμα, η βαρύτητα του θα πρέπει να κάμψει το φως με το φαινόμενο της μικρο-εστιασμού, αν και θα είναι πολύ δυσδιάκριτα τέτοια γεγονότα που προκαλούνται ανάμεσα στους δύο τύπους της ύλης, την κατοπτρική και την συνηθισμένη, αλλά η όποια αμυδρή διαφορά τους θα είναι μια τεράστια πρόκληση για τους φυσικούς. #-o #-o #-o

mirrormatter.jpg.010f1260a6a839250cf740ac8122895d.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

Τρίτο πείραμα βλέπει κάποιους υπαινιγμούς της σκοτεινής ύλης. :cheesy:

Ένα τρίτο πείραμα έχει ανιχνεύσει δελεαστικά σημάδια της σκοτεινής ύλης. Ωστόσο, η διαπίστωση αυτή εγείρει περισσότερα ερωτήματα παρά απαντήσεις, καθώς δύο άλλα πειράματα δεν έχουν δείξει κανένα σημάδι της μυστηριώδους ουσίας, η οποία θεωρείται ότι δημιουργεί την κατάλληλη βαρυτική δύναμη που συγκρατεί τους περιστρεφόμενους γαλαξίες ώστε να μην διαλύσουν, αντιπροσωπεύοντας το 85 τοις εκατό όλης της ύλης στο σύμπαν.

Το νέο αποτέλεσμα προέρχεται από ένα πείραμα που ονομάζεται CRESST II, ​​που χρησιμοποιεί δεκάδες υπέρψυχρους κρυστάλλους βολφραμικού ασβεστίου, και αναζητεί τη σκοτεινή ύλη βαθιά κάτω από το βουνό Gran Sasso στην Ιταλία. Όταν ένα σωματίδιο χτυπά έναν από αυτούς τους κρυστάλλους, ο κρύσταλλος εκπέμπει έναν παλμό φωτός, οπότε τα ευαίσθητα θερμόμετρα μετρούν την ενέργεια της σύγκρουσης.

Η συντριπτική πλειοψηφία των σημάτων προέρχονται από ένα ‘περιβόλι’ σωματιδίων, όπως είναι οι κοσμικές ακτίνες. Αυτά έρχονται σαν βροχή κάτω στη Γη από το διάστημα σε τέτοιους μεγάλους αριθμούς ώστε να πέφτουν πάνω στους ανιχνευτές του CRESST ΙΙ – παρόλο που είναι θωρακισμένοι από ένα βράχο μήκους ενός χιλιομέτρου – με ρυθμό ένα ανά ένα δευτερόλεπτο περίπου. Αυτή η ασπίδα θα πρέπει να έχει μικρή επίδραση στα σωματίδια της σκοτεινής ύλης, επειδή πιστεύεται ότι αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς με την κανονική ύλη.

Τώρα ερευνητές, με επικεφαλής τους Franz Probst και Jens Schmaler του Ινστιτούτου Max Planck για τη Φυσική, λένε πως στο πείραμα εντοπίστηκαν περίπου 20 συγκρούσεις μεταξύ Ιουνίου 2009 και τον περασμένο Απρίλιο που δεν μπορούν να έχουν προκληθεί από γνωστά σωματίδια.

Στις συγκρούσεις αυτές μπορεί να συμμετέχει η σκοτεινή ύλη, λέει το μέλος της ομάδας Federica Petricca, επίσης του Ινστιτούτου Max Planck. Η ίδια ανέφερε τα αποτελέσματα αυτά στο συνέδριο της Αστροσωματιδιακής Φυσικής στο Μόναχο.

Αν όντως αυτό συμβαίνει, τότε οι μετρήσεις της ενέργειας των συγκρούσεων μπορεί να τροφοδοτήσουν τα μοντέλα της σκοτεινής ύλης για να παράγουν διάφορες εκτιμήσεις για τη μάζα των σωματιδίων. Χρησιμοποιώντας το κυρίως θεωρητικό μοντέλο της σκοτεινής ύλης, το οποίο προϋποθέτει ότι αυτή είναι φτιαγμένη από ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωματίδια (WIMPs), που ονομάζονται νετραλίνα, το αποτέλεσμα του CRESST ΙΙ δείχνει ότι ζυγίζουν μεταξύ 10 και 20 GeV.

Το αποτέλεσμα τούτο είναι στο ελαφρύτερο όριο του εύρους των προβλεπόμενων τιμών, που κυμαίνονται μεταξύ 10 έως και περίπου 1000 GeV. Το εύρος αυτό βασίζεται σε εκτιμήσεις σχετικά με τον αριθμό των σωματιδίων, που τελικά διασπώνται σε νετραλίνα, τα οποία δημιουργήθηκαν στο πρώιμο σύμπαν.

Δύο άλλα πειράματα έχουν εντοπίσει στο παρελθόν τέτοια σημάδια σκοτεινής ύλης με χαμηλή μάζα. Το πείραμα CoGeNT, που γίνεται σε ένα ορυχείο στο Σουδάν της Μινεσότα και το DAMA, θαμμένο στο Gran Sasso, έχουν δει και τα δύο σήματα που φαίνεται ότι προκαλούνται από ελαφρά σωματίδια με μάζες μεταξύ 7 και 20 GeV.

Αλλά τα νέα αποτελέσματα έρχονται σε σύγκρουση με άλλα δύο πειράματα της σκοτεινής ύλης, το CDMS ΙΙ, που βρίσκεται στο ορυχείο Σουδάν, και το XENON100 μέσα στο Gran Sasso. Και τα δύο δεν έχουν δει κανένα σημάδι της σκοτεινής ύλης.

Νέο τοπίο;

Οι 20 δυνητικές ανιχνεύσεις του CRESST ΙΙ δεν είναι ένα αρκετά ισχυρό εύρημα για να διευθετηθεί η σύγχυση που υπάρχει και να διεκδικήσουν την ανίχνευση της σκοτεινής ύλης – θα μπορούσαν ακόμα να είναι και κάποια γνωστά σωματίδια, όπως οι κοσμικές ακτίνες. «Εμείς απλώς δεν γνωρίζουμε αρκετά ακόμη για να πούμε κάτι πειστικό. Χρειαζόμαστε περισσότερα στοιχεία», λέει ο Pierluigi Belli μέλος της ομάδας DAMA.

Τα μέλη της ομάδας CRESST II θα συνεχίσουν το πείραμα με την ελπίδα να παρουσιάσουν πιο ευαίσθητα αποτελέσματα το επόμενο έτος. Ένα μέλος της ομάδας XENON100 λέει πως "Εάν το σήμα τους διατηρηθεί, αυτό θα είναι όντως πολύ ενδιαφέρον”.

"Τα αποτελέσματα του CREST ΙΙ και οι προφανείς διαφωνίες μπορεί να είναι οι πρώτες αναλαμπές για κάτι εντελώς απροσδόκητο," συνεχίζει. "Μπορεί να είναι κάτι εντελώς καινούργιο. Αντί για σκοτεινή ύλη, θα μπορούσαμε να βλέπουμε απλώς τις υψηλότερες κορυφές κάποιου έκτακτου νέου τοπίου της φυσικής."

Το αποτέλεσμα αυτό ακολουθεί και αυτό που βρήκε ο δορυφόρος FERMI της NASA, που επιβεβαίωσε μια υπόνοια ότι υπάρχει περισσότερη αντιύλη από όσο αναμενόταν από το διάστημα. Ομοίως είναι απογοητευτικό πως το αποτέλεσμα αυτό, επίσης, απέκλεισε προηγούμενες προτάσεις ότι η πηγή της αντιύλης ήταν η σκοτεινή ύλη.

darkmatterdetector.jpg.8d09b6cc4852f264b692d5cb04d661a3.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 1 μήνα αργότερα...

Το μυστήριο της σκοτεινής ύλης βαθαίνει. :cheesy:

Όπως όλοι οι γαλαξίες, έτσι και ο Γαλαξίας μας φιλοξενεί μια περίεργη ουσία, που ονομάζεται σκοτεινή ύλη.

Η σκοτεινή ύλη είναι αόρατη, αλλά προδίδει την παρουσία της μόνο μέσω της βαρυτικής έλξης της. Χωρίς σκοτεινή ύλη τα ταχύτατα κινούμενα άστρα του Γαλαξία μας, που τα συγκρατεί μαζί, θα σκορπούσαν προς όλες τις κατευθύνσεις.

Η φύση της σκοτεινής ύλης είναι λοιπόν ένα μυστήριο – ένα μυστήριο που μια νέα μελέτη δείχνει ότι μόνο βαθαίνει.

"Μετά την ολοκλήρωση αυτής της μελέτης, γνωρίζουμε λιγότερα για τη σκοτεινή ύλη από ό,τι πριν," είπε ο επικεφαλής της έρευνας Matt Walker, μέλος της ομάδας του Hubble στο Κέντρο για την Αστροφυσική του Harvard.

Το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο περιγράφει έναν κόσμο που κυριαρχείται από σκοτεινή ενέργεια και σκοτεινή ύλη.

