Δροσος Γεωργιος

Διαστημική κάψουλα έφερε στη Γη δείγματα αστεροειδή που ίσως αποκαλύψουν πώς γεννήθηκε το ηλιακό μας σύστημα. Iαπωνική διαστημική κάψουλα προσγειώθηκε στη Γη μεταφέροντας δείγματα που ελήφθησαν από έναν μακρινό αστεροειδή τα οποία θα μπορούσαν να μας δώσουν πληροφορίες για τη γέννηση του ηλιακού μας συστήματος. Η κάψουλα Hayabusa-2, μεγέθους ενός ψυγείου, είχε εκτοξευθεί το 2014 και πέρυσι πήρε δείγματα από τον αστεροειδή Ryugu, «το παλάτι του δράκου» στα ιαπωνικά, που βρίσκεται περίπου 300 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά από τη Γη. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι τα δείγματα αυτά, τα οποία έπεσαν στη Γη τη νύκτα του Σαββάτου προς Κυριακή μέσα στη μικρή κάψουλα, θα τους δώσουν πληροφορίες για το ηλιακό μας σύστημα και τη γέννησή του πριν 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Η σύσταση των ουράνιων σωμάτων μεγάλου μεγέθους, όπως η Γη, αλλάζει δραστικά μετά τον σχηματισμό τους λόγω των επιπτώσεων της θερμοκρασίας και της πίεσης. Αυτό όμως δεν συμβαίνει με τους αστεροειδείς που είναι πολύ μικρότεροι σε μέγεθος, εξήγησε ο επικεφαλής της αποστολής Μακότο Γιοσικάουα στους δημοσιογράφους. “Μπορούμε λοιπόν να ελπίζουμε ότι υλικό ηλικίας 4,6 δισεκατομμυρίων ετών εξακολουθεί να περιέχεται στα δείγματα”. Η πιθανή παρουσία οργανικών υλικών πρόσθεσε ο Γιοσικάουα, ίσως μας δώσει πληροφορίες για τον τρόπο που εμφανίστηκε ζωή στη Γη. Η κάψουλα που περιείχε τα δείγματα εισήλθε στην ατμόσφαιρα της Γης λίγο μετά τις 02:30 το πρωί ώρα Ιαπωνίας (19:30 χθες Σάββατο ώρα Ελλάδας), δημιουργώντας στον ουρανό μια μπάλα από φωτιά που έμοιαζε με το ίχνος που αφήνει ένας διάττοντας αστέρας. Η ιαπωνική διαστημική υπηρεσία (JAXA) ανακοίνωσε σήμερα το πρωί ότι τα δείγματα εντοπίστηκαν μέσα στα κουτιά που είχαν τοποθετηθεί σε μια έρημο στη νότια Αυστραλία. Μέσα στην κάψουλα τα δείγματα ήταν προστατευμένα από το φως του ήλιου και την ακτινοβολία. Αρχικά θα εξεταστούν στην Αυστραλία και στη συνέχεια θα σταλούν στην Ιαπωνία. Στη διάρκεια της αποστολής της η κάψουλα πήρε το 2019 από τον αστεροειδή σκόνη από την επιφάνειά του αλλά και υλικά που κατάφερε να εξορύξει από αυτόν. Τα μισά δείγματα θα μοιραστούν η JAXA, η NASA και διεθνείς οργανισμοί και τα υπόλοιπα θα διατηρηθούν για μελλοντικές έρευνες. https://physicsgg.blogspot.com/2020/12/blog-post_66.html

To διαστημικό σκάφος Hayabusa2 πλησιάζει στη Γη μεταφέροντας υλικό από τον μικρό αστεροειδή Ryugu Στην πόλη Woomera, στην έρημο της Νότιας Αυστραλίας, οι επιστήμονες αναμένουν την επιστροφή του διαστημικού σκάφους Hayabusa2 της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Αεροδιαστημικής Έρευνας (JAXA ) που θα πραγματοποιηθεί στις 6 Δεκεμβρίου 2020. Το διαστημικό σκάφος που έμεινε στο διάστημα για έξι χρόνια, μεταφέρει ένα σπάνιο, πολύτιμο και δυσεύρετο φορτίο. Πρόκειται για υλικό που συλλέχθηκε από την επιφάνεια του αστεροειδούς Ryugu και ζυγίζει περίπου 100 χιλιοστόγραμμα. Το φορτίο θα φτάσει στη Γη μέσα σε μια κάψουλα, ενώ το διαστημικό σκάφος θα συνεχίσει να επισκέπτεται και άλλους αστεροειδείς. Η επιστροφή του Hayabusa2 είναι ένα αξιοσημείωτο επίτευγμα της διαστημικής επιστήμης, ένα συνολικό ταξίδι περίπου 5,24 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων. Οι επιστήμονες προγραμμάτισαν το ταξίδι του Hayabusa2 υπολογίζοντας την μελλοντική θέση του αστεροειδούς και σχεδίασαν ένα μονοπάτι που θα οδηγούσε το διαστημικό σκάφος στον επιθυμητό προορισμό, χρησιμοποιώντας τη βαρύτητα της Γης για επιτάχυνση. Στη συνέχεια, το διαστημικό σκάφος έπρεπε να είναι σε θέση να αγγίξει τον αστεροειδή δύο φορές, να συλλέξει υλικό και να επιστρέψει τελικά στη Γη. Αυτές τις μέρες η επιστημονική ομάδα πραγματοποιεί δοκιμές στην Αυστραλία για την ανάκτηση της κάψουλας και ελέγχει την τεχνολογία που θα χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθησή της. Αξίζει να σημειωθεί ότι μόνο μια άλλη αποστολή έχει καταφέρει να μεταφέρει δείγμα αστεροειδούς πίσω στη Γη. Πρόκειται για την αποστολή Hayabusa στον αστεροειδή Itokawa η οποία επέστρεψε στη Γη το 2010, αλλά κατάφερε να μεταφέρει μόνο μερικά μικρογραμμάρια υλικού αφού χάλασε η συσκευή δειγματοληψίας. Το υλικό που μεταφέρει η κάψουλα είναι πραγματικά σπάνιο και πολύτιμο, καθώς ο Ryugu είναι ένας πρωτόγονος ανθρακούχος αστεροειδής, και σύμφωνα με τους επιστήμονες, ίσως να έχει διατηρήσει ένα από τα πιο παρθένα υλικά στο Ηλιακό Σύστημα, σχετικά αμετάβλητο από τότε που σχηματίστηκε περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Οι ερευνητές πιστεύουν πως αυτό το μικρό δείγμα που έχει συλλεχθεί θα δώσει κάποια εικόνα για τις πρώτες μέρες του Ηλιακού Συστήματος, καθώς και για το σχηματισμό και την εξέλιξη των εσωτερικών βραχωδών πλανητών. Η κάψουλα αναμένεται να προσγειωθεί στη Γη μεταξύ 3.30 π.μ. και 4.30 π.μ. ώρα Αυστραλίας στις 6 Δεκεμβρίου 2020, σε περιοχή 100 τετραγωνικών χιλιομέτρων εντός της προστατευόμενης περιοχής Woomera. Κατά την προσγείωση της θα στείλει σήμα στην ομάδα ανάκτησης. Μόλις εντοπιστεί η κάψουλα θα μεταφερθεί με ελικόπτερο σε ένα άλλον χώρο όπου θα εξεταστεί για τυχόν αέρια που μπορεί να βρίσκονται στο εσωτερικό της. Στη συνέχεια θα τοποθετηθεί σε ένα σφραγισμένο κιβώτιο μεταφοράς και θα ταξιδέψει πίσω στην Ιαπωνία όπου θα ξεκινήσει το επόμενο στάδιο της έρευνας. Το Hayabusa2 θα συνεχίσει το ταξίδι του και θα επισκεφθεί τον αστεροειδή (98943) 2001 CC21 τον Ιούλιο του 2026, και τον αστεροειδή 1998 KY26 τον Ιούλιο 2031. https://physicsgg.me/2020/11/28/to-%ce%b4%ce%b9%ce%b1%cf%83%cf%84%ce%b7%ce%bc%ce%b9%ce%ba%cf%8c-%cf%83%ce%ba%ce%ac%cf%86%ce%bf%cf%82-hayabusa2-%cf%80%ce%bb%ce%b7%cf%83%ce%b9%ce%ac%ce%b6%ce%b5%ce%b9-%cf%83%cf%84%ce%b7-%ce%b3%ce%b7/

Η θέση και η ταχύτητα του ηλιακού συστήματος στον Γαλαξία μας. Το πρόγραμμα VERA (VLBI Exploration of Radio Astrometry και VLBI=Very Long Baseline Interferometry) ξεκίνησε το 2000 με στόχο την τρισδιάστατη χαρτογράφηση των ταχυτήτων και των θέσεων των δομών του Γαλαξία μας. Χρησιμοποιεί την τεχνική της συμβολομετρίας συνδυάζοντας δεδομένα από ραδιοτηλεσκόπια που βρίσκονται διασκορπισμένα σε όλο το ιαπωνικό αρχιπέλαγος, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται η ίδια διακριτική ικανότητα με ένα ραδιοτηλεσκόπιο διαμέτρου 2300 χιλιομέτρων. Δεδομένου ότι η Γη βρίσκεται μέσα στον Γαλαξία μας, δεν μπορούμε να έχουμε μια εικόνα του Γαλαξία μας «απ’ έξω». Η αστρομετρία, η ακριβής μέτρηση των θέσεων και των κινήσεων των αντικειμένων του Γαλαξία, είναι ένα βασικό εργαλείο για την κατανόηση της συνολικής δομής του Γαλαξία και της θέσης μας σε αυτόν. Πρόσφατα, δημοσιεύτηκε ο πρώτος κατάλογος αστρομετρίας του VERA που περιέχει δεδομένα για 99 αντικείμενα. Με βάση αυτόν τον κατάλογο του VERA και τις πρόσφατες παρατηρήσεις άλλων ομάδων, οι αστρονόμοι δημιούργησαν έναν χάρτη θέσεων και ταχυτήτων. Από αυτόν τον χάρτη προσδιόρισαν το κέντρο του Γαλαξία, το σημείο γύρω από το οποίο περιστρέφονται όλα τα αντικείμενα του Γαλαξία. Ο χάρτης δείχνει ότι το κέντρο και η γιγαντιαία μαύρη τρύπα που βρίσκεται εκεί, απέχει 25.800 έτη φωτός από τη Γη. Μια απόσταση μικρότερη από την επίσημη τιμή των 27.700 ετών φωτός που υιοθέτησε η Διεθνής Αστρονομική Ένωση το 1985. Φαίνεται επίσης ότι η Γη (το ηλιακό μας σύστημα) έχει γραμμική ταχύτητα 227 km/s καθώς περιφέρεται γύρω από το Γαλαξιακό Κέντρο. Μια ταχύτητα μεγαλύτερη από την μέχρι σήμερα αποδεκτή των 220 km/s. https://physicsgg.me/2020/11/27/%ce%b7-%ce%b8%ce%ad%cf%83%ce%b7-%ce%ba%ce%b1%ce%b9-%ce%b7-%cf%84%ce%b1%cf%87%cf%8d%cf%84%ce%b7%cf%84%ce%b1-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%b7%ce%bb%ce%b9%ce%b1%ce%ba%ce%bf%cf%8d-%ce%bc%ce%b1%cf%82-%cf%83%cf%85/

Έρευνα: Το ηλιακό σύστημα σχηματίστηκε μέσα σε «μόλις» 200.000 χρόνια. Ο ήλιος και τo ηλιακό μας σύστημα σχηματίστηκαν πριν από περίπου 4,5 δισ. χρόνια, μέσα στο σχετικά σύντομο διάστημα των 200.000 ετών, σύμφωνα με επιστήμονες του Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) που εξέτασαν ισότοπα μολυβδαινίου τα οποία βρέθηκαν σε μετεωρίτες. Το υλικό από το οποίο αποτελείται ο ήλιος και το υπόλοιπο ηλιακό σύστημα προήλθε από την κατάρρευση ενός μεγάλου νέφους αερίων και σκόνης περίπου 4,5 δισ. χρόνια πριν. Παρατηρώντας άλλα αστρικά συστήματα που σχηματίστηκαν παρόμοια με το δικό μας, αστρονόμοι εκτίμησαν ότι πιθανότατα χρειάζονται 1-2 εκατ. χρόνια για την κατάρρευση ενός νέφους και την έκρηξη ενός άστρου, μα αυτή είναι η πρώτη μελέτη που μπορεί να παρέχει αριθμούς για το δικό μας ηλιακό σύστημα. «Προηγουμένως δεν ήταν γνωστό το χρονικό πλαίσιο του σχηματισμού για το ηλιακό μας σύστημα» είπε ο Γκρεγκ Μπρενέκα, κοσμοχημικός και επικεφαλής συντάκτης του επιστημονικού άρθρου που δημοσιεύτηκε στο Science. «Αυτή η δουλειά δείχνει πως αυτή η κατάρρευση, η οποία οδήγησε στον σχηματισμό του ηλιακού συστήματος, έλαβε χώρα πολύ γρήγορα, μέσα σε λιγότερο από 200.000 χρόνια. Αν το συγκρίνουμε αυτό με την διάρκεια ζωής του ανθρώπου, ο σχηματισμός του ηλιακού συστήματος θα αντιστοιχούσε σε μια εγκυμοσύνη διάρκειας περίπου 12 ωρών αντί 9 μηνών. Αυτή ήταν μια ταχεία διαδικασία». Τα παλαιότερα χρονολογημένα στερεά του ηλιακού μας συστήματος είναι CAIs (calcium-aluminum-rich inclusions) και δίνουν ένα απευθείας ιστορικό του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος. Αυτά τα μικρά τμήματα μετεωριτών σχηματίστηκαν σε περιβάλλον υψηλών θερμοκρασιών, πιθανώς κοντά στον νεαρό ήλιο. Μετά μεταφέρθηκαν προς τα έξω, στην περιοχή όπου σχηματίστηκαν μετεωρίτες (και τα μητρικά τους σώματα), όπου και βρίσκονται σήμερα. Η πλειονότητα των CAIs σχηματίστηκαν 4,567 χρόνια πριν, σε μια περίοδο 40.000-200.000 ετών. https://www.naftemporiki.gr/story/1659482/ereuna-to-iliako-sustima-sximatistike-mesa-se-molis-200000-xronia

