Δροσος Γεωργιος

Η κοιμώμενη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας αναφλέγεται. Τα ολοκαίνουργια μάτια ακτίνων Χ της NASA στον ουρανό, το πυρηνικό Φασματοσκοπικό Array Telescope (NuStar), έχει συλλαβει τις πρώτες εικόνες από την γιγαντιαία μαύρη τρύπα που βρίσκεται σταθμευμένη στο κέντρο του γαλαξία μας. Οι παρατηρήσεις δείχνουν τη συνήθως ήπια μαύρη τρύπα στη μέση μιας αναφλεξης. «Έιχαμε την τύχη να γίνουμε παρατηρητές ενός ξεσπάσματος της μαύρης τρύπας κατά τη διάρκεια της παρατήρησης μας," δήλωσε ο Fiona Harrison, κύριος ερευνητής της αποστολής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech), στην Πασαντένα. "Αυτά τα στοιχεία θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα τον ευγενικό γίγαντα στην καρδιά του γαλαξία μας .ο οποιος μερικές φορές φουντώνει για λίγες ώρες και στη συνέχεια επιστρέφει στο λήθαργο." Το τηλεσκόπιο NuStar, ξεκίνησε στις 13 Ιουνίου και είναι το μόνο (τηλεσκόπιο) ικανό να παράγει εστιασμένες εικόνες από υψηλότατης ενέργειας ακτίνες-Χ. Για δύο ημέρες, τον Ιούλιο, το τηλεσκόπιο συνεργάστηκε με άλλα παρατηρητήρια στην παρατηρηση του Sagittarius A*-Τοξότης Α * ( συντομογραφία Sgr Α *), ονομα που οι αστρονόμοι έχουν δώσει σε μια συμπαγή ραδιοφωνική πηγή στο κέντρο του Γαλαξία μας. Οι παρατηρήσεις δείχνουν μια τεράστια μαύρη τρύπα να βρίσκεται σε αυτή τη θέση. Συμμετοχή στην παρατηρηση εχουν το τηλεσκοπιο Chandra της NASA X-ray Observatory, το οποίο βλέπει με φως χαμηλής ενέργειας ακτίνων Χ καθως και το WM Παρατηρητήριο Keck πάνω στο Mauna Kea στη Χαβάη, το οποίο έλαβε υπέρυθρες εικόνες. Σε σύγκριση με αλλες γιγάντιες μαύρες τρύπες στα κέντρα των άλλων γαλαξιών, η Sgr Α * είναι σχετικά ήσυχη. Οι Ενεργές μαύρες τρύπες τείνουν να καταβροχθίζουν τα αστέρια και άλλα καύσιμα γύρω τους.Η Sgr Α * φαίνεται να << ροκανίζει>> ή να μην <<τρώει>> καθόλου, μια διαδικασία που δεν είναι πλήρως κατανοητή. Όταν οι μαύρες τρύπες καταναλώνουν καύσιμα - ένα αστέρι, ένα σύννεφο αερίου ή, όπως οι πρόσφατες παρατηρήσεις του Chandra έχουν δείξει, ακόμη και έναν αστεροειδή - ξεσπούν με επιπλέον ενέργεια. Στην περίπτωση του NuStar, το τηλεσκόπιο του έχει πάρει ακτίνες Χ που εκπέμπονται από κατανάλωση ύλης που θερμαίνεται σε περίπου 180 εκατομμύρια βαθμούς Fahrenheit (100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου) και προέρχονται από περιοχές όπου τα σωματίδια ωθήθηκαν πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Οι αστρονόμοι λένε αυτά τα δεδομένα απο το NuStar, σε συνδυασμό με τις ταυτόχρονες παρατηρήσεις που λαμβάνονται σε άλλα μήκη κύματος, θα τους βοηθήσουν να κατανοήσουν καλύτερα τη φυσική του πώς οι μαύρες τρύπες <<τσιμπολογούν>> και μεγαλώνουν σε μέγεθος. "Οι αστρονόμοι πιθανολογουν από καιρό ότι το <<τσιμπολόγημα>> της μαύρης τρύπας θα πρέπει να παράγει άφθονες σκληρές ακτίνες Χ, αλλά το NuStar είναι το πρώτο τηλεσκόπιο με αρκετή ευαισθησία για να τις ανιχνεύσει στην πραγματικότητα», δήλωσε το μέλος της ομάδας NuStar Chuck Hailey του Πανεπιστημίου Κολούμπια στη Νέα Υόρκη. http://www.pronews.gr/epistimes/diastima/708960_i-koimomeni-mayri-trypa-sto-kentro-toy-galaxia-mas-anaflegetai

Πόσοι πλανήτες «ζουν» σε μια μαύρη τρύπα; H ιδέα της ύπαρξης κάποιων μυστηριωδών κοσμικών σωμάτων όπου οι νόμοι της φυσικής δεν έχουν καμία υπόσταση έκανε την εμφάνισή της στα τέλη του 18ου αιώνα αρχικά από τον Τζον Μίτσελ, Βρετανό που σπούδασε φιλοσοφία και θεολογία αλλά ασχολήθηκε με την αστρονομία, τη γεωλογία και άλλους επιστημονικούς κλάδους, και αμέσως μετά από τον σπουδαίο γάλλο μαθηματικό Πιερ Σιμόν Λαπλάς. Επρεπε να περάσουν 130 χρόνια για να υπάρξει μια πληρέστερη θεωρητική περιγραφή αυτών των σωμάτων (Γενική Θεωρία της Σχετικότητας) και άλλα 50 χρόνια για να αποκτήσουν ένα όνομα. Το 1968, σε ένα συνέδριο στη Γαλλία, ο αμερικανός αστροφυσικός Τζον Α. Γουίλερ ονόμασε για πρώτη φορά τα αντικείμενα αυτά «μαύρες τρύπες». Η συνεχής βελτίωση των τεχνικών μέσων παρατήρησης του Σύμπαντος (ισχυρά επίγεια τηλεσκόπια, διαστημικά τηλεσκόπια, εξελιγμένα προγράμματα προσομοιώσεων κ.