Οι περισσότεροι αστρονόμοι υποθέτουν ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από "ψυχρά" (δηλαδή βραδυκίνητα) εξωτικά σωματίδια, που συγκολώνται βαρυτικά. Μακροπρόθεσμα, αυτές οι συγκεντρώσεις της σκοτεινής ύλης προσελκύουν την κανονική ύλη, που σχηματίζουν τους γαλαξίες που βλέπουμε σήμερα.

Οι κοσμολόγοι χρησιμοποιούν ισχυρούς υπολογιστές για την προσομοίωση αυτής της διαδικασίας. Οι προσομοιώσεις τους δείχνουν ότι η σκοτεινή ύλη θα πρέπει να σχηματίζει πυκνά συσσωματώματα στα κέντρα των γαλαξιών. Όμως στην πραγματικότητα, νέες μετρήσεις από δύο νάνους γαλαξίες δείχνουν ότι περιέχουν μια ομαλή κατανομή της σκοτεινής ύλης. Αυτό υποδηλώνει ότι το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο μπορεί να είναι λάθος.

“Οι μετρήσεις μας σε αντίθεση με μια βασική πρόβλεψη που κάνει το στάνταρτ για τη δομή της ψυχρής σκοτεινής ύλης στους νάνους γαλαξίες. Εκτός ή έως ότου οι θεωρητικοί τροποποιήσουν αυτή την πρόβλεψη, η ψυχρή σκοτεινή ύλη είναι ασυμβίβαστη με τα παρατηρησιακά δεδομένα μας", δήλωσε ο Walker.

Οι νάνοι γαλαξίες αποτελούνται από έως και 99 τοις εκατό από σκοτεινή ύλη και μόνο το 1 τοις εκατό είναι η κανονική ύλη, όπως τα αστέρια. Αυτή η διαφορά κάνει τους νάνους γαλαξίες ιδανικούς στόχους για τους αστρονόμους, που επιδιώκουν να κατανοήσουν τη σκοτεινή ύλη.

Ο Walker και ο συνεργάτης του Jorge Peñarrubia (Πανεπιστήμιο Cambridge στη Βρετανία) ανέλυσαν την κατανομή της σκοτεινής ύλης σε δύο νάνους γαλαξίες, γείτονες του Γαλαξία μας: της Καμίνου (Fornax) και του Γλύπτη (Sculptor). Αυτοί οι γαλαξίες περιέχουν 1 έως 10 εκατομμύρια αστέρια, σε σύγκριση με περίπου τα 400 δισεκατομμύρια του Γαλαξία μας. Η ομάδα μέτρησε τις τοποθεσίες, τις ταχύτητες και τις βασικές χημικές συνθέσεις 1500 με 2500 άστρων.

"Τα άστρα σε ένα νάνο γαλαξία κινούνται σαν τις μέλισσες σε μια κυψέλη, αντί να κινούνται με όμορφες, κυκλικές τροχιές όπως σε ένα σπειροειδή γαλαξία," εξήγησε ο Peñarrubia. "Το γεγονός αυτό κάνει πολύ πιο δύσκολο να προσδιοριστεί η κατανομή της σκοτεινής ύλης.

Τα στοιχεία τους έδειξαν ότι και στις δύο περιπτώσεις, η σκοτεινή ύλη κατανέμεται ομοιόμορφα σε μια σχετικά μεγάλη περιοχή, έκτασης αρκετές εκατοντάδες έτη φωτός. Κι αυτό το στοιχείο έρχεται σε αντίθεση με την πρόβλεψη ότι η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης θα πρέπει να αυξάνεται σημαντικά προς τα κέντρα αυτών των γαλαξιών.

"Αν ένας νάνος γαλαξίας ήταν ένα ροδάκινο, το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο, λέει ότι θα πρέπει να βρούμε μια σκοτεινή ύλη στο κέντρο, σαν «λάκκο». Αντιθέτως, οι πρώτοι δύο νάνοι γαλαξίες που μελετήσαμε είναι σαν να μην έχουμε ‘λακούβα’”, είπε ο Peñarrubia.

Μερικοί πάντως έχουν προτείνει ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ της κανονικής και της σκοτεινής ύλης θα μπορούσε να εξαπλώσει την σκοτεινή ύλη, αλλά οι νέες προσομοιώσεις δεν δείχνουν ότι συμβαίνει αυτό στους νάνους γαλαξίες.

Οι νέες μετρήσεις υπονοούν ότι είτε η κανονική ύλη επηρεάζει τη σκοτεινή ύλη περισσότερο από το αναμενόμενο, είτε η σκοτεινή ύλη δεν είναι "ψυχρή".

Η ομάδα ελπίζει να βρεθεί τι συμβαίνει με τη μελέτη περισσότερων νάνων γαλαξιών, ιδιαίτερα γαλαξίες με ακόμη μεγαλύτερο ποσοστό σκοτεινής ύλης.

Η έρευνα αυτή έγινε δεκτή για δημοσίευση στο Astrophysical Journal.

 

Στην φωτογραφία μια καλλιτεχνική άποψη ενός νάνου γαλαξία όπως φαίνεται από την επιφάνεια ενός υποθετικού εξωπλανήτη. Μια νέα μελέτη διαπιστώνει ότι η σκοτεινή ύλη στους νάνους γαλαξίες κατανέμεται ομαλά αντί να συσσωρεύεται στα κέντρα τους. Όμως αυτό έρχεται σε αντίθεση με τις προσομοιώσεις που χρησιμοποιούν το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο – γνωστό ως λ-CDM.

dwarfgalaxyseenfromthesurfaceahypotheticalexoplanet.jpg.470ae32e4991a6b46aed6f0b0f11503d.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 εβδομάδες αργότερα...

Παίζει κύριο ρόλο για τη ζωή η σκοτεινή ύλη; :cheesy:

Το κυριότερο υποψήφιο σωματίδιο της σκοτεινής ύλης είναι ένα σωματίδιο με μάζα που όμως αλληλεπιδρά σπάνια με την κανονική ύλη. Επίσης, μπορεί να είναι το ίδιο και το αντισωματίδιο του, που σημαίνει ότι εξαϋλώνει το ένα το άλλο όταν θα συναντηθούν, απελευθερώνοντας έτσι ενέργεια με τη μορφή της ακτινοβολίας. Είναι τα λεγόμενα WIMPs, ή Ασθενώς Αλληλεπιδρώντας Σωματίδια με Μάζα.

Αυτά τα αόρατα σωματίδια θα μπορούσαν να συλληφθούν από τη βαρύτητα του πλανήτη μας και έτσι να απελευθερώσουν ενέργεια, που θα μπορούσαν να ζεστάνουν αυτόν τον κόσμο, σύμφωνα με το φυσικό Dan Hooper και τον αστροφυσικό Jason Steffen στο Εργαστήριο Fermi.

Μια νέα λοιπόν μελέτη δείχνει ότι η μυστηριώδης, αόρατη σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να ζεστάνει εκατομμύρια πλανήτες χωρίς γονικά άστρα σε περιοχές, όπως το Abell 1689 και να γίνουν κατοικήσιμα.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η αόρατη και ακόμη άγνωστης ταυτότητας σκοτεινή ύλη, που εμείς γνωρίζουμε να υπάρχει λόγω της βαρυτικής επίπτωσης που έχει πάνω στους γαλαξίες, αποτελεί περίπου το 85 τοις εκατό όλης της ύλης στο σύμπαν.

Οι Hooper και Steffen προτείνουν ότι οι βραχώδεις υπερ-γαίες εξωπλανήτες, σε περιοχές με υψηλή πυκνότητα της βραδυκίνητης σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να ζεσταθούν τόσο, αρκετό για να κρατήσουν υγρό νερό στην επιφάνειά τους, ακόμη και εν απουσία της ενέργειας που έρχεται από ένα γειτονικό άστρο ή άλλες πηγές. Η δε πυκνότητα της σκοτεινής ύλης αναμένεται να είναι εκατοντάδες έως και χιλιάδες φορές μεγαλύτερη στις εσωτερικές περιοχές του Γαλαξία μας και στους πυρήνες των νάνων σφαιροειδών γαλαξιών, από ό,τι είναι στο ηλιακό μας σύστημα.

Οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι σε πλανήτες μέσα σε περιοχές με πυκνή σκοτεινή ύλη, η σκοτεινή ύλη και όχι το φως είναι που δημιουργεί τα βασικά στοιχεία που χρειάζεστε για να αναπτυχθεί η ζωή χωρίς την παρουσία ενός άστρου κοντά τους.

Κι όπως πιστεύει η ομάδα η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να κρατήσει τις επιφάνειες των εν λόγω πλανητών ζεστές για τρισεκατομμύρια χρόνια, διάστημα μέσα στο οποίο όλα τα κανονικά αστέρια θα σβήσουν κι έτσι μπορεί τελικά να αποδειχθεί η "σκοτεινή ύλη" προπύργιο της ζωής στο σύμπαν μας."Φαντάζομαι 10 τρισεκατομμύρια χρόνια στο μέλλον, όταν το σύμπαν θα έχει επεκταθεί τόσο που θα υπάρχει μια απέραντη μοναξιά, ενώ όλα τα αστέρια στον Γαλαξία μας θα έχουν από καιρό σβήσει, οπότε μόνο οι πλανήτες με τη θερμότητα της σκοτεινής ύλης θα διατηρούνται ζωντανοί.