Πού «γεννήθηκαν» ο Δίας και ο Κρόνος. Στη «νιότη» του, ο ήλιος μας περιτριγυριζόταν από έναν δίσκο αερίου και σκόνης από όπου σχηματίστηκαν οι πλανήτες. Οι τροχιές των νεοσχηματισθέντων πλανητών θεωρείται πως ήταν σε «κλειστό σχηματισμό» και κυκλικές, ωστόσο οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μεγαλύτερων αντικειμένων προκάλεσαν αναταραχή και είχαν ως αποτέλεσμα οι «νεογέννητοι» γιγαντιαίοι πλανήτες να αλλάξουν θέσεις, πηγαίνοντας εκεί που γνωρίζουμε πως είναι σήμερα. Νέα έρευνα του Ματ Κλέμεντ του Carnegie Institution for Science αποκάλυψε τις πιθανές αρχικές θέσεις του Κρόνου και του Δία, υποδεικνύοντας καλύτερα τις δυνάμεις που καθόρισαν την αρχιτεκτονική του ηλιακού συστήματος, μεταξύ των οποίων την «έξωση» ενός επιπλέον πλανήτη μεταξύ του Κρόνου και του Ουρανού, διασφαλίζοντας πως μόνο μικροί, βραχώδεις πλανήτες σαν την Γη θα σχηματίζονταν πιο μέσα από τον Δία. «Ξέρουμε τώρα πως υπάρχουν χιλιάδες πλανητικά συστήματα στον γαλαξία μας και μόνο» είπε ο Κλέμεντ. «Μα αποδεικνύεται πως η διαρρύθμιση των πλανητών στο ηλιακό μας σύστημα είναι πολύ ασυνήθιστη, οπότε χρησιμοποιούμε μοντέλα για αντίστροφη μηχανική και αναπαραγωγή των διαδικασιών σχηματισμού. Αυτό είναι λίγο σαν να προσπαθείς να διαπιστώσεις τι συνέβη σε τροχαίο μετά το γεγονός- πόσο γρήγορα πήγαιναν τα αυτοκίνητα, σε τι κατευθύνσεις κλπ». Ο Κλέμεντ και οι άλλοι ερευνητές πραγματοποίησαν 6.000 προσομοιώσεις της εξέλιξης του ηλιακού συστήματος, αποκαλύπτοντας μια άνευ προηγουμένου λεπτομέρεια σχετικά με την αρχική σχέση Δία και Κρόνου. Ο Δίας στην «παιδική ηλικία» του θεωρείται πως περιστρεφόταν γύρω από τον ήλιο τρεις φορές για κάθε δύο περιστροφές του Κρόνου. Ωστόσο αυτό δεν αρκούσε για να εξηγήσει ικανοποιητικά τη διαρρύθμιση των γιγαντιαίων πλανητών που βλέπουμε σήμερα. Τα μοντέλα έδειξαν πως μια αναλογία δύο περιστροφών του Δία με με μία του Κρόνου παρήγαγε αποτελέσματα με μεγαλύτερη συνάφεια που παραπέμπουν στη γνωστή πλανητική αρχιτεκτονική. «Αυτό δείχνει πως, αν και το ηλιακό σύστημα είναι λίγο περίεργο, δεν ήταν πάντα έτσι» είπε ο Κλέμεντ. «Επιπλέον, τώρα που διαπιστώσαμε την αποτελεσματικότητα αυτού του μοντέλου, μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για να μας βοηθήσει να κοιτάξουμε τον σχηματισμό των γήινου τύπου πλανητών, μεταξύ των οποίων και του δικού μας, και ίσως να ενισχύσουμε τις δυνατότητές μας για αναζήτηση παρόμοιων συστημάτων αλλού, που θα μπορούσαν να έχουν τη δυνατότητα να φιλοξενούν ζωή». Το μοντέλο έδειξε επίσης ότι οι θέσεις του Ουρανού και του Ποσειδώνα διαμορφώθηκαν από τη μάζα της ζώνης Κάιπερ (μια ζώνη στις παρυφές του ηλιακού συστήματος που αποτελείται από πλανήτες νάνους και πλανητοειδή) και από έναν παγωμένο πλανήτη γίγαντα που «εκδιώχθηκε» από το ηλιακό σύστημα κατά την «παιδική ηλικία» του. https://www.naftemporiki.gr/story/1653416/pou-gennithikan-o-dias-kai-o-kronos

Ηρακλής: ένας γαλαξίας θαμμένος βαθιά μέσα στον Γαλαξία μας. Oι αστρονόμοι που μελετούν τα δεδομένα από το Apache Point Observatory Galactic Evolution Experience (APOGEE) του προγράμματος Sloan Digital Sky Surveys, ανακάλυψαν έναν «απολιθωμένο γαλαξία» κρυμμένο στα βάθη του Γαλαξία μας https://en.wikipedia.org/wiki/Sloan_Digital_Sky_Survey Αυτό το εύρημα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, και μπορεί να ενισχύσει τις γνώσεις μας για τον τρόπο με τον οποίο ο Γαλαξίας μας απέκτησε την μορφή που βλέπουμε σήμερα [Evidence from APOGEE for the presence of a major building block of the halo buried in the inner Galaxy]. https://arxiv.org/abs/2007.10374 Ο απολιθωμένος γαλαξίας, τον οποίο οι αστρονόμοι ονόμασαν Ηρακλή, συγκρούστηκε με τον Γαλαξία μας πριν από δέκα δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο Γαλαξίας μας βρισκόταν στην βρεφική ηλικία. Τα απομεινάρια του Ηρακλή αντιπροσωπεύουν περίπου το ένα τρίτο της σφαιρικής άλω του Γαλαξία μας. Αλλά αν τα άστρα και τα αέρια του Ηρακλή αποτελούν αυτό το μεγάλο ποσοστό στην γαλαξιακή άλω, γιατί δεν τον είχαμε παρατηρήσει μέχρι σήμερα; Η απάντηση βρίσκεται στη θέση που καταλαμβάνει βαθιά μέσα στο Γαλαξία μας. Για να βρεθεί ένας απολιθωμένος γαλαξίας σαν αυτόν, έπρεπε να εξεταστούν η λεπτομερής χημική σύνθεση και οι κινήσεις δεκάδων χιλιάδων άστρων. Αυτό είναι ιδιαίτερα δύσκολο να γίνει για άστρα στο κέντρο του Γαλαξία μας, διότι κρύβονται πίσω από τα αέρια της μεσοαστρικής σκόνης. Το APOGEE επιτρέπει τους αστρονόμους να «παρακάμψουν» αυτή τη σκόνη και να δουν βαθύτερα στην καρδιά του Γαλαξία μας. Το καταφέρνει συλλέγοντας το υπέρυθρο φως των άστρων, αντί του ορατού φωτός που καλύπτεται από την σκόνη. Κατά τη διάρκεια δέκα ετών παρατήρησης κατέγραψαν τα φάσματα πάνω από μισό εκατομμύριο άστρα σε όλο τον Γαλαξία μας, συμπεριλαμβανομένου και του πυρήνα του που ήταν αδιαφανής στο ορατό φως. Η μελέτη ενός τόσο μεγάλου αριθμού αριθμού άστρων για τον εντοπισμό ασυνήθιστων άστρων στην πυκνοκατοικημένη καρδιά του Γαλαξία, μοιάζει με το «ψάχνω βελόνα στ’ άχυρα». Για να ξεχωρίσουν τα άστρα που ανήκουν στον γαλαξία Ηρακλή από τα άστρα του Γαλαξία μας, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν τόσο τις χημικές συνθέσεις όσο και τις ταχύτητές τους, που μετρήθηκαν από το όργανο APOGEE. Από τις δεκάδες χιλιάδες άστρα που εξετάστηκαν, μερικές εκατοντάδες είχαν εντελώς διαφορετικές χημικές συνθέσεις και ταχύτητες. Αυτά τα άστρα είναι τόσο διαφορετικά, και η μόνη εξήγηση γι’ αυτό είναι ότι προέρχονται από άλλον γαλαξία. Μελετώντας τα λεπτομερώς, μπορεί να εντοπιστεί η ακριβής θέση και το παρελθόν αυτού του απολιθωμένου γαλαξία. Επειδή πολλοί γαλαξίες σχηματίζονται με την πάροδο του χρόνου μέσω συγχωνεύσεων με μικρότερους γαλαξίες, τα απομεινάρια παλαιότερων γαλαξιών εντοπίζονται συχνά στην εξωτερική άλω, ένα τεράστιο αλλά πολύ αραιό νέφος άστρων που περιβάλλει τον κύριο γαλαξία. Τα άστρα που ανήκαν στον γαλαξία Ηρακλή αντιπροσωπεύουν περίπου το ένα τρίτο της μάζας ολόκληρης της άλω του Γαλαξία μας σήμερα – κάτι που σημαίνει ότι αυτή η πρόσφατα ανακαλυφθείσα αρχέγονη σύγκρουση πρέπει να ήταν ένα σημαντικό γεγονός στην ιστορία του. Κι αυτό υποδηλώνει ότι ο Γαλαξίας μας μπορεί να είναι μια σπάνια περίπτωση, καθώς οι περισσότεροι παρόμοιοι σπειροειδείς γαλαξίες είχαν πολύ πιο ήρεμες αρχέγονες ζωές. Ως το κοσμικό μας σπίτι, ο Γαλαξίας μας είναι ήδη ξεχωριστός για μας, αλλά ο Ηακλής, αυτός ο αρχαίος γαλαξίας που είναι θαμμένος μέσα του, τον καθιστά ακόμη πιο ξεχωριστό. https://physicsgg.me/2020/11/23/%ce%b7%cf%81%ce%b1%ce%ba%ce%bb%ce%ae%cf%82-%ce%ad%ce%bd%ce%b1%cf%82-%ce%b3%ce%b1%ce%bb%ce%b1%ce%be%ce%af%ce%b1%cf%82-%ce%b8%ce%b1%ce%bc%ce%bc%ce%ad%ce%bd%ce%bf%cf%82-%ce%b2%ce%b1%ce%b8%ce%b9%ce%ac/

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

Πειραματικός αντιδραστήρας σύντηξης μπήκε στην πρίζα στη Βρετανία. Η Βρετανία έθεσε σε λειτουργία έναν αναβαθμισμένο, πειραματικό αντιδραστήρα πυρηνικής σύντηξης, ο οποίος υπόσχεται να μειώσει τον όγκο και το κόστος των εργοστασίων που θα παράγουν μια μέρα ανεξάντλητη, καθαρή ενέργεια. Τα σημερινά πυρηνικά εργοστάσια βασίζονται σε αντιδράσεις σχάσης, κατά τις οποίες βαριά στοιχεία όπως το ουράνιο-235 διασπώνται σε ελαφρύτερα στοιχεία απελευθερώνοντας ταυτόχρονα ενέργεια. Οι αντιδραστήρες σύντηξης ουσιαστικά ακολουθούν την αντίθετη διαδικασία, κατά την οποία δύο ελαφρά στοιχεία (ισότοπα υδρογόνου) ενώνονται και σχηματίζουν ένα βαρύτερο στοιχείο (ήλιο). Μέχρι σήμερα πάντως κανένας αντιδραστήρας σύντηξης δεν έχει καταφέρει να παράγει περισσότερη ενέργεια από ό,τι καταναλώνει. Μεγάλες ποσότητες ενέργειας απαιτούνται προκειμένου να διατηρείται το υδρογόνο υπό μορφή πλάσματος (ιονισμένου αερίου) σε θερμοκρασίες πιο υψηλές από ό,τι ακόμα και στον πυρήνα του Ήλιου, ο οποίος επίσης παράγει ενέργεια με σύντηξη υδρογόνου. Τόκαμακ Το νέο πειραματικό σύστημα της Βρετανίας, με την ονομασία Mast Upgrade, αναπτύχθηκε την τελευταία επταετία στο Κάλαμ του Όξφορντσαϊρ με κόστος 55 εκατομμύρια στερλίνες. Στόχος, η δοκιμή ενός νέου σχεδιασμού που ονομάστηκε «σφαιρικό τόκαμακ». Οι πειραματικοί αντιδραστήρες τόκαμακ έχουν σχήμα ντόνατ και χρησιμοποιούν ισχυρά μαγνητικά πεδία για να κρατούν το πλάσμα στο εσωτερικό τους χωρίς το υπέρθερμο αέριο να έρχεται σε επαφή με τα τοιχώματα του αντιδραστήρα. Το υδρογόνο θερμαίνεται συνήθως με μικροκύματα και δέσμες σωματιδίων. Στην περίπτωση του Must Upgrade, η κεντρική οπή του ντόνατ έχει συρρικνωθεί όσο γίνεται περισσότερο και ο αντιδραστήρας μοιάζει περισσότερο με μήλο από το οποίο έχει αφαιρεθεί ο πυρήνας. Το εσωτερικό του σφαιρικού τόκαμακ. Τα τοιχώματα θα έλιωναν αν έρχονταν σε επαφή με το υπέρθερμο πλάσμα (John Lawrence). Οι σχεδιαστές του συστήματος ελπίζουν ότι το σφαιρικό σχήμα θα αυξήσει τη σταθερότητα του πλάσματος ενώ παράλληλα απλοποιεί τον σχεδιασμό και επομένως ρίχνει το κόστος. Ο πρώτος πειραματικός αντιδραστήρας αυτού του είδους στη Βρετανία, με την ονομασία Mast, τέθηκε σε λειτουργία το 1999, πλέον όμως έχει αναβαθμιστεί με νέες τεχνολογίες για την άντληση θερμότητας καθώς και άλλες βελτιώσεις. O Mast Upgrade τέθηκε σε λειτουργία στο Κέντρο Ενέργειας Σύντηξης του Όξφορντσαϊρ, όπου λειτουργεί και ένα δεύτερο πειραματικό σύστημα, με την ονομασία Jet, βασισμένο σε συμβατικό τόκαμακ σε σχήμα ντόνατ. Το Jet αποτέλεσε τη βάση για τον Διεθνή Πειραματικό Θερμοπυρηνικό Αντιδραστήρα (ITER), ένα από τα μεγαλύτερα επιστημονικά πειράματα του κόσμου, ο οποίος κατασκευάζεται στο Κανταράς της Γαλλίας με την προοπτική να τεθεί σε λειτουργία την επόμενη δεκαετία. Ακόμα κι αν ο ITER αποδειχθεί επιτυχής, το νέο βρετανικό πείραμα θα μπορούσε να προσφέρει σημαντικές βελτιώσεις. https://www.in.gr/2020/11/02/tech/peiramatikos-antidrastiras-syntiksis-mpike-stin-priza-sti-vretania/