λπ.) επέτρεψαν στην επιστημονική κοινότητα να εντοπίζει και να παρατηρεί αυτά τα μυστηριώδη σώματα για τα οποία έχουν αναπτυχθεί πολλές θεωρίες. Μέχρι σήμερα όλα τα στοιχεία που έχουν στη διάθεσή τους οι επιστήμονες υποδεικνύουν ότι η φύση των μελανών οπών είναι να… καταβροχθίζουν οτιδήποτε πέφτει στα τρομακτικής ισχύος βαρυτικά τους δίχτυα. Τίποτε, ακόμη και το φως, δεν μπορεί να δραπετεύσει από μια μαύρη τρύπα αν έχει την ατυχία να πέσει πάνω της. Εχουν κατά καιρούς πέσει στο τραπέζι και ορισμένες θεωρίες που αναφέρουν ότι οι μαύρες τρύπες δεν καταστρέφουν την ύλη αλλά την εξαφανίζουν και είτε τη μετατρέπουν σε κάποια μορφή που εμείς δεν μπορούμε να κατανοήσουμε είτε την εμφανίζουν κάπου αλλού όπου εμείς δεν έχουμε πρόσβαση. Κάποιοι, για παράδειγμα, λένε ότι οι μαύρες τρύπες είναι πύλες μεταφοράς σε άλλα Σύμπαντα. Για πρώτη φορά πέφτει στο τραπέζι μια θεωρία που παρουσιάζει τις μαύρες τρύπες ως έναν πόλο γύρω από τον οποίο μπορεί να δημιουργηθεί ένας τεραστίων διαστάσεων κόσμος φιλόξενος στη ζωή. Ο Σον Ρέιμοντ, αστροφυσικός του Αστεροσκοπείου του Μπορντό στη Γαλλία, υποστηρίζει ότι μπορούν να βρίσκονται σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα ένα εκατομμύριο κατοικήσιμοι πλανήτες! Οι προσομοιώσεις Για να αναπτυχθούν συνθήκες ευνοϊκές στη ζωή (όπως τουλάχιστον εμείς τη γνωρίζουμε) πρέπει ένας πλανήτης να βρίσκεται σε απόσταση τέτοια από το μητρικό του άστρο ώστε οι συνθήκες σε αυτόν να μην είναι ούτε πολύ θερμές ούτε πολύ ψυχρές και να υπάρχει το απολύτως απαραίτητο για την παρουσία της ζωής νερό σε υγρή μορφή. Η περιοχή όπου υπάρχουν αυτές οι συνθήκες κοντά σε ένα άστρο έχει ονομαστεί από την επιστημονική κοινότητα «κατοικήσιμη ζώνη». Στην κατοικήσιμη ζώνη του ηλιακού μας συστήματος βρήκε θέση μόνο ένας πλανήτης… η Γη. Σε άλλα συστήματα υπάρχουν περισσότεροι, όπως για παράδειγμα, στον TRAPPIST-1 όπου έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα στην κατοικήσιμη ζώνη τρεις πλανήτες με μέγεθος μάλιστα παρόμοιο με αυτό της Γης, γεγονός που αυξάνει τις πιθανότητες να έχουν αναπτυχθεί κάποιες μορφές ζωής έστω και σε μικροβιακό επίπεδο. Μέχρι στιγμής έχουν εντοπιστεί τριών ειδών μελανές οπές στο Σύμπαν. Το ένα είδος είναι μαύρες τρύπες με μάζα παρόμοια με εκείνη μερικών δεκάδων ή εκατοντάδων άστρων όπως ο Ηλιος. Το άλλο είδος είναι μαύρες τρύπες με μάζα παρόμοια με εκείνη εκατομμυρίων και δισεκατομμυρίων άστρων όπως ο Ηλιος. Συνήθως ο δεύτερος τύπος μελανών οπών, οι λεγόμενες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, βρίσκονται στο κέντρο των μεγάλων γαλαξιών. Υπάρχει και ένας τρίτος τύπος μελανών οπών με ενδιάμεσο μέγεθος, για τις οποίες οι επιστήμονες γνωρίζουν ελάχιστα πράγματα. Οι μαύρες τρύπες είναι επίσης εξαιρετικά συμπυκνωμένες. Μια μαύρη τρύπα με μάζα παρόμοια με αυτή του Ηλίου θα έχει διάμετρο μόλις έξι χλμ. Η μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας, ο Τοξότης Α*, έχει μάζα περίπου 4 εκατ. άστρων σαν τον Ηλιο και διάμετρο περίπου 23,6 χλμ. Ο Ρέιμοντ μελέτησε μια σειρά από σενάρια. Το πρώτο ήταν τι θα συνέβαινε αν στο ηλιακό μας σύστημα υπήρχε μια μαύρη τρύπα με μάζα παρόμοια με τον Ηλιο. Η απάντηση είναι πως δεν θα άλλαζε κάτι ουσιαστικό στις τροχιές των πλανητών. Ισως να αυξανόταν η ταχύτητα της κίνησης της Γης, κάτι που θα είχε ως αποτέλεσμα ο πλανήτης μας να ολοκλήρωνε νωρίτερα την περιστροφή του γύρω από τον Ηλιο από ό,τι σήμερα. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του Ρέιμοντ, ένα γήινο έτος αντί 365 ημέρες θα είχε διάρκεια 258 ημέρες. Ο Ρέιμοντ αποφάσισε να διαπιστώσει αν μπορεί να υπάρξει ένα πλανητικό σύστημα γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Για την ακρίβεια, θέλησε να δει τι θα γινόταν αν η μαύρη τρύπα είχε μάζα ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ηλίου. Σύμφωνα με τον Ρέιμοντ, αυτή η μαύρη τρύπα θα είχε διάμετρο παρόμοια με αυτή του Ηλίου και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στην κατοικήσιμη ζώνη της θα μπορούσαν να υπάρξουν 550 πλανήτες με μέγεθος ανάλογο με αυτό της Γης. Αν και οι πλανήτες της κατοικήσιμης ζώνης που θα ήταν εγγύτερα στη μαύρη τρύπα θα δέχονταν τις βαρυτικές πιέσεις της, σύμφωνα με την προσομοίωση, θα κατάφερναν να τις αποκρούσουν και θα παρέμεναν ασφαλείς στις θέσεις τους. Το μυστικό για να υπάρχουν πλανητικά συστήματα γύρω από μια μελανή οπή, σύμφωνα με τον Ρέιμοντ, είναι να υπάρχουν ανάμεσα σε αυτή και τους πλανήτες κάποια άστρα. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι αν κοντά σε μια μελανή οπή μάζας ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερης από αυτής του Ηλίου υπάρχουν εννέα άστρα παρόμοια με τον Ηλιο, τότε θα δημιουργηθούν περίπου 400 κατοικήσιμες ζώνες, στην καθεμία εκ των οποίων θα μπορούν να υπάρχουν περίπου 2.500 χιλιάδες πλανήτες με μέγεθος ανάλογο με αυτό της Γης. Ολοι αυτοί οι πλανήτες θα είχαν απόσταση μεταξύ τους παρόμοια με αυτή της Γης με τη Σελήνη. Αν υπάρχουν περισσότερα άστρα σε ένα τέτοιο σύστημα, οι συνθήκες θα είναι πολύ ενδιαφέρουσες. Αν για παράδειγμα αντί για εννέα άστρα σαν τον Ηλιο σε ένα τέτοιο σύστημα υπάρχουν 36 άστρα σαν τον Ηλιο, με δεδομένη τη γρήγορη περιστροφή που θα έχουν τα άστρα αυτά γύρω από τη μαύρη τρύπα, τότε οι εκατοντάδες χιλιάδες πλανήτες του συστήματος θα λούζονται πάντα από φως και δεν θα βιώνουν ποτέ τη νύχτα. Σε ένα τέτοιο σύστημα οι πλανήτες θα είναι ακόμη πιο κοντά ο ένας στον άλλο, περίπου δέκα φορές πιο κοντά από ό,τι η Σελήνη στη Γη, και ο κάθε πλανήτης θα εμφανίζεται στον ουρανό του άλλου σαράντα φορές μεγαλύτερος από ό,τι η πανσέληνος στη Γη. «Σε αυτή την περίπτωση οι κάτοικοι αυτών των πλανητών θα μπορούν να συνδέονται εύκολα με διαστημικά ασανσέρ» αναφέρει ο Ρέιμοντ και σημειώνει: «Ο στόχος που είχα ξεκινώντας αυτή την έρευνα ήταν να σπρώξω λίγο τα όρια, να πάω λίγο πιο πέρα από αυτό που νομίζουμε ότι είναι πιθανό να συμβαίνει. Μπορεί αυτά τα συστήματα που βγάζουν οι προσομοιώσεις να φαίνονται προϊόντα επιστημονικής φαντασίας, αλλά από την άλλη δίνουν ένα έναυσμα για να προσπαθήσουμε να ταξιδέψουμε στις μαύρες τρύπες, και ποιος ξέρει τι μπορεί να συναντήσουμε εκεί που μπορεί να είναι έξω από αυτό που εμείς θεωρούμε κανονικό». http://www.tovima.gr/science/article/?aid=994202

Αστρονόμοι παρατηρούν μία μακρινή έκρηξη όταν μία μαύρη τρύπα καταστρέφει ένα άστρο. Διεθνής ομάδα αστρονόμων στην οποία συμμετέχει ο Καθ. Αντρέας Ευσταθίου, Αντιπρύτανης Έρευνας και Εξωτερικών Υποθέσεων του Ευρωπαϊκού Πανεπιστημίου Κύπρου ανακοίνωσε στο διεθνούς κύρους επιστημονικό περιοδικό Science την ανακάλυψη μιας μακρινής έκρηξης η οποία προκλήθηκε από την καταστροφή ενός άστρου από μία υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Οι επιστήμονες παρακολούθησαν το γεγονός με τηλεσκόπια όπως το ραδιοτηλεσκόπιo Very Long Baseline Array (VLBA) και το τηλεσκόπιο υπέρυθρης ακτινοβολίας Spitzer της NASA, σε ένα ζευγάρι συγκρουόμενων γαλαξιών που ονομάζεται Arp 299. Τέτοια γεγονότα παλιρροϊκής διαταραχής (διάρρηξης), ή tidal disruption events (TDEs), προκαλούν τον σχηματισμό ενός περιστρεφόμενου δίσκου γύρω από την μαύρη τρύπα και ενός πίδακα (jet) από σωματίδια. «Ποτέ δεν είχαμε τη δυνατότητα να παρατηρήσουμε άμεσα το σχηματισμό και την εξέλιξη ενός