Ίσως θα μπορούσα να φανταστώ ότι κάθε πολιτισμός που θα επέζησε πάνω σε αυτούς τους πλανήτες, θα αρχίσει να κινείται με καύσιμο την σκοτεινή ύλη, " είπε ο Hooper σε μια συνέντευξη του.

Στην φωτογραφία το τηλεσκόπιο Hubble της NASA που τράβηξε την παραπάνω εικόνα δείχνει την κατανομή της σκοτεινής ύλης στο κέντρο του γιγάντιου γαλαξιακού σμήνος Abell 1689, που περιέχει περίπου 1.000 γαλαξίες και τρισεκατομμύρια αστέρια.

darkmatterorganiclife.jpg.a9f91413c253cbde586cdd32749a20b0.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 4 εβδομάδες αργότερα...

Η απότομη αύξηση της κοσμικής αντιύλης επιβεβαιώθηκε αλλά δεν είναι τελικά σκοτεινή ύλη. :cheesy:

Σύμφωνα με νέα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από τους αστρονόμους με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκόπιου ακτίνων-γ Fermi της NASA, φαίνεται ότι η απότομη άνοδος στις συγκεντρώσεις σωματιδίων αντιύλης, όπως καταγράφηκε από το ιταλικό διαστημικό σκάφος PAMELA το 2008, δεν μπορεί να ερμηνευθεί ως απόδειξη της σκοτεινής ύλης.

Η έρευνα προμηνύει τόσο καλά όσο και κακά για την Ιταλική ομάδα. Από τη μία πλευρά, τα στοιχεία επιβεβαιώνουν τις μετρήσεις του δορυφόρου τους, ότι πράγματι μπορεί να ανιχνευθεί στο Σύμπαν μια αύξηση των σωματιδίων αντιύλης. Ωστόσο, τα ίδια δεδομένα θέσει ένα τεράστιο βαθούλωμα στη θεωρία που χρησιμοποιείται για να εξηγήσει την απότομη αύξηση.

Για χρόνια, κάποιοι επιστήμονες υποστήριζαν ότι πρέπει να υφίσταται μια σύνδεση μεταξύ αντιύλης και σκοτεινής ύλης.

Μια διαδεδομένη θεωρία λέει ότι η αντιύλη με κάποιο τρόπο μετασχηματίστηκε σε σκοτεινή ύλη στο πρώιμο Σύμπαν, όταν η βαρυονική ύλη κέρδισε τον αγώνα ενάντια στην αντιύλη της.

Η βαρυονική ύλη είναι η κανονική ύλη από την οποία σχηματίζονται όλα τα πράγματα που βλέπουμε, αστέρια, πλανήτες, μαύρες τρύπες, γαλαξίες, υπερσμήνη και ούτω καθεξής. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια του Big Bang δημιουργήθηκαν ίσα ποσά βαρυονικής ύλης και αντιύλης, και γι αυτό θα πρέπει να έχουν εξαϋλώσει η μία μορφή την άλλη.

Αυτό προφανώς δεν συνέβη, δεδομένου ότι η κανονική ύλη κέρδισε τον αγώνα με την αντιύλη και επικράτησε πλήρως. Μια πιθανή εξήγηση γιατί συνέβη η επικράτηση της βαρυονικής ύλης, θα μπορούσε να οφείλεται στο γεγονός ότι η αντιύλη με κάποιο τρόπο μετατράπηκε σε σκοτεινή ύλη, η οποία τώρα αλληλεπιδρά με τα βαρυόνια μόνο μέσω της βαρυτικής έλξης.

Αυτό που παρατήρησε το PAMELA, και επιβεβαιώθηκε πρόσφατα από το Fermi, ήταν μια απότομη αύξηση του αριθμού των ποζιτρονίων που απλώνονται σε όλο το Σύμπαν. Τα ποζιτρόνια είναι θετικά φορτισμένα ηλεκτρόνια, δηλαδή η αντιύλη τους.

Αυτό είναι σημαντικό διότι η ιταλική ομάδα αυτά τα ποζιτρόνια τα ερμήνευσε ως το προϊόν μιας σύγκρουσης μεταξύ δύο σωματιδίων της σκοτεινής ύλης. Μια τέτοια αλληλεπίδραση θα πρέπει να παράγει θεωρητικά ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο. Μελετώντας την ενέργεια του ποζιτρονίου, θα μπορούσαμε να κάνουμε τη μελέτη της αρχικής μάζας των σωματιδίων.

Η ανακάλυψη της μάζας των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης είναι όπως καταλαβαίνουμε εξαιρετικά σημαντική για τη σωματιδιακή φυσική. Οι προσπάθειες που πραγματοποιούνται σήμερα με σκοπό να ξεκαθαρίσει αυτό το μυστήριο, έχει μέχρι στιγμής αποτύχει παρά τις καλύτερες προθέσεις των ερευνητών.

Η ερμηνεία από το Fermi των δεδομένων είναι ότι η παρουσία των ποζιτρονίων στο σύμπαν, με την εξαιρετικά μεγάλη ενέργεια, είναι ενδεικτικό μιας ευρύτερης τάσης στο φάσμα της κοσμικής ακτινοβολίας. Με άλλα λόγια, ενδέχεται να υπάρχουν ποζιτρόνια τόσο ενεργητικά που ακόμη και το Fermi δεν μπορεί να τα εντοπίσει όλα.

Σε αυτό το σημείο, η επιστημονική κοινότητα ελπίζει ότι το όργανο Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο (AMS), το οποίο παραδόθηκε στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό τον περασμένο Μάιο μπορεί να συμπράξει σε αυτή ακριβώς την έρευνα, αναφέρουν οι επιστήμονες.

Οι φυσικοί ελπίζουν τώρα να χρησιμοποιήσουν τα στοιχεία των δορυφόρων για την αντιύλη για να δουν αν η σκοτεινή ύλη είναι τα WIMP’s (ασθενώς αλληλεπιδρώσα σωματίδια με μάζα).

Πηγή: SoftPedia

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 εβδομάδες αργότερα...

Τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης μπορεί να είναι βαρύτερα από όσο πιστεύαμε. :cheesy:

Η σκοτεινή ύλη σιγά-σιγά βγαίνει από τους κρυψώνες της. Δύο νέες έρευνες στον ουρανό των ακτίνων-γ δείχνουν ότι

εάν η μυστηριώδης ύλη αποτελείται από ένα σωματίδιο, αυτό θα είναι βαρύτερο από 40 GeV, ή περίπου 44 φορές τη μάζα του πρωτονίου.

Το αποτέλεσμα αυτό έρχεται σε αντίθεση με υπαινιγμούς από τρία άλλα πειράματα πάνω στη Γη, που επεσήμαναν πως ένα ελαφρύ σωματίδιο σκοτεινής ύλης ζυγίζει μόνο το ένα τέταρτο, αν και ορισμένοι ερευνητές λένε ότι τέτοια μικρά βάρη βρίσκονται ακόμα στο πεδίο της έρευνας.

Η σκοτεινή ύλη ως γνωστόν αποτελεί το 80 τοις εκατό όλης της ύλης στο σύμπαν, αλλά κανείς δεν είναι σίγουρος από τι είναι φτιαγμένη.

Το κορυφαίο υποψήφιο σωματίδιο για την σκοτεινή ύλη είναι το WIMP, ή Ασθενώς Αλληλεπιδρώντα Σωματίδια με Μάζα, τα οποία παρήχθησαν στο big bang και έχει προκαλέσει την συγκέντρωση μεγάλων δομών, όπως οι γαλαξίες από τότε. Οι φυσικοί γνωρίζουν πόση σκοτεινή ύλη περιέχει το σύμπαν συνολικά, αλλά όχι το πόσο ζυγίζει κάθε WIMP.

Άμεσες ανιχνεύσεις.

Ένας τρόπος για να το μάθουμε είναι να περιμένουμε υπομονετικά να αφήσει τα ίχνη του το σωματίδιο αυτό σε έναν ανιχνευτή θαμμένα βαθιά κάτω στη γη, για την αποφυγή πλαστών σημάτων από τα συνήθη σωματίδια, τα οποία έρχονται από το διάστημα. Μερικοί από αυτούς τους ανιχνευτές δεν έχουν ακόμη πιάσει τίποτα, αλλά τρία από αυτά – το CRESST ΙΙ και το DAMA, και οι δύο βρίσκονται σε ένα ορυχείο στην Ιταλία, και το τρίτο το CoGeNT, σε ένα ορυχείο στη Μινεσότα – έχουν αναφέρει δελεαστικούς υπαινιγμούς για ένα σωματίδιο βάρους μεταξύ 7 και 20 GeV.

Ένας άλλος τρόπος για να εξετάσουν τις ιδιότητες των σωματιδίων οι φυσικοί είναι να ψάξουν για την ακτινοβολία των ακτίνων-γ που παράγονται όταν δύο WIMPs συγκρούονται και εξαϋλώνονται, παράγοντας έναν καταρράκτη σωματιδίων και φωτονίων. Πέρυσι, ο Dan Hooper του Fermilab στο Ιλλινόις χρησιμοποίησε δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi για να δείξει τι θα μπορούσε να είναι η ακτινοβολία που προέρχεται από ένα εξίσου ελαφρύ σωματίδιο σκοτεινής ύλης, το οποίο προέρχεται από το κέντρο του Γαλαξία μας.