Γαλαξίες παγιδευμένοι στον «ιστό» μιας γιγάντιας μαύρης τρύπας. Ομάδα αστρονόμων εντόπισε έξι γαλαξίες «συνωστισμένους» γύρω από μία υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, με μάζα 1 δισ. φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου, σε μία εποχή όπου το Σύμπαν είχε ηλικία μόλις 0,9 δισ. ετών. Ποτέ άλλοτε δεν είχαν παρατηρηθεί γαλαξίες σε τόσο μικρές αποστάσεις ο ένας από τον άλλον, τόσο «σύντομα» μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Η ανακάλυψη αυτή θα συμβάλει στην προσπάθεια των επιστημόνων να διευρύνουν τις γνώσεις τους, όχι μόνο για το πώς σχηματίζονται οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, αλλά και για το πώς «καταφέρνουν» και διογκώνουν την μάζα τους τόσο πολύ και τόσο γρήγορα. Τα ευρήματα της σχετικής μελέτης, ωστόσο, ενισχύουν την θεώρηση ότι οι μαύρες τρύπες διογκώνονται γρήγορα στο εσωτερικό νηματοειδών δομών που θυμίζουν ιστό αράχνης, οι οποίες εμπεριέχουν τεράστιες ποσότητες αερίων και σκόνης. Οι νέες αυτές παρατηρήσεις με το τηλεσκόπιο VLT του ESO στην Χιλή αποκάλυψαν αρκετούς γαλαξίες γύρω από μία γιγάντια μαύρη τρύπα, «παγιδευμένους» σε μία σύνθετη νηματοειδή δομή αερίων, που θυμίζει ιστό αράχνης. Όπως βρέθηκε, ο κοσμικός αυτός ιστός καλύπτει έκταση 300 φορές μεγαλύτερη από το μέγεθος του Γαλαξία μας. «Οι γαλαξίες εντοπίζονται εκεί όπου τα νήματα αερίων τέμνονται, ενώ διευρύνουν την μάζα τους χάρη στις τεράστιες ποσότητες αερίων που ρέουν κατά μήκος των νημάτων, τροφοδοτώντας τόσο τους γαλαξίες αυτούς όσο και την κεντρική γιγάντια μαύρη τρύπα», εξηγεί ο Marco Mignoli, αστρονόμος του Εθνικού Ινστιτούτου Αστροφυσικής (INAF) στην Μπολόνια της Ιταλίας και κύριος συγγραφέας της σχετικής μελέτης, που δημοσιεύθηκε την 1η Οκτωβρίου στο επιστημονικό περιοδικό Astronomy & Astrophysics. Οι πρωταρχικές μαύρες τρύπες, που εικάζεται ότι σχηματίστηκαν μέσα από την κατάρρευση των πρώτων άστρων του Σύμπαντος, πρέπει να διογκώθηκαν ταχύτατα, ώστε να περικλείουν την μάζα 1 δισ. άστρων σαν τον Ήλιο, μέσα σε μόλις 0,9 δισ. χρόνια από την απαρχή της κοσμολογικής διαστολής. Παρολ’ αυτά, οι αστρονόμοι δυσκολεύονταν να εξηγήσουν από πού προέρχονται οι τεράστιες ποσότητες υλικών που απαιτούνται, ώστε οι μαύρες τρύπες να διευρύνουν την μάζα τους τόσο πολύ και τόσο γρήγορα. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο σχηματίστηκαν αυτές οι αχανείς νηματοειδείς δομές αποτελεί ένα από τα πιο συναρπαστικά και ενεργά πεδία έρευνας στην Κοσμολογία και αρκετά ερωτήματα που σχετίζονται με την προέλευση και την εξέλιξή τους εξακολουθούν να παραμένουν αναπάντητα. Σε γενικές γραμμές, ωστόσο, το «έναυσμα» για τον σχηματισμό τους οφείλεται στην σκοτεινή ύλη, μία άγνωστη μορφή ύλης που δεν αλληλεπιδρά με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και που γι’ αυτόν τον λόγο είναι αόρατη. Η σκοτεινή ύλη, δηλαδή, που εικάζεται ότι «γεννήθηκε» τις πρωταρχικές στιγμές της συμπαντικής εξέλιξης, παγίδευσε με την βαρυτική της έλξη τεράστιες ποσότητες αερίων, σχηματίζοντας από κοινού αυτές τις νηματοειδείς δομές, που διαθέτουν αρκετά «υλικά» για την εξέλιξη των πρώτων μικρών γαλαξιών και μαύρων τρυπών στους γίγαντες που έχουμε ανακαλύψει με τα τηλεσκόπιά μας. https://physicsgg.me/2020/10/30/%ce%b3%ce%b1%ce%bb%ce%b1%ce%be%ce%af%ce%b5%cf%82-%cf%80%ce%b1%ce%b3%ce%b9%ce%b4%ce%b5%cf%85%ce%bc%ce%ad%ce%bd%ce%bf%ce%b9-%cf%83%cf%84%ce%bf%ce%bd-%ce%b9%cf%83%cf%84%cf%8c-%ce%bc%ce%b9/

Εντοπίστηκε σε κομήτη το τελευταίο απαραίτητο συστατικό για την εμφάνιση ζωής. Διεθνής μελέτη, της οποίας ηγήθηκε το University of Turku στη Φινλανδία, ανακάλυψε φώσφορο και φθόριο σε στερεά σωματίδια σκόνης τα οποία συλλέγησαν από κομήτη- σε μια ανακάλυψη η οποία υποδεικνύει πως όλα τα σημαντικά στοιχεία/ συστατικά που θεωρούνται απαραίτητα για την εμφάνιση ζωής μπορεί να έφτασαν στη Γη μέσω κομητών. Αναλυτικότερα, οι επιστήμονες ανίχνευσαν φώσφορο και φθόριο σε σωματίδια που είχαν συλλεγεί από τον κομήτη 67P/Churyunov-Gerasimenko, ο οποίος χρειάζεται 6,5 χρόνια για να πραγματοποιήσει μια περιστροφή γύρω από τον ήλιο. Τα σωματίδια συγκεντρώθηκαν από το όργανο COSIMA (COmetary Secondary Ion Mass Analyser) στο διαστημόπλοιο Rosetta του ΕΟΔ, που ακολούθησε τον κομήτη σε απόσταση μερικών χιλιομέτρων στο διάστημα μεταξύ Σεπτεμβρίου 2014 και Σεπτεμβρίου 2016. Το όργανο COSIMA συνέλεξε τα σωματίδια σκόνης που βρίσκονταν στην περιοχή του κομήτη. Τα σωματίδια αυτά φωτογραφήθηκαν, με τις εικόνες να αποστέλλονται στη Γη, όπου έγιναν μετρήσεις. Ολα αυτά τα βήματα ελέγχονταν εξ αποστάσεως, από τη Γη. Ο εντοπισμός ιόντων φωσφόρου (Ρ+) σε στερεά σωματίδια περιορίζεται σε ορυκτά και μεταλλικό φώσφορο. «Δείξαμε ότι τα ορυκτά απατίτη δεν είναι η πηγή του φωσφόρου, κάτι που υποδεικνύει ότι ο φώσφορος που ανακαλύφθηκε εμφανίζεται σε πιο μειωμένη και πιθανότατα πιο διαλυτή μορφή» είπε ο επικεφαλής του εγχειρήματος, Χάρι Λέτο, του Τμήματος Φυσικής και Αστρονομίας στο πανεπιστήμιο. Πρόκειται για την πρώτη φορά που απαραίτητα για τη ζωή στοιχεία CHNOPS (Carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, phosphorus, sulphur) εντοπίζονται σε στερεά ύλη κομήτη. Άνθρακας, υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο και θείο είχαν αναφερθεί σε προηγούμενες μελέτες της ομάδας του COSIMA, από πχ οργανικά μόρια. Ο φώσφορος που ανακαλύφθηκε είναι το τελευταίο από τα στοιχεία CHNOPS. Η ανακάλυψή του υποδεικνύει τους κομήτες ως πιθανή πηγή αυτών των στοιχείων που κατέφθασαν στην πρώιμη Γη. Εντοπίστηκε επίσης φθόριο, με δευτερεύοντα ιόντα CF+ να προέρχονται από τη σκόνη του κομήτη. Η πρώτη ανακάλυψη αερίου φθορίου ήταν από διαστρική σκόνη το 2019. Το CF+ είναι ένα ιόν που εντοπίζεται τώρα στον κομήτη, και τα χαρακτηριστικά του στο περιβάλλον του κομήτη παραμένουν ακόμα άγνωστα. https://www.naftemporiki.gr/story/1663455/entopistike-se-komiti-to-teleutaio-aparaitito-sustatiko-gia-tin-emfanisi-zois

