Δροσος Γεωργιος

Σμικρύνοντας τους επιταχυντές σωματιδίων. Οι επιταχυντές σωματιδίων δημιουργούν δέσμες ηλεκτρονίων, πρωτονίων και ιόντων υψηλής ενέργειας που με τη σειρά τους χρησιμοποιούνται, στην διερεύνηση των υποατομικών συστατικών της φύσης, στην παραγωγή λέιζερ ακτίνων Χ που φιλμογραφούν άτομα και μόρια κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, στις ιατρικές συσκευές για τη θεραπεία του καρκίνου κ.λπ. Εν γένει, οι μεγαλύτεροι σε μέγεθος επιταχυντές είναι και οι ισχυρότεροι. Πρόσφατα, μια ομάδα ερευνητών από το εργαστήριο του επιταχυντού SLAC εφηύρε μια νέα κατασκευή που παρέχει 10 φορές μεγαλύτερη ενέργεια για μια δεδομένη απόσταση, σε σχέση με τους συμβατικούς επιταχυντές. Αυτό θα μπορούσε κάνει τους επιταχυντές που χρησιμοποιούνται σε συγκεκριμένες εφαρμογές κατά 10 φορές μικρότερους. Οι επιστήμονες του SLAC εφηύραν μια δομή επιταχυντή από χαλκό που θα μπορούσε να κάνει τα μελλοντικά λέιζερ ακτίνων Χ και τους επιταχυντές για ακτινοθεραπεία μικρότερα και ευκολότερα στην χρήση τους. Τροφοδοτώντας με ακτινοβολία terahertz μια μικροσκοπική κοιλότητα επιταχύνονται σωματίδια σε τεράστιες ενέργειες.. Chris Pearson / Emilio Nanni / SLAC National Accelerator Laboratory Η βασική ιδέα πίσω από τη νέα τεχνολογία είναι η χρήση ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας terahertz για την ενίσχυση της ενέργειας των σωματιδίων και περιγράφεται σε πρόσφατο άρθρο στο Applied Physics Letters [Experimental demonstration of externally driven millimeter-wave particle accelerator structure]. https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0011397 Στους σημερινούς επιταχυντές, τα σωματίδια αντλούν ενέργεια από ένα πεδίο ραδιοσυχνοτήτων που τροφοδοτείται σε ειδικά διαμορφωμένες δομές επιταχυντών ή κοιλότητες [Accelerating: Radiofrequency cavities] https://home.cern/science/engineering/accelerating-radiofrequency-cavities Κάθε κοιλότητα μπορεί να προσφέρει μόνο μια περιορισμένη ενεργειακή ώθηση σε μια δεδομένη απόσταση, οπότε απαιτούνται πολύ μακριές σειρές κοιλοτήτων για την παραγωγή δεσμών σωματιδίων υψηλής ενέργειας. Η ακτινοβολία terahertz και τα ραδιοκύματα είναι και τα δύο ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που διαφέρουν στις αντίστοιχες συχνότητες (ή μήκη κύματος). Επειδή η ακτινοβολία terahertz έχει 10 φορές μικρότερo μήκος κύματος από τα ραδιοκύματα, οι κοιλότητες σε έναν επιταχυντή terahertz μπορεί επίσης να είναι πολύ μικρότερες. Στην παραπάνω εργασία είχε μήκος μόλις μισό εκατοστό. Μάλιστα η ερευνητική ομάδα του SLAC ανέπτυξε και μια πρωτότυπη μέθοδο για την ακριβή επεξεργασία και κατασκευή αυτών των μικροσκοπικών κοιλοτήτων. Στο άμεσο μέλλον οι ερευνητές σχεδιάζουν να μετατρέψουν την εφεύρεσή τους σε «πυροβόλο» ηλεκτρονίων – μια συσκευή που θα μπορούσε να παράγει πολύ ισχυρές δέσμες ηλεκτρονίων για διάφορα πειράματα που απαιτούν τέτοιες δέσμες, για την κατασκευή νέας γενιάς λέιζερ ακτίνων Χ, αλλά και μικροσκόπια ηλεκτρονίων που θα μας επιτρέψουν να δούμε σε πραγματικό χρόνο πως λειτουργεί η φύση σε ατομικό επίπεδο. Αυτές οι δέσμες θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν και για τη θεραπεία του καρκίνου. Στην φωτογραφία φαίνεται ένα τμήμα της κατασκευής – η κοιλότητα απεικονίζεται σε μεγέθυνση στο ένθετο. Η εικόνα του ένθετου προέκυψε από ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης για ένα τμήμα της κοιλότητας μήκους 3,5 mm και πλάτους 280 μm στο στενότερο σημείο του. https://physicsgg.me/2020/09/25/%cf%83%ce%bc%ce%b9%ce%ba%cf%81%cf%8d%ce%bd%ce%bf%ce%bd%cf%84%ce%b1%cf%82-%cf%84%ce%bf%cf%85%cf%82-%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%84%ce%b1%cf%87%cf%85%ce%bd%cf%84%ce%ad%cf%82-%cf%83%cf%89%ce%bc%ce%b1%cf%84/

Πόσο μεγάλο μπορεί να είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο; Τα στοιχειώδη σωματίδια είναι υλικά αντικείμενα που δεν διαθέτουν εσωτερική δομή. Ωστόσο, τα λίγα σωματίδια που οι επιστήμονες θεωρούν ως στοιχειώδη εμφανίζονται με διαφορετικά φυσικά μεγέθη. Για παράδειγμα, η διαφορά των μαζών μεταξύ του ηλεκτρονίου και του κορυφαίου (top) κουάρκ είναι αντίστοιχη με την διαφορά μαζών μεταξύ ενός κουνουπιού και ενός μεγάλου ελέφαντα. Όμως, όλες αυτές οι μάζες είναι εξαιρετικά μικρές σε σύγκριση με αυτό που επιτρέπει η θεωρητική φυσική. Οι γνωστοί νόμοι της φυσικής επιτρέπουν την ύπαρξη στοιχειωδών σωματιδίων με μάζα που πλησιάζει την «μάζα Planck» : την ‘τεράστια’ μάζα των 22 μικρογραμμαρίων. Η μάζα Planck ισούται με τη μάζα του μικρότερου αντικειμένου που μπορούμε να διακρίνουμε με γυμνό οφθαλμό – για παράδειγμα έναν κόκκο σκόνης. Αν το κορυφαίο κουάρκ είχε την μάζα ενός ελέφαντα τότε το θεμελιώδες σωματίδιο με την μάζα Planck θα ζύγιζε όσο η Σελήνη! Είναι δυνατόν να υπάρχει ένα τέτοιο σωματίδιο; Οι φυσικοί δεν είναι απόλυτα σίγουροι. Σωματίδια με μάζα μικρότερη από την μάζα Plank μπορεί να είναι στοιχειώδη. Με μάζα μεγαλύτερη από αυτή του Planck μάλλον όχι. Αν στα πειράματά τους οι φυσικοί ανιχνεύσουν ένα θεμελιώδες σωματίδιο με μάζα πάνω από την κλίμακα Planck, τότε θα πρέπει να αναθεωρήσουν τις απόψεις τους για τα μεγέθη των σωματιδίων. Για το είδος της έρευνας που πραγματοποιείται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) τα θεμελιώδη σωματίδια θεωρούνται ότι έχουν το ίδιο μέγεθος: δεν έχουν κανένα μέγεθος και όλα θεωρούνται σημειακά με την γεωμετρική έννοια. Όταν σκεφτόμαστε καθαρά μαθηματικά, τα στοιχειώδη σωματίδια είναι εξ ορισμού παρόμοια με τα γεωμετρικά σημεία, δεν έχουν μέγεθος. Όμως, ένα στοιχειώδες σωματίδιο πάνω από την κλίμακα Planck θα βρισκόταν στο όριο μεταξύ των δυο διαφορετικών θεωριών: της κβαντομηχανικής και της γενικής θεωρίας της σχετικότητας. Η κβαντομηχανική περιγράφει αντικείμενα που είναι πολύ μικρά και η γενική θεωρία της σχετικότητας αντικείμενα που έχουν πολύ μεγάλες μάζες. Για να μελετηθεί ένα σωματίδιο που είναι μικροσκοπικό, αλλά έχει και μεγάλη μάζα χρειάζεται μια νέα θεωρία που ονομάζεται κβαντική βαρύτητα. Μαθηματικά οι φυσικοί δεν μπορούν να θεωρήσουν ένα τόσο τεράστιο σωματίδιο ως σημείο χωρίς όγκο. Πρέπει να θωρήσουν ότι συμπεριφέρεται περισσότερο ως κύμα. Η έννοια της δυικότητας σωματιδίου-κύματος γεννήθηκε πριν από έναν αιώνα. Το ηλεκτρόνιο όταν ιδωθεί ως σωματίδιο τότε θεωρείται ότι είναι σημειακό – δεν έχει φυσικό όγκο. Αν όμως ιδωθεί ως κύμα τότε εκτείνεται σε όλο τον χώρο που του διατίθεται, όπως η τροχιά γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου. Και οι δυο ερμηνείες είναι σωστές. Ο λόγος της μάζας προς την ακτίνα αυτών των κυμάτων είναι σημαντικός γιατί προσδιορίζει το πως αισθάνονται την επίδραση της βαρύτητας. Ένα υπερμεγέθες σωματίδιο που διαθέτει πολύ μεγάλο χώρο για να «απλωθεί» θα αισθανόταν ελάχιστα την δύναμη της βαρύτητας. Αν το ίδιο το σωματίδιο περιοριζόταν σε πολύ μικρότερο χώρο, τότε θα μπορούσε να καταρρεύσει σε μια μικροσκοπική τρύπα – η οποία θα εξατμιστεί σχεδόν αμέσως. Η κβαντική βαρύτητα είναι ζόρικη γιατί δεν υπάρχει τρόπος να την τεστάρουμε πειραματικά με την υπάρχουσα τεχνολογία. Θα χρειαζόμασταν έναν επιταχυντή 14 τάξεις μεγέθους μεγαλύτερο από τον LHC. Προς το παρόν η θεωρητική μελέτη ενός τέτοιου σωματιδίου βοηθά τους φυσικούς να ωθήσουν τους γνωστούς νόμους της φυσικής στα όριά τους. Το μοντέλο της γνωστής μας σωματιδιακής φυσικής καταρρέει όταν φτάνει στις συγκεκριμένες κλίμακες Planck. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι στο σύμπαν μας δεν υπάρχουν τέτοιες καταστάσεις. Αν θέλουμε να κατανοήσουμε μικροσκοπικά αντικείμενα με μεγάλες μάζες χρειαζόμαστε μια συνεπή θεωρία κβαντικής βαρύτητας. https://physicsgg.me/2020/09/30/%cf%80%cf%8c%cf%83%ce%bf-%ce%bc%ce%b5%ce%b3%ce%ac%ce%bb%ce%bf-%ce%bc%cf%80%ce%bf%cf%81%ce%b5%ce%af-%ce%bd%ce%b1-%ce%b5%ce%af%ce%bd%ce%b1%ce%b9-%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%cf%83%cf%84%ce%bf%ce%b9%cf%87%ce%b5/

Νικόλας Μπαμπέτας: Διεθνής διάκριση για 14χρονο εφευρέτη που έκανε τα αντισηπτικά... αυτόματα. Μια σπουδαία διάκριση που αποτελεί παράλληλα μήνυμα για ένα ελπιδοφόρο μέλλον πέτυχε ένας 14χρονος μαθητής γυμνασίου. Ο Νικόλας Μπαμπέτας τυχαία έμαθε για τον διεθνή διαγωνισμό «Can’t touch this» που διοργανώθηκε με αφορμή την πανδημία του κοροναϊού. Αποφάσισε να συμμετάσχει. Χωρίς να ζητήσει βοήθεια είχε μια ιδέα, και επιστρατεύοντας τις γνώσεις του σχεδίασε, εκτύπωσε σε 3D, έφτιαξε τα ηλεκτρονικά κυκλώματα, προγραμμάτισε και ολοκλήρωσε ένα προϊόν που κάνει αυτόματη στη χρήση της κάθε συσκευασία αντισηπτικού, κερδίζοντας το δεύτερο βραβείο στον διαγωνισμό. Ο Νικόλας είναι ένα συνηθισμένο σημερινό παιδί. Είναι πολύ καλός μαθητής, λάτρης της ιστιοπλοΐας, ο οποίος μεταξύ άλλων λατρεύει την τεχνολογία: «Από μικρός είχα πάθος να μαστορεύω διάφορα πράγματα και στο δημοτικό αγάπησα πολύ τα μαθηματικά και την φυσική λόγω των δασκάλων που είχα», λέει ο ίδιος και συνεχίζει: «Όταν ήμουν στην Τετάρτη δημοτικού, ο πατέρας μου, μου είχε φέρει κάτι μπαταρίες με μικρά φωτάκια κι όταν μου έδειξε πώς λειτουργούν, ξετρελάθηκα. Μετά, μου έφερε μοτεράκια με μπαταρίες, καλώδια και ρόδες και φτιάξαμε ένα αυτοκινητάκι το οποίο πήγαινε μόνον ευθεία αλλά είχε πλάκα. Αυτό ήταν! Από εκεί και ύστερα το να κατασκευάζω πράγματα από το μηδέν πάθος μεγάλο. Έφτιαχνα ανεμιστήρες με μανταλάκια και διάφορα παιχνίδια από σύρμα. Μέσα μου ήθελα πάντα να κάνω μία σημαντική κατασκευή, αλλά οι σχολικές και εξωσχολικές υποχρεώσεις δεν μου εξασφάλιζαν τον χρόνο που επιθυμούσα. Η καραντίνα, το lockdown, όπου στην πραγματικότητα ο χρόνος διπλασιάστηκε για εμάς τα παιδιά, ήταν για μένα η ευκαιρία να κάνω αυτό που πάντα επιθυμούσα. Κάτι ωραίο, κάτι διαφορετικό…» Για πολλά παιδιά, η περίοδος του lockdown ισοδυναμούσε με χαμένο χρόνο μπροστά στο PlayStation και την τηλεόραση. Όχι όμως για τον Νικόλα: «Την περίοδο της καραντίνας είχα πολύ ελεύθερο χρόνο και αποφάσισα να ασχοληθώ περισσότερο με διάφορα ηλεκτρονικά, τον προγραμματισμό και τις κατασκευές. Άρχισα να ψάχνω στο YouTube βιντεάκια σχετικά με βασικά ηλεκτρονικά κυκλώματα με το microcontroller Arduino, τον προγραμματισμό και το 3D printing. Παρήγγειλα διάφορα προϊόντα και πειραματίστηκα. Κατάφερα να φτιάξω κάποια απλά project όπως ένα αυτοκινητάκι που μπορείς να το χειριστείς με το τηλεκοντρόλ της τηλεόρασης, καθώς κι έναν φορητό ανεμιστήρα. Αυτές οι συσκευές ήταν φτιαγμένες από ανακυκλώσιμα υλικά όπως ξυλάκια παγωτού, κουτιά, κομμάτια ξύλο κλπ.», λέει και συνεχίζει: «Όταν έφτασα σε ένα καλό επίπεδο, ένιωσα αυτοπεποίθηση κι άρχισα να κοιτώ τους διαγωνισμούς που θα μπορούσα να πάρω μέρος. Κατέληξα σε έναν διαγωνισμό εμπνευσμένο από την πανδημία με θέμα «Can’t touch this». «Σκέφτηκα να φτιάξω ένα αξεσουάρ το οποίο να μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικά αντισηπτικά και να τα μετατρέπει σε αυτόματα. Το καλοκαίρι σκεφτόμουν τρόπους για το πώς να φτιάξω αυτό το project. Είχα ήδη τον αισθητήρα απόστασης, το μοτέρ, το Arduino και τα υπόλοιπα υλικά. Αυτό που μου έλειπε ήταν ένας 3D printer. Κατάφερα να τον πάρω κι αμέσως ένιωσα πως μπορώ να κάνω το project που ονειρευόμουν. Είχα ένα δυνατό εργαλείο στα χέρια μου. Άρχισα αμέσως να σχεδιάζω 3D μοντέλα και να τα εκτυπώνω. Μετά από δύο εβδομάδες, με αρκετές αποτυχίες και πολλές διαφορετικές εκδοχές, κατάφερα να ολοκληρώσω το project μου. Έστειλα τη συμμετοχή μου στον διαγωνισμό του Instructables.com. Είχε μεγάλη απήχηση και χάρηκα. Πέρα από αυτό όμως, ένιωσα πως μπήκα σε μια κοινότητα ανθρώπων από διαφορετικές χώρες με παρόμοια ενδιαφέροντα που ο καθένας θέλει να βοηθήσει τον άλλον. Στον διαγωνισμό αυτό έπαιρναν μέρος άτομα ανεξάρτητα από εθνικότητα και ηλικία. Οι περισσότεροι μάλιστα ήταν ενήλικες. Μετά από δύο εβδομάδες περίπου βγήκαν τα αποτελέσματα. Είχα πάρει το δεύτερο βραβείο! Ήταν μια μεγάλη ικανοποίηση, ένα boost στην αυτοπεποίθησή μου για μελλοντικά σχέδιά μου. Έχω σκοπό να φτιάξω τους ερχόμενους μήνες μία νέα εκδοχή του project αυτού που θα είναι πολύ πιο αποτελεσματική. Ταυτόχρονα όμως δουλεύω σε πολλά άλλα project. Ελπίζω να έχω αρκετό ελεύθερο χρόνο για να κάνω όλα αυτά που έχω στο μυαλό μου», εκμυστηρεύεται ο 14χρονος ταλαντούχος εφευρέτης. https://www.tanea.gr/2020/10/05/science-technology/nikolas-mpampetas-diethnis-diakrisi-gia-14xrono-efeyreti-pou-ekane-ta-antisiptika-aytomata/