Αλλά τώρα, δύο ανεξάρτητες ομάδες που μελετούν τα δεδομένα του Fermi λένε ότι στόχευσαν σε ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης, βάρους τουλάχιστον 40 GeV.

Και οι δύο ομάδες αναζήτησαν για μια λάμψη ακτίνων γάμμα που να προέρχεται από την σκοτεινή ύλη στους νάνους γαλαξίες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία μας. Μία ομάδα ερευνητών στο Fermi εξέτασαν για δύο χρόνια 10 νάνους γαλαξίες. Η άλλη εξέτασε ακτίνες-γ από επτά γαλαξίες σε διάστημα τριών ετών.

Οι δύο ομάδες χρησιμοποίησαν διαφορετικές στατιστικές προσεγγίσεις, προκειμένου να αφαιρούν από τις εκπομπές ακτίνων-γ τις συνηθισμένες αστροφυσικές πηγές, όπως τα πάλσαρ και σουπερνόβες για να κυνηγήσουν έτσι τα τυχόν σήματα από την σκοτεινή ύλη, και η κάθε μία έφτασε στο ίδιο συμπέρασμα – ότι κάθε ακτινοβολία γάμμα που προέρχεται από τη σκοτεινή ύλη πρέπει να παράγεται από ένα σχετικά βαρύ σωματίδιο.

Γιατί όμως;

Αν κάθε σωματίδιο της σκοτεινής ύλης ήταν αντίθετα μικρό και ελαφρύ, θα πρέπει να υπάρχουν πολλά από αυτά για να συγκεντρωθεί η τεράστια ποσότητα της σκοτεινής ύλης, που έμμεσα έχει ανιχνευθεί στο σύμπαν από την βαρυτική έλξη της πάνω στην κανονική ύλη. Αν υπήρχαν πολλά σωματίδια της σκοτεινής ύλης, θα υπήρχαν πολλές συγκρούσεις μεταξύ τους και ως εκ τούτου πολύ περισσότερες ακτίνες γάμμα από όσες έχουν δει, λένε οι δύο ομάδες.

"Αν τα WIMPs ήταν μικρότερα, θα πρέπει να τα είχαμε δει, όμως εμείς δεν τα είδαμε”, λέει ο Σάββας Κουσιάππας (Koushiappas), μέλος της δεύτερης ομάδας από το Πανεπιστήμιο Brown του Ρόουντ Άιλαντ. "Πρόκειται για το ισχυρότερο όριο για τη μάζα που είχαμε μέχρι τώρα."

Όμως οι μελέτες δεν είναι απαραίτητα κι ένα αγγελτήριο θανάτου για τα ελαφριά σωματίδια της σκοτεινής ύλης, λέει ο Dan Hooper του Fermilab. Κι αυτό επειδή χρησιμοποιούν ένα μοντέλο της σκοτεινής ύλης που διασπάται σε ορισμένα είδη σωματιδίων, όπως τα βαρέα κουάρκ και ταξιδεύουν με την ίδια ταχύτητα, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία τους. Σε περίπτωση που, στην πραγματικότητα, η σκοτεινή ύλη διασπάται σε σωματίδια που το Fermi δεν μπορεί να ανιχνεύσει, ή εάν κινείτο πιο γρήγορα όταν το σύμπαν ήταν νεότερο και πιο ζεστό, τότε θα μπορούσε να ελαφρύ όσο και 10 GeV, λέει ο Hooper.

Αυτές οι ομάδες αποκλείουν ορισμένα είδη σωματιδίων, αλλά δεν αποκλείουν και νάρκες", δήλωσε Ακόμα, η δημοσίευση αυτή είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός. "Για πρώτη φορά, διασταυρωνόμαστε πραγματικά με θεωρητικά αποδεκτά ελκυστικά μοντέλα," λέει. «Κανένα πείραμα δεν πρόκειται να σκοτώσει όλα τα μοντέλα της σκοτεινής ύλης που μπορούμε να σκεφτούμε. Πρόκειται να πάρουμε πολλές διαφορετικές προσεγγίσεις."

Και οι δύο μελέτες θα δημοσιευτούν στο Physical Review Letters.

Πηγή: New Scientist.

Dark_Dwarfs.jpg.1289acf92726a9b6641cb495d9792e70.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 3 εβδομάδες αργότερα...

Τι σημαίνει το αποτέλεσμα του Higgs για την σύνδεση του με την σκοτεινή ύλη. :cheesy:

Οι πρόσφατοι υπαινιγμοί για ένα μποζόνιο Higgs με μάζα μέσα στο εύρος του Καθιερωμένου Μοντέλου, δεν μας πάνε απλώς πιο κοντά σε ένα πλήρες μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής. Τα αποτελέσματα επηρεάζουν μια πιθανή σχέση μεταξύ του Higgs και της σκοτεινής ύλης, την αόρατη ουσία που αποτελεί το 80 τοις εκατό της ύλης του σύμπαντος.

Το Higgs είναι η τελευταία τρύπα που δεν έχει κλείσει στο Καθιερωμένο Μοντέλο, η κύρια θεωρία για το πώς αλληλεπιδρούν τα σωματίδια και οι δυνάμεις.

Στις 13 Δεκεμβρίου, οι φυσικοί στο CERN παρουσίασαν στοιχεία από τον επιταχυντή LHC που πρότειναν ένα μποζόνιο Higgs με μάζα 125 GeV.

Το μποζόνιο ανιχνεύεται εξετάζοντας για τυχόν ύποπτο αυξημένο αριθμό των σωματιδίων που το Higgs θα μπορούσε να είχε διασπαστεί. Πριν από το πρόσφατο εύρημα, ορισμένοι θεωρητικοί είχαν σκεφτεί ότι το Higgs δεν είχε βρεθεί ακόμη επειδή αυτό διασπάται σε δύο σωματίδια της σκοτεινής ύλης, ή WIMPs (ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωματίδια με μάζα), τα οποία θα είναι αόρατο στους ανιχνευτές του LHC. Αν έτσι είχαν τα πράγματα, κάθε WIMP θα έπρεπε να ήταν λιγότερο από το ήμισυ της μάζας του Higgs.

Τώρα ο Yann Mambrini του Νότιου Πανεπιστημίου του Παρισιού, και οι συνεργάτες του επισημαίνουν ότι τα νέα αποτελέσματα για το Higgs δείχνουν ότι το σωματίδιο δεν διασπάται σε σωματίδια της σκοτεινής ύλης. “Η νέα ανακάλυψη θα έδειχνε ότι το Higgs δεν είναι αόρατο", λέει ο Mambrini.

Πάντως αυτή η ανακάλυψη δεν χρειάζεται να καταστρέψει και τη σύνδεσή του Higgs με τη σκοτεινή ύλη: και τα δύο μπορεί να εξακολουθήσουν να συνδέονται με άλλες διαδικασίες. Αλλά, αν το μποζόνιο διασπάται αν μπορούσε σε σωματίδια σκοτεινής ύλης, τότε τα WIMPs θα πρέπει να είναι βαρύτερα από 60 GeV για να επιβιώσουν. Αυτό το νούμερο ταιριάζει με ένα διαστημικό πείραμα της σκοτεινής ύλης (παρατηρώντας ακτίνες-γ από γαλαξιακές πηγές), αλλά όχι με τρία πειράματα πάνω στον πλανήτη μας (CRESST II και DAMA στην Ιταλία και το CoGeNT στη Μινεσότα) που πιστεύουν ότι είδαν ένα ελαφρύ WIMPs.

Ένα τέταρτο πείραμα, που ονομάζεται XENON1T, θα πρέπει να επιλύσει αυτό το ζήτημα. Αν τα WIMP’s είναι πράγματι βαριά, σε ένα έως δύο χρόνια θα πρέπει να εμφανιστούν. Εάν ωστόσο δεν είναι τότε οι θεωρητικοί μπορεί να χρειαστούν να πετάξουν μακριά τη σύνδεση Higgs και σκοτεινής ύλης.

"Αν δεν βρεθεί τίποτα, μπορούμε να πούμε πως η ιδέα της σύνδεσης αποκλείεται, κάτι που είναι ένα εξίσου σημαντικό αποτέλεσμα", λέει ο Oleg Lebedev του επιταχυντή DESY στο Αμβούργο.

Πηγή: New Scientist

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 3 εβδομάδες αργότερα...

Ο μεγαλύτερος «χάρτης» της σκοτεινής ύλης. :cheesy:

Μία διεθνής ομάδα αστρονόμων δημιούργησε τον μεγαλύτερο μέχρι τώρα «χάρτη» της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης, που είναι διάσπαρτη στο διάστημα και εκτιμάται ότι αποτελεί περίπου το 23% του σύμπαντος. Αυτή η αόρατη μορφή ύλης δεν εκπέμπει φως, αλλά ασκεί τη δύναμη της βαρύτητας στο περιβάλλον της και έτσι είναι δυνατό να γίνει έμμεσα αντιληπτή. Για πρώτη φορά οι αστρονόμοι απεικόνισαν τη σκοτεινή ύλη σε μια γιγάντια κλίμακα, στη μεγαλύτερη που έχει ποτέ παρατηρηθεί.