Τηλεσκόπια βλέπουν για πρώτη φορά την εκρηκτική γέννηση ενός μάγναστρου. Κάπου, κάποτε στο Σύμπαν, δύο άστρα νετρονίων συγκρούστηκαν και ενώθηκαν σε μια έκρηξη που απελευθέρωσε σε μισό δευτερόλεπτο περισσότερη ενέργεια από ό,τι θα παραγάγει ο Ήλιος σε όλη τη διάρκεια της ζωής του. Δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα, η πανίσχυρη λάμψη έφτασε στη Γη και παρατηρήθηκε από μια πλειάδα διαστημικών και επίγειων τηλεσκοπίων. Πιθανότατα σηματοδοτεί τη γέννηση ενός τερατώδους μαγνητικού άστρου που ονομάζεται μάγναστρο, αναφέρει διεθνής ερευνητική ομάδα που παρακολούθησε το φαινόμενο. Η μελέτη, η πρώτη που παρακολουθεί την πιθανή γέννηση ενός τέτοιου σώματος, έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο έγκριτο Astrophysical Journal και είναι ήδη διαθέσιμη στην υπηρεσία προδημοσίευσης arXiv. https://arxiv.org/abs/2008.08593 Ένωση γιγάντων Τα άστρα νετρονίων είναι συμπιεσμένοι πυρήνες μεγάλων άστρων τα οποία εξάντλησαν τα πυρηνικά καύσιμά τους και κατέρρευσαν κάτω από το ίδιο τους το βάρος. Είναι τα πιο πυκνά αντικείμενα στο Σύμπαν μετά τις μαύρες τρύπες, και συσσωρεύουν περίπου τη μάζα του Ήλιου σε μια σφαίρα με διάμετρο μόλις μερικών χιλιομέτρων. Σε αυτή την πυκνότητα, ένα σπιρτόκουτο γεμάτο ύλη από άστρο νετρονίων θα ζύγιζε γύρω στα 3 δισεκατομμύρια τόνους. Όταν δύο άστρα νετρονίων ενώνονται συνήθως σχηματίζουν ένα βαρύτερο άστρο νετρονίων που καταρρέει και μετατρέπεται σε μαύρη τρύπα μέσα σε μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου, εξηγεί η Ουέν-φάι Φονγκ του Πανεπιστημίου Northwestern του Ιλινόις, επικεφαλής της διεθνούς μελέτης. «Η μελέτη μας δείχνει πως στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι πιθανό να επέζησε το βαρύτερο αντικείμενο. Αντί να καταρρεύσει σε μαύρη τρύπα, μετατράπηκε σε μάγναστρο» αναφέρει. Τα μάγναστρα είναι άστρα νετρονίων που διαθέτουν εξαιρετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία. Κιλονόβα Η λάμψη που καταγράφηκε ήταν ένα «κιλονόβα», ένα είδος έκρηξης που πιστεύεται ότι πυροδοτείται όταν ένα άστρο νετρονίων συγχωνεύεται με ένα δεύτερο άστρο νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα. Η εκρηκτική ένωση απελευθερώνει αρχικά μια σύντομη έκλαμψη ακτινοβολίας γάμμα, την οποία ακολουθεί η εκπομπή φωτός σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Η πανίσχυρη αλλά βραχεία έκλαμψη ακτίνων γ έγινε αρχικά αντιληπτή από το διαστημικό τηλεσκόπιο Swift, οπότε οι ερευνητές ζήτησαν τη συνδρομή άλλων τηλεσκοπίων όπως το Hubble για να εξετάσουν την πηγή της ακτινοβολίας. Όμως τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων δεν ήταν αυτά που περίμεναν οι αστρονόμοι –η ακτινοβολία που κατέγραψε το Hubble στο φάσμα του εγγύς υπέρυθρου ήταν δέκα φορές πιο έντονη από ό,τι θα αναμενόταν από τη σύγκρουση δύο άστρων νετρονίων και την κατάρρευσή τους σε μαύρη τρύπα. «Οι πληροφορίες που πρόσφερε το Hubble μάς έκαναν να συνειδητοποιήσουμε ότι έπρεπε να απορρίψουμε τις συμβατικές θεωρίες, και ότι αυτό που βλέπαμε ήταν ένα νέο φαινόμενο» σχολιάζει ο Τάνμοϊ Λάσκαρ του Πανεπιστημίου του Μπαθ στη Βρετανία, μέλος της ομάδας. Η εξήγηση που προτείνει η μελέτη είναι ότι στη συγκεκριμένη περίπτωση η σύγκρουση δύο άστρων νετρονίων οδήγησε στο σχηματισμό όχι μιας μελανής οπής αλλά ενός μάγναστρου. Αν η υπόθεση αυτή ευσταθεί, η υπέρυθρη λάμψη πρέπει να προκλήθηκε από υλικό που παγιδεύτηκε στο μαγνητικό πεδίο του μάγναστρου και εκτινάχθηκε με βία στο διάστημα. To υλικό αυτό περιέχει σημαντικές ποσότητες βαρέων, ραδιενεργών στοιχείων, των οποίων η διάσπαση απελευθερώνει μεγάλα ποσά ακτινοβολίας. Η ερευνητική ομάδα αναγνωρίζει ότι η μελέτη δεν αρκεί για να αποδείξει πέρα από κάθε αμφιβολία ότι το κιλονόβα προήλθε από τον σχηματισμό ενός μάγναστρου. Πιθανότατα όμως θα μπορέσουν να επιβεβαιώσουν το συμπέρασμα με επόμενες παρατηρήσεις: αν η ακτινοβολία προήλθε όντως από ένα νεογέννητο μάγναστρο, τα επόμενα χρόνια το υλικό που εκτινάχθηκε στο διάστημα θα αρχίσει να λάμπει στο φάσμα των ραδιοκυμάτων. Η ανίχνευση αυτής της ακτινοβολίας θα αποδείκνυε ότι πράγματι είδαμε ένα μάγναστρο να γεννιέται. https://physicsgg.blogspot.com/2020/11/blog-post_69.html

Λείψανα άστρων. Πριν από μισό περίπου αιώνα (1948) και σε απόσταση 11.000 ετών φωτός από τη Γη ανάμεσα στα άστρα του αστερισμού της Κασσιόπης ανακαλύφτηκαν τα υπολείμματα μιας σουπερνόβα αστρικής έκρηξης που έκτοτε ονομάστηκαν CasA. Οι υπολογισμοί που έγιναν έκτοτε υπολογίζουν ότι η αστρική εκείνη έκρηξη που δημιούργησε τα διαστελλόμενα αέρια της CasA πρέπει να συνέβη το 1680 και στο μέγιστό της θα έπρεπε να είχε φτάσει σε λαμπρότητα το άστρο Σείριος που είναι το λαμπρότερο άστρο στον ουρανό. Παρ’ όλα αυτά κανείς δεν παρατήρησε την έκρηξη εκείνη ή ακόμη κι αν παρατηρήθηκε δεν υπάρχει πια σήμερα καμιά αναφορά σ’ αυτήν. Έκτοτε τα αέρια της αστρικής εκείνης έκρηξης συνεχίζουν ακόμη και σήμερα να διαστέλλονται με την τρομαχτική ταχύτητα των 32 εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα, ταχύτητα με την οποία καλύπτεται η απόσταση Γης-Ηλίου σε λιγότερο από 5 ώρες. Τέτοιου είδους εκρήξεις συμβαίνουν σε γιγάντια άστρα με μάζα 15 έως 25 φορές τα υλικά που έχει ο Ήλιος μας και τα οποία δεν ζουν πάρα πάνω από μερικές δεκάδες εκατομμύρια χρόνια όταν συγκριτικά ο Ήλιος μας θα ζήσει συνολικά δέκα δισεκατομμύρια χρόνια. Οι παρατηρήσεις της CasA με τα επίγεια τηλεσκόπια δεν παρουσίαζε τις λεπτομέρειες που μας αποκάλυψαν οι φωτογραφίες του Διαστημικού Τηλεσκόπιου «Χαμπλ». Οι νέες αυτές φωτογραφίες μας δείχνουν δεκάδες αλυσίδες αέριων κόμβων με μέγεθος δεκάδες φορές μεγαλύτερο από το μέγεθος του ηλιακού μας συστήματος. Τα αέρια αυτά περιλαμβάνουν όλα τα χημικά στοιχεία που είχαν δημιουργηθεί στη σύντομη σχετικά ζωή του άστρου που εξερράγη καθώς και όλα τα άλλα που δημιουργήθηκαν τη στιγμή της έκρηξης. Η «σούπα» αυτή των χημικών στοιχείων εμπλουτίζει τα διάσπαρτα νεφελώματα αερίων και διαστημικής σκόνης από τα οποία θα γεννηθούν τα άστρα και οι πλανήτες των επόμενων γενεών. Γι’ αυτό λέμε ότι η έκρηξη μιας σουπερνόβα είναι ταυτόχρονα ένα τέλος και μια αρχή. Μετά από κάθε έκρηξη σουπερνόβα τα συστατικά που περιλαμβάνουν τα νέα χημικά στοιχεία δημιουργούν τους παράξενους νεφελώδεις σχηματισμούς που επί αιώνες διαστέλλονται στο Διάστημα με τεράστιες ταχύτητες. Τα νεφελώματα αυτά υπερθερμαίνονται από τις τεράστιες ακτινοβολίες υψηλής ενέργειας που εκπέμπουν οι παλλόμενες ραδιοπηγές που έχουν απομείνει στο κέντρο τους φωτίζοντας έτσι «τα λείψανα αυτά των άστρων με τις αραχνιασμένες μορφές.» https://physicsgg.blogspot.com/2020/11/blog-post_45.html

Η προέλευση του μυστηριώδους μπλε δακτυλιοειδούς νεφελώματος. Το 2004 οι επιστήμονες του διαστημικού τηλεσκοπίου υπεριώδους ακτινοβολίας Galaxy Evolution Explorer (GALEX) της NASA, εντόπισαν ένα αντικείμενο πολύ διαφορετικό σε σχέση με όσα είχαν δει μέχρι τότε στον Γαλαξία μας: μια μεγάλη αμυδρή σφαιρική κατανομή αερίου με ένα άστρο στο κέντρο της. Στις φωτογραφίες του GALEX η σφαιρική κατανομή φαίνεται μπλε – αν και στην πραγματικότητα το φως που εκπέμπεται είναι υπεριώδες και δεν ανήκει στην ορατή ακτινοβολία. Οι παρατηρήσεις που επακολούθησαν αποκάλυψαν μια πυκνότερη δακτυλιοειδή δομή μέσα σ’ αυτή. Και έτσι προέκυψε το όνομα δακτυλιοειδές μπλε νεφέλωμα. Τα επόμενα δεκαέξι χρόνια το εν λόγω νεφέλωμα μελετήθηκε και από άλλα επίγεια τηλεσκόπια, αλλά το αστρονομικό αυτό φαινόμενο αντί να ξεδιαλύνεται φαινόταν όλο και πιο μυστηριώδες. Μια πρόσφατη έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Natute με τίτλο “A blue ring nebula from a stellar merger several thousand years ago» υποστηρίζει πως ο σχηματισμός του νεφελώματος οφείλεται στην σύγκρουση δυο άστρων και την συγχώνευσή τους σε ένα. To Μπλε Δακτυλιοειδές Νεφέλωμα που προβλημάτιζε τους αστρονόμους επί 16 χρόνια, φαίνεται να είναι το νεότερο γνωστό παράδειγμα δυο άστρων που συγχωνεύθηκαν σε ένα. To νεφέλωμα συνίσταται από δυο διαστελλόμενους κώνους αερίων που εκτοξεύθηκαν στο διάστημα από μια συγχώνευση άστρων. Καθώς το αέριο ψύχεται σχηματίζονται μόρια υδρογόνου τα οποία συγκρούονται με σωματίδια του μεσοαστρικού χώρου, προκαλώντας την εκπομπή υπεριώδους ακτινοβολίας (επειδή είναι αόρατη στα ανθρώπινα μάτια, στην φωτογραφία φαίνεται ‘χρωματισμένη’ εκ των υστέρων με μπλε χρώμα) Το δακτυλιοειδές μπλε νεφέλωμα είναι το στιγμιότυπο του συστήματος των δυο άστρων μερικές χιλιάδες χρόνια μετά την σύγκρουσή τους, καθώς οι ενδείξεις της συγχώνευσης παραμένουν ακόμα άφθονες. Πρόκειται για το πρώτο γνωστό παράδειγμα συγχώνευσης δυο άστρων σ’ αυτό το στάδιο. Το μέγεθος του νεφελώματος αυτού είναι παρόμοιο με το υπόλειμμα έκρηξης σουπερνόβα (το οποίο σχηματίζεται όταν ένα τεράστιο άστρο εξαντλεί τα καύσιμά του, καταρρέει βαρυτικά και εκρήγνυται) ή με ένα πλανητικό νεφέλωμα. Αλλά το μπλε νεφέλωμα διαθέτει ένα «ζωντανό» άστρο στο κέντρο του. Επιπλέον, τα υπολείμματα του σουπερνόβα και τα πλανητικά νεφελώματα εκπέμπουν πολλά μήκη κύματος πέρα του εύρους της υπεριώδους ακτινοβολίας, κάτι που το μπλε νεφέλωμα δεν κάνει. Τελικά το νεφέλωμα ήταν το αποτέλεσμα μιας αστρικής συγχώνευσης δυο άστρων, το ένα παρόμοιο με τον ήλιο μας και το άλλο με μάζα δέκα φορές μικρότερη. Το μεγαλύτερο άστρο πλησιάζοντας προς το τέλος της ζωής του άρχισε να διαστέλλεται και καθώς προσέγγιζε τον σύντροφό του διαχεόταν αστρικό υλικό στο διάστημα. Το μικρότερο άστρο ακολουθώντας μια σπειροειδή τροχιά συγκρούστηκε με το μεγαλύτερο. Το αποτέλεσμα της αυτής της «βασανιστικής» σύγκρουσης ήταν το νεφέλωμα που βλέπουμε: ένα κεντρικό άστρο με δύο κώνους υπολειμμάτων που εκτείνονται προς αντίθετες κατευθύνσεις. Η βάση του ενός κώνου κινείται προς την Γη. Γιαυτό οι αστρονόμοι παρατηρώντας το νεφέλωμα βλέπουν δυο δακτυλίους που επικαλύπτονται. Καθώς το αέριο των κωνικών υπολειμμάτων ψύχεται σχηματίζονται μόρια υδρογόνου τα οποία συγκρούονται με σωματίδια του μεσοαστρικού χώρου. Οι συγκρούσεις διεγείρουν τα μόρια του υδρογόνου, η αποδιέγερση των οποίων προκαλεί την εκπομπή υπεριώδους ακτινοβολίας. Οι αστρικές συγχωνεύσεις μπορεί να συμβαίνουν στον Γαλαξία μας με συχνότητα μια φορά στα δέκα χρόνια. Αυτό σημαίνει πως είναι πιθανό ένας μεγάλος αριθμός των παρατηρούμενων άστρων του Γαλαξία μας να ήταν κάποτε δυαδικά συστήματα άστρων. Το Μπλε Δακτυλιοειδές Νεφέλωμα ανοίγει τον δρόμο αναγνώρισης παρόμοιων περιπτώσεων. https://physicsgg.me/2020/11/19/%ce%b5%ce%be%ce%b7%ce%b3%ce%ae%ce%b8%ce%b7%ce%ba%ce%b5-%ce%b7-%cf%80%cf%81%ce%bf%ce%ad%ce%bb%ce%b5%cf%85%cf%83%ce%b7-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%bc%cf%85%cf%83%cf%84%ce%b7%cf%81%ce%b9%cf%8e%ce%b4%ce%bf/