πίδακα από ένα από αυτά τα γεγονότα», δήλωσε ο Miguel Perez-Torres, του Αστροφυσικού Ινστιτούτου της Ανδαλουσίας στη Γρανάδα της Ισπανίας. «Τα γεγονότα TDE μπορούν να μας δώσουν μια μοναδική ευκαιρία να κατανοήσουμε τον σχηματισμό και την εξέλιξη των πιδάκων αυτών στους πυρήνες των γαλαξιών», πρόσθεσε. Αξίζει να σημειωθεί ότι η πρώτη ένδειξη για την έκρηξη δεν ήταν στα ραδιοκύματα αλλά σε παρατηρήσεις υπέρυθρης εκπομπής από το γεγονός τον Ιανουάριο του 2005. «Με το πέρασμα του χρόνου, το νέο αντικείμενο παρέμεινε φωτεινό στο υπέρυθρο και τα ραδιοκύματα, αλλά όχι σε ορατό φως και στις ακτίνες Χ», δήλωσε ο Seppo Mattila, του Πανεπιστημίου του Turku στη Φινλανδία. «Λόγω της σκόνης που απορροφά κάθε ορατό φως, αυτό το συγκεκριμένο γεγονός παλιρροϊκής διαταραχής μπορεί να είναι μόνο η κορυφή του παγόβουνου», δήλωσε ο Mattila. ¨Η συμμέτοχη του Ευρωπαϊκού Πανεπιστημίου Κύπρου σε αυτή την σημαντική ανακάλυψη είναι μια από τις μεγαλύτερες ερευνητικές επιτυχίες των τελευταίων χρόνων» δήλωσε ο Αντρέας Ευσταθίου που συμμετείχε στην ομάδα αστρονόμων. ¨Οι προσομοιώσεις μας για την εκπομπή των γαλαξιών αποδείχτηκαν πολύ χρήσιμες για την ερμηνεία των υπέρυθρων παρατηρήσεων του γεγονότος TDE στο Arp 299¨, πρόσθεσε. Οι Mattila και Perez-Torres ηγήθηκαν της ομάδας αστρονόμων που δημοσίευσε τα ευρήματα στο περιοδικό Science στις 14 Ιουνίου 2018. Περισσότερες πληροφορίες παρέχονται στους ακόλουθους σύνδεσμους: ‘A dust-enshrouded tidal disruption event with a resolved radio jet in a galaxy merger’, S. Mattila, M.Perez-Torres, A.Efstathiou, et al, 2018, Science, http://science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.aao4669 https://public.nrao.edu/news/black-hole-destroys-star http://www.jive.eu/surprise-discovery-provides-new-insights-stellar-deaths https://physicsgg.me/2018/06/18/%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%b1%cf%84%ce%b7%cf%81%cf%8e%ce%bd%cf%84%ce%b1%cf%82-%cf%84%ce%bf%ce%bd-%ce%b8%ce%ac%ce%bd%ce%b1%cf%84%ce%bf-%ce%b5%ce%bd%cf%8c%cf%82-%ce%ac%cf%83%cf%84%cf%81%ce%bf%cf%85/

Οι μαύρες τρύπες και τα μυστικά τους. «The Little Book of Black Holes»: το «μικρό βιβλίο των μαύρων τρυπών» των Στίβεν Γκούμπσερ και Φρανς Πρετόριους, καθηγητών Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, κυκλοφορεί από τον εκδοτικό οίκο Princeton University Press Αν και η ίδια η θεωρία του, η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, προβλέπει τις μαύρες τρύπες, ο Αλμπερτ Αϊνστάιν δεν πίστεψε ποτέ ότι υπάρχουν. Πολλοί τού δίνουν σε έναν βαθμό δίκιο, αφού οι μελανές οπές είναι τα πιο αλλόκοτα αντικείμενα που γνωρίζουμε στο Σύμπαν. Σήμερα κανείς δεν αμφισβητεί τη «σκοτεινή» παρουσία τους. Τις τελευταίες πέντε δεκαετίες έχουν περιγραφεί θεωρητικά και έχουν εντοπιστεί γύρω μας, ακόμη και στο κέντρο του ίδιου του γαλαξία μας. Και τον τελευταίο ενάμιση χρόνο η ύπαρξή τους έχει επιτέλους αποδειχθεί πέραν πάσης αμφιβολίας, με τις επανειλημμένες ανιχνεύσεις βαρυτικών κυμάτων που προήλθαν από συγχωνεύσεις τους. Παρά το γεγονός ότι πλέον είμαστε βέβαιοι ότι υπάρχουν, τα παράξενα αντικείμενα παραμένουν μυστηριώδη για τους επιστήμονες και ακόμη περισσότερο για έναν μέσο άνθρωπο ο οποίος δεν παίζει στα δάχτυλα τις θεωρίες της σχετικότητας. Πώς ακριβώς σχηματίζονται; Πώς συμπεριφέρονται; Πώς είναι ο ορίζοντας γεγονότων και η μοναδικότητά τους, το σημείο όπου η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή ώστε τίποτε, ούτε καν το φως, δεν μπορεί να ξεφύγει; Αυτά και άλλα ερωτήματα προσπαθούν να απαντήσουν ο Στίβεν Γκούμπσερ και ο Φρανς Πρετόριους, δύο επιφανείς φυσικοί από το Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, με το «The Little Book of Black Holes» - ένα εκλαϊκευμένο αλλά άκρως επιστημονικό «μικρό βιβλίο