Οι επιστήμονες, που παρουσίασαν τις εντυπωσιακές «εικόνες» της σκοτεινής ύλης σε συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρίας, σύμφωνα με το BBC, το Γαλλικό Πρακτορείο και το «Science», χρησιμοποίησαν μια μεγα-κάμερα 340 megapixel, την οποία διαθέτει το διαμέτρου 3,6 μέτρων γαλλο-καναδο-αμερικανικό τηλεσκόπιο στο όρος Μάουνα Κέα της Χαβάης.

Οι ερευνητές χρειάστηκαν πέντε χρόνια για να φωτογραφήσουν δέκα εκατομμύρια γαλαξίες σε τέσσερις διαφορετικές περιοχές του ουρανού, σε αποστάσεις περίπου 6 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Δημιούργησαν έτσι ένα «χάρτη» περίπου 100 φορές μεγαλύτερο από τον καλύτερο «χάρτη» σκοτεινής ύλης που υπήρχε μέχρι σήμερα και είχε δημιουργηθεί από το διαστημικό τηλεσκόπιο «Hubble».

Οι αστρονόμοι μελέτησαν με ποιο τρόπο το φως που εκπέμπεται από τους μακρινούς γαλαξίες και κατευθύνεται προς τη Γη, διαστρεβλώνεται (καμπυλώνεται), καθώς διέρχεται μέσω της σκοτεινής ύλης, λόγω της βαρύτητας που η τελευταία ασκεί. Η στατιστική ανάλυση των σχημάτων των γαλαξιών αποκάλυψε την κατανομή στον χώρο της σκοτεινής ύλης που υπάρχει ανάμεσά τους.

Η σκοτεινή ύλη πιθανώς αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια, που όμως ακόμα δεν έχουν ανακαλυφθεί και είναι πολύ πιο εξαπλωμένη σε σχέση με την κοινή ορατή ύλη, η οποία αποτελεί μόλις το 4% του συνολικού σύμπαντος (το υπόλοιπο 73% είναι η ακόμα πιο μυστηριώδης σκοτεινή ενέργεια που επιταχύνει τη διαστολή του σύμπαντος).

Ο νέος «χάρτης» δείχνει ότι η σκοτεινή ύλη συγκεντρώνεται σε πελώριες «συστάδες» μάζας, καθώς και σε νηματοειδείς συσσωματώσεις, με τεράστια άδεια κενά στα ενδιάμεσα, ακριβώς όπως οι προσομοιώσεις σε ηλεκτρονικούς σούπερ-υπολογιστές είχαν προβλέψει. Ουσιαστικά η κατανομή της σκοτεινής ύλης θυμίζει ένα δίχτυ με τους κόμπους και τα νήματά του.

«Με πολύ χαρά διαπιστώσαμε ότι τα ευρήματά μας είναι παρόμοια με αυτά που περιμέναμε», δήλωσε ο αστροφυσικός Λουντοβίκ Βαν Βέρμπεκε του πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας στον Καναδά. Επιπλέον, ο «χάρτης» επιβεβαιώνει μέχρι στιγμής την ορθότητα της θεωρίας γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, όσον αφορά την επίδραση της βαρύτητας στο σύμπαν.

Την επόμενη τριετία, οι αστρονόμοι σχεδιάζουν να «χαρτογραφήσουν» τη σκοτεινή ύλη σε μια ακόμα μεγαλύτερη (δεκαπλάσια) περιοχή του σύμπαντος. Στην πραγματικότητα, στο μεταξύ, οι επιστήμονες προσδοκούν την ανακάλυψη μιας «νέας φυσικής», που θα τους επιτρέψει να εξηγήσουν καλύτερα τις αστρονομικές παρατηρήσεις τους και επιτέλους να ρίξουν φως στα μυστήρια της σκοτεινής ύλης και σκοτεινής ενέργειας.

http://www.youtube.com/watch?v=Hx2npn9BfhU&feature=player_embedded

34B3B14123728122F7002DEC57465F28.jpg.f102a739461f5f427ba5f72c38d10400.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 2 εβδομάδες αργότερα...

Βρέθηκε γαλαξίας που αποτελείται κυρίως από σκοτεινή ύλη. :cheesy:

Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα «νάνο» γαλαξία που αποτελείται κυρίως από σκοτεινή ύλη, γεγονός που τον κάνει αόρατο στα τηλεσκόπια. Είναι η δεύτερη μόλις φορά που εντοπίζεται τέτοιου είδους νάνος σκοτεινός γαλαξίας.

Ο νέος γαλαξίας είναι πολύ πιο μακρινός (ο πρώτος απείχε 2,6 δισ. έτη φωτός), καθώς βρίσκεται σε απόσταση περίπου 10 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Η ανακάλυψη έγινε με την αστρονομική τεχνική του «βαρυτικού φακού» από Αμερικανούς και Ολλανδούς επιστήμονες, με επικεφαλής τη Σιμόνα Βεγκέτι του πανεπιστημίου ΜΙΤ, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό «Nature», σύμφωνα με το BBC και το New Scientist.

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο Κεκ στη Χαβάη για να εντοπίσουν τον μακρινό νάνο γαλαξία (που κινείται δίπλα σε ένα «μητρικό» μεγάλο ελλειπτικό γαλαξία) και εκτίμησαν ότι μια σκοτεινή μάζα περίπου 190 εκατ. φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου μας βρίσκεται αόρατη στην περιφέρεια του νάνου γαλαξία. Από αυτό τον υπολογισμό, έβγαλαν το συμπέρασμα ότι ο νάνος γαλαξίας πιθανότατα κυριαρχείται από τη σκοτεινή ύλη, χωρίς όμως να αποκλείουν και την πιθανότητα απλώς να αποτελείται από πολύ αχνά άστρα που δεν είναι ορατά από τόσο μακριά.

Οι αστρονόμοι πάντα προβληματίζονταν γιατί τόσοι λίγοι νάνοι γαλαξίες είναι ορατοί στην κοσμική γειτονιά μας. Μια πιθανή εξήγηση που τώρα προβάλλει, είναι ότι απλούστατα είναι αόρατοι επειδή κατά βάση αποτελούνται από την μυστηριώδη σκοτεινή ύλη, η οποία ίσως αποτελείται από εξωτικά σωματίδια, που όμως ακόμα δεν έχουν βρεθεί.

Οι νάνοι γαλαξίες συνήθως βρίσκονται στην περιφέρεια μεγαλύτερων γαλαξιών και συχνά αποκαλούνται «δορυφορικοί». Ακόμα και ο δικός μας γαλαξίας πιθανώς έχει πολλούς περισσότερους τέτοιους συνοδούς, άγνωστους έως τώρα, σε σχέση με τους μόνο 30 που έχουν ήδη εντοπιστεί, όπως ο Τοξότης που έχει σχεδόν ίδια μάζα με αυτή του νέου «σκοτεινού» γαλαξία. Ίσως αυτοί οι γειτονικοί μας μικροί δορυφορικοί γαλαξίες αποτελούνται επίσης κυρίως από σκοτεινή ύλη, καθώς κανένας τους δεν φαίνεται να περιλαμβάνει πάνω από 100 άστρα.

Η ψυχρή σκοτεινή ύλη ονομάζεται έτσι, επειδή δεν αλληλεπιδρά με το φως και άρα δεν είναι άμεσα ορατή, αλλά η παρουσία της τεκμαίρεται από τις βαρυτικές επιδράσεις που ασκεί η μάζα της, η οποία εκτιμάται ότι συνιστά σχεδόν το ένα τέταρτο του σύμπαντος. Ακριβώς αυτή την έμμεση επίδραση εντοπίζει η τεχνική του «βαρυτικού φακού», καθώς ένα αντικείμενο (π.χ. γαλαξίας) που παρεμβάλλεται ανάμεσα σε μια μακρινή πηγή φωτός και στον πλανήτη μας, δρα σαν φακός, σύμφωνα με τη θεωρία σχετικότητας του Αϊνστάιν, καμπυλώνοντας και διαστρεβλώνοντας την τροχιά των ακτινών του φωτός που καταλήγουν στα μάτια μας.

Στη συνέχεια, με τη βοήθεια υπολογισμών από ηλεκτρονικούς υπολογιστές και ανάλογα με τη διαστρέβλωση που υφίσταται το φως καθώς ταξιδεύει προς τη Γη, οι επιστήμονες βγάζουν συμπεράσματα για την μάζα του γαλαξία. Κάπως έτσι, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι μια τεράστια μάζα, πιθανότατα σκοτεινής ύλης, κρύβεται γύρω από τον συγκεκριμένο, σχεδόν αόρατο, γαλαξία.

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 3 εβδομάδες αργότερα...

Κρυμμένοι γαλαξίες από σκοτεινή ύλη μπορεί να είναι άφθονοι στην γαλαξιακή γειτονιά μας. :cheesy:

Ερευνητές πιστεύουν ότι μπορεί να ανίχνευσαν νάνους δορυφόρους γαλαξίες από σκοτεινή ύλη, οι οποίοι πρέπει να περιστρέφονται γύρω από τον δικό μας Γαλαξία. Αυτά τα αντικείμενα πρέπει να ελκύουν μάζες αερίου και άλλων μορφών της κανονικής ύλης, η οποία θα πρέπει να είναι ορατή με τα υπάρχοντα τηλεσκόπια.