NASA: Τεράστια διαγαλαξιακή «κολοκύθα» λάμπει στο Σύμπαν. Λάμποντας ανάμεσα σε πορτοκαλί νεφελώματα στη φωτογραφία της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA), μια τεράστια κολοκύθα με δυο ολόλαμπρα μάτια και ένα δαιμονικό χαμόγελο μοιάζει λες και οι εξωγήινοι γιορτάζουν κι αυτοί το Halloween. «Το όλο θέαμα έχει μήκος σχεδόν 109 χιλ. έτη φωτός -περίπου το μέγεθος του γαλαξίας μας του Milky Way- και πρόκειται για δύο γαλαξίες που συγκρούονται» εξηγεί η διαστημική υπηρεσία των ΗΠΑ. «Το διαβολικό μπλε χαμόγελο είναι η γέννηση νέων άστρων» συνεχίζει η NASA. Οι γαλαξίες χάνουν το σπειροειδές τους σχήμα όταν συγκρούονται στο σύμπαν και δημιουργούν μαζί έναν νέο ελλειπτικό γαλαξία. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μια τέτοια σύγκρουση όπως αυτή της «συμπαντικής κολοκύθας» ίσως οδηγήσει τελικά στη δημιουργία ενός μεγαλύτερου σπειροειδή γαλαξία. Όπως και να έχει, το αστρικό θέαμα είναι αληθινά φαντασμαγορικό. https://www.instagram.com/tv/CG7mllmHIjE/?utm_source=ig_embed https://www.pronews.gr/epistimes/tehnologia/931237_nasa-terastia-diagalaxiaki-kolokytha-lampei-sto-sympan-vinteo

Το τηλεσκόπιο ASKAP δημιουργεί έναν νέο άτλαντα του σύμπαντος. Μια καινούργια συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων που τέθηκε σε λειτουργία στην έρημο της Αυστραλίας χρειάστηκε λιγότερο από δύο εβδομάδες για να σαρώσει σχεδόν ολόκληρο τον ουρανό και να χαρτογραφήσει τρία εκατομμύρια γαλαξίες. Προηγούμενες προσπάθειες χαρτογράφησης χρειάστηκαν μέχρι και μια δεκαετία να ολοκληρωθούν και προσέφεραν σημαντικά χαμηλότερη ανάλυση, ανακοίνωσε ο αυστραλιανός ερευνητικός οργανισμός CSIRO (Κοινοπολιτειακός Οργανισμός Επιστημονικής και Βιομηχανικής Έρευνας). Το νέο παρατηρητήριο ASKAP, κόστους 138 εκατομμυρίων δολαρίων, αποτελείται από 36 παραβολικά πιάτα, διάσπαρτα σε μια έκταση 6 τετραγωνικών χιλιομέτρων στη δυτική Αυστραλία, περίπου 700 χιλιόμετρα βόρεια του Περθ. Το γιγάντιο όργανο χρειάστηκε μόλις 300 ώρες για να σαρώσει το 83% του ουρανού του νότιου ημισφαιρίου και να ανακαλύψει ένα εκατομμύριο γαλαξίες που παρέμεναν μέχρι σήμερα άγνωστοι στην επιστήμη. Οι δυνατότητες του ASKAP «αλλάζουν τους κανόνες του παιχνιδιού» δήλωσε στο Reuters ο αστρονόμος Ντέιβιντ ΜακΚόνελ, πρώτος συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύεται στο Publications of the Astronomical Society of Australia. Χάρη στην ευρυγώνια όρασή της, η συστοιχία χώρισε τον ουρανό σε μόλις 903 εικόνες, αντί για τα χιλιάδες επιμέρους τμήματα σε προηγούμενες απογραφές του ουρανού με ραδιοτηλεσκόπια. Το ASKAP «είναι πιο ευαίσθητο συγκριτικά με προηγούμενες προσπάθειες που κάλυψαν όλο τον ουρανό, γι’ αυτό και διακρίνουμε αντικείμενα που δεν είχαν αναγνωριστεί στο παρελθόν» επισήμανε ο ΜακΚόνελ. Οι Αυστραλοί ερευνητές χρειάστηκε να αναπτύξουν εξειδικευμένο λογισμικό για να αναλύσουν τα 13,5 exabyte δεδομένων που προσέφερε η μελέτη. Οι 903 τελικές εικόνες αποτελούνται από συνολικά 70 δισεκατομμύρια οικονοστοιχεία. Τα δεδομένα αυτά θα είναι ελεύθερα προσβάσιμα για ερευνητές σε όλο τον κόσμο, και θα μπορούσαν να προσφέρουν νέα στοιχεία για τις διαδικασίες αστρογένεσης και την εξέλιξη των μελανών οπών. Η επανάληψη της πανοραμικής σάρωσης κάθε λίγες εβδομάδες ή μήνες αναμένεται να αποκαλύψει επίσης βραχύβια κοσμικά φαινόμενα και ουράνια σώματα που κινούνται με μεγάλη ταχύτητα. «Στις μελλοντικές απογραφές αναμένουμε να βρούμε δεκάδες εκατομμύρια νέους γαλαξίες» εκτίμησε ο δρ ΜακΚόνελ. https://physicsgg.me/2020/12/01/%cf%84%ce%bf-%cf%84%ce%b7%ce%bb%ce%b5%cf%83%ce%ba%cf%8c%cf%80%ce%b9%ce%bf-askap-%ce%b4%ce%b7%ce%bc%ce%b9%ce%bf%cf%85%cf%81%ce%b3%ce%b5%ce%af-%ce%ad%ce%bd%ce%b1%ce%bd-%ce%bd%ce%ad%ce%bf-%ce%ac%cf%84/

Θάνατος με λέιζερ; Σ’ αυτή τη θεαματική εικόνα το Νεφέλωμα της Τρόπιδος μοιάζει να επιτίθεται στη Γη με όπλα λέιζερ. Δεν πρόκειται όμως για κοσμικό όπλο, αλλά για δέσμες λέιζερ που χρησιμοποιούνται για το καλιμπράρισμα του του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου (VLT) στη Χιλή . Ορατό μόνο στον ουρανό του νότιου ημισφαιρίου, το Νεφέλωμα της Τρόπιδος είναι ένα γιγάντιο σύννεφο αερίου και σκόνης, πλημμυρισμένο ολόκληρο στο φως. Η λάμψη παράγεται καθώς το αέριο ιονίζεται από την ακτινοβολία των άστρων που κρύβονται στο κοσμικό νέφος. Οι δέσμες λέιζερ τις εικόνας εκπέμπονται από το σύστημα «προσαρμοστικής οπτικής» που χρησιμοποιείται στο VLT για να αντισταθμίζει τις παραμορφώσεις της γήινης ατμόσφαιρας. Οι πορτοκαλί δέσμες διεγείρουν άτομα νατρίου ψηλά στην ατμόσφαιρα και τα κάνουν να λάμπουν. Αυτό δημιουργεί τεχνητά «άστρα», τα οποία επιτρέπουν στο σύστημα να μετρά με ακρίβεια τις παραμορφώσεις που προκαλεί η ατμόσφαιρα στις εικόνες του τηλεσκοπίου. Χάρη σε αυτή τη διόρθωση, το Νεφέλωμα της Τρόπιδος αποκαλύπτεται σε όλη τη ροζ του λεπτομέρεια. https://physicsgg.me/2020/11/12/%ce%b8%ce%ac%ce%bd%ce%b1%cf%84%ce%bf%cf%82-%ce%bc%ce%b5-%ce%bb%ce%ad%ce%b9%ce%b6%ce%b5%cf%81/

Πράσινο φως από ESA για διαστημικό τηλεσκόπιο. Τα κράτη μέλη του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) έδωσαν επίσημα την έγκρισή τους, μετά από διετή μελέτη, για την κατασκευή του νέου ευρωπαϊκού διαστημικού τηλεσκοπίου Ariel με στόχο την αναζήτηση πλανητών πέρα από το ηλιακό μας σύστημα. To κόστους περίπου ενός δισεκατομμυρίου ευρώ υπέρυθρο τηλεσκόπιο προγραμματίζεται να εκτοξευθεί το 2029. Θα τεθεί σε τροχιά σε απόσταση περίπου ενάμισι εκατομμυρίου χιλιομέτρων από τη Γη και αναμένεται να παρατηρήσει έως 1.000 εξωπλανήτες. Η αρχική διάρκεια λειτουργίας του θα είναι τέσσερα χρόνια, ενώ επιστημονικά υπεύθυνη της αποστολής θα είναι η καθηγήτρια Τζιοβάνα Τινέτι του Πανεπιστημιακού Κολλεγίου του Λονδίνου (UCL). Το Ariel (Atmospheric Remote-Sensing Infrared Exoplanet Large-survey) θα είναι φτιαγμένο όλο από αλουμίνιο και θα διαθέτει κάτοπτρο 1,1 επί 0,7 μέτρων, καλυμμένο με ειδική επένδυση για να μπορεί να λειτουργεί σε διαστημικές θερμοκρασίες κάτω των μείον 230 βαθμών Κελσίου. Η κατασκευή του θα γίνει από κάποια γαλλική εταιρεία (τη Thales Alenia Space ή την Airbus), ενώ τα επιστημονικά όργανά του θα φτιαχτούν από τη βρετανική RAL Space. Το Ariel είναι ένα από το τρία νέα ευρωπαϊκά διαστημικά τηλεσκόπια αναζήτησης εξωπλανητών. Πέρυσι εκτοξεύθηκε το Cheops και μέσα στην τρέχουσα δεκαετία -πριν το Ariel- αναμένεται να εκτοξευθεί επίσης το Plato. Σχεδόν ταυτόχρονα με το «πράσινο φως» στο Ariel, το Γερμανικό Αεροδιαστημικό Κέντρο (DLR) και η Ιαπωνική Διαστημική Υπηρεσία (JAXA) ανακοίνωσαν την υπογραφή διμερούς συμφωνίας για τη νέα κοινή αποστολή Destiny+, που θα εκτοξευθεί το 2024 με προορισμό τον αστεροειδή «3200 Φαέθωνα». Οι Ιάπωνες θα κατασκευάσουν το σκάφος και οι Γερμανοί τα επιστημονικά όργανά του. Στόχος είναι να μελετηθεί η κοσμική σκόνη που ο αστεροειδής αφήνει στο πέρασμά του. Το ουράνιο αυτό σώμα θεωρείται η πηγή ενός μεγάλους νέφους σκόνης που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο και προκαλεί κάθε Δεκέμβριο μια βροχή διαττόντων στη Γη, τους Διδυμίδες. Ο «3200 Φαέθων» πλησιάζει τον Ήλιο σε απόσταση μόνο 21 εκατομμυρίων χιλιομέτρων, πολύ κοντύτερα από ό,τι ο πλανήτης Ερμής. Καθώς η επιφάνειά του θερμαίνεται σε πάνω από 700 βαθμούς Κελσίου, απελευθερώνει μεγάλες ποσότητες σωματιδίων σκόνης. Οι επιστήμονες, μεταξύ άλλων, θέλουν να μελετήσουν αυτή την κοσμική σκόνη και τα οργανικά συστατικά της για να δουν αν έχει παίξει κάποιο ρόλο στη δημιουργία ζωής στη Γη. Το Destiny+, μετά από ένα ταξίδι διάρκειας τεσσάρων ετών, θα φθάσει σε απόσταση 500 χιλιομέτρων από τον «Φαέθωνα», όταν αυτός θα απέχει από τον Ήλιο περίπου 150 εκατ. χλμ. https://physicsgg.blogspot.com/2020/11/esa.html