των μαύρων τρυπών», στο οποίο έχουν συμπυκνώσει τις γνώσεις που διαθέτουμε σήμερα γύρω από αυτές. Αποκαλυπτικά κύματα Το πιο σημαντικό «νέο» στον τομέα είναι αδιαμφισβήτητα οι ανιχνεύσεις των βαρυτικών κυμάτων που προκλήθηκαν από συγχωνεύσεις μελανών οπών. Μέχρι τώρα έχουν καταγραφεί πέντε καθαρά σήματα από τέτοια γεγονότα, αλλά το πρώτο, που ανακοινώθηκε τον Φεβρουάριο του 2016 από τους υπευθύνους των ανιχνευτών LIGO, είναι το πιο διάσημο αφού αποτέλεσε πραγματική «αποκάλυψη». «Πριν από αυτές τις ανιχνεύσεις δεν υπήρχε άμεση απόδειξη ότι οι μαύρες τρύπες πραγματικά υπάρχουν» λέει στο «Βήμα» ο Φρανς Πρετόριους, ο οποίος είναι καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου του Πρίνστον. «Υπήρχαν θεωρητικές προβλέψεις καθώς και έμμεσες ενδείξεις για την ύπαρξή τους. Αυτή όμως είναι η πρώτη επιστημονική απόδειξη ότι οι μαύρες τρύπες, έτσι όπως περιγράφονται από τη θεωρία του Αϊνστάιν, πραγματικά υπάρχουν». Εκτός από τις αποδείξεις, τα βαρυτικά κύματα και οι πρώτες άμεσες πληροφορίες που μετέφεραν έφεραν επίσης εκπλήξεις. «Κάτι το οποίο εξέπληξε πολλούς, ιδιαίτερα στο πρώτο γεγονός, ήταν το πόσο βαριές ήταν αυτές οι μαύρες τρύπες, είχαν περίπου τριάντα φορές τη μάζα του Ηλίου» εξηγεί ο καθηγητής. «Ολες οι μαύρες τρύπες που είχαν παρατηρηθεί έμμεσα ως τώρα στον γαλαξία μας είχαν πολύ μικρότερη μάζα, πέντε ως δεκαπέντε φορές τη μάζα του Ηλίου. Κάποτε εθεωρείτο αδιανόητο ότι τόσο πολύ βαριές μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να δημιουργηθούν από άστρα που καταρρέουν και καθώς δεν βλέπαμε τέτοιες στον γαλαξία μας, αποτέλεσε έκπληξη το ότι εκεί έξω υπάρχουν αστρικές μαύρες τρύπες με τόσο μεγάλη μάζα». Μια άλλη παρατήρηση η οποία προβλημάτισε τους επιστήμονες ήταν η ταχύτητα περιστροφής των μελανών οπών που αποκάλυψαν τα βαρυτικά κύματα. «Κάτι το οποίο φαίνεται ενδιαφέρον είναι ότι ως τώρα καμία από τις μαύρες τρύπες που συγχωνεύτηκαν δεν φαίνεται να είχε πολύ μεγάλη ταχύτητα περιστροφής πριν από τη συγχώνευση» λέει ο κ. Πρετόριους. «Στη σχετικότητα οι μαύρες τρύπες μπορεί να φθάσουν από το να μην περιστρέφονται σχεδόν καθόλου ως το να περιστρέφονται πάρα πολύ γρήγορα. Υπάρχει ένα ανώτατο όριο, αλλά μπορούν να περιστραφούν με πολύ μεγάλη ταχύτητα. Δεν γνωρίζουμε πολύ καλά ποια θα πρέπει να είναι η περιστροφή τους όταν σχηματίζονται, αλλά περιμέναμε ότι όλες οι δυνατές τιμές θα πρέπει να είναι πιθανές. Ωστόσο μέχρι τώρα όλοι οι υποψήφιοι που ανιχνεύθηκαν με τα βαρυτικά κύματα δεν περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα, και αυτό ίσως σημαίνει ότι κάτι μας διαφεύγει». Η νέα αστρονομία Για να μάθουμε αν πράγματι συμβαίνει κάτι τέτοιο θα πρέπει να περιμένουμε τη «νέα αστρονομία» που θα γεννηθεί με τη συμβολή των βαρυτικών κυμάτων όταν οι ανιχνεύσεις τους - και οι παρατηρήσεις που προκύπτουν από αυτές - θα είναι περισσότερες. «Ισως να καταφέρουμε να ξεκινήσουμε αυτή τη νέα επιστήμη σε έναν χρόνο» αναφέρει ο καθηγητής. «Για να δώσουμε όμως μια απάντηση στο ζήτημα της περιστροφής θα πρέπει να έχουμε ίσως και εκατό γεγονότα. Τότε θα μπορέσουμε να πούμε αν πραγματικά υπάρχει κάποιο μυστήριο ή όχι». Οσον αφορά τον τύπο των μαύρων τρυπών που ενδέχεται να αποκαλύψουν τα νέα δεδομένα ο κ. Πρετόριους δεν περιμένει τρομακτικές εκπλήξεις. Αυτό γιατί αν και η θεωρία προβλέπει κάποιες διαφοροποιήσεις, στην ουσία τα πράγματα είναι πιο απλά. «Ουσιαστικά υπάρχει ένας μόνο τύπος μαύρης τρύπας, η μαύρη τρύπα του Κερ» μας λέει. «Αυτή εξαρτάται από δύο ιδιότητες: μπορεί να έχει οποιοδήποτε μέγεθος και με βάση το μέγεθός της μπορεί να περιστρέφεται με μηδενική ως πολύ μεγάλη ταχύτητα». Το μέγεθος, όπως εξηγεί, καθορίζεται από τη μάζα. «Για παράδειγμα, μια μαύρη τρύπα με τη μάζα του Ηλίου θα έχει διάμετρο τρία χιλιόμετρα