Η θεωρία της σκοτεινής ύλης — το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος αποτελείται από αυτή την αόρατη ουσία η οποία αλληλεπιδρά με την κανονική ύλη μόνο μέσω της βαρύτητας και η γέννηση της εμφανίστηκε ως αναγκαιότητα για να εξηγήσει την ελλείπουσα μάζα του Σύμπαντος — προβλέπει ότι χιλιάδες μικροσκοπικές συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης (νάνοι γαλαξίες) μπορούν να βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία μας και στον γειτονικό του, τον γαλαξία της Ανδρομέδας. Πολλές από αυτές τις συγκεντρώσεις θα ελκύουν αέριο για να σχηματίσουν άστρα που λάμπουν στο ορατό φως.

Η σκοτεινή ύλη εμφανίστηκε ως αναγκαιότητα για να εξηγήσει την ελλείπουσα μάζα του Σύμπαντος. Για να δουλεύουν καλά οι εξισώσεις το υλικό αυτό πρέπει να έχει κάποιες ενδιαφέρουσες ιδιότητες, οι οποίες θα την ενσταλάζουν με ένα συγκεκριμένο τύπο συμπεριφοράς.

Εάν κάθε ένα από αυτά τα δεδομένα της σκοτεινής ύλης είναι αληθή, τότε θα πρέπει να υπάρχουν μεγάλες μάζες από σκοτεινή ύλη γύρω από το Γαλαξία, καθώς και όλους τους άλλους μεγάλους γαλαξίες, ανεξάρτητα από το αν πρόκειται για σπειροειδείς, ραβδοειδείς ή ελλειπτικούς.

Ωστόσο, οι παρατηρήσεις έδειξαν έναν περιορισμένο – περίπου 60 – αριθμό τέτοιων νάνων δορυφόρων γαλαξιών.

Σύμφωνα με τους αστρονόμους, η σκοτεινή ύλη αλληλεπιδρά με την κανονική ύλη μόνο μέσω της βαρύτητας. Ως εκ τούτου, μάζες που φτιάχνονται από αυτό το υλικό θα πρέπει να είναι σε θέση να ελκύουν τουλάχιστον μερικά μεγάλα νέφη αερίου, που θα εκπέμπουν αρκετό φως στα ορατά μήκη κύματος για να μπορούμε να τα ανιχνεύουμε.

Όταν η ιδέα αυτή εφαρμόστηκε στην πράξη, οι ειδικοί βρήκαν περίπου 60 συντρόφους του δικού μας Γαλαξία, αλλά όχι τις χιλιάδες που ανέμεναν. Ωστόσο, ειδικοί από το Πανεπιστήμιο Κολούμπια – όπως η αστροφυσικός Jana Grcevich – λένε ότι η έρευνα απέτυχε επειδή οι προκάτοχοί τους έψαχναν μόνο για αστέρια.

Με τη χρήση μιας έρευνας του ραδιοτηλεσκοπίου Arecibo (GALFA-HI) ως αφετηρία, η ομάδα αποφάσισε να αναζητήσει όχι άστρα αλλά συσσωρεύσεις αερίου υδρογόνου. Αυτές οφείλουν να είναι λιγότερο ορατές, αλλά πιο συχνές. Το Παρατηρητήριο Arecibo είναι το μεγαλύτερο, ενιαίου ανοίγματος, ραδιοτηλεσκόπιου στον κόσμο.

"Υπάρχει διαφορά ανάμεσα σε αυτά που δείχνουν τα μοντέλα της ψυχρής σκοτεινής ύλης και οι παρατηρήσεις όσον αφορά τον αριθμό των χαμηλής μάζας γαλαξιών – το πρόβλημα των χαμένων δορυφόρων," εξηγεί η Jana Grcevich, η οποία μαζί με την ομάδα της εντόπισε 54 επιπλέον υποψηφίους μίνι δορυφόρους.

Πηγή: space.com

 

Στην φωτογραφία ετσι σχεδίασε ένας καλλιτέχνης τις τέσσερις ουρές του νάνου γαλαξία Τοξότη (μια πορτοκαλί συγκέντρωση – σαν τούφα – στα αριστερά της εικόνας) σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία μας. Ο φωτεινός κίτρινος κύκλος προς τα δεξιά από το κέντρο του Γαλαξία μας είναι ο ήλιος μας (όχι σε κλίμακα). Μπορούμε να δούμε τις ουρές (από άστρα) του γαλαξία Τοξότη που εκτείνονται σε όλο τον ουρανό

sagitarriusdwarfgalaxystarstreams.jpg.18633a37f8a59d871a9ad86c1e679c03.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Η σκοτεινή ύλη βρίσκεται παντού στο Σύμπαν. :cheesy:

Ιάπωνες επιστήμονες υποστηρίζουν ότι η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη όχι μόνο υπάρχει αλλά βρίσκεται σχεδόν παντού στο Σύμπαν. Θεωρούν μάλιστα ότι είναι συγκεντρωμένη στο Διαγαλαξιακό διάστημα όπου δημιουργεί κοσμικές «λεωφόρους».

Η κοσμική κόλλα.

Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των επιστημόνων μόλις το15% της ύλης του Σύμπαντος είναι ορατό (άστρα, πλανήτες, γαλαξίες κλπ). Το υπόλοιπο 85% που δεν βλέπουμε είναι η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη που σύμφωνα με τους ειδικούς, λειτουργώντας εν είδη κοσμικής κόλλας, συγκρατεί τα άστρα μέσα στους γαλαξίες οι οποίοι περιστρέφονται ταχύτατα και αν δεν υπήρχε κάτι να συγκρατεί το «περιεχόμενο» τους θα διαλύονταν.

Το ίδιο φαίνεται ότι ισχύει και στο Διαγαλαξιακό διάστημα, το οποίο σύμφωνα με τη νέα έρευνα κυριαρχείται από τη σκοτεινή ύλη. Το Διαγαλαξιακό διάστημα, ή Μεσογαλαξιακό, είναι το Διάστημα ανάμεσα σε γαλαξίες. Μέχρι πρόσφατα θεωρείτο ότι το Διαγαλαξιακό διάστημα ήταν άδειο, προσεγγίζοντας σε αυτό που οι ειδικοί χαρακτηρίζουν ως το «απόλυτο κενό». Όμως τα τελευταία χρόνια γίνονται έρευνες για να διαπιστωθεί αν πράγματι αυτό ισχύει.

Η ανακάλυψη.

Ομάδα επιστημόνων από διάφορα πανεπιστήμια της Ιαπωνίας συγκέντρωσαν δεδομένα πρόσφατων παρατηρήσεων από 24 εκατομμύρια γαλαξίες και πραγματοποιώντας προσομοιώσεις κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η σκοτεινή ύλη βρίσκεται στο Διαγαλαξιακό διάστημα. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν στη μελέτη τους το φαινόμενο του «βαρυτικού φακού».

Τα σώματα πολύ μεγάλης μάζας, όπως ένα γαλαξιακό σμήνος ή μια μαύρη τρύπα, μπορούν να εκτρέπουν και να ενισχύουν το φως όπως οι οπτικοί φακοί. Το φαινόμενο του «βαρυτικού φακού» δημιουργείται όταν ένα τέτοιο κοσμικό σώμα βρίσκεται ενδιαμέσως ενός παρατηρητή και ενός αντικειμένου.

Το «ενισχυμένο» φως παρέχει πλήθος πληροφοριών στους επιστήμονες που διαφορετικά θα ήταν εξαιρετικά δύσκολο, αν όχι απίθανο, να ανακαλύψουν.

Οι προσομοιώσεις των ιαπώνων ερευνητών αποκάλυψαν μια ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα εικόνα. Οι γαλαξίες ενώνονται μεταξύ τους με διαστημικές «λεωφόρους» που αποτελούνται από τη σκοτεινή ύλη. Οι ερευνητές, οι οποίοι ονομάζουν αυτές τις λεωφόρους «ιστούς σκοτεινής ύλης», δημοσιεύουν τη μελέτη τους στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal».

http://www.space.com/14559-dark-matter-intergalactic-space.html

 

Στην φωτογραφία μια προσομοίωση σε υπολογιστή που δείχνει την κατανομή της σκοτεινής ύλης. Στο σχήμα, οι περιοχές με μεγάλη πυκνότητα φαίνονται πιο φωτεινές, ενώ οι σκοτεινές περιοχές είναι σχεδόν κενές. (CREDIT: Institute for the Physics and Mathematics of the Universe)

dark-matter-simulation.jpg.9b7ba7a78dabd6a6fe6e21dc880a141b.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 3 εβδομάδες αργότερα...

Η σκοτεινή ύλη αψηφά τις υπάρχουσες θεωρίες. :cheesy:

Αστρονόμοι χρησιμοποιώντας δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble έχουν παρατηρήσει μια μεγάλη συγκέντρωση σκοτεινής ύλης να μένει πίσω μετά από μια σύγκρουση μεταξύ δύο γαλαξιών. Το αποτέλεσμα αυτό θα μπορούσε να αμφισβητήσει τις τρέχουσες θεωρίες για τη σκοτεινή ύλη, που προβλέπουν ότι οι γαλαξίες πρέπει να είναι ‘αγκυροβολημένες’ μέσα στην αόρατη ουσία, ακόμη και κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης.