Τίτλοι τέλους για το θρυλικό τηλεσκόπιο του Αρεσίμπο. «Βόμβα» αποτέλεσε για τον κόσμο της επιστήμης η είδηση την Πέμπτη πως το εμβληματικό ραδιοτηλεσκόπιο του Αρεσίμπο στο Πουέρτο Ρίκο κλείνει λόγω εκτεταμένων ζημιών, οι οποίες δεν μπορούν να επισκευαστούν/ σταθεροποιηθούν χωρίς κίνδυνο για τους εργάτες και το προσωπικό. Όπως ανακοινώθηκε από το NSF (National Science Foundation), αρχίζουν σχέδια για το κλείσιμο/ απενεργοποίηση του 305 μέτρων τηλεσκοπίου, το οποίο επί 57 χρόνια έπαιζε σημαντικό ρόλο στην επιστημονική έρευνα πάνω στη ραδιοαστρονομία, το ηλιακό σύστημα κ.α. H απόφαση αυτή ελήφθη αφού το NSF εξέτασε πολλαπλές αξιολογήσεις από ανεξάρτητες εταιρείες μηχανικών, που έδειξαν ότι η δομή του τηλεσκοπίου κινδυνεύει με «καταστροφική αποτυχία» και τα καλώδιά του μπορεί να μην είναι πλέον σε θέση να συγκρατούν τα φορτία που προορίζονταν να υποστηρίζουν. Επιπρόσθετα, πολλές αξιολογήσεις ανέφεραν πως απόπειρες επισκευών θα έθεταν τους εργάτες σε πιθανώς θανάσιμο κίνδυνο. Ακόμα και εάν οι επισκευές προχωρούσαν, μηχανικοί διαπίστωσαν ότι η δομή θα αντιμετώπιζε μακροπρόθεσμα ζητήματα σταθερότηταας. «Το NSF θέτει ως προτεραιότητα την ασφάλεια των εργατών, του προσωπικού και των επισκεπτών του αστεροσκοπείου του Αρεσίμπο, κάτι που καθιστά αυτή την απόφαση απαραίτητη, αν και ατυχή» είπε ο Σεθουραμάν Παντσαναθάν, διευθυντής του NSF. «Για περίπου έξι δεκαετίες το αστεροσκοπείο του Αρεσίμπο αποτελούσε φάρο για την επιστήμη και για το πώς μπορεί να είναι μια συνεργασία με μια κοινότητα». Μηχανικοί εξέταζαν το 305 μέτρων τηλεσκόπιο από τον Αύγουστο, όταν αποκολλήθηκε ένα από τα καλώδια στήριξής του. Οι ομάδες των μηχανικών είχαν σχεδιάσει και ήταν έτοιμες να θέσουν σε εφαρμογή έκτακτες διαδικασίες δομικής σταθεροποίησης του βοηθητικού συστήματος καλωδίων. Ενώ το αστεροσκοπείο κανόνιζε την παράδοση δύο βοηθητικών καλωδίων αντικατάστασης, καθώς και δύο προσωρινών, ένα κύριο καλώδιο έσπασε στον ίδιο πύργο στις 6 Νοεμβρίου. Με βάση τις πιέσεις στο δεύτερο σπασμένο καλώδιο, οι μηχανικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα εναπομείναντα καλώδια ήταν πιθανότατα πιο αδύναμα από ό,τι πιστευόταν αρχικά. Η έκταση του σχεδίου κλεισίματος/ απόσυρσης θα εστιάσει μόνο στο 305 μέτρων τηλεσκόπιο, προκειμένου να διατηρηθούν με ασφάλεια άλλα τμήματα που θα μπορούσαν να υποστούν ζημιές ή καταστροφές σε περίπτωση καταστροφικής κατάρρευσης. Σκοπός είναι να διατηρηθούν όσο περισσότερες γίνεται από τις υποδομές για περαιτέρω χρήση. Η όλη διαδικασία κλεισίματος/ απόσυρσης περιλαμβάνει την ανάπτυξη ενός τεχνικού σχεδίου εκτέλεσης και τη διασφάλιση της συμμόρφωσης σε μια σειρά προϋποθέσεων/ απαιτήσεων εντός των επόμενων εβδομάδων. Το NSF έχει ζητήσει φωτογραφική έρευνα υψηλής ανάλυσης μέσω drones, και εξετάζει επιπλέον επιλογές για έλεγχο του σπασμένου καλωδίου. Το τηλεσκόπιο του αστεροσκοπείου του Αρεσίμπο αποτελείται από ένα «πιάτο» 305 μέτρων, με μια πλατφόρμα οργάνων 900 τόνων που κρέμεται από πάνω, σε ύψος περίπου 150 μέτρων. Η πλατφόρμα συγκρατείται από καλώδια που συνδέονται με τρεις πύργους. Στις 10 Αυγούστου, ένα βοηθητικό καλώδιο έφυγε, και δόθηκαν οδηγίες για τα επόμενα λογικά βήματα που θα έπρεπε να γίνουν για την αντιμετώπιση της κατάστασης. Οι μηχανικοί δούλευαν πάνω σε αυτό, όταν έσπασε κύριο καλώδιο στον ίδιο πύργο στις 6 Νοεμβρίου, κάτι που ήταν απρόσμενο, και περαιτέρω έρευνες έδειξαν ρωγμές και προβλήματα και σε κάποια από τα άλλα κύρια καλώδια. Η εταιρεία μηχανικών Thornton Tomasetti σύστησε ελεγόμενη κατεδάφιση για να αποφευχθεί ο κίνδυνος μιας απρόσμενης κατάρρευσης. Άλλες δύο εταιρείες αξιολόγησαν την κατάσταση. Η μία σύστησε άμεσες ενέργειες σταθεροποίησης και η άλλη, εξετάζοντας τα μοντέλα της Thornton Tomasetti, κατέληξε στο συμπέρασμα πως δεν υπάρχει πορεία ενεργειών που θα μπορούσε να εγγυηθεί τη σταθερότητα της δομής και σύστησε να μην επιτραπεί σε προσωπικό να εργαστεί στις πλατφόρμες ή τους πύργους του τηλεσκοπίου. Μετά από αυτές τις αξιολογήσεις, με το θέμα ασχολήθηκαν και μια άλλη, ανεξάρτητη εταιρεία μηχανικών και το Μηχανικό του Στρατού. Η εταιρεία συμφώνησε με τα συμπεράσματα της Thornton Tomasetti και το Μηχανικό σύστησε να συγκεντρωθούν επιπλέον φωτογραφικά στοιχεία και να γίνει πλήρης και εκτενής εξέταση του σπασμένου καλωδίου. Εν τέλει, δεδομένου ότι οποιοδήποτε σενάριο σταθεροποίησης ή επισκευών θα περιελάμβανε παρουσία εργατών κοντά στη δομή και ότι είναι μεγάλος ο βαθμός αβεβαιότητας για την αντοχή των καλωδίων, το NSF αποδέχτηκε τη σύσταση περί προετοιμασίας για ελεγχόμενη κατεδάφιση. Όπως προαναφέρθηκε, η είδηση έχει προκαλέσει μεγάλη λύπη στον επιστημονικό κόσμο: Το τηλεσκόπιο, που είχε χτιστεί το 1963, ήταν για δεκαετίες το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο, και είναι ιστορικής σημασίας για την αστρονομία. Ήταν από αυτό που απεστάλη διαστρικό μήνυμα το 1974, απευθυνόμενο σε πιθανούς εξωγήινους πολιτισμούς, και αυτό από στο οποίο ανακαλύφθηκε ο πρώτος πλανήτης εκτός του ηλιακού μας συστήματος, το 1992. Επίσης, έχει κάνει σημαντική δουλειά ως προς τη μελέτη των αστεροειδών που βρίσκονται κοντά στη Γη, τη μελέτη περίεργων φαινομένων όπως τα FRB (fast radio bursts) κ.α. Όπως αναφέρει το Nature, στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης εμφανίστηκε γρήγορα μια καμπάνια υπό το hashtag #WhatAreciboMeansToMe, με επιστήμονες να μοιράζονται ιστορίες για την επίδραση που είχε το αστεροσκοπείο στις καριέρες τους. https://physicsgg.me/2020/11/20/%cf%84%ce%af%cf%84%ce%bb%ce%bf%ce%b9-%cf%84%ce%ad%ce%bb%ce%bf%cf%85%cf%82-%cf%84%ce%bf-%ce%b8%cf%81%cf%85%ce%bb%ce%b9%ce%ba%cf%8c-%cf%84%ce%b7%ce%bb%ce%b5%cf%83%ce%ba%cf%8c%cf%80%ce%b9%ce%bf-%cf%84/

Σε κίνδυνο κατάρρευσης το διάσημο ραδιοτηλεσκόπιο του Αρεσίμπο. Βοήθησε στην ανακάλυψη των πρώτων εξωπλανητών· προσέφερε τις πρώτες αξιόπιστες ενδείξεις για την ύπαρξη των πάλσαρ· και τα δεδομένα που προσέφερε οδήγησαν σε τουλάχιστον ένα βραβείο Νόμπελ Φυσικής. Σήμερα, όμως, το ραδιοτηλεσκόπιο του Αρεσίμπο στο Πουέρτο Ρίκο βρίσκεται σε κακά χάλια. Ακόμα ένα από τα καλώδια που στηρίζουν το γιγάντιο πιάτο του οργάνου έσπασε την περασμένη εβδομάδα και προκάλεσε νέες φθορές. Πρόκειται «αναμφίβολα» για το χειρότερο ατύχημα στα σχεδόν 60 χρόνια ζωής του παρατηρητηρίου, δήλωσε στο περιοδικό Science o Ντόναλντ Κάμπελ του Πανεπιστημίου Κορνέλ, πρώην διευθυντής της εγκατάστασης. Το γερασμένο τηλεσκόπιο, κατασκευασμένο σε μια φυσική κοιλότητα του εδάφους στους λόφους του Πουέρτο Ρίκο, έχει διάμετρο 307 μέτρων. Ήταν για δεκαετίες το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο του κόσμου, πριν τελικά χάσει τα σκήπτρα από το κινεζικό τηλεσκόπιο FAST, διαμέτρου 500 μέτρων, το οποίο εγκαινιάστηκε το 2016. Παρά τα χρόνια του, το ραδιοτηλεσκόπιο του Αρεσίμπο παραμένει πολύτιμο λόγω της υψηλής ευαισθησίας του. Παραμένει εξάλλου ένα από τα λίγα ραδιοτηλεσκόπια που μπορεί να εκπέμπει ραδιοκύματα, πέρα από τα να ανιχνεύει. Χρησιμεύει έτσι ως γιγάντιο ραντάρ για την παρακολούθηση αστεροειδών που θα μπορούσαν μια μέρα να απειλήσουν τη Γη. Η αρχή της παρακμής ήρθε το 2017, όταν το παρατηρητήριο χτυπήθηκε από τον κυκλώνα Μάρια που σάρωσε το Πουέρτο Ρίκο. Οι εργασίες επισκευής συνεχίζονταν ακόμα όταν το πρώτο καλώδιο έσπασε τον περασμένο Αύγουστο. Το συρματόσχοινο, πάχους 13 εκατοστών, ήταν ένα από τα βοηθητικά καλώδια που εγκαταστάθηκαν το 1994 για να στηρίξουν το βάρος επιπλέον κεραιών. https://physicsgg.blogspot.com/2020/11/blog-post_10.html

Η προέλευση του πιθανού εξωγήινου σήματος «ουάου!» Το 1977, οι αστρονόμοι του Big Ear Radio Telescope στο Ντελαγουέρ του Οχάιο – κατέγραψαν ένα μοναδικό σήμα από το διάστημα. Ήταν τόσο ισχυρό και ασυνήθιστο ώστε ο Jerry Ehman σημείωσε στο εκτυπωμένο σήμα το βαρουφικό επιφώνημα «ουάου!». Μετά από πολλά χρόνια προσπαθειών, κανείς δεν μπόρεσε να εντοπίσει την πηγή του σήματος ή να εξηγήσει το ισχυρό και μοναδικό σήμα, το οποίο είχε διάρκεια 72 δευτερολέπτων. Πολλοί προτείνουν πως η μόνη ερμηνεία για ένα τέτοιο σήμα είναι η προέλευσή του από κάποιον μακρινό εξωγήινο πολιτισμό. Ο ερασιτέχνης αστρονόμος Alberto Caballero, ένας από τους ιδρυτές του καναλιού The Exoplanets, βρήκε κάποια στοιχεία για την πιθανή πηγή του σήματος “Wow!”. Στην εργασία του που δημοσίευσε στον ιστότοπο arxiv.org, ο Caballero περιγράφει την αναζήτηση στη βάση δεδομένων του διαστημικού τηλεσκοπίου Γαία για πιθανά άστρα σαν τον Ήλιο, που θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν έναν εξωπλανήτη ικανό να υποστηρίξει ζωή. Σύμφωνα με την συλλογιστική του Caballero, αν το σήμα προερχόταν από εξωγήινο πολιτισμό, είναι πιθανό ο πολιτισμός αυτός να αναπτύχθηκε σε κάποιον εξωπλανήτη παρόμοιο με την Γη, που βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη ενός άστρου σαν τον Ήλιο. Η βάση δεδομένων της Gaia περιέχει περίπου 1,3 δισεκατομμύρια άστρα και ψάχνοντας εκεί ο Caballero θεωρεί πως είναι πολύ πιθανό το σήμα να ήρθε από την περιοχή που βρίσκεται το άστρο με το άχαρο όνομα ‘2MASS 19281982-2640123’. Σημειώνει πως υπάρχουν κι άλλα υποψήφια αστρικά συστήματα στην περιοχή, αλλά το άστρο που προτείνει μπορεί να αποτελέσει το καλύτερο σημείο εκκίνησης για μια νέα ερευνητική προσπάθεια από τους αστρονόμους που διαθέτουν τα εργαλεία αναζήτησης εξωπλανητών. https://physicsgg.me/2020/11/25/%ce%b7-%cf%80%cf%81%ce%bf%ce%ad%ce%bb%ce%b5%cf%85%cf%83%ce%b7-%cf%84%ce%bf%cf%85-%cf%80%ce%b9%ce%b8%ce%b1%ce%bd%ce%bf%cf%8d-%ce%b5%ce%be%cf%89%ce%b3%ce%ae%ce%b9%ce%bd%ce%bf%cf%85-%cf%83%ce%ae%ce%bc/

Αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης σύμφωνα με την θεωρία παιγνίων. Ο Eamonn Kerins από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, στην δημοσίευσή του με τίτλο «Mutual detectability: a targeted SETI strategy that avoids the SETI Paradox», προτείνει μια μέθοδο αναζήτησης εξωγήινων πολιτισμών που βασίζεται (και) στην θεωρία παιγνίων. Η εν λόγω εργασία αναπτύσσει δυο προσεγγίσεις όσον αφορά την αναζήτηση ευφυούς ζωής σε άλλα πλανητικά συστήματα. Η μία σχετίζεται με την αναζήτηση σημάτων στο διάστημα από πιθανούς εξωγήινους πολιτισμούς (Searches for Extraterrestrial Intelligence=SETI). Η άλλη περιλαμβάνει την σάρωση του ουρανού για την ανακάλυψη κατοικήσιμων εξωπλανητών (όπου είναι πιθανή ύπαρξη ευφυούς ζωής) με σκοπό την αποστολή μηνυμάτων προς αυτούς που θα αποκαλύπτει την ύπαρξή μας και την επιθυμία μας για επικοινωνία (Messaging Extraterrestrial Intelligence=METI). Ο Kerins προτείνει ότι ένας τρόπος για να συγχωνεύσουμε τις δύο προσεγγίσεις με σκοπό την αποτελεσματικότερη αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης είναι να χρησιμοποιήσουμε μια λογική παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται στη θεωρία παιγνίων. Ο Kerins ξεκινά σημειώνοντας ο λόγος που οι επιστήμονες στη Γη δεν έχουν ανακαλύψει σήματα από εξωγήινους, είναι πιθανόν να οφείλεται στο ότι δεν στέλνουν κανένα σήμα! Ίσως φοβούνται ότι κάτι τέτοιο θα μπορούσε να τραβήξει την προσοχή μη φιλικών και επικίνδυνων πολιτισμών. Επιπλέον, υποστηρίζει ότι εάν υπάρχουν κι άλλοι εκεί έξω, μπορεί να προσπαθούν να «ακούσουν», όπως κάνουμε ακριβώς και εμείς. Αυτό οδηγεί στο παράδοξο SETI, όπου όλοι προσπαθούν να ακούσουν, αλλά κανείς δεν στέλνει μηνύματα. Πώς θα μπορούσε να επιλυθεί ένα τέτοιο παράδοξο; Η θεωρία παιγνίων υποδεικνύει ότι και οι δυο πλευρές πρέπει να συμφωνούν, πως η πλευρά με την μεγαλύτερη πρόσβαση σε πληροφορίες θα πρέπει να είναι αυτή που θα μεταδώσει πρώτη σήματα επικοινωνίας προς την άλλη. Ο Kerins προτείνει επίσης ότι και τα δύο μέρη σε μια τέτοια κατάσταση προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν αυτό που περιγράφει ως «κοινό παρονομαστή πληροφοριών» για να αποφασίσουν εάν θα στείλουν ένα στοχευμένο σήμα. Τέτοιες πληροφορίες, σημειώνει, πρέπει να είναι σε μορφή που κάθε πλευρά μπορεί να αναγνωρίσει. Μια τέτοια πληροφορία θα ξεκινά με κάτι πολύ βασικό, όπως η ισχύς του σήματος διέλευσης (το ποσοστό της λαμπρότητας του άστρου που αποκρύβεται όταν ένας πλανήτης διέρχεται μπροστά από το άστρο του). Ένα τέτοιο σήμα είναι εύκολο να ανιχνευθεί και είναι επίσης ανεξάρτητο από τις πιθανές μορφές ζωής που μπορεί να υπάρχουν στον πλανήτη. Αυτή η προσέγγιση θα περιόριζε επίσης την αναζήτηση εξωγήινης ζωής μόνο σε εκείνους τους (εξω)πλανήτες που κινούνται στο ίδιο επίπεδο με το επίπεδο της τροχιάς της Γης γύρω από τον ήλιο και αντιστρόφως. Αν ακολουθήσουμε μια τέτοια προσέγγιση, με βάση τα μέχρι τώρα διαθέσιμα δεδομένα, η αναζήτηση περιορίζεται σε έναν μόνο εξωπλανήτη: τον K2-155d. Προτείνεται μάλιστα ότι επειδή το σήμα διέλευσης του εξωπλανήτη K2-155d φαίνεται πιο ισχυρό σ’ εμάς (σε σχέση με το αντίστοιχο σήμα διέλευσης της Γης που βλέπει πιθανός παρατηρητής στον εξωπλανήτη), πρέπει να είμαστε οι πρώτοι που θα στείλουμε ένα σήμα – και στη συνέχεια να περιμένουμε για κάποια απάντηση. https://physicsgg.me/2020/11/02/%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%b6%ce%ae%cf%84%ce%b7%cf%83%ce%b7-%ce%b5%ce%be%cf%89%ce%b3%ce%ae%ce%b9%ce%bd%ce%b7%cf%82-%ce%bd%ce%bf%ce%b7%ce%bc%ce%bf%cf%83%cf%8d%ce%bd%ce%b7%cf%82-%cf%83%cf%8d%ce%bc%cf%86/

Οι φυσικοί μέτρησαν τον «μαγικό αριθμό» που καθορίζει το σύμπαν. Μια ομάδα φυσικών στο Παρίσι πραγματοποίησε την ακριβέστερη μέτρηση της σταθεράς λεπτής υφής, ‘σκοτώνοντας’ τις ελπίδες για την ανακάλυψη κάποιου νέου είδους δύναμης στη φύση. Η σταθερά αυτή είναι αδιάστατος αριθμός – δεν έχει μονάδες μέτρησης Η σταθερά λεπτής υφής συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα α και εκφράζει την ισχύ της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Είναι αδιάστατη σταθερά και ισούται περίπου με 1/137 (παρά την «πίστη» του Arthrur Eddington, ότι η τιμή της ισούται ακριβώς με 1/137). Η τιμή αυτή φαίνεται μικρή όταν συγκρίνεται με την ισχύ των ισχυρών (πυρηνικών) δυνάμεων, αλλά πολύ μεγαλύτερη όταν συγκρίνεται με την ισχύ των ασθενών (πυρηνικών) δυνάμεων, και τεράστια αν συγκριθεί με την ισχύ των βαρυτικών δυνάμεων. Από τις θεμελιώδεις παγκόσμιες σταθερές η ταχύτητα του φωτός c, απολαμβάνει την μεγαλύτερη δόξα. Όμως, η αριθμητική τιμή της ταχύτητας του φωτός δεν μας λέει τίποτα για την φύση. Η τιμή της διαφέρει ανάλογα με το αν μετράται σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο ή σε χιλιόμετρα ανά ώρα. Η σταθερά λεπτής υφής, αντίθετα, δεν έχει διαστάσεις ή μονάδες. Είναι ένας καθαρός αριθμός – «ένας ακατανόητος μαγικός αριθμός», σύμφωνα με τον Richard Feynman, ενώ ο Paul Dirac θεωρούσε την προέλευση του αριθμού αυτού ως «το πιο θεμελιώδες άλυτο πρόβλημα της φυσικής». Η σταθερά της λεπτής υφής είναι παντού, δεδομένου ότι χαρακτηρίζει την ισχύ της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης με την οποία αλληλεπιδρούν όλα τα φορτισμένα σωματίδια όπως ηλεκτρόνια και πρωτόνια. Στον καθημερινό μας κόσμο, όλα είναι είτε βαρύτητα είτε ηλεκτρομαγνητισμός. Και γι‘ αυτό η σταθερά α είναι τόσο σημαντική. Οι φυσικοί θέλουν να μετρήσουν τη σταθερά λεπτής υφής όσο το δυνατόν ακριβέστερα. H ακριβής μέτρησή της επιτρέπει τον έλεγχο της θεωρίας που περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις των στοιχειωδών σωματιδίων – το πολύπλοκο σύνολο εξισώσεων που είναι γνωστό ως Καθιερωμένο Πρότυπο της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων. Σε χτεσινή δημοσίευση στο περιοδικό Nature με τίτλο «Determination of the fine-structure constant with an accuracy of 81 parts per trillion» https://www.nature.com/articles/s41586-020-2964-7 , μια ομάδα τεσσάρων φυσικών με επικεφαλής την Saïda Guellati-Khélifa στο Εργαστήριο Kastler Brossel στο Παρίσι ανέφερε την ακριβέστερη μέχρι σήμερα μέτρηση της σταθεράς λεπτής υφής. Η ομάδα μέτρησε την τιμή της σταθεράς μέχρι το 11ο δεκαδικό ψηφίο, βρίσκοντας την τιμή (στην εργασία αναφέρεται η τιμή του 1/α): 1/α=137.035999206(11) με τα δύο τελευταία ψηφία να είναι αβέβαια. Το σφάλμα είναι ελάχιστο, μόλις 81 μέρη ανά τρισεκατομμύριο και η μέτρηση είναι περίπου τρεις φορές ακριβέστερη από την προηγούμενη καλύτερη μέτρηση του 2018 από την ομάδα Müller στο Berkeley. Η Guellati-Khélifa κατείχε το ρεκόρ ακριβέστερης μέτρησης πριν από τον Müller το 2011! Η Guellati-Khélifa βελτιώνει το πείραμά της συνεχώς τα τελευταία 22 χρόνια(!). Προσδιορίζει την σταθερά λεπτής υφής, μελετώντας τις ανακρούσεις των ατόμων ρουβιδίου όταν απορροφούν ένα φωτόνιο. Ο Müller κάνει το ίδιο με τα άτομα καισίου. Ο Müller παραδέχθηκε τους ανταγωνιστές του, δηλώνοντας πως «μια μέτρηση τρεις φορές ακριβέστερη είναι πολύ μεγάλη υπόθεση. Ας μην ντρεπόμαστε λοιπόν να το ονομάσουμε ένα μεγάλο επίτευγμα.» Η παλαιότερη μέτρηση του Müller to 2018 είχε χαιρετιστεί ως η θριαμβευτική επιβεβαίωση του Καθιερωμένου Προτύπου. Mε το νέο αποτέλεσμα της Guellati-Khélifa ο θρίαμβος γίνεται ακόμη μεγαλύτερος. Πρόκειται για την ακριβέστερη συμφωνία μεταξύ θεωρίας και πειράματος μέχρι σήμερα. Βέβαια, από μια άλλη οπτική γωνία, αυτή η εκπληκτική συμφωνία ‘σκοτώνει’ τις ελπίδες για την ανακάλυψη νέας φυσικής μέσα από τέτοιου είδους μετρήσεις. https://physicsgg.me/2020/12/04/%ce%bf%ce%b9-%cf%86%cf%85%cf%83%ce%b9%ce%ba%ce%bf%ce%af-%ce%b1%cf%80%ce%bf%ce%ba%ce%b1%ce%bb%cf%8d%cf%80%cf%84%ce%bf%cf%85%ce%bd-%cf%84%ce%bf%ce%bd-%ce%bc%ce%b1%ce%b3%ce%b9%ce%ba%cf%8c-%ce%b1/