Στους φιναλίστ για το ευρωπαϊκό βραβείο Προώθησης Επιχειρηματικότητας ο «Δημόκριτος» Η Ελλάδα με το Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών Επιστημών «Δημόκριτος» επελέγη ως ένας από τους τρεις φιναλίστ για το Βραβείο Προώθησης Επιχειρηματικότητας της Ευρωπαϊκής Επιτροπής (European Enterprise Promotion Awards – EEPA 2020) στην κατηγορία: Προωθώντας το Επιχειρηματικό Πνεύμα (Promoting the Entrepreneurial Spirit). Τα τελικά αποτελέσματα θα ανακοινωθούν στις 16 Νοεμβρίου 2020 στο Βερολίνο. Η Ελληνική πρόταση επελέγη ανάμεσα από 185 υποψηφιότητες από 27 Χώρες και έχει τίτλο, “Demokritos: Innovation Ecosystem for Sustainable Entrepreneurship”. Η Κριτική Επιτροπή αναγνώρισε ότι ο Δημόκριτος, ένας Δημόσιος Ερευνητικός Φορέας, μπορεί με τρόπο ουσιαστικό, αποτελεσματικό και βιώσιμο να υποστηρίξει την καινοτόμο επιχειρηματικότητα. Η ολοκληρωμένη στρατηγική του Κέντρου για την προώθηση της επιχειρηματικότητας σε τομείς υψηλής τεχνολογίας περιλαμβάνει: Δυναμικές διοικητικές δομές για την επιτυχή μεταφορά τεχνολογίας και διανοητικής ιδιοκτησίας από τα εργαστήρια του Κέντρου σε Ελληνικές και διεθνείς επιχειρήσεις καθώς και για την ανοικτή πρόσβαση στις ερευνητικές υποδομές. Το Πρόγραμμα Βιομηχανικών Υποτροφιών, που εδώ και τρία χρόνια έχει χορηγήσει 70 Υποτροφίες δημιουργώντας ισχυρούς δεσμούς και παραγωγικές συνεργασίες με την Ελληνική Βιομηχανία Το Τεχνολογικό Πάρκο Λεύκιππος που σήμερα φιλοξενεί 45 νεοφυείς καινοτόμους επιχειρήσεις καθώς και R&D τμήματα μεγάλων διεθνών εταιρειών. Ο κόμβος ψηφιακής καινοτομίας AHEDD: Attica Hub for the Economy of Data and Devices, για τον ψηφιακό μετασχηματισμό των επιχειρήσεων, με επίκεντρο τις τεχνολογίες Διαδικτύου των Πραγμάτων, Αισθητήρων και Τεχνητής Νοημοσύνης. Ο Υφυπουργός Έρευνας και Τεχνολογίας κ. Χρίστος Δήμας δήλωσε: “Για ακόμα μια φορά αποδεικνύεται πως τα Ερευνητικά μας Κέντρα, έχουν μεγάλες δυνατότητες στην υποστήριξη της επιχειρηματικότητας σε τεχνολογίες αιχμής. Στη συγκεκριμένη περίπτωση ο ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ, πέρα από το εξαιρετικό ερευνητικό δυναμικό, απέδειξε ότι αποτελεί «φυτώριο» της καινοτόμου επιχειρηματικότητας και διαπρέπει εντός, αλλά και εκτός συνόρων.” https://www.tanea.gr/2020/10/07/science-technology/stous-finalist-gia-to-eyropaiko-vraveio-proothisis-epixeirimatikotitas-o-dimokritos/

Θεσσαλονικείς έφτιαξαν pocket Η/Υ Μπορεί ένα προηγμένο τεχνολογικό σύστημα εν είδει ηλεκτρονικού υπολογιστή να χωρέσει στο …πορτοφόλι μας; Την απάντηση στο φιλόδοξο αυτό ερώτημα επιχειρεί να δώσει το Ινστιτούτο Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών (ΙΠΤΗΛ) του Εθνικού Κέντρου Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ), με έδρα τη Θεσσαλονίκη, που ηγείται μιας ευρωπαϊκής προσπάθειας για τη δημιουργία ενός μικρού αυτόνομου υπολογιστή, σε μέγεθος και διαστάσεις πιστωτικής κάρτας, που θα μπορεί να αντιλαμβάνεται τον κόσμο γύρω του. Πρόκειται για το AMANDA, ένα έργο που στοχεύει στην ανάπτυξη μιας μοναδικής κάρτας Smart Sensing (ASSC) που θα έχει το μέγεθος, την αίσθηση και την εμφάνιση μιας πιστωτικής κάρτας. Το AMANDA είναι ένα ευρωπαϊκό έργο, χρηματοδοτούμενο από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή, στο πλαίσιο του προγράμματος Horizon 2020. Ξεκίνησε τον Ιανουάριο του 2019 και είναι προγραμματισμένο να «τρέξει» μέχρι τον Δεκέμβριο του 2021. Συντονιστής του έργου, στο οποίο συμμετέχουν οχτώ διαφορετικοί φορείς -ερευνητικά κέντρα, πανεπιστήμια και μικρομεσαίες επιχειρήσεις- από έξι διαφορετικές χώρες της Ευρώπης, είναι το ΕΚΕΤΑ/ΙΠΤΗΛ. Τι θα κάνει ο υπολογιστής τσέπης Όπως εξηγεί στο Αθηναϊκό/Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων ο Δρ. Χάρης Κουζινόπουλος, ερευνητής του ΙΠΤΗΛ και υπεύθυνος διαχείρισης του έργου, «στόχος της όλης ερευνητικής προσπάθειας είναι η δημιουργία ενός μικρού αυτόνομου υπολογιστή σε μέγεθος πιστωτικής κάρτας, δηλαδή 85×55 χιλιοστά και μέγιστο πάχος 3 χιλιοστά. Θα έχει -μεταξύ άλλων- επεξεργαστή, σύστημα συγκομιδής ενέργειας και αισθητήρες βάσει των οποίων θα συλλέγει πληροφορίες από τον κόσμο γύρω του. Θα υπάρχουν μετρήσεις υγρασίας, θερμοκρασίας, διοξειδίου του άνθρακα καθώς και μια κάμερα για να λαμβάνει φωτογραφίες, τις οποίες μετά, με έξυπνο λογισμικό τεχνητής νοημοσύνης που θα βρίσκεται στην κάρτα, θα μπορεί να τις στέλνει είτε στον τελικό χρήστη είτε σε κάποιον υπολογιστή». «Το concept», αναφέρει ο Δρ. Κουζινόπουλος, «είναι πως αυτόν τον υπολογιστή είτε τον εγκαθιστά ο χρήστης κάπου και παίρνει μετρήσεις και αποφάσεις ή θα μπορεί να τον έχει πάνω του, στο πορτοφόλι ή την τσέπη του, από τη στιγμή που είναι τόσο μικρός». Υπολογιστής-τελευταία λέξη της τεχνολογίας Πρόκειται για ένα προϊόν, όπως τονίζει και ο διευθυντής του ΕΚΕΤΑ/ΙΠΤΗΛ, Δρ. Δημήτριος Τζοβάρας, που όμοιό του δεν υπάρχει στην αγορά. «Είναι η τελευταία λέξη της τεχνολογίας. Θα είναι ουσιαστικά το πρώτο τέτοιο σύστημα, μ’ αυτές τις δυνατότητες, σ’ αυτές τις διαστάσεις», αναφέρει χαρακτηριστικά. Ο υπολογιστής AMANDA στη μάχη κατά της Covid-19 Το AMANDA, όπως εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο Δρ. Κουζινόπουλος, θα μπορούσε να αποτελέσει επίσης ένα «καταπληκτικό εργαλείο στη διαχείριση κρίσεων», μεταξύ αυτών και στην αντιμετώπιση των επιπτώσεων της τωρινής πανδημίας. «Σίγουρα δεν είναι ιατρικό προϊόν και δεν έχει αυτά τα χαρακτηριστικά αλλά μπορεί να βοηθήσει σε άλλα κομμάτια», σημειώνει ο ερευνητής του ΕΚΕΤΑ/ΙΠΤΗΛ, δίνοντας κάποια χαρακτηριστικά παραδείγματα για το πώς θα μπορούσε να γίνει αυτό: «Για παράδειγμα, υπάρχει περιορισμός στο πόσα άτομα υπάρχουν σ’ ένα σούπερ μάρκετ. Αυτό που μπορεί να κάνει κάποιος είναι να εγκαταστήσει εύκολα τέτοιες κάρτες σ’ ένα σούπερ μάρκετ, ώστε να παίρνουν φωτογραφίες μέσα από τον χώρο και «τρέχοντας» τον έξυπνο αλγόριθμο με τον οποίο θα είναι εξοπλισμένες, να μπορούν να υπολογίζουν τον αριθμό των ατόμων στο χώρο. Συνεπώς, αν ξεπεραστεί το όριο που έχει οριστεί, θα στέλνουν ένα μήνυμα προειδοποίησης στον διευθυντή του καταστήματος». H ομάδα του μικρού αυτόνομου υπολογιστή, σε μέγεθος και διαστάσεις πιστωτικής κάρτας Άλλο σενάριο υπό ανάπτυξη αφορά το πακετάρισμα πχ των φαρμάκων ή τη μεταφορά ενός εμβολίου που αναμένει με αγωνία η παγκόσμια κοινότητα για την αντιμετώπιση της Covid-19. «Όταν έρθει με το καλό (το εμβόλιο) και χρειαστεί να γίνει η μεταφορά του από την αποθήκη στο νοσοκομείο, σε περίπτωση που χρειάζονται συγκεκριμένες συνθήκες μεταφοράς, θα μπορεί να πακετάρει κανείς τέτοιου είδους κάρτες και αυτές, κατά τη διάρκεια του ταξιδιού, θα μετράνε θερμοκρασία, υγρασία κλπ. Έτσι, όταν φτάσει στον προορισμό του το εμβόλιο, οι κάρτες αυτές θα ενημερώνουν αν τηρήθηκαν σωστά όλα τα μέτρα μεταφοράς του προϊόντος». Ένα τρίτο σενάριο που είναι ακόμη υπό συζήτηση, ωστόσο, πιο τεχνολογικά ανεπτυγμένο αλλά και πιο δύσκολο, όπως επισημαίνει ο Δρ. Κουζινόπουλος, αφορά το contact tracing, που ήδη κάποιες χώρες έχουν εφαρμόσει, όπως η Γερμανία. «Αυτό προϋποθέτει ότι ο κάθε άνθρωπος είναι εφοδιασμένος με τέτοιες κάρτες και σε περίπτωση που βρεθεί κάποιος χρήστης θετικός, θα μπορεί ο γιατρός να ενημερώνει σχετικά το λογισμικό της κάρτας του. Οπότε, σε περίπτωση που πλησιάσει κανείς κάποιον χρήστη που είναι θετικός σε covid, να λαμβάνει ανώνυμα ένα μήνυμα ότι έχει έρθει σε κοντινή επαφή με χρήστη με covid, προκειμένου στη συνέχεια να κάνει τον απαιτούμενο έλεγχο, για να διαπιστώσει αν έχει και ο ίδιος προσβληθεί», εξηγεί χαρακτηριστικά ο Δρ. Κουζινόπουλος. https://www.tovima.gr/2020/09/27/science/thessalonikeis-eftiaksan-pocket-i-y/

Η επιτάχυνση του σύμπαντος. Τον Φεβρουάριο του 2018 και επί ένα χρόνο η ερευνητική ομάδα του νομπελίστα Φυσικής Aνταμ Ρις μελετούσε μία ακόμη έκρηξη σουπερνόβα τύπου Ια, η οποία παρατηρήθηκε στον γαλαξία NGC 2525 που βρίσκεται σε απόσταση 70 εκατομμυρίων ετών φωτός προς την κατεύθυνση του αστερισμού της Πρύμνης. Στα τέλη του περασμένου μήνα η ομάδα του Ρις έδωσε στη δημοσιότητα τα αποτελέσματα της έρευνάς της και μία εξαιρετική αλληλουχία φωτογραφιών που παρουσιάζει την εξέλιξη της φωτεινότητας της σουπερνόβα, η οποία στο μέγιστό της έφτασε να είναι πέντε δισεκατομμύρια φορές λαμπρότερη από τον Ηλιο. Η έρευνα της ομάδας του Ρις προσπαθεί να μελετήσει με μεγαλύτερη ακρίβεια τη συμπεριφορά των σουπερνόβα αυτού του τύπου κι εξ αυτού να βγάλει καλύτερα συμπεράσματα για την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας που κάνει το σύμπαν να διαστέλλεται επιταχυνόμενο εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια, αν και μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1990, θεωρούσαμε ότι με την πάροδο του χρόνου η διαστολή του σύμπαντος θα έπρεπε να ελαττωνόταν λόγω της βαρύτητας. Την εποχή εκείνη δύο ερευνητικές ομάδες, το Supernova Cosmology Project με επικεφαλής τον Σολ Περλμάτερ και η High-Z Supernova Search Team με τους Μπράιαν Σμιτ και Aνταμ Ρις, στην προσπάθειά τους να υπολογίσουν τον ρυθμό της ελάττωσης της διαστολής μελετούσαν ένα ιδιαίτερο είδος αστρικών εκρήξεων σουπερνόβα «Τύπου Ια» σε απόμακρους γαλαξίες. Η μελέτη αυτή μας βοηθάει στη μέτρηση των πιο απόμακρων αστρονομικών αποστάσεων, γιατί οι εκρήξεις αυτές εκπέμπουν περισσότερη ενέργεια απ’ ό,τι δισεκατομμύρια άστρα. Εχουν μάλιστα μελετηθεί με τόσο μεγάλη προσοχή, ώστε να είμαστε σήμερα αρκετά βέβαιοι για το απόλυτο μέγεθος της φωτεινότητας που έχουν. Οταν λοιπόν βρίσκουμε τέτοιου είδους εκρήξεις σε απόμακρους γαλαξίες, μπορούμε να μετρήσουμε το φαινόμενο μέγεθός τους και, συγκρίνοντάς το με το απόλυτο μέγεθος του είδους τους, να υπολογίσουμε και την απόστασή τους από εμάς. Σε γενικές γραμμές οι σουπερνόβα «Τύπου Ια» αφορούν άσπρους νάνους σε διπλά ή πολλαπλά συστήματα άστρων, οι οποίοι απορροφούν υλικά από κάποιον συνοδό τους με αποτέλεσμα να υπερβούν το όριο ισορροπίας τους, το οποίο είναι περίπου 1,4 ηλιακές μάζες. Φανταστείτε δηλαδή δύο άστρα σε κοντινή τροχιά, εκ των οποίων το ένα έχει μετατραπεί σε άσπρο νάνο. Με την πάροδο εκατομμυρίων χρόνων οι τροχιές τους θα μικραίνουν όλο και περισσότερο φέρνοντας τα δύο άστρα πιο κοντά. Στο μεταξύ όμως ο συνοδός του άσπρου νάνου συνεχίζει να εξελίσσεται κανονικά και κάποτε θα φτάσει στο στάδιο να μετατραπεί σε κόκκινο γίγαντα. Τότε η βαρυτική δύναμη του άσπρου νάνου θα αρχίσει να έλκει τα εξωτερικά στρώματα του κόκκινου γίγαντα, σχηματίζοντας έτσι γύρω από τον νάνο ένα δίσκο υλικών προσαύξησης, όπως ονομάζεται. Σιγά σιγά τα υλικά του δίσκου αυτού έλκονται από τον νάνο και προστίθενται στη μάζα του. Ετσι, η μάζα του άσπρου νάνου αυξάνεται σταδιακά και όταν ο πυρήνας του υπερβεί τις 1,4 ηλιακές μάζες, ο άσπρος νάνος καταρρέει απότομα, υπερθερμαίνοντας το εσωτερικό του στους 10 δισεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου, με αποτέλεσμα την έκρηξή του. Τα υλικά που διασκορπίζονται στο Διάστημα με ταχύτητα 20.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο εμπλουτίζουν τον διαστρικό χώρο με νεοσχηματισμένα βαρέα χημικά στοιχεία. Οι απόμακρες αυτές αστρικές εκρήξεις σουπερνόβα χρησιμεύουν ως «μονάδες αναφοράς» και ενός είδους κλίμακα αποστάσεων. Ο εντοπισμός των αποστάσεων αυτών μας πληροφορεί ποιος είναι ο ρυθμός της διαστολής του σύμπαντος σε διαφορετικές χρονικές περιόδους της ιστορίας του, κι έτσι οι μελέτες αυτές μας δίνουν τη δυνατότητα να υπολογίσουμε κατά πόσον ο ρυθμός της διαστολής αυτής ελαττώνεται ή επιταχύνεται με το πέρασμα του χρόνου. Στα μέσα της δεκαετίας του 1990 λοιπόν, οι δύο ανεξάρτητες πολυεθνικές ομάδες ερευνητών που αναφέραμε πιο πάνω, στα τρία χρόνια παρατηρήσεων που έκαναν βρήκαν μόνο 42 σουπερνόβα, επειδή τέτοιοι αστέρες εκρήγνυνται μόνο μία φορά κάθε 100 χρόνια μέσα σε ένα γαλαξία. Και άπαξ και συνέλεξαν τα δεδομένα, έκαναν μια επαναστατική ανακάλυψη η οποία έχει έκτοτε επιβεβαιωθεί επανειλημμένως: ότι δηλαδή η διαστολή του σύμπαντος αντί να ελαττώνεται, όπως νομίζαμε, έχει αρχίσει αντίθετα να επιταχύνεται από τότε που το σύμπαν είχε το ήμισυ περίπου της ηλικίας που έχει σήμερα. Για αυτό όλο και πιο πολλοί κοσμολόγοι αντιμετωπίζουν σήμερα την επιτάχυνση αυτή σαν ένα απωθητικό είδος «αντιβαρύτητας», που είναι συνδεδεμένη με την ενεργειακή πυκνότητα του κενού. Της έχουν μάλιστα δώσει κι ένα ιδιαίτερα ευφάνταστο όνομα αποκαλώντας τη «σκοτεινή ενέργεια», η οποία αποτελεί σήμερα το 69% της υλο-ενέργειας που απαιτείται για να γίνει το σύμπαν επίπεδο όπως παρατηρείται ότι είναι. https://physicsgg.me/2020/10/12/%ce%b7-%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%84%ce%ac%cf%87%cf%85%ce%bd%cf%83%ce%b7-%cf%84%ce%bf%cf%85-%cf%83%cf%8d%ce%bc%cf%80%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%bf%cf%82/