ενώ μια θεωρητική μαύρη τρύπα με τη μάζα της Γης θα έχει ακτίνα σχεδόν ένα εκατοστό» αναφέρει. «Κατά τον ίδιο τρόπο που οι πλανήτες εξαιτίας της περιστροφής τους γύρω από τον Ηλιο συμπιέζονται ελαφρά στους πόλους, η ταχύτητα περιστροφής μιας μαύρης τρύπας καθορίζει τον ορίζοντα γεγονότων της και τη δομή του χωροχρόνου γύρω από αυτόν. Οσο πιο γρήγορη είναι η περιστροφή τόσο πιο συμπιεσμένος είναι ο ορίζοντας». Συχνές παρανοήσεις Οταν τον ρωτάμε τι από όλα όσα γνωρίζουμε για τις μαύρες τρύπες νομίζει ότι είναι πιο δύσκολο να «χωνέψει» το ευρύ κοινό, ο Φρανς Πρετόριους χαμογελάει. «Νομίζω πολλά. Είναι πολύ παράξενα αντικείμενα. Πιστεύω ότι το ευρύ κοινό πιάνει τη βασική ιδέα, ότι είναι ένα αντικείμενο από το οποίο η διαφυγή είναι αδύνατη. Οταν όμως αρχίζουμε να πηγαίνουμε πιο βαθιά, μάλλον υπάρχει αρκετή σύγχυση» απαντά επισημαίνοντας ότι μια συνηθισμένη παρανόηση αφορά το πόσο «αδηφάγες» είναι οι μαύρες τρύπες. «Το ότι τίποτε δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτές δεν σημαίνει ότι οι μαύρες τρύπες ρουφάνε τα πάντα» υπογραμμίζει. «Αυτό δεν ισχύει. Πρέπει να περάσει κάποιος τον ορίζοντα γεγονότων για να μην υπάρχει διαφυγή». Ως παράδειγμα φέρνει τη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας. «Δεν υπάρχει κίνδυνος να μας ρουφήξει ποτέ. Ενδεχομένως κάποια υλικά που θα τύχει να κινηθούν προς το μέρος της και θα περάσουν τον ορίζοντα γεγονότων της θα πέσουν μέσα σε αυτήν, όμως εμείς δεν διατρέχουμε τέτοιον κίνδυνο» εξηγεί. «Είναι όπως με τον Ηλιο, δεν πρόκειται ποτέ να πέσουμε πάνω στον Ηλιο, περιφερόμαστε γύρω από αυτόν. Οπότε δεν υπάρχει κίνδυνος ανησυχίας. Οι μαύρες τρύπες είναι κακές μόνο αν περάσουμε τον ορίζοντα γεγονότων τους, όπως ο Ηλιος είναι κακός μόνο αν πάμε να πέσουμε καταπάνω του». Μια άλλη διαδεδομένη παρεξήγηση αφορά το περίφημο «σημείο χωρίς επιστροφή», τον ορίζοντα γεγονότων. «Ο ορίζοντας γεγονότων δεν είναι μια επιφάνεια, δεν θα το καταλάβετε καν αν τον περάσετε» λέει ο φυσικός. «Ως τόπος, ο ορίζοντας γεγονότων είναι απολύτως απαρατήρητος στον χωροχρόνο. Είναι πολύ παράξενο, όταν το σκεφτείς από απόσταση και στη θεωρία μπορείς να πεις ότι υπάρχει αυτή η περιοχή που είναι απολύτως καταστροφικό να περάσεις γιατί δεν μπορείς ποτέ να γυρίσεις πίσω από αυτήν, όμως όταν είσαι εκεί και την περνάς δεν το καταλαβαίνεις». Ο δυναμισμός του χωροχρόνου Και οι... παραξενιές δεν σταματούν εδώ. «Ενα άλλο παράξενο είναι ότι έξω από τις μαύρες τρύπες σκεφτόμαστε τον χώρο σαν κάτι καταρχήν στατικό και καθορισμένο, αλλά μέσα σε αυτές ο χώρος γίνεται εγγενώς δυναμικός και περιστρέφεται προς τη μοναδικότητα» εξηγεί. «Ακόμη και αυτές οι λέξεις, όταν λες "ο χωροχρόνος γίνεται ευγενώς δυναμικός", σκέφτεσαι "μα τι λέω;". Ακόμη και άνθρωποι που έχουν μελετήσει για αρκετό καιρό τη σχετικότητα είναι δύσκολο να συμφιλιωθούν με κάτι τέτοιο». Αυτό φαίνεται να ισχύει όχι μόνο για όσους μελετούν τη θεωρία αλλά και για τον ίδιο τον πατέρα της. «Νομίζω ότι αυτός είναι ένας από τους λόγους που ο Αϊνστάιν δεν πίστεψε ποτέ τη λύση του Σβάρτσιλντ (σ.σ.: η πρώτη για τις μαύρες τρύπες) και το πέρασμα του ορίζοντα» επισημαίνει ο κ. Πρετόριους. «Χρειάστηκε να φθάσουμε στις δεκαετίες του 1960 και του 1970 για να αρχίσουν οι θεωρητικοί να μελετούν αυτή τη λύση και να λένε, όσο παράξενη και αν είναι, μπορούμε πράγματι να βγάλουμε κάποιο νόημα από αυτήν. Εκτός από τη βαρυτική μοναδικότητα. Για αυτήν εξακολουθούμε να μην έχουμε αίσθηση». Με τη «νέα αστρονομία» οι συγγραφείς του βιβλίου ευελπιστούν ότι θα αποκτήσουμε μια καλύτερη αίσθηση για το μυστήριο των μελανών οπών. «Θα μπορέσουμε ενδεχομένως να μελετήσουμε τη φύση του χωροχρόνου σε αυτό το περίεργο καθεστώς, όπου η βαρύτητα γίνεται τόσο ισχυρή - ο καλύτερος τρόπος να το πούμε είναι