Ενδείξεις νέας φυσικής στο πολωμένο φως από το αρχέγονο σύμπαν. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου από το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck, οι φυσικοί Yuto Minami και Eiichiro Komatsu υποστηρίζουν ότι ανακάλυψαν ενδείξεις νέας φυσικής. Ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για την μέτρηση της γωνίας στροφής του επιπέδου πόλωσης της αρχέγονης μικροκυματικής ακτινοβολίας. Αν και το σήμα δεν ανιχνεύεται με αρκετή ακρίβεια ώστε να εξαχθούν οριστικά συμπεράσματα, φαίνεται πως εξαιτίας της σκοτεινής ύλης ή της σκοτεινής ενέργειας προκύπτει παραβίαση της λεγόμενης «συμμετρίας ομοτιμίας» Για τον ηλεκτρομαγνητισμό και τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ισχύει η διατήρηση της ομοτιμίας: το αναλλοίωτο σε μετασχηματισμούς αναστροφής χώρου ή πιο απλά, η συμμετρία αριστερού-δεξιού. Δηλαδή, οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις λειτουργούν το ίδιο ανεξάρτητα από το αν βρίσκεστε στο αρχικό σύστημα ή σε σύστημα κατοπτρισμού στο οποίο έχουν αναστραφεί όλες οι χωρικές συντεταγμένες. Εάν παραβιαστεί αυτή η συμμετρία που ονομάζεται «ομοτιμία» (όπως συμβαίνει με τις ασθενείς αλληλεπιδράσεις), τότε ίσως ανοίξει ο δρόμος για την κατανόηση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, οι οποίες αποτελούν το 25% και 70% του ενεργειακού περιεχομένου του σύμπαντος, αντίστοιχα. Τα δύο σκοτεινά συστατικά έχουν αντίθετη επίδραση στην εξέλιξη του σύμπαντος: ενώ η σκοτεινή ενέργεια κάνει το σύμπαν να διαστέλλεται όλο και πιο γρήγορα, η σκοτεινή ύλη αντιτίθεται μάταια σ’ αυτή τη διαδικασία. Στην δημοσίευση των Minami και Komatsu στο περιοδικό Physical Review Letters στις 23 Νοεμβρίου 2020, υποστηρίζεται μια ελκυστική υπόδειξη νέας φυσικής, σύμφωνα με την οποία παραβιάζεται η συμμετρία ομοτιμίας [New Extraction of the Cosmic Birefringence from the Planck 2018 Polarization Data]. Τα στοιχεία για παραβίαση της συμμετρίας της ομοτιμίας βρέθηκαν στην κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, τα απομεινάρια του φωτός της Μεγάλης Έκρηξης. Το κλειδί είναι το πολωμένο φως της μικροκυματικής ακτινοβολίας υπoβάθρου. Το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα. Στο γραμμικά πολωμένο φως, η ταλάντωση του ηλεκτρικού πεδίου γίνεται σε ένα επίπεδο και διαγράφει μια ημιτονοειδή καμπύλη κατά μήκος της κατεύθυνσης κίνησης του κύματος. Όταν το φως σκεδάζεται τότε προκύπτει πολωμένο φως. Το φως του Ήλιου, για παράδειγμα, αποτελείται από ηλεκτρομαγνητικά κύματα των οποίων η ταλάντωση του ηλεκτρικού πεδίου γίνεται σε όλες τις πιθανές κατευθύνσεις. Επομένως, δεν είναι πολωμένο. Όμως, το φως από το ουράνιο τόξο είναι πολωμένο γιατί το φως του Ήλιου διασκεδάζεται από τα σταγονίδια νερού στην ατμόσφαιρα. Παρομοίως, το φως της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου πολώθηκε όταν σκεδάστηκε από ηλεκτρόνια 400.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Καθώς αυτό το φως ταξίδευε μέσα στο σύμπαν για 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, η αλληλεπίδρασή του με την σκοτεινή ύλη ή τη σκοτεινή ενέργεια θα μπορούσε να προκαλέσει την περιστροφή του επιπέδου πόλωσης κατά μια γωνία β. Εάν η σκοτεινή ύλη ή η σκοτεινή ενέργεια αλληλεπιδρούν με το φως της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου με τρόπο ώστε να παραβιάζεται η συμμετρία ομοτιμίας, τότε μπορούμε να βρούμε την υπογραφή τους στα δεδομένα πόλωσης. Για να μετρήσουν τη γωνία περιστροφής β, οι επιστήμονες χρειάζονταν ανιχνευτές ευαίσθητους στην πόλωση, σαν αυτούς που βρίσκονται στον δορυφόρο Planck της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA). Και έπρεπε να γνωρίζουν πως προσανατολίζονται οι ευαίσθητοι στην πόλωση ανιχνευτές σε σχέση με τον ουρανό. Εάν αυτές οι πληροφορίες δεν ήταν γνωστές με αρκετή ακρίβεια, το μετρούμενο επίπεδο πόλωσης φαίνεται να περιστρέφεται ψευδώς, δημιουργώντας ένα λάθος σήμα. Στο παρελθόν, οι αβεβαιότητες σχετικά με την ψευδή περιστροφή που εισήγαγαν οι ίδιοι οι ανιχνευτές περιόρισαν την ακρίβεια μέτρησης της κοσμικής γωνίας πόλωσης β. Οι Minami και Komatsu ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για τον ακριβέστερο προσδιορισμό της γωνίας αυτής, βρίσκοντας έτσι ενδείξεις παραβίασης της συμμετρίας της ομοτιμίας με ακρίβεια 99,2%. Αν και για να αναγνωριστεί μια ανακάλυψη νέας φυσικής, απαιτείται πολύ μεγαλύτερη στατιστική ακρίβεια (99,99995%), το εντυπωσιακό με την εν λόγω εργασία είναι πως βρέθηκε ένας τρόπος για να μετρηθεί κάτι που παλαιότερα φάνταζε αδιανόητο. Στην φωτογραφία Ενδείξεις νέας φυσικής στην πολωμένη ακτινοβολία από το αρχέγονο σύμπαν: Η περιστροφή του επιπέδου πόλωσης του ηλεκτρομαγνητικού κύματος (πορτοκαλί γραμμή) μπορεί να οφείλεται στην σκοτεινή ύλη ή την σκοτεινή ενέργεια. Αυτό φαίνεται ως μεταβολή των μοτίβων της πόλωσης (μαύρες γραμμές). Οι κόκκινες και μπλε περιοχές δείχνουν τις θερμές και ψυχρές περιοχές του κοσμικού υποβάθρου μικροκυμάτων, αντίστοιχα. https://physicsgg.me/2020/11/26/%ce%b5%ce%bd%ce%b4%ce%b5%ce%af%ce%be%ce%b5%ce%b9%cf%82-%ce%bd%ce%ad%ce%b1%cf%82-%cf%86%cf%85%cf%83%ce%b9%ce%ba%ce%ae%cf%82-%cf%83%cf%84%ce%bf-%cf%86%cf%89%cf%82-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%b1%cf%81%cf%87/

Το σύμπαν γίνεται όλο και θερμότερο. To σύμπαν γίνεται θερμότερο, σύμφωνα με νέα έρευνα: Στο πλαίσιο της σχετικής μελέτης, που δημοσιεύτηκε στις 13 Οκτωβρίου στο Astrophysical Journal, https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2020ApJ...902...56C/abstract εξετάστηκε η θερμική ιστορία του σύμπαντός μας τα τελευταία 10 δισ. χρόνια. Όπως διαπιστώθηκε, η μέση θερμοκρασία του αερίου ανά το σύμπαν αυξήθηκε πάνω από 10 φορές μέσα σε αυτό το χρονικό διάστημα, φτάνοντας σήμερα περίπου στα 20 εκατ. βαθμούς Κελσίου. «Καθώς το σύμπαν εξελίσσεται, η βαρύτητα τραβά σκοτεινή ύλη και αέρια στο διάστημα μαζί, σε γαλαξίες και συμπλέγματα γαλαξιών» είπε ο Γι-Κουάν Τσιάνγκ, επικεφαλής συντάκτης της έρευνας και ερευνητής στο Center for Cosmology and AstroParticle Physics του Ohio State University. «Η έλξη αυτή είναι τόσο ισχυρή που όλο και περισσότερο αέριο υφίσταται σοκ και θερμαίνεται». Τα ευρήματα αυτά, είπε ο Τσιάνγκ, δείχνουν στους επιστήμονες πώς να εξετάζουν την πρόοδο του σχηματισμού κοσμικών δομών «ελέγχοντας τη θερμοκρασία» του σύμπαντος. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια νέα μέθοδο η οποία τους επέτρεψε να υπολογίσουν τη θερμοκρασία του αερίου μακρύτερα από τη Γη- κάτι που σημαίνει ακόμα πιο πίσω στον χρόνο- και να τη συγκρίνουν με αέρια πιο κοντά στη Γη και στο παρόν. Τώρα, όπως είπε, οι ερευνητές έχουν επιβεβαιώσει πως το σύμπαν θερμαίνεται στο πέρασμα του χρόνου εξαιτίας της βαρυτικής κατάρρευσης της κοσμικής δομής, και η θέρμανση μάλλον θα συνεχιστεί. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δεδομένα για το φως ανά το διάστημα που είχαν συλλεγεί από τα προγράμματα Planck και Sloan Digital Sky Survey. Συνδυάζοντας δεδομένα από τις δύο αποστολές εκτίμησαν τις αποστάσεις των θερμών αερίων κοντά και μακριά μετρώντας το «redshift» (μετατόπιση προς το ερυθρό) - μια έννοια που οι αστροφυσικοί χρησιμοποιούν για να υπολογίζουν την κοσμική ηλικία στην οποία παρατηρούνται τα μακρινά αντικείμενα. Η έννοια του redshift λειτουργεί επειδή το φως που βλέπουμε από αντικείμενα μακριά από τη Γη είναι παλαιότερο από το φως που βλέπουμε από αντικείμενα πιο κοντά στη Γη- το φως από μακρινά αντικείμενα έχει ταξιδέψει πολύ για να φτάσει σε εμάς. Αυτό, μαζί με μια μέθοδο για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας από το φως, επέτρεψε στους ερευνητές να μετρήσουν τη μέση θερμοκρασία των αερίων στο πρώιμο σύμπαν (αέρια γύρω από πολύ μακρινά αντικείμενα) και να τη συγκρίνουν με αυτήν των αερίων πιο κοντά στη Γη, σήμερα. Όπως διαπιστώθηκε, τα αέρια στο σύμπαν σήμερα φτάνουν σε θερμοκρασίες περίπου 2 εκατ. βαθμών Κελσίου, γύρω από αντικείμενα πιο κοντά στη Γη. Αυτή είναι περίπου 10 φορές η θερμοκρασία των αερίων γύρω από αντικείμενα πιο μακριά και πιο «πίσω στον χρόνο». Το σύμπαν, όπως υπογράμμισε ο Τσιάνγκ, θερμαίνεται λόγω της φυσικής διαδικασίας του σχηματισμού δομών και γαλαξιών, και δε σχετίζεται με την αύξηση της θερμοκρασίας στη Γη. https://physicsgg.blogspot.com/2020/11/blog-post_76.html

Ανακαλύφθηκαν αστραπιαίες εκρήξεις ραδιοκυμάτων στον Γαλαξία μας. Για πρώτη φορά στον γαλαξία μας εντοπίστηκαν αστραπιαίες ισχυρές εκρήξεις ραδιοκυμάτων (Fast Radio Burst-FRB). Πρόκειται πιθανότατα για ένα μάγναστρο (magnetar), δηλαδή ένα ταχέως περιστρεφόμενο άστρο νετρονίων που διαθέτει ένα τρομερά ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Οι έντονα φωτεινές και υψηλής ενέργειας αναλαμπές («εκρήξεις») FRB είναι από τα πιο ισχυρά αλλά και μυστηριώδη έως τώρα φαινόμενα στο σύμπαν, καθώς οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει να βρουν μια απόλυτα ικανοποιητική εξήγηση για τη δημιουργία και την προέλευση τους. Σε χρόνο πολύ μικρότερο του ενός δευτερολέπτου, απελευθερώνεται ενέργεια πάνω από 100 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου. Οι FRBs ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 2007 και έκτοτε έχουν εντοπισθεί στο σύμπαν περισσότερες από 20, οι οποίες έχουν διαρκέσει συνήθως μόνο κλάσματα του δευτερολέπτου, κάτι που έχει δυσκολεύσει πολύ τον εντοπισμό της πηγής τους, σε συνδυασμό με το ότι οι περισσότερες προέρχονται από πολύ μακριά, πέρα από το γαλαξία μας. Ως πιθανότερη προέλευση τους έχουν θεωρηθεί τα άστρα νετρονίων (πάλσαρ), πολύ πυκνά απομεινάρια γιγάντιων άστρων, που αποτελούν ό,τι απέμεινε μετά από μια έκρηξη σούπερ-νόβα. Αυτή τη φορά, τρεις ανεξάρτητες ομάδες από τον Καναδά, την Κίνα, τις ΗΠΑ και άλλες χώρες, οι οποίες συνδύασαν παρατηρήσεις από πολλά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια (με κυριότερο το καναδικό ραδιοτηλεσκόπιο CHIME), εντόπισαν την κοντινότερη μέχρι σήμερα πηγή αστραπιαίων φωτεινών παλμών, συγκεκριμένα των ραδιοκυμάτων της εκπομπής FRB 200428, προερχόμενη κατά πάσα πιθανότητα από το μάγναστρο SGR 1935+2154. Είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες έχουν στα χέρια τους δεδομένα παρατηρήσεων που να δείχνουν ότι τα μάγναστρα -μια ειδική περίπτωση των πάλσαρ- όντως μπορούν να προκαλέσουν FRBs. Οι ερευνητές, οι οποίοι έκαναν τέσσερις σχετικές δημοσιεύσεις στο περιοδικό “Nature”, ενώ παρεχώρησαν και σχετική συνέντευξη Τύπου λόγω της σημασίας της ανακάλυψης τους, ανέφεραν ότι, όπως εκτιμούν πλέον, τα μάγναστρα μπορούν να παράγουν μερικές, αν όχι όλες, τις FRBs, χωρίς πάντως να μπορούν να αποκλείσουν και άλλες πηγές προέλευσης, τουλάχιστον προς το παρόν. «Υπάρχει ένα μεγάλο μυστήριο, όσον αφορά το τι παράγει αυτές τις μεγάλες εκρήξεις ενέργειας, τις οποίες έως τώρα έχουμε δει να έρχονται από το μισό σύμπαν. Αυτή είναι η πρώτη φορά που μπορέσαμε να συσχετίσουμε μια από αυτές τις εξωτικές FRBs με ένα μοναδικό αστροφυσικό αντικείμενο», δήλωσε ο επίκουρος καθηγητής φυσικής Κιγιόσι Μασούι του Πανεπιστημίου ΜΙΤ των ΗΠΑ. «Αυτή η συγκεκριμένη FRB, που συνέβη στο δικό μας γαλαξία, είναι χιλιάδες φορές φωτεινότερη από οποιαδήποτε άλλη λάμψη μάγναστρου έχουμε ποτέ δει», πρόσθεσε. Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη απαντήσει στο ερώτημα πώς τα μάγναστρα παράγουν FRBs. Οι περισσότερες ισχυρές εκπομπές ραδιοκυμάτων στο σύμπαν παράγονται μέσω της λεγόμενης ακτινοβολίας συγχρότρου, κατά την οποία ένα αέριο που περιέχει ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας, αλληλεπιδρά με μαγνητικά πεδία, με τρόπο που εκπέμπεται ενέργεια στις ραδιοσυχνότητες. Με αυτό το μηχανισμό, παράγονται συχνά ραδιοκύματα από τεράστιες μαύρες τρύπες, όταν αυτές περιβάλλονται από καυτά αέρια. Όμως οι αστροφυσικοί υποψιάζονται ότι τα μάγναστρα παράγουν ραδιοκύματα μέσω μιας τελείως διαφορετικής διαδικασίας. https://physicsgg.me/2020/11/05/%ce%b1%ce%bd%ce%b1%ce%ba%ce%b1%ce%bb%cf%8d%cf%86%ce%b8%ce%b7%ce%ba%ce%b1%ce%bd-%ce%b1%cf%83%cf%84%cf%81%ce%b1%cf%80%ce%b9%ce%b1%ce%af%ce%b5%cf%82-%ce%b5%ce%ba%cf%81%ce%ae%ce%be%ce%b5%ce%b9%cf%82/