Οι «κυνηγοί» των βαρυτικών κυμάτων. Η πρώτη ελληνική πανεπιστημιακή ομάδα που συμμετέχει στο πείραμα Virgo και στην αποστολή LISA. Για πολλούς η απονομή του Νομπέλ Φυσικής του 2020 συμβολίζει το κλείσιμο ενός κύκλου, όσο παράδοξο και αν ακούγεται αυτό όταν μιλάμε για τις μαύρες τρύπες που περισσότερο «ανοίγουν» παρά «κλείνουν». Κι όμως, φέτος, όπως είπε και ο επικεφαλής της επιτροπής του βραβείου, «γιορτάζει ένα από τα πιο εξωτικά σώματα του σύμπαντος». Με το διάσημο βραβείο τιμήθηκαν εξ ημισείας ο σερ Ρότζερ Πενρόουζ, που απέδειξε μαθηματικά την ύπαρξή τους, και οι ερευνητές Ράινχαρτ Γκέντσελ και Αντρια Γκεζ, που προσκόμισαν τις πρώτες αποδείξεις για την ύπαρξη των μελανών οπών. Η επιτροπή της ακαδημίας τίμησε το πείραμα και μετά τη θεωρία. Το 2017 μοιράστηκαν το Νομπέλ Φυσικής οι Ράινερ Βάις, Μπάρι Μπάρις και Κιπ Θορν για την προσφορά τους στην παρατήρηση των βαρυτικών κυμάτων, ενώ φέτος τιμήθηκε ο θεωρητικός τους, κλείνοντας τον κύκλο. Θα λέγαμε ότι διανύουμε μια περίοδο που οι μαύρες τρύπες και η εξερεύνησή τους είναι στο προσκήνιο, σε πολλά επίπεδα: Οι ανιχνευτές Virgo και Ligo εντοπίζουν νέα βαρυτικά κύματα, πέρυσι δημοσιεύτηκε η πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας ενός μακρινού γαλαξία από το πείραμα Event Horizon Telescope και ίσως του χρόνου φωτογραφηθεί και η μελανή οπή του δικού μας γαλαξία, ενώ το μυστήριο που ακόμη καλύπτει τον τρόπο λειτουργίας τους κάνει τη φαντασία συγγραφέων και σεναριογράφων να οργιάζει. Ποιος μπορεί να ξεχάσει την πιο ποπ στιγμή τους, όταν πρωταγωνιστούσαν στην ταινία «Interstellar» του Κρίστοφερ Νόλαν. Η φετινή βράβευση των εξωτικών σωμάτων έφερε χαμόγελα σε επαγγελματίες και ερασιτέχνες που μελετούν τα μυστηριώδη αντικείμενα, αλλά και σε μια ολιγομελή επιστημονική ομάδα του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. «Ο Πενρόουζ μάς έδειξε πώς φθάνεις από ένα άστρο σε μια μαύρη τρύπα και έδωσε το πρώτο κίνητρο για να προχωρήσει η κατασκευή των ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων. Τα πράγματα είναι αλληλένδετα», μας λέει ο καθηγητής Σχετικότητας του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ Νίκος Στεργιούλας. Τα μέλη Ο Νίκος Στεργιούλας και η ομάδα του έχουν έναν παραπάνω λόγο να επιχαίρουν, καθώς από το φετινό καλοκαίρι παρακολουθούν από πολύ κοντά τον χορό των μελανών οπών πάνω στη συμπαντική σκηνή. Με επτά μέλη από το πανεπιστήμιο της Θεσσαλονίκης –τους καθηγητές Ν. Στεργιούλα, Γιώργο Παππά, Αναστάσιο Τέφα, τους υποψήφιους διδάκτορες Π. Ιωσήφ, Π. Νούση, Ν. Φλωρόπουλο και τον μεταδιδακτορικό ερευνητή Ν. Πασσαλή– και τον καθηγητή Φυσικής του ΕΚΠΑ Θεοχάρη Αποστολάτο, η ομάδα αποτελεί τη νεότερη προσθήκη και την πρώτη ελληνική πανεπιστημιακή συμμετοχή που έγινε δεκτή στη μεγάλη ευρωπαϊκή οικογένεια του ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων Virgo. Συναντάμε τον κ. Στεργιούλα στο γραφείο του, στο Αστεροσκοπείο του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, ένα κτίριο του 1957 από τον αρχιτέκτονα Πάτροκλο Καραντινό που ξεχωρίζει στην πανεπιστημιούπολη για τη διπλή σειρά κάθετων πτερυγίων ηλιοπροστασίας που έχει στη δυτική του όψη και τον θόλο του με διάμετρο έξι μέτρων. Από αυτό το μικρό κτίριο και –λόγω κορωνοϊού– από αρκετά ακόμη απομακρυσμένα σημεία, η ομάδα του ΑΠΘ θα ξεκινήσει να αναλύει δεδομένα με την ελπίδα να εντοπίσει το επόμενο μεγάλο κύμα. «Εχουμε εξειδίκευση στην πρόβλεψη και ανάλυση παρατηρήσεων των αστέρων νετρονίου. Οταν συγχωνεύονται δύο αστέρες νετρονίου, μπορούμε να αναλύσουμε τις παρατηρήσεις αυτές με σκοπό να καταλάβουμε τι είναι αυτό που βρίσκεται στο κέντρο αυτών των αστέρων. Ενα από τα άλυτα μυστήρια του σύμπαντος είναι πώς συμπεριφέρεται η ύλη στο κέντρο αυτών των αστέρων και μέχρι να το καταλάβουμε δεν θα υπάρξει πρόοδος στη θεωρητική φυσική υψηλών ενεργειών», μας λέει ο κ. Στεργιούλας, ενώ με την άκρη του ματιού του παρακολουθεί την οθόνη του υπολογιστή του με τους φοιτητές που δίνουν τις εξετάσεις του εξαμήνου από απόσταση. Στις αρχές Σεπτεμβρίου οι επιστήμονες στους δύο ανιχνευτές, Ligo και Virgo, που λειτουργούν σε Αμερική και Ευρώπη, ανακοίνωσαν τη σύγκρουση και συγχώνευση δύο μαύρων τρυπών, των πιο μακρινών και με τη μεγαλύτερη μάζα που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα μέσω των βαρυτικών κυμάτων. «Οι παρατηρήσεις που ανακοινώθηκαν είχαν γίνει πριν μπούμε εμείς στο πείραμα. Δεν συμμετείχαμε εμείς, αλλά όντας μέσα στο Virgo παρακολουθούσαμε την προετοιμασία για την ανακοίνωση και για πρώτη φορά συμμετείχαμε στη χαρά μιας τόσο μεγάλης ανακάλυψης», μας λέει ο καθηγητής. Στο κοντινό μέλλον, εξηγεί, όταν οι ανιχνευτές εξελιχθούν κι άλλο και βελτιωθεί ακόμη περισσότερο η ευαισθησία τους, θα ανιχνεύονται δεκάδες συγκρούσεις αστέρων νετρονίων και ίσως κάποιες από αυτές θα μπορέσουμε να τις δούμε «ζωντανά», δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. «Σε 3 ή 4 χρόνια θα παρατηρούμε τις συγκρούσεις και κάποιες από αυτές θα τις αξιοποιήσουμε για να δούμε τη στιγμή που θα γίνεται η συγχώνευση. Δηλαδή, πρώτα θα ανιχνεύουμε τα βαρυτικά κύματα στο Virgo / Ligo και ύστερα θα ειδοποιούμε τους αστρονόμους ότι επίκειται συγχώνευση για να τη δουν με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία». Η μηχανική μάθηση Η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων, όμως, δεν είναι μόνο υπόθεση των φυσικών. «Μόλις οι ανιχνευτές ξεκινήσουν να λειτουργούν, κατακλύζονται από τεράστιες ποσότητες δεδομένων. Σε αυτόν τον “θόρυβο” που μπορεί να προκαλείται από το Διάστημα, τον φλοιό της Γης ή και τα ίδια τα μηχανήματα, ψάχνουμε να βρούμε ίχνη κυμάτων που ίσως είναι βαρυτικά», μας λέει ο αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Πληροφορικής του ΑΠΘ Αναστάσιος Τέφας, με ειδικότητα στη μηχανική μάθηση. Σε μια διεπιστημονική συνεργασία ο κ. Τέφας, μαζί με διδακτορικούς ερευνητές από τον τομέα της Πληροφορικής, δουλεύει με τους συναδέλφους του από τον τομέα της Φυσικής δημιουργώντας αυτά που θα περιγράφαμε ως εργαλεία για έναν κοινό σκοπό. «Η δική μας δουλειά είναι να κατασκευάσουμε γρήγορους και αποδοτικούς αλγόριθμους που θα καταλαβαίνουν τα βαρυτικά κύματα. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιούμε τεχνικές μηχανικής μάθησης και λογισμικό που μαθαίνει να λύνει προβλήματα», συμπληρώνει ο καθηγητής και προσθέτει ότι η «βουτιά» στην καθαρή επιστήμη δεν είναι πάντα εύκολη υπόθεση. «Στην Πληροφορική ασχολούμαστε κυρίως με εφαρμογές για τον πραγματικό κόσμο, ενώ τα βαρυτικά κύματα αφορούν τον κόσμο που μας περιβάλλει, εξίσου σημαντικά, αλλά που απαιτούν μια άλλη προσέγγιση. Αν πάντως καταφέρουμε να ανιχνεύσουμε γεγονότα στο Διάστημα αναλύοντας τεράστιες ποσότητες δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, τότε ίσως το κάνουμε και στον πραγματικό κόσμο με δεδομένα π.χ. των χρηματαγορών». Σε ένα άλλο επίπεδο, αυτό που αξίζει να παρατηρήσει κανείς σε αυτές τις επιστημονικές ομάδες είναι η διάθεση και η ανάγκη συνεργασίας. Τα μεγάλα προβλήματα της επιστήμης φαίνεται πως πια δεν μπορούν να λυθούν από μια ιδιοφυΐα αλλά από πολλά μυαλά μαζί, ενώ τα «κλειδιά» για την κατανόηση του κόσμου βρίσκονται κρυμμένα σε σειρές αριθμών και δεδομένων. «Εχουμε γίνει κομμάτι μιας παγκόσμιας ομάδας. Είναι αξιοσημείωτο πως τελικά οι άνθρωποι κατάφεραν να οργανωθούν διότι κατάλαβαν ότι δεν λύνεται κάτι μόνο του. Δεν είναι κάτι που το βρίσκεις συχνά στις επιστήμες», σημειώνει. Τα επόμενα χρόνια θα βλέπουμε στα πέρατα του σύμπαντος Με την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων οι επιστήμονες συχνά λένε ότι «ακούνε» το σύμπαν. «Αν το σύμπαν είναι μια ζούγκλα, τα βαρυτικά κύματα είναι ο ήχος που κάνουν το νερό ή τα πουλιά», μας λέει ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Νικόλαος Καρνέσης, ο οποίος ήρθε στο ΑΠΘ για δύο χρόνια από το Εργαστήριο Αστροφυσικής και Κοσμολογίας του Πανεπιστημίου του Παρισιού. Ο κ. Καρνέσης θα δουλέψει με την ερευνητική ομάδα του κ. Στεργιούλα πάνω στην ανάλυση δεδομένων της διαστημικής αποστολής LISA (Laser Interferometer Space Antenna) που οργανώνει ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος για την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων με ανιχνευτές στο Διάστημα το 2034. «Το LISA είναι ένα όργανο που έχει πολλές ομοιότητες με τους ανιχνευτές που βρίσκονται στο έδαφος. Απλώς φανταστείτε αυτούς να τους πηγαίναμε στο Διάστημα για να αυξήσουμε την ευαισθησία τους σε πιο χαμηλές συχνότητες. Ετσι θα δούμε πιο βαριές μαύρες τρύπες να συγχωνεύονται και τις υπερμεγέθεις στα κέντρα των γαλαξιών. Με το LISA θα δούμε κάποιες πηγές βαρυτικών κυμάτων που θα τις πιάσει το Virgo έπειτα από εβδομάδες ή και χρόνια», μας λέει ο κ. Καρνέσης. Αυτή τη στιγμή, μας εξηγούν οι δύο επιστήμονες, η ακρίβεια των οργάνων είναι ακόμη σχετικά χαμηλή. Υπάρχει ένα περιθώριο αβεβαιότητας των μετρήσεων που κυμαίνεται στο 30%, αλλά όσο βελτιώνεται η ευαισθησία των οργάνων το ποσοστό αυτό θα μειώνεται. «Με το LISA και τον διάδοχο του Virgo, το Einstein Telescope, έναν ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων τρίτης γενιάς, θα μπορέσουμε να δούμε κάθε συγχώνευση μελανών οπών μέχρι τα πέρατα του σύμπαντος, θα βλέπουμε τα πάντα», λέει ο κ. Στεργιούλας. Τα επόμενα χρόνια, μας εξηγεί ο καθηγητής, έχοντας συσσωρεύσει πολλές ανιχνεύσεις κυμάτων και σε διαφορετικές αποστάσεις, οι επιστήμονες θα μπορούν να μετρήσουν καλύτερα τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος και να περιγράψουν με ακρίβεια την ιστορία του. Ισως τότε απαντηθούν τα ερωτήματα για τη μάζα στο κέντρο της μαύρης τρύπας, τον ορίζοντα γεγονότων, τη σκοτεινή ενέργεια. Ισως και όχι. Στη μεγάλη επιστημονική οικογένεια που συνεργάζεται για την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων, οι Ελληνες επιστήμονες που εργάζονται στα πανεπιστήμια και στα ερευνητικά κέντρα του εξωτερικού δεν λείπουν. Κάθε άλλο. Παραμένει, ωστόσο, σημαντικό το γεγονός ότι μέσα σε αυτή την οικογένεια υπάρχει η ομάδα ενός ελληνικού πανεπιστημίου. Τι έχει αλλάξει, λοιπόν, στο ΑΠΘ; Τα μνημόνια «Διαχρονικά υπάρχει μια σταθερή αύξηση της εξωστρέφειας στα ελληνικά ΑΕΙ», σχολιάζει ο κ. Στεργιούλας, «αλλά η συγκεκριμένη συνεργασία θα μπορούσε να είχε ξεκινήσει κάποια χρόνια νωρίτερα». Ο λόγος που δεν ξεκίνησε νωρίτερα, συνεχίζει ο καθηγητής, ήταν, όπως πολλά στην Ελλάδα, οικονομικός. «Χρειάζεται να έχεις έναν ελάχιστο αριθμό ατόμων για μια τέτοια συνεργασία και αυτός προέκυψε τα τελευταία δύο χρόνια, μετά το τέλος των μνημονίων, όταν άρχισαν ξανά να διορίζονται καθηγητές στα πανεπιστήμια. Η πρώτη θέση που εγκρίθηκε στο Τμήμα Φυσικής ήταν στο Αστεροσκοπείο, επειδή είχαμε υποστεί μεγάλη μείωση. Η θέση ήταν του κ. Παππά που δουλεύει στα βαρυτικά κύματα και αυτό, με την προσθήκη κι άλλων συναδέλφων, μας έδωσε τη δυνατότητα να εισέλθουμε σε αυτά τα προγράμματα», εξηγεί. Το πόσο πολύ έμοιαζε με μαύρη τρύπα η δεκαετία της οικονομικής κρίσης φαίνεται από κάτι τέτοια παραδείγματα. Ρούφηξε το φως σε όλα τα επίπεδα. Ας ελπίσουμε να μην επαληθευτεί το «παράδοξο της πληροφορίας». https://physicsgg.me/2020/10/11/%ce%bf%ce%b9-%ce%ba%cf%85%ce%bd%ce%b7%ce%b3%ce%bf%ce%af-%cf%84%cf%89%ce%bd-%ce%b2%ce%b1%cf%81%cf%85%cf%84%ce%b9%ce%ba%cf%8e%ce%bd-%ce%ba%cf%85%ce%bc%ce%ac%cf%84%cf%89%ce%bd/