Το αντικείμενο Abell 520 προέρχεται από μία γιγαντιαία συγχώνευση δύο γαλαξιακών σμηνών και βρίσκεται 2,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας. Η σκοτεινή ύλη δεν είναι μεν ορατή, αλλά η παρουσία και η κατανομή της βρίσκεται έμμεσα μέσω της βαρυτικής επίδρασής της. Η σκοτεινή ύλη μπορεί να λειτουργήσει σαν ένας μεγεθυντικός φακός, λυγίζοντας και στρεβλώνοντας το φως από γαλαξίες και σμήνη που βρίσκονται πίσω της – στο παρασκήνιο. Οι αστρονόμοι μπορούν έτσι να χρησιμοποιήσουν αυτό το φαινόμενο, που ονομάζεται βαρυτικός εστιασμός, για να συμπεράνουν την παρουσία της σκοτεινής ύλης σε μεγάλα σμήνη γαλαξιών.

Η τεχνική αυτή αποκάλυψε την σκοτεινή ύλη στο Abell 520 είχαν συγκεντρωθεί σε ένα "σκοτεινό πυρήνα", που περιέχουν πολύ λιγότερα από ό, τι οι γαλαξίες θα αναμενόταν εάν η σκοτεινή ύλη και τους γαλαξίες δέθηκαν μαζί. Οι περισσότεροι από τους γαλαξίες φαίνεται να πλεουν μακριά από τη σύγκρουση.

Το φως από τα άστρα στους γαλαξίες είναι χρώματος πορτοκαλί. Οι πράσινες περιοχές δείχνουν το καυτό αέριο, και είναι απόδειξη ότι η σύγκρουση έλαβε χώρα. Οι μπλε περιοχές εντοπίζουν τη θέση του μεγαλύτερου μέρους της μάζας του σμήνους, η οποία κυριαρχείται από σκοτεινή ύλη. Η σκοτεινή ύλη είναι μια αόρατη ουσία που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος όλης της μάζας του σύμπαντος. Ο χάρτης της σκοτεινής ύλης προήλθε από τις παρατηρήσεις του Hubble, με την ανίχνευση πώς το φως από μακρινά αντικείμενα διαστρεβλώνεται από τα σμήνη των γαλαξιών, ένα φαινόμενο του βαρυτικού εστιασμού.

Ο συνδυασμός μπλε και πράσινου στο κέντρο της εικόνας αποκαλύπτει ότι ένα μεγάλο κομμάτι σκοτεινής ύλης κατοικεί κοντά στο μεγαλύτερο μέρος του καυτού αερίου, όπου βρίσκονται πολύ λίγοι γαλαξίες. Το εύρημα αυτό επιβεβαιώνει προηγούμενες παρατηρήσεις του πυρήνα της σκοτεινής ύλης μέσα στο σμήνος. Το αποτέλεσμα όμως αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει πρόκληση για τις βασικές θεωρίες της σκοτεινής ύλης, οι οποίες προβλέπουν ότι οι γαλαξίες πρέπει να είναι ενσωματωμένοι μέσα στην σκοτεινή ύλη, ακόμα και κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης.

"Το αποτέλεσμα αυτό αποτελεί αίνιγμα”, δήλωσε ο αστρονόμος James Jee από το Πανεπιστήμιο στο Ντέιβις, επικεφαλής της έρευνας η οποία δημοσιεύεται στο Astrophysical Journal. "Η σκοτεινή ύλη δεν συμπεριφέρεται όπως αναμενόταν, και δεν είναι ξεκαθαρισμένο το τι συμβαίνει. Είναι δύσκολο να εξηγηθεί αυτή η παρατήρηση του Hubble με τις σημερινές θεωρίες του σχηματισμού των γαλαξιών και της σκοτεινής ύλης."

Οι αρχικές ανιχνεύσεις της σκοτεινής ύλης στο σμήνος, το 2007, ήταν τόσο ασυνήθιστες που οι αστρονόμοι τις αποσιώπησαν ως εξωπραγματικές, λόγω των φτωχών δεδομένων. Τα νέα αποτελέσματα όμως από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble επιβεβαιώνουν ότι η σκοτεινή ύλη και οι γαλαξίες διαχωρίζονται στο σμήνος Abel 520.

Δηλαδή οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι ο πυρήνα του συστήματος ήταν πλούσιος σε σκοτεινή ύλη και καυτό αέριο, αλλά δεν περιείχε φωτεινούς γαλαξίες, που κανονικά θα έπρεπε να ήταν στην ίδια θέση με τη σκοτεινή ύλη.

Η ομάδα πρότεινε πολλές εξηγήσεις για τα ευρήματα αυτά, αλλά η κάθε μία είναι ενοχλητική για τους αστρονόμους. Στο πρώτο σενάριο, το οποίο θα έχει συγκλονιστικές επιπτώσεις, κάποια σκοτεινή ύλη μπορεί να "κολλάει". Σαν δύο χιονόμπαλες που συντρίβονται μαζί, η κανονική ύλη κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης επιβραδύνεται. Ωστόσο, μεγάλες συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης πιστεύεται ότι περνούν η μία μέσα από την άλλη κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης τους, χωρίς όμως να επιβραδύνονται. Αυτό το σενάριο προτείνει ότι κάποια σκοτεινή ύλη αλληλεπιδρά με τον εαυτό της και μένει πίσω κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης.

Μια άλλη πιθανή εξήγηση για την ασυμφωνία είναι ότι το Abell 520 έχει προκύψει από μια πιο πολύπλοκη αλληλεπίδραση από ότι η σύγκρουση στο Bullet Cluster. Το Abell 520 μπορεί να έχει δημιουργηθεί από μια σύγκρουση ανάμεσα σε τρία σμήνη γαλαξιών, κι όχι μόνο δύο που συγκρούστηκαν στην περίπτωση του Bullet Cluster.

Μια τρίτη πιθανότητα είναι ότι ο κεντρικός πυρήνας περιείχε πολλούς γαλαξίες, αλλά ήταν πολύ αμυδροί για να τους δούμε, έστω και με το Hubble. Οι γαλαξίες θα έπρεπε να είχαν πολύ λιγότερα αστέρια από ότι οι άλλοι φυσιολογικοί γαλαξίες.

Οπλισμένοι με τα δεδομένα του Hubble, η ομάδα θα προσπαθήσει να δημιουργήσει μια προσομοίωση σε υπολογιστή για να ανακατασκευάσει τη σύγκρουση και να δούμε αν παράγει κάποιες απαντήσεις στην παράξενη συμπεριφορά της σκοτεινής ύλης.

 

Στην πρώτη φωτογραφία η σύνθετη εικόνα δείχνει την κατανομή της σκοτεινής ύλης, των γαλαξιών και του καυτού αερίου στον πυρήνα του σμήνους των γαλαξιών Abell 520, που προέκυψε από μια βίαιη σύγκρουση μεγάλων γαλαξιακών σμηνών. Η πραγματική εικόνα των γαλαξιών λήφθηκε με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA και ένα τηλεσκόπιο στη Χαβάη. Πάνω σε αυτή την εικόνα προστέθηκαν χάρτες με "ψευδοχρώματα" που δείχνουν τη συγκέντρωση αστρικού φωτός, καυτό αέριο και σκοτεινή ύλη στο σμήνος.

 

Στην δεύτερη φωτογραφία το σμήνος Bullet Cluster σχηματίστηκε από τη σύγκρουση δύο ξεχωριστών σμηνών πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια. Από αυτή τη σύγκρουση διαχωρίστηκε η ορατή ύλη (στα δύο κόκκινα σφαιρικά νέφη δεξιά και αριστερά) από την σκοτεινή ύλη (οι δύο μπλε περιοχές).

cosmic_collision.jpg.376a44555cb0f9728eac0bf2651da1b2.jpg

dark_matter.jpg.fa4516690398a8e83523796dbb63f25b.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

  • 5 εβδομάδες αργότερα...

Φθηνοί επιταχυντές στο κυνήγι για σκοτεινές δυνάμεις. :cheesy:

Σε σήραγγες κάτω από το Εργαστήριο Thomas Jefferson στη Βιρτζίνια, ένας επιταχυντής θέτει σε κίνηση μια ακτίνα ηλεκτρονίων γύρω από μια πίστα. Οι ενέργειές τους είναι μέτριες αλλά η δέσμη είναι πολύ πυκνή – γι ‘αυτό και χρειάζεται μια πολύ φωτεινή δέσμη για να ανιχνεύσει το λεγόμενο σκοτεινό φωτόνιο – ένα φωτόνιο που δεν λάμπει.