ότι εκεί ο χώρος και ο χρόνος καμπυλώνονται τόσο ώστε μπορούν να τυλιχτούν γύρω από τον εαυτό τους και τότε ο χώρος μπορεί να γίνει χρόνος και ο χρόνος να γίνει χώρος» εξηγεί ο καθηγητής. «Η βαρύτητα μπορεί να είναι μια πολύ διαισθητική έννοια - αυτή η έλξη, το ότι η Γη μας έλκει. Στο καθεστώς των μελανών οπών όμως η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή ώστε δεν μπορούμε να έχουμε καμία διαισθητική αντίληψη για αυτήν. Δεν υπάρχουν στη Γη εργαστήρια που να μπορούν να τη μετρήσουν, δεν υπάρχει τίποτε κοντά μας, στο ηλιακό μας σύστημα, από το οποίο να μπορούμε να αποκτήσουμε μια ιδέα για αυτήν. Ουσιαστικά πρόκειται για μια καθαρά θεωρητική κατασκευή». Οι πληροφορίες από τα βαρυτικά κύματα ενδέχεται όμως να μας περάσουν από τη θεωρία στην πράξη. «Τώρα μπορούμε να δούμε πραγματικά πως η τρελή πρόβλεψη της θεωρίας του Αϊνστάιν μπορεί να ισχύει. Και υπό αυτή την έννοια οι μαύρες τρύπες μπορούν να αποτελέσουν εργαστήρια για τη μελέτη αυτής της πολύ ισχυρής βαρύτητας όπου η γεωμετρία αναποδογυρίζει, τα πάνω έρχονται κάτω και τα μέσα έξω» καταλήγει ο κ. Πρετόριους. «Κάποια στιγμή, όσο περισσότερες μαύρες τρύπες βλέπουμε, θα σταθούμε τυχεροί, θα δούμε κάποια που να βρίσκεται πολύ κοντά μας και έτσι θα μπορέσουμε να διερευνήσουμε καλύτερα το καθεστώς του χωροχρόνου που προβλέπει η θεωρία. Αυτό είναι το μοναδικό μέρος στο παρατηρήσιμο Σύμπαν όπου τα πράγματα είναι τόσο ακραία ώστε η διαίσθησή μας είναι παντελώς ανεπαρκής». http://www.tovima.gr/science/article/?aid=920871

Mαύρη τρύπα «ρουφάει» διαγαλαξιακά ψυχρά νέφη αερίων. Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων παρατήρησε ένα κοσμικό φαινόμενο που ποτέ πριν οι επιστήμονες δεν είχαν δει: να «βρέχει καταρρακτωδώς» διαγαλαξιακά νέφη ψυχρών αερίων μέσα σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα σε ένα μακρινό γαλαξία. Στην ουσία, η μαύρη τρύπα «ρουφάει» τα αέρια στο εσωτερικό της. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Γκραντ Τρεμπλέϊ του Πανεπιστημίου Γιέηλ των ΗΠΑ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature", χρησιμοποίησαν ένα από τα πιο ισχυρά τηλεσκόπια στον κόσμο, τη διάταξη ALMA (Atacama Large Millimeter/submilliimter Array) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στην έρημο Ατακάμα της Χιλής. Η μαύρη τρύπα έχει μάζα όσο περίπου 300 εκατομμύρια Ήλιοι και βρίσκεται σε ένα γαλαξία του σμήνους "'Αμπελ 2597", σε απόσταση ενός δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Πρόκειται για έναν από τους πιο φωτεινούς γαλαξίες στο σύμπαν, ο οποίος πιθανότατα παράγει μεγάλο αριθμό νέων άστρων. Εντοπίσθηκαν τρία νέφη αερίων να κινούνται προς την κεντρική μαύρη τρύπα με την εκπληκτική ταχύτητα του ενός εκατομμυρίου χιλιομέτρων την ώρα. Κάθε μοριακό νέφος έχει πλάτος δεκάδες έτη φωτός και περιέχει ύλη αντίστοιχη με ένα εκατομμύριο Ήλιους. Τα νέφη αερίων απέχουν «μόνο» 150 έως 300 έτη φωτός από την μαύρη τρύπα, πράγμα που σημαίνει ότι -σε όρους αστρονομικών αποστάσεων- αυτή ετοιμάζεται να τα «καταπιεί». Είναι η πρώτη άμεση παρατήρηση ψυχρών πυκνών νεφών, που προέρχονται από τη συμπύκνωση καυτών διαγαλαξιακών αερίων και τα οποία βυθίζονται στην καρδιά ενός γαλαξία για να «θρέψουν» την κεντρική μαύρη τρύπα του. Προηγουμένως οι επιστήμονες πίστευαν ότι στους μεγαλύτερους γαλαξίες οι τεράστιες μαύρες τρύπες «τρέφονται» μόνο με μια αργή και σταθερή «δίαιτα» καυτών αερίων από την άλω του γαλαξία τους. Όμως, η νέα ανακάλυψη δείχνει ότι μερικές τουλάχιστον μαύρες τρύπες «τρέφονται», επίσης, μέσα από μια πιο χαοτική διαδικασία, «ρουφώντας» γιγάντια πολύ ψυχρά μοριακά νέφη. http://www.ethnos.gr/klik/arthro/mauri_trypa_roufaei_diagalaksiaka_psyxra_nefi_aerion-64389794/