Επιστήμονες υπολόγισαν τη συνολική ποσότητα ύλης στο σύμπαν. Η ακριβής μέτρηση της συνολικής ποσότητας ύλης στο σύμπαν αποτελούσε ανέκαθεν έναν από τους κορυφαίους στόχους της κοσμολογίας- και επιστήμονες στο University of California, Riverside, κατάφεραν να κάνουν ακριβώς αυτό. Σε σχετική έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal οι επιστήμονες διαπιστώνουν πως η ύλη αποτελεί το 31% του συνόλου της ύλης και ενέργειας στο σύμπαν μας, με το υπόλοιπο να αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια. Όπως είπε ο Μοχάμεντ Αμπντουλάχ, τελειόφοιτος του UCR Department of Physics and Astronomy και πρώτος συντάκτης της έρευνας, εάν όλη η ύλη του σύμπαντος ήταν κατανεμημένη ισόποσα στο διάστημα, θα αντιστοιχούσε σε μια μέση πυκνότητα μάζας αντίστοιχη σε έξι άτομα υδρογόνου ανά κυβικό μέτρο. «Ωστόσο, εφόσον γνωρίζουμε ότι το 80% της ύλης είναι στην πραγματικότητα σκοτεινή ύλη, το μεγαλύτερο μέρος αυτής της ύλης αποτελείται όχι από άτομα υδρογόνου, αλλά από ένα είδος ύλης που οι κοσμολόγοι δεν κατανοούν ακόμα». Όπως εξήγησε, μια δοκιμασμένη τεχνική για να διαπιστωθεί η συνολική ποσότητα ύλης στο σύμπαν είναι η σύγκριση του παρατηρηθέντος αριθμού και μάζας συμπλεγμάτων γαλαξιών ανά μονάδα με προβλέψεις από αριθμητικές προσομοιώσεις. Επειδή τα σημερινά συμπλέγματα γαλαξιών έχουν σχηματιστεί από ύλη που κατέρρευσε μέσα σε δισεκατομμύρια χρόνια, κάτω από την ίδια της τη βαρύτητα, ο αριθμός των συμπλεγμάτων που παρατηρούνται σήμερα είναι πολύ «ευαίσθητος» σε κοσμολογικές συνθήκες- και ειδικότερα η συνολική ποσότητα ύλης. «Υψηλότερο ποσοστό ύλης θα είχε ως αποτέλεσμα περισσότερα συμπλέγματα» είπε ο Αμπντουλάχ. «Η πρόκληση για την ομάδα μας ήταν να μετρήσει τον αριθμό των συμπλεγμάτων και μετά να βρει ποια απάντηση ήταν η σωστή. Αλλά είναι δύσκολο να μετρήσουμε τη μάζα οποιουδήποτε συμπλέγματος με ακρίβεια, επειδή η περισσότερη ύλη είναι σκοτεινή, οπότε δεν μπορούμε να τη δούμε με τηλεσκόπια». Για τον σκοπό αυτό οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα ειδικό εργαλείο, το «GalWeight», και το χρησιμοποίησαν σε παρατηρήσεις από το Sloan Digital Sky Survey (SDSS) για τη δημιουργία του GalWCat19- ενός δημόσια διαθέσιμου καταλόγου συμπλεγμάτων γαλαξιών. Εν τέλει σύγκριναν τον αριθμό των συμπλεγμάτων στον κατάλογο με προσομοιώσεις για να συμπεράνουν τη συνολική ποσότητα ύλης στο σύμπαν. Συγκρίνοντας τις μετρήσεις με αυτές άλλων ομάδων, που χρησιμοποιούσαν διαφορετικές τεχνικές, η ομάδα του UCR ήταν σε θέση να υπολογίσει την καλύτερη συνδυαστική τιμή, καταλήγοντας στο συμπέρασμα πως η ύλη αποτελεί το 31.5±1.3% της συνολικής ποσότητας ύλης και ενέργειας στο σύμπαν. https://physicsgg.me/2020/09/30/%ce%b5%cf%80%ce%b9%cf%83%cf%84%ce%ae%ce%bc%ce%bf%ce%bd%ce%b5%cf%82-%cf%85%cf%80%ce%bf%ce%bb%cf%8c%ce%b3%ce%b9%cf%83%ce%b1%ce%bd-%cf%84%ce%b7-%cf%83%cf%85%ce%bd%ce%bf%ce%bb%ce%b9%ce%ba%ce%ae-%cf%80/

Υπάρχουν κοσμικές χορδές; Tα δεδομένα του Παρατηρητηρίου ΝανοΧερτς Βαρυτικών Κυμάτων της Βόρειας Αμερικής (NANOGrav) μπορεί να περιέχουν ενδείξεις ύπαρξης κοσμικών χορδών. Στην δημοσίευση με τίτλο «Has NANOGrav found first evidence for cosmic strings?», https://arxiv.org/abs/2009.06607 εξετάζεται η πιθανότητα τα δεδομένα του πειράματος NANOGrav να περιέχουν βαρυτικό σήμα σε συχνότητες nano-Hertz που προκαλείται από κοσμικές χορδές που δημιουργήθηκαν στις πρώτες στιγμές της δημιουργίας του σύμπαντος. Οι ερευνητές Simone Blasi, Vedran Brdar, και Kai Schmitz υποστηρίζουν ότι μια στοχαστική διαδικασία που παρατηρήθηκε στα δεδομένα 12,5 ετών του NANOGrav θα μπορούσε να οφείλεται σε βαρυτικά κύματα που παρήγαγε ένα δίκτυο κοσμικών χορδών. Οι κοσμικές χορδές είναι σαν τις χορδές που συνθέτουν τα στοιχειώδη σωματίδια αλλά τεντωμένες σε «κοσμικά μήκη» – και περιγράφονται με τα ίδια μαθηματικά των στοιχειωδών χορδών. Οι κινήσεις αυτών των τεραστίων διαστάσεων χορδών θα μπορούσαν να δημιουργήσουν βαρυτικά κύματα ανιχνεύσιμα στη Γη. Οι Blasi et al ισχυρίζονται πως είναι δυνατή η εκτίμηση των βασικών χαρακτηριστικών των κοσμικών χορδών μέσα από τα δεδομένα του πειράματος του NANOGrav, εφόσον αυτά περιέχουν βαρυτικά σήματα που οφείλονται στις κοσμικές χορδές. Πριν από 20 χρόνια είχε ο προταθεί η μοναδική πιθανή παρατήρηση κοσμικής χορδής που έφερε το όνομα CSL-1, αλλά αργότερα αποδείχθηκε πως επρόκειτο λάθος ερμηνεία. Τώρα βλέπουμε για άλλη μια φορά ότι πειραματικά δεδομένα θα μπορούσαν να υποστηρίξουν την θεωρία των χορδών, κάτι βέβαια που θα κάνει έξαλλους τους αρνητές της – οι οποίοι υποστηρίζουν ότι δεν πρόκειται απλά για μια λάθος θεωρία, αλλά … not even wrong. https://physicsgg.me/2020/09/24/%cf%85%cf%80%ce%ac%cf%81%cf%87%ce%bf%cf%85%ce%bd-%ce%ba%ce%bf%cf%83%ce%bc%ce%b9%ce%ba%ce%ad%cf%82-%cf%87%ce%bf%cf%81%ce%b4%ce%ad%cf%82/

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

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

Πυρηνική Σύντηξη: Ένας ήλιος σε «κουτί» που παράγει ρεύμα. Το ηλεκτρικό ρεύµα είναι παντού: από τις συσκευές στα σπίτια µας έως το…. πλάσµα που τροφοδοτεί τις αντιδράσεις σύντηξης και πιθανώς τα τεράστια κοσµικά µαγνητικά πεδία. Αυτό τουλάχιστον υποστηρίζουν επιστήµονες στο εργαστήριο Φυσικής Πλάσµατος του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, οι οποίοι διαπίστωσαν ότι τα ηλεκτρικά ρεύµατα µπορούν να σχηµατιστούν µε τρόπους που δεν ήταν γνωστοί προηγουµένως. Η νέα ανακάλυψη θα µπορούσε να λύσει τα χέρια των ερευνητών στην προσπάθειά τους να «ανάψουν» τους αντιδραστήρες σύντηξης, λύνοντας οριστικά το ενεργειακό πρόβληµα. Τι είναι, όµως, η τεχνολογία πυρηνικής σύντηξης; Με απλά λόγια, η αναπαραγωγή των διαδικασιών που διατηρούν στη ζωή κάθε άστρο, όπως τον Ηλιο. Στο εσωτερικό του άστρου µας κάθε δευτερόλεπτο που περνά 620 εκατοµµύρια τόνοι ατόµων υδρογόνου συντήκονται υπό συνθήκες τεράστιας πίεσης και θερµοκρασίας -που φτάνει τα 15 εκατοµµύρια βαθµούς Κελσίουκαι παράγουν 606 εκατοµµύρια µετρικούς τόνους ηλίου. Η διαδικασία αυτή έχει ως αποτέλεσµα την απελευθέρωση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας, που κρατά το άστρο µας «ζωντανό». Η πυρηνική σύντηξη είναι πρακτικά το αντίθετο της σχάσης, της διαδικασίας που χρησιµοποιείται στα πυρηνικά όπλα και τους υφιστάµενους αντιδραστήρες, η οποία συνοδεύεται από την παραγωγή σηµαντικών ποσοτήτων από ραδιενεργά απόβλητα. Οι προσπάθειες για τη δηµιουργία ενός «ήλιου σε κουτί» ξεκίνησαν τη δεκαετία του 1950, ωστόσο ακόµα δεν έχουν καρποφορήσει. Οι υφιστάµενες διατάξεις πυρηνικής σύντηξης δεν µπορούν να συντηρήσουν τη διαδικασία πέρα από µερικά κλάσµατα του δευτερολέπτου. Επιπλέον, η ενέργεια που καταναλώνουν είναι µεγαλύτερη από αυτή που παράγουν. Σαν κύμα στη θάλασσα Τα απρόσµενα ρεύµατα που παρατήρησαν οι επιστήµονες εµφανίζονται στο πλάσµα εντός εγκαταστάσεων σύντηξης, που είναι γνωστές ως αντιδραστήρες Τokamak. Τα ρεύµατα δηµιουργούνται όταν ένας συγκεκριµένος τύπος ηλεκτροµαγνητικού κύµατος, όπως αυτός που εκπέµπεται στους φούρνους µικροκυµάτων, αναδύεται στιγµιαία. Αυτό το κύµα ωθεί τα ήδη κινούµενα ηλεκτρόνια, όπως η θάλασσα σπρώχνει τις σανίδες του σερφ. Ωστόσο οι συχνότητες αυτών των κυµάτων έχουν σηµασία. Οταν η συχνότητα είναι υψηλή, το κύµα κάνει κάποια ηλεκτρόνια να κινηθούν προς τα εµπρός και άλλα προς τα πίσω. Οι δύο κινήσεις αλληλοακυρώνονται και δεν προκύπτει ρεύµα. Ωστόσο, όταν η συχνότητα είναι χαµηλή, τα κύµατα ωθούν προς τα εµπρός τα ηλεκτρόνια και προς τα πίσω τους ατοµικούς πυρήνες – ιόντα, δηµιουργώντας ηλεκτρικό ρεύµα. Οι ερευνητές διαπίστωσαν πως µπορούν να δηµιουργούν τέτοια ρεύµατα, όταν το χαµηλής συχνότητας κύµα ανήκει σε µια συγκεκριµένη κατηγορία (ακουστικό κύµα ιόντων, ion acoustic wave) και προσοµοιάζει µε τα ηχητικά κύµατα του αέρα. Η σηµασία αυτής της ανακάλυψης ξεπερνά τα όρια του εργαστηρίου και απλώνεται µέχρι τον κοσµικό ιστό του Σύµπαντος. Υπάρχουν µαγνητικά πεδία σε διαφορετικές κλίµακες στο Σύµπαν, που δεν ξέρουµε πώς ακριβώς προέκυψαν. Σύµφωνα µε τους ερευνητές, ο µηχανισµός που ανακάλυψαν θα µπορούσε να είχε βοηθήσει στη δηµιουργία κοσµικών µαγνητικών πεδίων. Οι προσπάθειες για την επίτευξη πυρηνικής σύντηξης επιταχύνονται. Τον περασµένο Ιούλιο το µεγαλύτερο έργο πυρηνικής σύντηξης στον κόσµο ξεκίνησε την πενταετή φάση συναρµολόγησης στη Νότια Γαλλία. Πρόκειται για τον αντιδραστήρα ITER, µια επένδυση 20 δισ. ευρώ που θα αντιγράψει τις αντιδράσεις που τροφοδοτούν τον Ηλιο και φιλοδοξεί να αποδείξει ότι η σύντηξη µπορεί να λειτουργήσει σε εµπορική κλίµακα. Εκατοµµύρια εξαρτήµατα θα χρησιµοποιηθούν για τη συναρµολόγηση του γιγαντιαίου αντιδραστήρα, ο οποίος θα ζυγίζει 23.000 τόνους. Σχεδόν 3.000 τόνοι υπεραγώγιµων µαγνητών, µερικοί βαρύτεροι από ένα επιβατικό αεροσκάφος, θα συνδεθούν µε 200 χιλιόµετρα υπεραγώγιµων καλωδίων, όλα σε περιβάλλον -269 βαθµών Κελσίου, το µεγαλύτερο κρυογονικό εργοστάσιο στον κόσµο. Το έργο έχει χαρακτηριστεί η πιο περίπλοκη µηχανική προσπάθεια στην ιστορία του κόσµου. | Οπως οι συµβατικοί αντιδραστήρες πυρηνικής σχάσης, η ίδια η διαδικασία δεν παράγει διοξείδιο του άνθρακα που ευθύνεται για το φαινόµενο του θερµοκηπίου. Οι αντιδραστήρες σύντηξης δεν κινδυνεύουν να «λιώσουν», ενώ επιπλέον παράγουν πολύ λιγότερα ραδιενεργά απόβλητα. O ITER θα είναι o πρώτος αντιδραστήρας που θα επιτύχει «αυτοσυντηρούµενη» σύντηξη και αναµένεται να παράγει δέκα φορές περισσότερη θερµότητα από αυτή που θα καταναλώνει, πολύ περισσότερο από οποιαδήποτε προηγούµενη προσπάθεια. Θα χρησιµοποιήσει επίσης σηµαντική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας όταν λειτουργεί για να τροφοδοτήσει τους υπεραγώγιµους µαγνήτες που κρατάνε το πλάσµα υπό έλεγχο. Ο Bezos και το έπαθλο Tο «στοίχηµα», λοιπόν, της πυρηνικής σύντηξης όχι µόνο δεν έχει χαθεί, αλλά οι τεχνολογικές εξελίξεις το επαναφέρουν δυναµικά στο προσκήνιο. Γι’ αυτό και δεν είναι λίγοι αυτοί που δείχνουν διατεθειµένοι να ποντάρουν σε αυτό, µε την προοπτική ασύλληπτων µελλοντικών αποδόσεων. Η πιο χαρακτηριστική περίπτωση είναι η επένδυση ύψους 127 εκατ. δολαρίων του Τζεφ Μπέζος της Amazon στη startup General Fusion, µια εταιρεία που προσπαθεί να φτιάξει τον δικό της αντιδραστήρα Tokamak. Οσο για το έπαθλο για όποιον κόψει πρώτος το νήµα σε αυτόν τον αγώνα για «καθαρή πυρηνική ενέργεια», εκτιµήσεις το ανεβάζουν στο αστρονοµικό ποσό των 10 τρισ. δολαρίων. https://physicsgg.me/2020/09/28/%cf%80%cf%85%cf%81%ce%b7%ce%bd%ce%b9%ce%ba%ce%ae-%cf%83%cf%8d%ce%bd%cf%84%ce%b7%ce%be%ce%b7-%ce%ad%ce%bd%ce%b1%cf%82-%ce%ae%ce%bb%ce%b9%ce%bf%cf%82-%cf%83%ce%b5-%ce%ba%ce%bf%cf%85%cf%84%ce%af/

Τα άστρα που … φιλιούνται Υπάρχουν πολλά διπλά αστρικά συστήματα, όπου το μικρότερο άστρο έλκει αέρια από τις εξωτερικές στοιβάδες του μεγαλύτερου συνοδού του. Σ’ αυτή την περίπτωση, αντιθέτως, τα δύο άστρα έχουν σχεδόν την ίδια μάζα, γι’ αυτό και δεν απορροφά κάποιο από αυτά ύλη από τις εξωτερικές στοιβάδες του άλλου, αλλά απ’ ό,τι φαίνεται μοιράζονται από κοινού ένα μέρος από τα υλικά που τα απαρτίζουν. Σύμφωνα με τις θεωρητικές προβλέψεις των αστρονόμων, υπάρχουν δύο πιθανά σενάρια, όσον αφορά στην μελλοντική εξέλιξη αυτού του συστήματος. Το πρώτο από αυτά αφορά στην συγχώνευση των δύο άστρων σε ένα ταχύτατα περιστρεφόμενο γιγάντιο άστρο, το οποίο, εάν διατηρήσει την ταχύτατη επιστροφή του, ενδέχεται να τελειώσει την ζωή του σε μία έκλαμψη ακτίνων γ μεγάλης διάρκειας, που συγκαταλέγεται ανάμεσα στα βιαιότερα και πλέον ενεργητικά φαινόμενα που μπορούν να εκδηλωθούν στο Σύμπαν. Σύμφωνα με το δεύτερο σενάριο, κάθε άστρο του συστήματος θα τελειώσει την ζωή του με μία έκρηξη σουπερνόβα, αφήνοντας ως λείψανο από μία μαύρη τρύπα, που σημαίνει ότι το σύστημα αυτό θα μετατραπεί σε ένα διπλό σύστημα μαύρων τρυπών. Στην φωτογραφία καλλιτεχνική αναπαράσταση του διπλού αστρικού συστήματος VFTS 352, περίπου 160.000 έτη φωτός μακριά, στο νεφέλωμα Ταραντούλα. Το νεφέλωμα αυτό είναι η πιο ενεργή περιοχή αστρογένεσης στο κοντινό μας Σύμπαν και βρίσκεται στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, έναν γειτονικό μας μικρό και ακανόνιστο γαλαξία. Το σύστημα VFTS 352 αποτελείται από δύο νεαρά, υπέρθερμα και μεγάλης μάζας άστρα, που βρίσκονται τόσο κοντά το ένα στο άλλο, ώστε η επιφάνεια του ενός αγγίζει ή επικαλύπτει την επιφάνεια του άλλου! Όπως υπολογίστηκε, το κέντρο του κάθε άστρου απέχει από το άλλο μόλις 12 εκατ. km (δηλ. περίπου 17 φορές την ακτίνα του Ήλιου). Πρόκειται για το θερμότερο και με την μεγαλύτερη μάζα αστρικό σύστημα, τα άστρα του οποίου «αγγίζουν» το ένα το άλλο, και ανακαλύφθηκε από διεθνή ομάδα αστρονόμων το 2015. Όπως υπολογίστηκε, το σύνολο της μάζας των δύο άστρων είναι 57 φορές μεγαλύτερο από την μάζα του Ήλιου, ενώ οι επιφανειακές τους θερμοκρασίες υπερβαίνουν τους 40.000 °C. https://physicsgg.me/2020/09/28/%cf%84%ce%b1-%ce%ac%cf%83%cf%84%cf%81%ce%b1-%cf%80%ce%bf%cf%85-%cf%86%ce%b9%ce%bb%ce%b9%ce%bf%cf%8d%ce%bd%cf%84%ce%b1%ce%b9/