Σε τρεις εβδομάδες αναμένεται να αρχίσει ένα πείραμα όπου δέσμες ηλεκτρονίων θα πέσουν πάνω σε ένα λεπτό στόχο βολφραμίου 500 εκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο, δημιουργώντας έτσι έναν καταρράκτη βραχύβιων σωματιδίων. Μέσα από τα συντρίμμια, οι φυσικοί με τον ανιχνευτή Heavy Photon Search (HPS) ελπίζουν ότι θα βρουν ενδείξεις για κάτι εξαιρετικά σπάνιο: ένα «βαρύ» ή «σκοτεινό» φωτόνιο. Η ανακάλυψη αυτή θα ανοίξει την πόρτα σε έναν αόρατο κόσμο από σκοτεινές δυνάμεις και σκοτεινά άτομα, που οι θεωρητικοί από καιρό νομίζουν ότι υπάρχουν – ενώ θα μπορούσε να βοηθήσει ώστε να γίνει αντιληπτά η σκοτεινή ύλη, που πιστεύεται ότι αποτελεί το 85% της ύλης στο σύμπαν.

Οι ερευνητές στον HPS στο εργαστήριο Jefferson πιστεύουν ότι αυτό το πείραμα, όπως και άλλα δύο στο ίδιο εργαστήριο, που θα εξετάσει το σκοτεινό πεδίο, πιθανόν να καταφέρει κάτι ουσιαστικό. Το χαμηλού κόστους πείραμα – περίπου 3 εκατομμύρια δολάρια – ώθησε τους φυσικούς να προσπαθήσουν να απαντήσουν στο μεγάλο ερώτημα της φυσικής.

Αν δηλαδή υπάρχουν περισσότερες θεμελιώδεις δυνάμεις από αυτές που ξέρουμε.

Τα σκοτεινά φωτόνια, σε αντίθεση με τα συμβατικά φωτόνια, θα έχουν μάζα και θα είναι ανιχνεύσιμα μόνο έμμεσα – αφού τα σκοτεινά φωτόνια διασπώνται σε ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια. Ωστόσο, όπως και το γνωστό φωτόνιο, το οποίο μεταφέρει την ηλεκτρομαγνητική δύναμη, έτσι και το σκοτεινό φωτόνιο θα μπορούσε να μεταφέρει μια δύναμη – μια νέα θεμελιώδης δύναμη εκτός από τις τέσσερις που ήδη γνωρίζουμε. Θα είναι έτσι το πρώτο σημάδι ενός κρυμμένου τομέα, ο οποίος θα μπορούσε να περιλαμβάνει ένα ολόκληρο “ζωολογικό κήπο” από νέα σωματίδια, όπως η σκοτεινή ύλη.

«Αν το βρούμε θα συγκρίνεται με την εποχή που ο Γαλιλαίος είδε τα φεγγάρια σε τροχιά γύρω του Δία»,

λέει ο Nima Arkani-Hamed, ένας θεωρητικός φυσικός στο Ινστιτούτο Προηγμένων Μελετών στο Πρίνστον, στο Νιου Τζέρσεϊ.

Οι θεωρητικοί ήλπιζαν ότι ο επιταχυντής LHC με την υψηλότερη ενέργεια στον κόσμο στο CERN, θα ανοίξει την πόρτα σε νέες έννοιες, όπως είναι η υπερσυμμετρία, μια σειρά από θεωρίες που θα λύσουν κάποια από τα προβλήματα του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής. Αλλά, μέχρι στιγμής, δεν έδωσαν καμιά ένδειξη για τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης που προβλέπουν ορισμένα μοντέλα της υπερσυμμετρίας. «Τα μηδενικά αποτελέσματα δεν κάνουν τους ανθρώπους ευτυχισμένους», λέει ο Philip Schuster, ένας θεωρητικός στο Ινστιτούτο Perimeter του Καναδά. "Οι άνθρωποι αναρωτιούνται τι άλλες δυνατότητες μπορεί να υπάρχουν εκεί έξω."

Αντί των συγκρούσεων στον LHC μερικοί φυσικοί δημιουργούν αλλού πολλές συγκρούσεις και βλέπουν κάποια σπάνια γεγονότα στα συντρίμμια που δημιουργούνται. Οι δέσμες των ηλεκτρονίων για παράδειγμα στο εργαστήριο Jefferson δεν είναι πολύ ισχυρές, αλλά είναι εξαιρετικά πυκνές.

Η ιδέα για την ύπαρξη ενός σκοτεινού πεδίου προτάθηκε για πρώτη φορά το 1986, αλλά παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητη μέχρι που μια ομάδα θεωρητικών, συμπεριλαμβανομένων και του Arkani-Hamed, ανέστησε τη θεωρία πριν από λίγα χρόνια (2009). Η ομάδα ανέστησε αυτή την ιδέα υπό το φως των αποτελεσμάτων από την αποστολή PAMELA του 2006, η οποία παρατήρησε ένα αινιγματικό πλεόνασμα ποζιτρονίων στο διάστημα. Οι θεωρητικοί πρότειναν τότε ότι θα μπορούσε το πλεόνασμα να το γεννήσουν σωματίδια της σκοτεινής ύλης στην μεταξύ τους εξαΰλωση.

Αλλά τα βαριά σωματίδια WIMPs της σκοτεινής ύλης (που οι φυσικοί προτείνουν σαν τα σωματίδια της) θα πρέπει να διασπώνται σε πρωτόνια και αντιπρωτόνια, τα οποία όμως δεν τα είδε ο δορυφόρος Pamela.

Ένα όμως σωματίδιο σκοτεινής ύλης από το σκοτεινό τομέα – "ακόμα πιο σκοτεινή ύλη”, λέει περιπαικτικά ο Arkani-Hamed – θα φανεί μόνο μέσα από μια διάσπαση – που εμπλέκει το σκοτεινό φωτόνιο που μεταφέρει μια άγνωστη δύναμη – η οποία φτιάχνει ποζιτρόνια, κι όχι αντιπρωτόνια.

Ένα άλλο κίνητρο για την έρευνα του σκοτεινού τομέα προήλθε από έναν ενδιαφέρον αποτέλεσμα που αναφέρθηκε το 2004 από τους φυσικούς στο Εργαστήριο Brookhaven της Νέας Υόρκης. Βρήκαν λοιπόν ότι η μαγνητική ροπή που δημιουργείται από το σπιν και το φορτίο του μιονίου, ένα βραχύβιο σωματίδιο παρόμοιο με το ηλεκτρόνιο, δεν ταιριάζει με τις προβλέψεις του καθιερωμένου μοντέλου. Αυτή η ανωμαλία, που ονομάζεται μιόνιο g-2, θα μπορούσε να διορθωθεί μόνο από μια δύναμη σκοτεινού τομέα, λέει ο Arkani-Hamed. Και προσθέτει ότι η ιδέα δεν είναι τόσο τρελή όσο ακούγεται. "Το όλο θεωρητικό υπόβαθρο δεν είναι και τόσο τολμηρό”, υποστηρίζει.

Οι προβλέψεις αυτές μπορεί να ελεγχθούν φτηνά και σχετικά γρήγορα. Μια δέσμη ηλεκτρονίων 6 GeV στο εργαστήριο Jefferson έχει την σωστή ενέργεια για να εξετάσει το πιο πιθανό εύρος μάζας για ένα βαρύ φωτόνιο. Μετά από τρεις εβδομάδες δοκιμασίας στον επιταχυντή HPS το πείραμα θα κλείσει για μια αναβάθμιση που θα διπλασιάσει την ενέργεια της. Αυτό θα επιτρέψει να γίνει κι άλλο ένα πρότζεκτ το APEX, για να εξερευνηθούν και άλλα σημεία του σκοτεινού τομέα το 2015. Μια τρίτη πρόταση, που ονομάζεται DarkLight, πρόκειται να δει τα βαρέα φωτόνια χαμηλών ενεργειών.

Ο Arkani-Hamed υποστηρίζει ότι δεν θα εκπλαγεί εάν η μελλοντική πορεία της σωματιδιακής φυσικής προκύψει από μέτρια πειράματα όπως αυτά στο εργαστήριο Jefferson, και όχι στο CERN.

"Θα μπορούσαν αυτά τα πολύ μικρότερα, ταχύτερα, φθηνότερα, υψηλής έντασης και χαμηλής ενέργειας πειράματα, στην πραγματικότητα να ξεθάψουν στοιχεία για μια νέα φυσική πριν από τα μεγάλα τέρατα (LHC)."

Διαβάστε για περισσότερες πληροφορίες

■Μια θεωρία για τη Σκοτεινή Ύλη.

http://www.physics4u.gr/blog/?p=859

■Σκοτεινή ύλη μπορεί να ακτινοβολεί με ένα αόρατο ‘σκοτεινό φως’.

http://www.physics4u.gr/news/2008/scnews3512.html

Jefferson_Lab_Free_Electron_Laser.jpg.e2d96d09d5584b28266ef37136b452bd.jpg

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

Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι.

Σύνδεσμος για σχόλιο
Κοινή χρήση σε άλλους ιστότοπους

Δημιουργήστε έναν λογαριασμό ή συνδεθείτε για να σχολιάσετε

Πρέπει να είσαι μέλος για να αφήσεις ένα σχόλιο

Δημιουργία λογαριασμού

Εγγραφείτε για έναν νέο λογαριασμό στην κοινότητά μας. Είναι εύκολο!.

Εγγραφή νέου λογαριασμού

Συνδεθείτε

Έχετε ήδη λογαριασμό? Συνδεθείτε εδώ.

Συνδεθείτε τώρα

×
×
  • Δημιουργία νέου...

Σημαντικές πληροφορίες

Όροι χρήσης