Stephenson 2-18: ένα από τα μεγαλύτερα άστρα του σύμπαντος Το άστρο Stephenson 2-18 (συντομογραφικά St2-18) είναι ένας ερυθρός υπεργίγαντας στον αστερισμό της Ασπίδος. Απέχει 20000 έτη φωτός από τη Γη. Η ακτίνα του είναι 2150 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου και αν τοποθετηθεί στο κέντρο του ηλιακού μας συστήματος θα φτάσει μέχρι την τροχιά του Κρόνου. Ανακαλύφθηκε από τον Αμερικανό αστρονόμο Charles Bruce Stephenson το 1990: https://physicsgg.me/2020/09/27/stephenson-2-18-%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%ce%b1%cf%80%cf%8c-%cf%84%ce%b1-%ce%bc%ce%b5%ce%b3%ce%b1%ce%bb%cf%8d%cf%84%ce%b5%cf%81%ce%b1-%ce%ac%cf%83%cf%84%cf%81%ce%b1-%cf%84%ce%bf%cf%85-%cf%83%cf%8d%ce%bc/

Οι τελευταίες στιγμές ενός άστρου που καταστρέφεται από μια μαύρη τρύπα. Μία σπάνια έκλυση φωτός, που εξέπεμψε ένα άστρο καθώς «καταβροχθιζόταν» από μια κολοσσιαία μαύρη τρύπα, εντοπίστηκε από επιστήμονες που χρησιμοποιούσαν τηλεσκόπια ανά τον κόσμο. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως «tidal disruption event» και είναι η πλησιέστερη έκλαμψη τέτοιου είδους που έχει καταγραφεί ποτέ. Προκαλείται όταν ένα άστρο περνά πολύ κοντά από μια μαύρη τρύπα και η τεράστια βαρυτική της έλξη το κομματιάζει σε λεπτές λωρίδες υλικού- μια διαδικασία που είναι γνωστή ως «spaghettification» (μετατροπή σε σπαγκέτι). Κατά τη διαδικασία αυτή μέρος του υλικού πέφτει στη μαύρη τρύπα, εκλύοντας μια φωτεινή έκλαμψη ενέργειας, την οποία οι αστρονόμοι μπορούν να εντοπίσουν. Αυτά τα φαινόμενα είναι σπάνια και δεν μπορούν πάντοτε να μελετώνται εύκολα, επειδή παρεμβάλλονται σκόνη και συντρίμμια. Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων, της οποίας ηγήθηκαν ερευνητές του University of Birmingham, ήταν σε θέση να μελετήσει το συμβάν αυτό με άνευ προηγουμένου λεπτομέρεια, επειδή εντοπίστηκε λίγο πριν την καταστροφή του άστρου. Χρησιμοποιώντας το Very Large Telescope και το New Technology Telescope, το διεθνές δίκτυο τηλεσκοπίων του Las Cumbres Observatory και το Neil Gehrels Swift Observatory, οι επιστήμονες ήταν σε θέση να παρατηρήσουν την έκλαμψη, στην οποία δόθηκε το όνομα AT2019qiz, σε μια περίοδο έξι μηνών, καθώς γινόταν φωτεινότερη και μετά έχανε τη λαμπρότητά της. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. «Μπορέσαμε να διερευνήσουμε με λεπτομέρεια τι συμβαίνει όταν ένα άστρο “τρώγεται” από ένα τέτοιο θηρίο» είπε ο Ματ Νίκολ, ερευνητής της Royal Astronomical Society στο University of Birmingham- με τη Σαμάθα Όουτς, επίσης του ίδιου πανεπιστημίου, να σημειώνει πως όταν μια μαύρη τρύπα «καταπίνει» ένα άστρο, μπορεί να εκτοξεύσει με μεγάλη δύναμη υλικό προς τα έξω, το οποίο παρεμβάλλεται και εμποδίζει την καθαρή και ακριβή παρατήρηση. «Αυτό συμβαίνει επειδή η ενέργεια που απελευθερώνεται καθώς η μαύρη τρύπα “τρώει” αστρική ύλη διώχνει τα υπολείμματα του άστρου έξω». Στην περίπτωση του AT2019qiz, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να αντιληφθούν το φαινόμενο αρκετά νωρίς ώστε να παρατηρήσουν τη διαδικασία στο σύνολό της, καθώς εντοπίστηκαν γρήγορα εκπομπές από αυτό, μετά την καταστροφή του άστρου. «Οι παρατηρήσεις έδειξαν πως το άστρο είχε περίπου την ίδια μάζα με τον ήλιο μας, και ότι έχασε περίπου τη μισή αυτής από τη μαύρη τρύπα- που έχει ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη μάζα» είπε ο Νίκολ. https://www.naftemporiki.gr/story/1645754/oi-teleutaies-stigmes-enos-astrou-pou-katastrefetai-apo-mia-mauri-trupa

Η πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας ως ταινία. Τον Απρίλιο του 2019 οι αστρονόμοι ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να φωτογραφίσουν για πρώτη φορά μια μαύρη τρύπα. Για να ακριβολογούμε, απεικόνισαν αυτό που υπάρχει γύρω από την μαύρη τρύπα, αφού οι μαύρες τρύπες είναι στην πραγματικότητα αόρατες, καθώς απορροφούν οτιδήποτε εντός τους, ακόμη και το φως. Τώρα, οι αστρονόμοι συνδυάζοντας τα παρατηρησιακά δεδομένα από το 2009 έως το 2017 με ένα μαθηματικό μοντέλο βασισμένο στην εικόνα του 2009, δημιούργησαν μια «ταινία» που δείχνει την εξέλιξη του περιβάλλοντος της μαύρης τρύπας με την πάροδο των ετών καθώς η βαρύτητά της αναδεύει την ύλη που την περιβάλει. διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες: 1. The first-ever image of a black hole is now a movie 2. Monitoring the Morphology of M87* in 2009–2017 with the Event Horizon Telescope https://physicsgg.me/2020/09/23/%ce%b7-%cf%80%cf%81%cf%8e%cf%84%ce%b7-%ce%b5%ce%b9%ce%ba%cf%8c%ce%bd%ce%b1-%ce%bc%ce%b9%ce%b1%cf%82-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81%ce%b7%cf%82-%cf%84%cf%81%cf%8d%cf%80%ce%b1%cf%82-%cf%89%cf%82-%cf%84%ce%b1/

Τι θα συμβεί αν πέσουμε μέσα σε μια μαύρη τρύπα; Τι θα συμβεί αν πέσουμε μέσα σε μια μαύρη τρύπα; Μια ομάδα επιστημόνων επιχείρησε εξετάζοντας όλα τα ενδεχόμενα να δώσει απαντήσεις στο ερώτημα. Έτσι, ξεκινούν από το γεγονός ότι οι νόμοι της φυσικής, όπως τους γνωρίζουμε, σε μια μαύρη τρύπα ανατρέπονται. O Αϊνστάιν μας δίδαξε ότι η βαρύτητα είναι αυτή που περιβάλλει το διάστημα, με αποτέλεσμα να δημιουργεί καμπύλες. Όταν ένα αστέρι σβήσει μπορεί να δημιουργήσει ένα σημείο στο διάστημα με υπερβολική πυκνότητα, αλλάζοντας τη "μορφολογία" του διαστήματος και τις ισορροπίες που επικρατούν. Έτσι, υποστηρίζουν πως δημιουργούνται κενά στον χωροχρόνο και το βαρυτικό πεδίο σε αυτά τα κενά είναι τόσο ισχυρό που το φως απορροφάται με αποτέλεσμα να δημιουργούνται οι μαύρες τρύπες. Επομένως, οι επιστήμονες εικάζουν πως προχωρώντας βαθύτερα στη μαύρη τρύπα η καμπύλη που δημιουργείται από την ισχυρή της βαρύτητα όλο και συγκλίνει μέχρι το κέντρο της. Μάλιστα, τονίζουν πως στο εσωτερικό της ο χρόνος παγώνει και δεν ισχύει κανένας νόμος της φυσικής. Επομένως, αν κάποιος εισέλθει σε μια μαύρη τρύπα ο χρόνος που θα χρειαστεί για να το καταφέρει είναι πολλαπλάσιος του ταξιδιού στο διάστημα, αυτό επειδή, όπως προαναφέρθηκε, ο χρόνος στο εσωτερικό της παγώνει. Έτσι, σε αντίθεση με τις ταινίες επιστημονικής φαντασίας, που οι ήρωες χάνονται στην αχανή έκταση των μαύρων τρυπών με ταχύτητα φωτός, στην πραγματικότητα κάτι τέτοιο απαιτεί πολύ περισσότερο χρόνο. Παράλληλα, υποστηρίζουν πως όταν ο άνθρωπος ή το αντικείμενο όταν πλησιάζουν στον ορίζοντα της τρύπας "παγώνουν", μένουν ακίνητοι για αρκετή ώρα, μέχρι που η υψηλή θερμοκρασία τα μετατρέπει σε τέφρα και τα ενσωματώνει στη μαύρη τρύπα. Τέλος, τονίζουν πως όταν εισέλθει κάποιος ή κάτι σε μια μαύρη τρύπα είναι αδύνατο να διασωθεί, παρά την απελπιστικά χαμηλή ταχύτητα εισόδου, χάρη στην ισχυρή βαρυτική της δύναμη. Παράλληλα, τονίζεται πως η επιστημονική ομάδα του Πανεπιστημίου του New Jersey συνεχίζει τις έρευνες, ενώ ζητά τη συνδρομή της NASA, προκειμένου να χυθεί φως στη μυστηριώδη ύπαρξη των μαύρων τρυπών. https://www.pronews.gr/epistimes/diastima/917283_ti-tha-symvei-pesoyme-mesa-se-mia-mayri-trypa-oi-epistimones-lynoyn-tin

Εντοπίστηκαν γαλαξίες «παγιδευμένοι στο δίχτυ» μιας γιγαντιαίας μαύρης τρύπας. Έξι γαλαξίες γύρω από μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα εντόπισαν αστρονόμοι με τη βοήθεια του VLT (Very Large Telescope) του ESO (European Southern Observatory). Πρόκειται για την πρώτη φορά που εντοπίζεται ένας τόσο «κλειστός» σχηματισμός, ο οποίος φαίνεται να έλαβε χώρα λίγο μετά το Big Bang (όταν το σύμπαν μας είχε ηλικία λίγο μικρότερη του ενός δισεκατομμυρίου ετών), και το εύρημα αυτό βοηθά στο να γίνει κατανοητό πώς σχηματίστηκαν και έφτασαν στο μέγεθός τους γιγαντιαίες μαύρες τρύπες όπως αυτή που υπάρχει στο κέντρο του γαλαξία μας. Η ανακάλυψη αυτή υποστηρίζει τη θεωρία πως μαύρες τρύπες μπορούν να αναπτύσσονται ταχύτατα εντός μεγάλων δομών σε σχήμα «διχτυού/ ιστού», που περιλαμβάνουν μεγάλες ποσότητες αερίων. «Η έρευνα αυτή ωθήθηκε κυρίως από την επιθυμία να κατανοήσουμε κάποια από τα πιο προκλητικά αστρονομικά αντικείμενα- γιγαντιαίες μαύρες τρύπες στο πρώιμο σύμπαν. Αυτά είναι ακραία συστήματα και ως τώρα δεν είχαμε καλή εξήγηση για την ύπαρξή τους» είπε ο Μάρκο Μινιόλι, αστρονόμος στο INAF (Εθνικό Ινστιτούτο Αστροφυσικής) στη Μπολόνια της Ιταλίας και επικεφαλής ερευνητής νέας μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Astronomy and Astrophysics. Οι νέες παρατηρήσεις μέσω του VLT αποκάλυψαν γαλαξίες γύρω από μια τεράστια μαύρη τρύπα, όλοι ευρισκόμενοι σε ένα κοσμικό «ιστό αράχνης» μεγέθους 300 φορές μεγαλύτερου από αυτό του γαλαξία μας. «Τα νήματα του κοσμικού ιστού είναι σαν τους ιστούς μιας αράχνης» εξηγεί ο Μινιόλι. «Οι γαλαξίες βρίσκονται και αναπτύσσονται εκεί που συναντώνται τα νήματα, και ροές αερίων- διαθέσιμων για να τροφοδοτούν τόσο τους γαλαξίες όσο και την κεντρική γιγαντιαία μαύρη τρύπα- μπορούν να ρέουν κατά μήκος των νημάτων». Το φως από αυτή τη γιγαντιαία αραχνοειδή δομή, με τη μαύρη της τρύπα, μάζας που αντιστοιχεί σε ένα δισεκατομμύριο ήλιους, έφτασε σε εμάς από μια εποχή που το σύμπαν ήταν «μόλις» 0,9 δισ. ετών. «Η δουλειά μας συμπληρώνει ένα σημαντικό κομμάτι σε ένα σε μεγάλο βαθμό ανολοκλήρωτο παζλ, που έχει να κάνει με τον σχηματισμό και την ανάπτυξη τέτοιων ακραίων, αλλά σχετικά άφθονων, αντικειμένων τόσο σύντομα μετά το Big Bang» είπε ο Ρομπέρτο Γίλι, επίσης αστρονόμος του INAF, αναφερόμενος στις γιγαντιαίες μαύρες τρύπες. Οι πρώτες μαύρες τρύπες, που θεωρείται πως σχηματίστηκαν από την κατάρρευση των πρώτων άστρων, πρέπει να αναπτύχθηκαν πολύ γρήγορα για να φτάσουν σε μάζες του ενός δισεκατομμυρίου ήλιων μέσα στα πρώτα 0,9 δισεκατομμύρια χρόνια της ζωής του σύμπαντος. Ωστόσο οι αστρονόμοι δυσκολεύονται να εξηγήσουν πώς επαρκώς μεγάλες ποσότητες «καυσίμου» θα ήταν διαθέσιμες για να επιτρέψουν σε αυτά τα αντικείμενα να αυξηθούν σε τόσο μεγάλα μεγέθη σε τόσο μικρό χρονικό διάστημα. Η νεοανακαλυφθείσα δομή παρέχει μια πιθανή εξήγηση: Ο «ιστός αράχνης» και οι γαλαξίες εντός του περιέχουν αρκετά αέρια για να παρέχουν το καύσιμο που χρειάζεται η κεντρική μαύρη τρύπα για να εξελιχθεί γρήγορα σε ένα κολοσσιαίο γίγαντα. Ωστόσο πώς μπορεί να σχηματίστηκαν εξαρχής τόσο μεγάλες αραχνοειδείς δομές; Οι αστρονόμοι θεωρούν πως «κλειδί» για αυτό είναι τεράστια «στεφάνια» μυστηριώδους σκοτεινής ύλης. Οι γιγαντιαίες αυτές περιοχές αόρατης ύλης θεωρείται πως προσελκύουν μεγάλες ποσότητες αερίου στο πρώιμο σύμπαν- μαζί, τα αέρια και η αόρατη σκοτεινή ύλη συνθέτουν τις αραχνοειδείς δομές όπου μπορούν να εξελίσσονται γαλαξίες και μαύρες τρύπες. https://www.naftemporiki.gr/story/1642093/entopistikan-galaksies-pagideumenoi-sto-dixtu-mias-gigantiaias-mauris-trupas

«Ο Χοντρός»: ένα από τα μεγαλύτερα γαλαξιακά σμήνη. Περίπου 7,2 δισ. έτη φωτός μακριά βρίσκεται το μεγαλύτερο, το θερμότερο, αλλά και το πιο φωτεινό στις ακτίνες Χ γαλαξιακό σμήνος που έχει ως τώρα εντοπιστεί σε τέτοιες ή μεγαλύτερες αποστάσεις. Εξαιτίας, μάλιστα, της τεράστιας ποσότητας ύλης που εμπεριέχει, οι αστρονόμοι το αποκαλούν χαϊδευτικά «El Gordo», που στα ισπανικά σημαίνει «ο Χοντρός». Το 2012, αστρονομικές παρατηρήσεις με την βοήθεια των τηλεσκοπίων VLT και ACT του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου ESO στην Χιλή, καθώς και του διαστημικού τηλεσκοπίου Chandra της NASA, έδειξαν ότι «ο Χοντρός» αποτελείται στην ουσία από δύο γαλαξιακά σμήνη, τα οποία συγκρούονται με ταχύτητα εκατομμυρίων km/h. Δύο χρόνια αργότερα, ομάδα αστρονόμων υπολόγισε με την βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble ότι «ο Χοντρός» εμπεριέχει την μάζα 3 τετράκις εκατομμυρίων (3x1015) άστρων σαν τον Ήλιο, δηλαδή περίπου 2.000 φορές μεγαλύτερη από την μάζα του Γαλαξία μας. Τα γαλαξιακά σμήνη είναι οι μεγαλύτερες δομές στο Σύμπαν, οι οποίες μπορούν και διατηρούν την συνοχή τους χάρη στην αμοιβαία βαρυτική έλξη μεταξύ των γαλαξιών που τα απαρτίζουν. https://www.scoop.it/topic/physicists-and-physics/p/4121062412/2020/09/30/-

Σταμάτης Κριμιζής: «Όλα σε μια ζωή» Το «Όλα σε μια ζωή» είναι ο τίτλος της βιογραφίας του Σταμάτη Κριμιζή, ενός ανθρώπου που η εξιστόρησης της ζωής του «τυχαίνει» να περιγράφει την ιστορία της επιστήμης του Διαστήματος, στο μεγαλύτερο μέρος της συμμετέχει ενεργά και ο ίδιος. Τυχαίνει; Όχι βέβαια, η τύχη είναι κάτι σύνθετο όπως θα μου πει στη συζήτησή μας. Κι ας έφυγε 18 χρονών το 1956 από τη Χίο για να βρεθεί λίγα χρόνια αργότερα στην Αϊόβα, το 1964, να κατασκευάζει στο μεταπτυχιακό του το πρώτο του όργανο για την πρωτοπόρα τότε εξερεύνηση του Άρη με το διαστημόπλοιο Mariner-4. Διαβάζοντας τη σύνοψη του βιογραφικού του σε πιάνει δέος. Είναι ο μόνος επιστήμονας που έχει συμμετάσχει σε αποστολές προς όλους τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, σημαντικό στέλεχος του διαστημικού προγράμματος των ΗΠΑ, επικεφαλής επιστήμονας και αργότερα διευθυντής στη Διοίκηση Διαστήματος στο φημισμένο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής (APL) του Πανεπιστημίου Johns Hopkins. Έχει στο ενεργητικό του 600 επιστημονικές δημοσιεύσεις, έχει συμμετάσχει σε 23 αποστολές της NASA (από τους επικεφαλής στις αποστολές των δύο Voyager και του Cassini/Huygens) και του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), έχει τιμηθεί με το ύψιστο βραβείο της NASA. Στο Γραφείο Διαστημικής Έρευνας και Τεχνολογίας της Ακαδημίας Θετικών Επιστημών, που τον συνάντησα, με καλοδέχθηκε ένας προσηνής, σοβαρός και μαζί εγκάρδιος άνθρωπος, γεμάτος ιστορίες από αυτές που ελάχιστοι άνθρωποι στον πλανήτη έχουν να αφηγηθούν. Τις ιστορίες αυτές τις αφηγήθηκε διεξοδικά στον Μάκη Προβατά στο βιβλίο που, όπως λέει, «συνδημιούργησαν». Ο ίδιος είναι δεινός αφηγητής, χαλαρός στη συναναστροφή, γελάει συχνά με τον ενθουσιασμό ενός για-πάντα-νέου επιστήμονα που εξερευνεί και ανακαλύπτει διαρκώς το σύμπαν. Το θέμα μας είναι το βιβλίο «Όλα σε μια ζωή – Από τον Ήλιο στον Γαλαξία», που κυκλοφορεί στα βιβλιοπωλεία από τις εκδόσεις Παπαδόπουλος, αλλά μοιραία η κουβέντα πηγαίνει στο αν θα στείλουμε αποστολή στον Άρη και στα θαυμαστά επιτεύγματα του Voyager. Δεν βγαίνουμε εκτός θέματος φυσικά. Είπαμε, η ζωή του δρ. Κριμιζή συμπίπτει με τη συναρπαστική αφήγηση της εξερεύνησης του Διαστήματος, που θα έχουμε την ευκαιρία να διαβάσουμε εκτενώς στο βιβλίο, εδώ παίρνουμε μια πρόγευση. Εξερευνώντας το Διάστημα… Θα πάμε στον Άρη; Είχε την τύχη, όπως μου λέει, να έρθει στην Αθήνα μία μέρα πριν το lockdοwn, και έμεινε. Τα προγραμματισμένα του ταξίδια στις ευρωπαϊκές πρωτεύουσες φυσικά ακυρώθηκαν λόγω της πανδημίας και με αυτό τον τρόπο τους δόθηκε η ευκαιρία να δουλέψουν εντατικά στη διάρκεια της καραντίνας, ώστε να μπορεί τώρα να κυκλοφορήσει αυτό το βιβλίο. «Αν δεν ήταν ο Μάκης να πιέσει λίγο την κατάσταση, δεν θα τα καταφέρναμε» είναι από τα πρώτα πράγματα που λέει. «Το βιβλίο δεν είναι επιστημονικό, ή τουλάχιστον δεν ήταν οι επιστημονικές ανακαλύψεις ο στόχος. Είναι μια αφήγηση που συνδυάζει πολλά: το πιο προσωπικό κομμάτι είναι κυρίως το πρώτο κομμάτι, για τη Χίο, μετά επικεντρωνόμαστε στην επαγγελματική διάσταση, στα διοικητικά και στις ανακαλύψεις, στην εμπειρία του σχεδιασμού και της εκτέλεσης διαστημικών αποστολών, στις διαπροσωπικές και επαγγελματικές σχέσεις με τους ανθρώπους που συνετέλεσαν στα διαστημικά προγράμματα, στην επιρροή των διεθνών σχέσεων και της πολιτικής στη διαστημική επιστήμη… Έτυχε να είμαι πρωτοετής φοιτητής το 1957, όταν εκτοξεύτηκε ο ρωσικός δορυφόρος Sputnik, o πρώτος δορυφόρος της γης, και ευτύχησα να ζήσω όλα αυτά τα χρόνια την εξέλιξη των προγραμμάτων, να γνωρίσω τους ανθρώπους που συμμετείχαν, να δουλέψουμε μαζί, να κάνουμε πρωτοποριακές τομές και πρωτιές που δεν θα μπορούσα ποτέ να τις φανταστώ, όταν έφυγα από τη Χίο». Δεν ήταν μόνος σε όλο αυτό, είναι εμφανής η ευγνωμοσύνη του προς τους ανθρώπους με τους οποίους συναντήθηκε σε αυτή τη συναρπαστική διαδρομή. Βρισκόμενος στο κέντρο των εξελίξεων στην επανάσταση της εξερεύνησης του Διαστήματος, την εποχή του Ψυχρού Πολέμου, περιγράφει πόσο αμφίδρομα καθοριστικός ήταν ο ανταγωνισμός Ανατολής και Δύσης ως προς τις πολιτικές επιπτώσεις. «Είχαμε ωστόσο πάρα πολλές επιστημονικές επαφές με τους συναδέλφους μας από τη Σοβιετική Ένωση, εγώ πήγα πρώτη φορά το ’69 κι έκανα πολλά ταξίδια έκτοτε, κι εκείνοι έρχονταν, υπήρχε αυτή η ανταλλαγή γνώσης. Η κατάσταση στο επιστημονικό επίπεδο δεν ήταν όπως στο πολιτικό, όπου υπήρχε μεγάλος ανταγωνισμός, ειδικά για το πρόγραμμα στη Σελήνη, ποιος θα πάει πρώτος. Βέβαια, πέρα από αυτό, εργαζόμασταν σε επιστημονικά προγράμματα με ρομποτικά διαστημόπλοια – αυτό άλλωστε είναι το μέρος του προγράμματος που έχει παράξει το 99% της νέας γνώσης. Στο Φεγγάρι πήγαμε και γυρίσαμε, έχουμε και τον διαστημικό σταθμό εκεί, αλλά η πραγματική δουλειά και για τους πλανήτες και για τον ήλιο έγινε από τα ρομποτικά διαστημόπλοια, τα οποία δεν έχουν ανάγκη από ανθρώπινα πληρώματα, την κάνουν πολύ πιο καλά και πολύ πιο φτηνά μόνα τους, με καθοδήγηση βέβαια από το έδαφος». Ο άνθρωπος που έχω απέναντί μου είναι ένας από τους σημαντικότερους εν ζωή διαστημικούς επιστήμονες, ο μόνος που έχει «ταξιδέψει» σε όλους τους πλανήτες. Συμμετείχε ή επόπτευε τον σχεδιασμό, την κατασκευή, τον τεχνικό έλεγχο και την αποστολή στο Διάστημα περισσότερων από 60 δορυφόρων και πάνω από 100 επιστημονικών οργάνων, που εκτελούν μετρήσεις γύρω από τη γη, τους άλλους πλανήτες και τον Ήλιο. Προσπαθώ να φανταστώ τα ρομποτικά διαστημόπλοια στα οποία αναφέρεται, πώς να είναι o διαστημικός σταθμός κι αν θα πάμε τελικά στον Άρη, όπως λέει ο Elon Mask – είναι εφικτό; Μου έρχονται στο μυαλό εικόνες από ταινίες επιστημονικής φαντασίας. «Οι ταινίες δείχνουν την έλλειψη βαρύτητας αλλά όχι τα προβλήματα, δεν ακολουθούν την παραγωγή της επιστημονικής γνώσης ούτε προσαρμόζονται στους φυσικούς νόμους. Μια αποστολή στον Άρη έχει πολλούς κινδύνους και προκλήσεις. Για αυτά ακριβώς τα θέματα μιλήσαμε και στο 2ο webcast που οργάνωσε το Ίδρυμα Ευγενίδου στο κανάλι του στο YouTube. Δεν έχουν λυθεί τα προβλήματα για ένα ταξίδι στον Άρη. Για να γίνει η εκτόξευση, να φτάσει το πλήρωμα, να προσεδαφιστεί, να μείνει εκεί και να βρει την επόμενη ευκαιρία να επιστρέψει στη γη χρειάζονται 1.000 μέρες, δηλαδή 3 χρόνια, είναι πολύ μεγάλο το διάστημα. Στον διαστημικό σταθμό η πιο μεγάλη διαμονή του πληρώματος φτάνει τον 1 χρόνο και υπάρχουν σημαντικές επιπτώσεις στην υγεία των αστροναυτών από την έλλειψη βαρύτητας. Και μετά, να συνυπολογίσουμε κι όλα τα άλλα προβλήματα, όπως αυτό της έκθεσής τους στις ακτινοβολίες του Διαστήματος που είναι ακόμα άλυτο, ειδικότερα στις κοσμικές ακτίνες και τις ηλιακές εκρήξεις· την πιθανότητα ένα μέλος του πληρώματος να έχει πρόβλημα υγείας ή το ότι ο περιορισμός για τόσο πολύ χρόνο δημιουργεί ψυχολογικά προβλήματα και αντιπαραθέσεις μεταξύ των μελών του πληρώματος. Και είναι διαφορετικό να είσαι στον διαστημικό σταθμό, που είναι 400 χιλιόμετρα η απόστασή του από τη Γη, και να μπορείς να μπεις σε μια κάψουλα και να πας στο νοσοκομείο, και άλλο να είσαι λίγα εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά και να μην υπάρχει δυνατότητα καν να επιστρέψεις. Όλα αυτά είναι πολύ σοβαρά ζητήματα, οι διαστημικές υπηρεσίες των διαφόρων χωρών δεν τα συζητάνε και κάπως έτσι διαιωνίζεται η μυθολογία του εποικισμού στους άλλους πλανήτες. Η ανακοίνωση του Elon Musk και της εταιρείας SpaceX για την υλοποίηση της πρώτης επανδρωμένης αποστολής στον Άρη στο τέλος του 2020 είναι υπερβολικά φιλόδοξη. Επίσης, το ότι θα πάει μια αποστολή από 300 ανθρώπους που θα μείνουν εκεί, θα κάνουν καλλιέργειες και θα φτιάξουν πολιτισμό είναι σενάριο φαντασίας – ίσως σε 500 χρόνια…» Αν πάμε στον Άρη θα πάμε ως εξερευνητές, όχι ως άποικοι… «Ακόμα όμως οι επιστήμονες και οι μηχανικοί που επεξεργάζονται αυτά τα σχέδια δεν είναι σε θέση να εγγυηθούν την ασφάλεια των αστροναυτών, χρειάζεται να αναπτύξουμε καινούργιες τεχνολογίες. Επιπλέον, η αποστολή του πρώτου ανθρώπινου πληρώματος στον Άρη ή σε διαπλανητικές αποστολές μεγάλης διάρκειας σημαίνει τεράστιο κόστος υλοποίησης, εκτιμάται ότι θα είναι δεκαπλάσιο του κόστους των αποστολών Apollo, θα υπερβαίνει το 1 τρισ. ευρώ. Είναι κάτι που απαιτεί τη διακρατική συνεργασία όλων των διαστημικών υπηρεσιών του κόσμου, μπορεί να γίνει μόνο σαν μία αποστολή εκ μέρους της ανθρωπότητας». «Σε αγαπούσε η μάνα σου…; Σε χάιδευε…;» Η συζήτηση για το Διάστημα δεν έχει τέλος… Παίρνω την απόφαση να μας προσγειώσω. Το είχε σκεφτεί να γράψει τη βιογραφία του, ήταν κάτι που το ήθελε; Τη συγγραφή μέσω ερωτοαποκρίσεων πώς την αποφάσισαν; «Το να γράψω ο ίδιος την αυτοβιογραφία μου, που είναι συνυφασμένη με την ιστορία του Διαστήματος, είναι κάτι που μου το είχαν ζητήσει πολλές φορές δημοσιογράφοι και συνάδελφοι στην Αμερική, αλλά πάντοτε είχα τις επείγουσες ανάγκες, όπως τα Voyager, πώς να ξοδέψω τόσο χρόνο για ένα βιβλίο; Ο Μάκης είχε την ιδέα να το φτιάξουμε με αυτό τον τρόπο, να μου κάνει ερωτήσεις, να απαντάω, να μαζέψουμε το υλικό, να το απομαγνητοφωνήσουμε και μετά να δουλέψουμε το κείμενο ώστε να γίνει βιβλίο. Όλο αυτό πήρε κάποιους μήνες, αλλά χωρίς να χρειαστεί να εγκαταλείψω τα προγράμματά μου, ήταν για μένα κάτι εφικτό. Το αποτέλεσμα, τελικά, είναι ότι βγήκε ένα πολύ καλύτερο βιβλίο από αυτό που θα έβγαινε, αν το έγραφα μόνος μου. Είμαι σίγουρος πως θα κολλούσα πολύ σε λεπτομέρειες και σε πράγματα που θα έπρεπε να ερευνήσω… Τώρα μου λένε πάλι από την Αμερική, μήπως μεταφραστεί εκεί!» Ποια ήταν η διαδικασία της συγγραφής; «Ένα μεγάλο μέρος του υλικού το συγκεντρώσαμε τον περασμένο Αύγουστο, που φιλοξενήσαμε με τη σύζυγό μου, Μαρία, τον Μάκη στο σπίτι μας στη Χίο για μία εβδομάδα, και κάναμε πολλές συζητήσεις τις οποίες ηχογραφούσε. Όταν μου έδωσε το κείμενο μετά από λίγες εβδομάδες μπορούσα να το κοιτάζω μόνο στο αεροπλάνο στη διάρκεια των ταξιδιών μου. Και οι δύο γνωρίζαμε πως υπήρχαν πολλά θέματα που δεν τα είχαμε καλύψει, χρειαζόταν πολλή και συντονισμένη δουλειά, δεν ήξερα πώς θα τα καταφέρναμε με το πρόγραμμα που έχω. Τη λύση έδωσε η καραντίνα. Όταν κλειστήκαμε μέσα με τον κορωνοϊό αρχίσαμε να δουλεύουμε πυρετωδώς, να προσθέτουμε, να διορθώνουμε, περάσαμε εκατοντάδες ώρες να μιλάμε στο τηλέφωνο. Ο σκελετός υπήρχε αλλά πραγματικό βιβλίο έγινε την περίοδο της καραντίνας – ουδέν κακόν αμιγές καλού!» Σκέφτομαι τους δυο τους να συζητάνε, να αναπτύσσουν τη σχέση που προϋποθέτει η αφήγηση της προσωπικής ιστορίας, η εκμυστήρευση. Σκέφτομαι αυτόν που ρωτάει, εν προκειμένω τον Μάκη Προβατά, να φέρνει στην επιφάνεια με τις ερωτήσεις του το υλικό της μνήμης του δρ. Σταμάτη Κριμιζή. Υπήρχαν πράγματα που βρίσκονταν πίσω στο μυαλό του, ή και στο ασυνείδητο, που τα ξέθαψε το «σχετίζεσθαι» με τον άνθρωπο που είχε απέναντί του; «Ναι, υπήρχαν, οι συζητήσεις μας ήταν τελικά μια εσωτερική διαδικασία. Αυτό είναι το πλεονέκτημα της συνεργασίας, ο άλλος άνθρωπος που έχεις απέναντί σου διαισθάνεται πράγματα που εσύ ο ίδιος δεν συμβαίνει να τα σκεφτείς και να τα αναλύσεις, βλέπει μια πτυχή που χρειάζεται διερεύνηση κι εσύ στέκεσαι σε σημεία, αναρωτιέσαι, ανακαλύπτεις… Για αυτό λέω πως δεν υπήρχε περίπτωση να γίνει αυτό το βιβλίο χωρίς τον Μάκη, ή τουλάχιστον θα ήταν άλλου τύπου βιβλίο, σίγουρα δεν θα είχε αγγίξει το βάθος που αγγίξαμε». Όπως; «Ένα από τα στοιχεία που θα δείτε στο βιβλίο είναι πως υπήρχαν αντιπαραθέσεις και αντιζηλίες μεταξύ πανεπιστημιακών και κυβερνητικών εργαστηρίων για την υλοποίηση προγραμμάτων. Αυτά συνήθως δεν έρχονται στην επιφάνεια γιατί αυτό που σε ενδιαφέρει είναι το αποτέλεσμα, όμως βγήκαν με τη συζήτηση – γιατί έγινε αυτή η αντιπαράθεση; ήταν τα χρήματα; για λόγους γοήτρου; έπαιξαν ρόλο οι προσωπικότητες; γιατί το κάναμε αυτό τότε; Αντιμετώπισα ερωτήματα που δεν τα είχα σκεφτεί πριν». Και σε πιο προσωπικό επίπεδο; Κάτι… ψυχαναλυτικό; Σαν να διστάζει ελαφρά, κι έπειτα χαμογελάει. «Κοιτάξτε, κανονικά, κάποιος που είναι στην ηλικία μου δεν επισκέπτεται τα παιδικά του χρόνια, ειδικά όταν είναι απασχολημένος με θέματα όπως το Voyager. Ο μόνος τρόπος να τα επισκεφτώ ξανά ήταν η συζήτησή μας με τον Μάκη, που με ρωτούσε, “σε αγαπούσε η μητέρα σου”; “σε χάιδευε;” (γελάει), δεν το σκέφτηκα αυτό ποτέ μου· ή, ας πούμε, “γιατί εσύ σπούδασες και όχι τα δυο σου αδέλφια” – που μπορεί να ήξερα τους λόγους, αλλά δεν ήταν κάτι που το είχα συνειδητοποιήσει ώστε να το γράψω κιόλας. Και άλλα πολλά, όπως τι είδους τιμωρίες είχαμε όταν ήμασταν παιδιά… Μου ήρθαν κάποια περιστατικά στη μνήμη που δεν τα θυμόμουν». Τελικά το «Όλα σε μια ζωή» το χρωστάει στην επιθυμία των γονιών του να σπουδάσει και να ζήσει μια καλύτερη ζωή. «Ο πατέρας μου ήταν μετανάστης στην Αμερική και είχε αποφασίσει ότι επειδή ήμουν καλός μαθητής έπρεπε να σπουδάσω – είχε αφήσει μερικά χρήματα σε μια τράπεζα για μένα εκεί για να πάω. Πίστευε ότι η Αμερική ήταν η Αθήνα της αρχαιότητας ως προς το πνεύμα, την κουλτούρα, την καινοτομία, τη δημοκρατία. Όλα αυτά τώρα βέβαια προσπαθεί να τα χαλάσει ο Τραμπ, αλλά ελπίζω να μην τον αφήσουμε! (γελάει) Εκείνος δεν είχε την ευκαιρία να σπουδάσει, στη γενιά του ήταν κάτι το ανήκουστο, αλλά είχε τη φιλοδοξία, την πρόβλεψη, ότι αυτό θα ήταν δυνατό για ένα από τα παιδιά του. Κι έτσι βρέθηκα στην Αμερική». Τα επόμενα βήματα ήταν πολύ σημαντικά για να γίνουν τόσο γρήγορα: πρώτο πτυχίο στο τμήμα της Φυσικής στη Μινεσότα, υποτροφία στο πανεπιστήμιο της Αϊόβα και συνερευνητής στην πρώτη αποστολή προς τον Άρη, μέλος του Johns Hopkins στα 30 του χρόνια, επιστημονικός διευθυντής στα 42… Λειτούργησε και η τύχη; «Εν πολλοίς… μου παρουσιάστηκαν κάποιες ευκαιρίες, αλλά αυτό που μου είχε πει ο Van Allen (σ.σ. ο νομπελίστας επιστήμονας που έφτιαξε τον πρώτο αμερικανικό δορυφόρο και ανακάλυψε τις ζώνες ακτινοβολίας Van Allen γύρω από τη γη – η συνάντησή τους υπήρξε καθοριστική) είναι πως “πρέπει να δώσεις στον εαυτό σου την ευκαιρία να είσαι τυχερός”. Αργότερα μόνο κατάλαβα τι εννοούσε. Η τύχη έχει διφορούμενες ερμηνείες… Όπως λέει κι η ιστορία με εκείνον τον ναυαγό που το καράβι του βυθίστηκε και παρακαλούσε τη θεά Αθηνά να τον σώσει χωρίς αυτός να κάνει τίποτα… συν Αθηνά και χείρα κίνει!» Με τα Voyager να ταξιδεύουν: Από τον Ήλιο στον Γαλαξία Τον Νοέμβριο του 2018, το διαστημόπλοιο Voyager ΙΙ, έπειτα από 41 χρόνια, βγήκε πανηγυρικά από την ηλιόσφαιρα και πέρασε στον μεσοαστρικό χώρο, αφήνοντας για πάντα πίσω του το αστέρι που λέγεται Ήλιος. Ο δρ. Σταμάτης Κριμιζής και οι συνεργάτες του εργάστηκαν στην κατασκευή και των δύο Voyager. Τα Voyager επανέρχονται στη συζήτησή μας, είναι ο πιο σημαντικός σταθμός στην επιστημονική του ζωή. Όπως λέει, «είναι αναγνωρισμένη από την επιστημονική κοινότητα ως η πιο σημαντική αποστολή του 20ού αιώνα στο Διάστημα». Ο αρχικός σχεδιασμός ήταν μια αποστολή διάρκειας 4 ετών… «Αυτό είχε εγκριθεί αρχικά. Όταν το κατασκευάζαμε, προσπαθήσαμε όλα τα συστήματα και τα καύσιμα να τα κάνουμε όσο καλύτερα μπορούσαμε, ώστε να μην υπάρξει ένα τέλος ένεκα της έλλειψης δυνατοτήτων στο διαστημόπλοιο, να μπορεί να πηγαίνει όσο λειτουργούσε. Κάπως έτσι καταλήξαμε στα 43 χρόνια μέχρι σήμερα…» Τι σήμαινε για εκείνον και τους συνεργάτες του να παρακολουθούν την πορεία των Voyager αυτά τα 43 χρόνια, και έχοντας περάσει από τους πλανήτες από τους οποίους είχαν αρχικά προγραμματιστεί; Ήταν κάτι που το είχαν φανταστεί; Επιθυμήσει; «Το είχαμε επιθυμήσει, ναι. Σκεφτείτε ότι οι επιστημονικοί σκοποί ήταν περιορισμένοι όχι επειδή δεν είχαμε το ενδιαφέρον ως επιστημονική κοινότητα να κάνουμε την εξερεύνηση του Ουρανού, του Ποσειδώνα και του Πλούτωνα, ει δυνατόν να βγούμε από το ηλιακό μας σύστημα, αυτά όμως τότε ήταν τόσο ανεδαφικά που δεν μπορούσε κανείς να τα σχεδιάσει. Δεν ξέραμε τίποτα για αυτούς τους πλανήτες, δεν γνωρίζαμε καν πού βρίσκονται τα όρια του ηλιακού μας συστήματος. Ορισμένα μοντέλα έλεγαν πως το όριο είναι λιγάκι πέρα από τον Δία, δηλαδή 5 φορές πιο μακριά από τον Ήλιο, και τελικά αποδείχθηκε πως ήταν 121 φορές πιο μακριά. Αυτό δεν μπορούσε να το φανταστεί κανείς. Θυμάμαι ότι καθώς κινούνταν το Voyager, και περνούσε τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό, είχαμε κάθε 2 χρόνια συνέδριο με την επιστημονική ομάδα…» Περιγράφει πώς κάθε δυο χρόνια στις συναντήσεις τους έκαναν εκτιμήσεις για το πού τελειώνει το ηλιακό σύστημα, ανεβάζοντας κάθε φορά ελαφρώς τα νούμερα μία ή δυο δεκάδες, κάνοντας ένα είδος «πονταρίσματος» βασισμένοι πάντα στα θεωρητικά μοντέλα. Η πορεία του διαστημόπλοιου, καθώς συνέχιζε, διαρκώς τους διέψευδε… Κανείς δεν μπορούσε να φανταστεί το νούμερο «121 φορές πιο μακριά από τον Ήλιο». Όσο μου μιλάει σκέφτομαι την έννοια του απείρου. Το ηλιακό μας σύστημα εκτός από τον Ήλιο έχει 9 πλανήτες, βρίσκεται σε έναν γαλαξία με πάνω από 150 δισεκατομμύρια ήλιους, και υποψιαζόμαστε πως υπάρχουν περισσότεροι από 100 δισεκατομμύρια γαλαξίες… Του λέω την απορία μου: Πώς είναι δυνατόν να αντιληφθεί την απεραντοσύνη του σύμπαντος το μικρό, πεπερασμένο μας μυαλό; «Μέχρι ένα σημείο βλέπουμε με διάφορα όργανα, και επειδή έχουμε ως παράδειγμα το ηλιακό μας σύστημα μπορούμε να φανταστούμε πώς είναι και το υπόλοιπο σύμπαν. Αυτό δεν σημαίνει βέβαια πως το γνωρίζουμε με βεβαιότητα. Εμένα δεν με ενοχλεί καθόλου να το σκέφτομαι και να κάνω υποθέσεις για το τι μπορεί να είναι αυτή η απεραντοσύνη του σύμπαντος, είναι όμως θέμα αριθμών, οικειοποίηση με τους αριθμούς. Να καταλάβει κανείς πόσο μακριά είναι από εμάς ο πρώτος ήλιος, που είναι 43 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Το Voyager, που είναι το πιο μακρινό και πιο γρήγορο αντικείμενο, βρίσκεται στα 22,5 δισ. χιλιόμετρα, δηλαδή ο πρώτος ήλιος είναι 2.000 φορές πιο μακριά. Μετά αρχίζεις και σκέφτεσαι…» Κάνει μια παύση και η καταληκτική του φράση, καθώς σηκωνόμαστε, μας προσγειώνει. «…γίνεται κανείς πολύ ταπεινός, πολύ γρήγορα». https://physicsgg.me/2020/10/09/%cf%83%cf%84%ce%b1%ce%bc%ce%ac%cf%84%ce%b7%cf%82-%ce%ba%cf%81%ce%b9%ce%bc%ce%b9%ce%b6%ce%ae%cf%82-%cf%8c%ce%bb%ce%b1-%cf%83%ce%b5-%ce%bc%ce%b9%ce%b1-%ce%b6%cf%89%ce%ae/

Aνακαλύφθηκε σέλας στον κομήτη 67Ρ/Τσουριούμοφ-Γκερασιμένκο. Τα όργανα στο διαστημικό σκάφος «Ροζέτα» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) αποκάλυψαν κάτι απρόσμενο στον κομήτη 67Ρ «Τσουριούμοφ-Γκερσιμένκο»: ότι δημιουργείται γύρω του ένα υπεριώδες σέλας. Είναι η πρώτη φορά που ανακαλύπτεται κάτι τέτοιο γύρω από ένα κομήτη, παρόλο που αυτός δεν διαθέτει μαγνητικό πεδίο. Στη Γη το σέλας στους δύο πόλους δημιουργείται όταν φορτισμένα σωματίδια από τον Ήλιο έρχονται σε επαφή με το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας. Καθώς τα ηλιακά σωματίδια προσκρούουν στα άτομα και στα μόρια της γήινης ατμόσφαιρας, δημιουργούν λαμπερές «κουρτίνες» χρωματιστού φωτός (πράσινου-λευκού-κόκκινου) στα υψηλά γεωγραφικά πλάτη. Παρόμοια φαινόμενα έχουν εντοπισθεί επίσης σε αρκετούς πλανήτες (Άρη, Κρόνο, Δία, Ποσειδώνα, Ουρανό) και μερικούς δορυφόρους του ηλιακού συστήματος μας, ακόμη και γύρω από ένα άλλο μακρινό άστρο. Αυτή τη φορά σέλας ανιχνεύθηκε γύρω από ένα κομήτη. Οι ερευνητές του Κολλεγίου Imperial του Λονδίνου και του Νοτιοδυτικού Ερευνητικού Ινστιτούτου του Τέξας, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστρονομίας «Nature Astronomy», διαπίστωσαν ότι τα φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου αλληλεπιδρούν με τα αέρια που περιβάλλουν τον παγωμένο πυρήνα του κομήτη 67Ρ και δημιουργούν το σέλας. Η «κόμη» του κομήτη ενεργοποιείται από τα ηλιακά σωματίδια και λάμπει με υπεριώδες φως. Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση: https://www.nature.com/articles/s41550-020-1171-7 https://physicsgg.me/2020/09/21/a%ce%bd%ce%b1%ce%ba%ce%b1%ce%bb%cf%8d%cf%86%ce%b8%ce%b7%ce%ba%ce%b5-%cf%83%ce%ad%ce%bb%ce%b1%cf%82-%cf%83%cf%84%ce%bf%ce%bd-%ce%ba%ce%bf%ce%bc%ce%ae%cf%84%ce%b7-67%cf%81-%cf%84%cf%83%ce%bf%cf%85%cf%81/

Νετρίνα και τηλεσκόπια νετρίνων. Είναι άραγε δυνατό να «δούμε» το Σύμπαν με «άλλα μάτια» και να συλλέξουμε πληροφορίες που δεν μεταδίδονται με τη μορφή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, της κοσμικής ακτινοβολίας και των βαρυτικών κυμάτων; Τα περισσότερα από τα δεδομένα και τις πληροφορίες που έχουμε συλλέξει έως τώρα για το Σύμπαν και τα ουράνια σώματα που εμπεριέχει, προέρχονται από την ανίχνευση και ανάλυση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμπουν. Ωστόσο, σημαντικές επιπλέον πληροφορίες συλλέγουμε και με την βοήθεια της κοσμικής ακτινοβολίας, δηλαδή φορτισμένων σωματιδίων (κυρίως πρωτονίων) τα οποία προέρχονται τόσο από τον Ήλιο, όσο και από ορισμένα από τα βιαιότερα φαινόμενα που μπορούν να εκδηλωθούν στο Σύμπαν. Ακριβώς, όμως, επειδή τα σωματίδια αυτά φέρουν φορτίο, ο προσδιορισμός της προέλευσής τους είναι αρκετά δύσκολος, καθώς η αρχική τους πορεία μεταβάλλεται διαρκώς από τα μαγνητικά πεδία του μεσοαστρικού Διαστήματος. Ένα άλλο «παράθυρο» στο Σύμπαν άνοιξε με την πρώτη ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων από τους ανιχνευτές LIGO, που ανακοινώθηκε τον Φεβρουάριο του 2016. Πραγματικά, η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων δεν είναι μόνο ένα νέο και εκπληκτικό «εργαλείο» για την μελέτη των μαύρων οπών, των αστέρων νετρονίων και των άλλων βίαιων φαινομένων του Σύμπαντος, αλλά με την βοήθειά τους ανοίγει ένα καινούργιο «κεφάλαιο» στην μελέτη του «βρεφικού» Σύμπαντος, που από τη φύση του είναι αδιαφανές στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Τίθεται λοιπόν το ερώτημα: είναι άραγε δυνατό να «δούμε» το Σύμπαν με «άλλα μάτια» και να συλλέξουμε πληροφορίες που δεν μεταδίδονται με τη μορφή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, της κοσμικής ακτινοβολίας και των βαρυτικών κυμάτων; Η απάντηση στο ερώτημα αυτό είναι καταφατική και την δυνατότητα αυτή μας την προσφέρουν τα νετρίνα. Σύμφωνα με τη θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, τα νετρίνα σχηματίστηκαν σε τεράστιες ποσότητες στα πρώτα στάδια εξέλιξης του «βρεφικού» Σύμπαντος, ενώ παράγονται διαρκώς μέσα από τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης στο εσωτερικό των άστρων και εκλύονται στο Διάστημα κατά την διάρκεια των εκρήξεων σουπερνόβα. Η ιδιότητά τους, μάλιστα, να μην αλληλεπιδρούν παρά μόνο φευγαλέα με την υπόλοιπη ύλη τα καθιστά ιδανικά εάν θέλουμε να ανοίξουμε ένα ακόμη παράθυρο μελέτης στο Σύμπαν. Η ύπαρξη των νετρίνων προβλέφθηκε θεωρητικά το 1930 από τον σπουδαίο θεωρητικό φυσικό Wolfgang Pauli, σε μια εποχή όπου οι επιστήμονες μελετούσαν μεταξύ άλλων και τη ραδιενεργό διάσπαση β, για παράδειγμα τη μετατροπή ενός πρωτονίου του ατομικού πυρήνα σε νετρόνιο, με την παράλληλη εκπομπή ενός ποζιτρονίου (το αντισωματίδιο του ηλεκτρονίου). Το περίεργο στοιχείο αυτής της διάσπασης ήταν ότι παραβίαζε, όπως νόμιζαν τότε οι φυσικοί, την Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας, καθώς τα πειράματά τους έδειχναν ότι η ολική ενέργεια πριν τη διάσπαση ήταν μεγαλύτερη από την ολική ενέργεια μετά τη διάσπαση. Ο Pauli θεώρησε ότι αυτή η «χαμένη» ενέργεια μεταφέρεται από ένα ουδέτερο σωματίδιο το οποίο ήταν αδύνατο να ανιχνευθεί με την τεχνολογία της εποχής του. Το υποθετικό αυτό σωματίδιο ονομάστηκε νετρίνο και η ύπαρξή του επιβεβαιώθηκε το 1956 χάρη στα πειράματα των Clyde Cowan και Fredrick Reines. Στα χρόνια που ακολούθησαν, οι γνώσεις μας γι’ αυτό το φευγαλέο σωματίδιο-φάντασμα διευρύνθηκαν. Για παράδειγμα, γνωρίζουμε σήμερα ότι τα νετρίνα συγκαταλέγονται ανάμεσα στα θεμελιώδη σωματίδια της ύλης, ενώ εμφανίζονται σε τρία είδη ή «γεύσεις», καθεμιά απ’ τις οποίες σχετίζεται με ένα φορτισμένο θεμελιώδες σωματίδιο, από το οποίο δανείζεται και το όνομά του. Έτσι, το νετρίνο του ηλεκτρονίου σχετίζεται με το ηλεκτρόνιο, το νετρίνο του μιονίου με το μιόνιο και το νετρίνο ταυ με το σωματίδιο ταυ. Για αρκετό καιρό, οι φυσικοί θεωρούσαν ότι τα νετρίνα δεν έχουν μάζα και ότι για τον λόγο αυτό ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, όπως δηλαδή και τα φωτόνια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Ήδη όμως από τα μέσα της δεκαετίας του ‘60 αντιμετώπιζαν ένα παράδοξο, καθώς ο αριθμός των ηλιακών νετρίνων που ανίχνευαν με τα επιστημονικά τους όργανα αντιστοιχούσε μόλις στο ένα τρίτο εκείνου που προέβλεπε η θεωρία. Το παράδοξο αυτό επιλύθηκε με την διαπίστωση ότι τα νετρίνα έχουν την ιδιότητα να αλλάζουν «γεύση», μεταπηδώντας από το ένα είδος στο άλλο, κάτι που επιβεβαιώθηκε οριστικά χάρη στις πειραματικές μελέτες των Takaaki Kajita και Arthur McDonald, οι οποίοι τιμήθηκαν με το Νόμπελ Φυσικής 2015. Σύμφωνα, λοιπόν, με το φαινόμενο της ταλάντωσης των νετρίνων, κάποια νετρίνα που ξεκίνησαν τη διαδρομή τους από τον Ήλιο ως νετρίνα ηλεκτρονίου φτάνουν στη Γη ως νετρίνα μιονίου ή νετρίνα ταυ. Αυτό όμως μπορεί να συμβεί μόνο εάν τα νετρίνα έχουν μάζα. Απ’ ό,τι φαίνεται, πάντως, ο πρώτος που διερεύνησε θεωρητικά την πιθανότητα τα νετρίνα να «μεταπηδούν» από το ένα είδος στο άλλο και κατά συνέπεια να έχουν μη μηδενική μάζα ήταν ο φυσικός Bruno Pontercovo, ήδη από τα μέσα του προηγούμενου αιώνα. Γνωρίζουμε σήμερα λοιπόν, ότι τα νετρίνα έχουν απειροελάχιστη μάζα και ως εκ τούτου δεν «αισθάνονται» μόνο την ασθενή πυρηνική αλληλεπίδραση, αλλά και την βαρύτητα. Εξαιρουμένων των σωματιδίων που απαρτίζουν την σκοτεινή ύλη, τα νετρίνα είναι τα δεύτερα σε αφθονία σωματίδια στο Σύμπαν και μόνο τα φωτόνια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι περισσότερα. Έχοντας, όμως, μηδενικό ηλεκτρικό φορτίο και απειροελάχιστη μάζα, ελάχιστα από αυτά αλληλεπιδρούν με την υπόλοιπη ύλη, γι’ αυτό και η ανίχνευσή τους είναι εξαιρετικά δύσκολη. Χαρακτηριστικά αναφέρουμε ότι δεκάδες δισ. νετρίνα διαπερνούν κάθε δευτερόλεπτο το σώμα μας, προτού διασχίσουν τον ίδιο τον πλανήτη μας και συνεχίσουν το διαστημικό τους ταξίδι ανεπηρέαστα. Γι’ αυτόν τον λόγο και οι πειραματικές διατάξεις που τα ανιχνεύουν αναγκαστικά καταλαμβάνουν πολύ μεγάλο όγκο, προκειμένου να τα εντοπίσουν. Το δεύτερο πρόβλημα που καθιστά δύσκολη την ανίχνευση των νετρίνων οφείλεται στην αλληλεπίδραση της κοσμικής ακτινοβολίας με τα σωματίδια που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα, μέσω της οποίας απελευθερώνονται πολλά άλλα σωματίδια, που «τυφλώνουν» τους ανιχνευτές νετρίνων. Γι’ αυτό και κατά κανόνα οι ανιχνευτές νετρίνων κατασκευάζονται είτε βαθιά στο υπέδαφος, μέσα σε εγκαταλελειμμένα ορυχεία, ώστε τα πετρώματα που τους περιβάλλουν να λειτουργούν ως ασπίδα, «φιλτράροντας» τα σωματίδια αυτά, είτε πιο πρόσφατα κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής και στα βάθη των θαλασσών. Η εγκατάσταση των γιγάντιων αυτών τηλεσκοπίων σε τόσο μεγάλα βάθη αποτελεί μια τεράστια επιστημονική και τεχνολογική πρόκληση, γι’ αυτό και μέχρι πρόσφατα το ενδιαφέρον στρεφόταν κυρίως στην ανάπτυξη της απαραίτητης τεχνογνωσίας με την κατασκευή και την πόντιση πολύ μικρότερων, πειραματικών τηλεσκοπίων νετρίνων. Τελικός στόχος των περισσότερων από τις προσπάθειες αυτές είναι η κατασκευή ενός υποβρύχιου τηλεσκοπίου νετρίνων με όγκο ενός κυβικού χιλιομέτρου, το οποίο θα κατασκευαστεί στη Μεσόγειο, γνωστό ως KM3NeT. Η αρχή λειτουργίας των τηλεσκοπίων νετρίνων βασίζεται στην ανίχνευση της ακτινοβολίας Cherenkov. Όταν, δηλαδή, κάποιο νετρίνο αλληλεπιδράσει με έναν ατομικό πυρήνα, παράγονται φορτισμένα σωματίδια, τα οποία, καθώς κινούνται με ταχύτητες μεγαλύτερες από την ταχύτητα του φωτός μέσα στο νερό, εκλύουν την χαρακτηριστική μπλε λάμψη της ακτινοβολίας Cherenkov. Μέχρι στιγμής, το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο νετρίνων είναι το IceCube, που βρίσκεται εγκατεστημένο κοντά στον Νότιο Πόλο, καλύπτοντας όγκο 1 km3. Πρόσφατα, ωστόσο, αστροφυσικοί από την Γερμανία και την Βόρειο Αμερική δημοσίευσαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature Astronomy σχέδια για την κατασκευή του Πειράματος Νετρίνων του Ειρηνικού Ωκεανού (P-ONE), δηλαδή του μεγαλύτερου τηλεσκοπίου νετρίνων, το οποίο θα εγκατασταθεί σε βάθος 2,6 km, περίπου 200 km από τις ακτές του δυτικού Καναδά. Το τηλεσκόπιο αυτό θα έχει τριπλάσιο όγκο από αυτόν του IceCube και θα ανιχνεύει υψηλής ενέργειας νετρίνα, τα οποία παράγονται στην διάρκεια ορισμένων από τα βιαιότερα φαινόμενα του Σύμπαντος. Οι επιστήμονες που εργάζονται στο P-ONE ευελπιστούν ότι η εγκατάσταση αυτού του ανιχνευτή νετρίνων θα έχει ολοκληρωθεί στο τέλος περίπου της δεκαετίας. https://physicsgg.me/2020/10/16/%ce%bd%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%af%ce%bd%ce%b1-%ce%ba%ce%b1%ce%b9-%cf%84%ce%b7%ce%bb%ce%b5%cf%83%ce%ba%cf%8c%cf%80%ce%b9%ce%b1-%ce%bd%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%af%ce%bd%cf%89%ce%bd/

Δεν υπάρχει «στείρο» (sterile) νετρίνο… στα δεδομένα του ανιχνευτή IceCube Η ανάλυση περισσότερων από 300.000 ανιχνεύσεεων νετρίνων του μιονίου, δεν επιβεβαιώνει την ύπαρξη των «στείρων» νετρίνων – ένα αποτέλεσμα που έρχεται σε αντίθεση με άλλα πειράματα. Πειράματα που μελετούν τις ταλαντώσεις των νετρίνων είχαν υποδείξει την ύπαρξη ενός «στείρου» νετρίνου που δεν αλληλεπιδρά διαμέσου της ασθενούς πυρηνικής δύναμης – σε αντίθεση με τα τρία γνωστά είδη νετρίνων. Όμως, μια έρευνα του 2016 από τον ανιχνευτή νετρίνων IceCube στην Ανταρκτική απέτυχε να αναπαραγάγει αυτές τις παρατηρήσεις Στη συνέχεια, οι ερευνητές του ανιχνευτή IceCube αναζήτησαν ενδείξεις αυτού του ασύλληπτου σωματιδίου μέσα σε ένα σύνολο δεδομένων, 15 φορές μεγαλύτερο από αυτό που αναλύθηκε στη μελέτη του 2016. Και το αποτέλεσμα είναι ίδιο με την μελέτη του 2016. Η απουσία στοιχείων για στείρα νετρίνα επιδεινώνει περαιτέρω την διαφωνία με τα άλλα πειράματα. Το IceCube ανιχνεύει νετρίνα που δημιουργούνται συνήθως από συγκρούσεις μεταξύ κοσμικών ακτίνων και της γήινης ατμόσφαιρας. Εκτός από την μέτρηση των ενεργειών των νετρίνων, το πείραμα μπορεί να καθορίσει τις τροχιές τους, οι οποίες λένε στους ερευνητές, την απόσταση που διάνυσαν μέσα στη Γη τα σωματίδια, πριν φτάσουν στους ανιχνευτές. Αυτοί οι δύο παράγοντες καθορίζουν τον αριθμό των νετρίνων του μιονίου που πρέπει να ανιχνεύσει το IceCube. Αλλά σύμφωνα με την θεωρία η παρουσία των στείρων νετρίνων θα είχε ως αποτέλεσμα τα περισσότερα από τα νετρίνα του μιονίου να ταλαντώνονται προς άλλες γεύσεις νετρίνων, «παραποιώντας» έτσι τους αναμενόμενους αριθμούς. Συνεπώς, εάν οι ανιχνευτές παρατηρήσουν λιγότερα νετρίνα του μιονίου από αυτά που είχαν προβλεφθεί, αυτό θα μπορούσε να αποτελεί απόδειξη ότι υπάρχουν στείρα νετρίνα. Αφού αναλύθηκαν περισσότερες από 300.000 ανιχνεύσεις νετρίνων του μιονίου που καταγράφηκαν επί οκτώ χρόνια λειτουργίας του ανιχνευτή, οι ερευνητές δεν βρήκαν καμία σημαντική απόκλιση στον αριθμό των γεγονότων των νετρίνων του μιονίου σε σχέση με τις θεωρητικές προβλέψεις. Επομένως, δεν υπάρχουν ενδείξεις για την ύπαρξη του στείρου νετρίνου. Αυτή η συνεχιζόμενη απουσία αποδείξεων διευρύνει τη διαφωνία μεταξύ των αποτελεσμάτων του IceCube και εκείνων από τα πειράματα Liquid Scintillator Neutrino Detector (LSND) και MiniBooNE, αφού και τα δύο έχουν αναφέρει ενδείξεις στείρων νετρίνων. Για τους φυσικούς του ανιχνευτή IceCube, τα επόμενα βήματα περιλαμβάνουν την επέκταση της ανάλυσής τους σε ανιχνεύσεις νετρίνων του ηλεκτρονίου και νετρίνων του ταυ, μια περίσσεια των οποίων μπορεί επίσης να υποδεικνύει την ύπαρξη των στείρων νετρίνων. https://physicsgg.me/2020/10/02/%ce%b4%ce%b5%ce%bd-%cf%85%cf%80%ce%ac%cf%81%cf%87%ce%b5%ce%b9-%cf%83%cf%84%ce%b5%ce%af%cf%81%ce%bf-sterile-%ce%bd%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%af%ce%bd%ce%bf/

Ο υπεργίγαντας Μπετελγκέζ είναι μικρότερος και πιο κοντά στη Γη από ό,τι θεωρείτο έως τώρα. Ο υπεργίγαντας Μπετελγκέζ, ένα τεράστιο άστρο (μέρος του αστερισμού του Ωρίωνα) που εδώ και χρόνια έχει γοητεύσει τους αστρονόμους, είναι μικρότερος και πιο κοντινός στη Γη, σύμφωνα με νέες εκτιμήσεις. Επιπλέον, φαίνεται να έχει ακόμη αρκετά χρόνια ζωής μπροστά του, παρά τις προηγούμενες εκτιμήσεις ότι ακόμη και αύριο μπορεί να εκραγεί ως σουπερνόβα. Οι ερευνητές από διάφορες χώρες, με επικεφαλής τη δρα Μέρεντιθ Τζόις του Αυστραλιανού Εθνικού Πανεπιστημίου, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Αστροφυσικής «Astrophysical Journal» [standing on the Shoulders of Giants: New Mass and Distance Estimates for Betelgeuse through Combined Evolutionary, Asteroseismic, and Hydrodynamic Simulations with MESA], https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abb8db υπολόγισαν ότι ο Μπετελγκέζ, ο οποίος θεωρείτο ότι ξεπερνά σε μέγεθος ακόμη και την τροχιά του Δία από τον Ήλιο, στην πραγματικότητα εκτείνεται περίπου στα δύο τρίτα της απόστασης Δία-Ήλιου και η ακτίνα του είναι περίπου 750 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου. Η απόστασή του εκτιμάται πλέον σε μόνο 530 έτη φωτός από τη Γη, κατά 25% πιο κοντά σε σχέση με τις προηγούμενες εκτιμήσεις. Επίσης, οι επιστήμονες θεωρούν ότι -αντίθετα με πρόσφατες εκτιμήσεις ότι επίκειται άμεσα η εκρηκτική αυτοκαταστροφή του Μπετελγκέζ- θα περάσουν τουλάχιστον άλλα 100.000 χρόνια, έως ότου ο ερυθρός υπεργίγαντας εξαντλήσει τα «καύσιμά» του και πεθάνει με μία κατακλυσμική έκρηξη. Ο Μπετελγκέζ είναι ένα από τα πιο φωτεινά άστρα στον ουρανό της Γης και τελευταία συμπεριφέρεται παράξενα. Από το τέλος του 2019 οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει δύο μειώσεις στη φωτεινότητά του, κάτι που πυροδότησε εικασίες ότι ετοιμάζεται να «αυτοκτονήσει». Όμως, όπως είπε η Τζόις, «η πρώτη μείωση της λάμψης του οφειλόταν σε ένα νέφος σκόνης, ενώ η δεύτερη πιθανότατα οφειλόταν στις δονήσεις του άστρου». Αυτές οι δονήσεις προκαλούνται από κύματα πίεσης, κατά βάση ηχητικά. Όταν το γιγάντιο άστρο εκραγεί, θα είναι πιθανότατα η κοντινότερη στη Γη έκρηξη σουπερνόβα. Τα καλά νέα για τους απογόνους μας (εάν υπάρχουν) είναι ότι, αν και κοντινότερος με βάση τη νέα εκτίμηση, ο Μπετελγκέζ παραμένει αρκετά μακριά από τη Γη για να έχει η έκρηξή του κάποιες σημαντικές επιπτώσεις. https://physicsgg.me/2020/10/16/%ce%bf-%cf%85%cf%80%ce%b5%cf%81%ce%b3%ce%af%ce%b3%ce%b1%ce%bd%cf%84%ce%b1%cf%82-%ce%bc%cf%80%ce%b5%cf%84%ce%b5%ce%bb%ce%b3%ce%ba%ce%ad%ce%b6-%ce%b5%ce%af%ce%bd%ce%b1%ce%b9-%ce%bc%ce%b9%ce%ba%cf%81/

Πολύ σκληρή για να πεθάνει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Το 2019 οι επιστήμονες του Event Horizon Telescope (EHT) ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να φωτογραφίσουν για πρώτη φορά μια τεράστια μαύρη τρύπα στον κοντινό γαλαξία Μ87. Στην ουσία απεικόνισαν αυτό που υπάρχει γύρω από την μαύρη τρύπα, αφού οι μαύρες τρύπες στην πραγματικότητα είναι αόρατες, καθώς απορροφούν οτιδήποτε εντός τους, ακόμη και το φως. Η εικόνα αποκάλυπτε μια κυκλική σκιά, η διάμετρος της οποίας ήταν σε σχετική συμφωνία με τις θεωρητικές προβλέψεις, δίνοντας έτσι μια ποιοτική επιβεβαίωση της γενικής σχετικότητας. Όμως άφηνε περιθώριο και για εναλλακτικές θεωρίες βαρύτητας. Μια νέα και πιο λεπτομερής ανάλυση της σκιάς της μαύρης τρύπας που ολοκληρώθηκε από τους ερευνητές Dimitrios Psaltis et al [Gravitational Test beyond the First Post-Newtonian Order with the Shadow of the M87 Black Hole], https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.141104 ενίσχυσε ακόμη περισσότερο την Θεωρία της Σχετικότητας έναντι των εναλλακτικών θεωρίων. Η Γενική Σχετικότητα έχει ελεγχθεί αμέτρητες φορές. Οι περισσότεροι έλεγχοι πραγματοποιήθηκαν υπό την επίδραση των ασθενών βαρυτικών πεδίων που επικρατούν στο Ηλιακό μας Σύστημα. Ωστόσο, οι σημαντικές αποκλίσεις από την Θεωρία της Σχετικότητας μπορεί να εμφανίζονται σε ισχυρότερα βαρυτικά πεδία. Οι παρατηρήσεις συγχωνεύσεων μαύρων τρυπών από τους ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων LIGO και Virgo, έδειξαν ότι η θεωρία ισχύει στον καμπυλωμένο χωρόχρονο μαύρων τρυπών με μάζες όσο 150 ήλιοι. Με την μαύρη τρύπα του γαλαξία Μ87 της οποίας η μάζα είναι πάνω από έξι δισεκατομμύρια ήλιους, οι ερευνητές επέκτειναν αυτούς του ελέγχους σε ακραία στρεβλωμένο χωροχρόνο. Θεωρώντας δυο διαφορετικά εναλλακτικά μοντέλα βαρύτητας, οι φυσικοί συνέκριναν τις αντίστοιχες αποκλίσεις τους σε σχέση με την σχετικότητα, με βάση το μοναδικό χαρακτηριστικό της κάθε θεωρίας που καθορίζει το μέγεθος της σκιάς της μαύρης τρύπας. Το νέο αποτέλεσμα είναι πάλι απογοητευτικό για όσους ήλπιζαν να βρουν ρωγμές στην θεωρία του Αϊνστάιν, οι οποίες με τη σειρά τους θα οδηγούσαν σε νέα φυσική ή θα ενοποιούσαν την σχετικότητα με την κβαντική φυσική. διαβάστε επίσης και το σχετικό άρθρο του Σάκη Ιωαννίδη στην σημερινή Καθημερινή.Φωτογραφία.Πατηστε επανω στο αρθρο!!! https://physicsgg.me/2020/10/02/%cf%80%ce%bf%ce%bb%cf%8d-%cf%83%ce%ba%ce%bb%ce%b7%cf%81%ce%ae-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%ce%bd%ce%b1-%cf%80%ce%b5%ce%b8%ce%ac%ce%bd%ce%b5%ce%b9-%ce%b7-%ce%b3%ce%b5%ce%bd%ce%b9%ce%ba%ce%ae-%ce%b8%ce%b5%cf%89/