Το ASTRO-H θα κυνηγήσει μαύρες τρύπες και γαλαξίες. Ολα είναι έτοιμα για την εκτόξευση ενός νέου προηγμένου διαστημικού τηλεσκοπίου. Το ASTRO-H της ιαπωνικής διαστημικής υπηρεσίας JAHA βρίσκεται στο διαστημικό κέντρο Tanegashima και αν δεν υπάρξει κάποιο απρόοπτο της τελευταίας στιγμής την Παρασκευή 12 Φεβρουαρίου θα προστεθεί στον στόλο των τηλεσκοπίων που παρατηρούν το Σύμπαν από το Διάστημα. Το τηλεσκόπιο θα «βλέπει» τις μεγάλης ενέργειας ακτίνες Χ και πρώτος στόχος του θα είναι ο εντοπισμός της ύλης που πέφτει σε μελανές οπές. Το τηλεσκόπιο θα προσπαθεί επίσης να εντοπίζει δεδομένα που θα φωτίζουν την εξέλιξη μεγάλων γαλαξιακών σμηνών. http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=775828

Στ. Χόκινγκ: «Οι μαύρες τρύπες έχουν μαλλιά που αποθηκεύουν πληροφορίες» Μια νέα θεωρία για τη λειτουργία των μελανών οπών στο Σύμπαν ανέπτυξε ο διάσημος βρετανός αστροφυσικός Στίβεν Χόκινγκ που έχει αφιερώσει τη ζωή του στη μελέτη τους. Ο Χόκινγκ υποστηρίζει ότι οι πληροφορίες που υπάρχουν στην ύλη που εισέρχεται σε μια μαύρη τρύπα δεν καταστρέφονται μαζί με αυτή αλλά αποσπώνται και αποθηκεύονται σε εξωτικές κοσμικές δομές στον ορίζοντα των γεγονότων, το αόρατο σύνορο το οποίο περιβάλλει κάθε μαύρη τρύπα στο Σύμπαν και εμποδίζει το φως να ξεφύγει. Τον περασμένο Ιούλιο ο διάσημος αστροφυσικός Στ.Χόκινγκ που έχει ασχοληθεί επισταμένα επί δεκαετίες με τις μελανές οπές παρουσίασε μια νέα θεωρία την οποία ανέπτυξε για να εξηγήσει το περίφημο «παράδοξο της πληροφορίας». Οσα γνωρίζουμε για τις μαύρες τρύπες υποδεικνύουν πώς όταν η ύλη εισέλθει σε μια μελανή οπή καταστρέφεται στα εξ ων συνετέθη και φυσικά μαζί της καταστρέφονται και όλες πληροφορίες. Ομως οι νόμοι της κβαντομηχανικής αναφέρουν ότι οι πληροφορίες που πέφτουν στις μελανές οπές διασώζονται και μπορούν να ανακτηθούν. Σε μια προσπάθεια να δώσει λύση σε αυτό το παράδοξο ο Χόκινγκ τον περασμένο Ιούλιο παρουσίασε σε επιστημονικό συνέδριο στη Στοκχόλμη μια νέα ιδέα που είχε αναπτύξει. Ο Χόκινγκ υποστήριξε πώς οι πληροφορίες όταν «συλλαμβάνονται» από μια μελανή οπή δεν εισέρχονται στο εσωτερικό της αλλά αποθηκεύονται στον ορίζοντα γεγονότων. Ο Χόκινγκ συνεργάστηκε στη συνέχεια με τους φυσικούς Μάλοκμ Πέρι και Αντριου Στρόμινγκερ σε μια προσπάθεια να διαπιστώσουν το που μπορεί να αποθηκεύονται οι πληροφορίες στον ορίζοντα των γεγονότων. Κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι πληροφορίες που εισέρχονται στις μελανές οπές αποθηκεύονται σε μια κοσμική δομή την οποία ονομάζουν «μαλακά μαλλιά». Σύμφωνα με τον Χόκινγκ και τους συνεργάτες του αυτά τα… μαλλιά αποτελούνται από φωτόνια και βαρυτόνια. Τα βαρυτόνια είναι υποθετικά στοιχειώδη σωματίδια φορείς της βαρυτικής αλληλεπίδρασης. Οπως αναφέρουν οι τρεις επιστήμονες όταν η ύλη εισέρχεται σε μια μελανή οπή οι πληροφορίες τους «απογυμνώνονται» από αυτή και… πιάνονται στα «μαλακά μαλλιά» που βρίσκονται στον ορίζοντα των γεγονότων. Πιθανολογούν μάλιστα ότι η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τις μελανές οπές είναι πιθανό να μεταφέρουν μαζί τους ορισμένες από τις πληροφορίες που έχουν διασωθεί και είναι αποθηκευμένες στον ορίζοντα των γεγονότων. Το ζητούμενο είναι όπως λέει ο Χόκινγκ να βρεθεί ένας τρόπος να εντοπίζονται και να ανακτώνται αυτές οι πληροφορίες που πιθανότατα θα είναι «ανάκατες» και μπερδεμένες μεταξύ τους ομολογώντας ότι δεν θα είναι κάτι εύκολο. Αυτός και οι συνεργάτες του ευελπιστούν ότι θα βρεθεί ένας τρόπος οι πληροφορίες αυτές να ανασυνθέτονται και δημιουργείται ένα «ολόγραμμα», όπως το ονομάζουν, των αρχικών πληροφοριών. Η μελέτη που τιτλοφορείται «Μαλακά μαλλιά σε μαύρες τρύπες» δημοσιεύεται στην διαδικτυακό αρχείο επιστημονικών προδημοσιεύσεων arxiv. http://www.tanea.gr/news/science-technology/article/5325552/st-xokingk-oi-mayres-trypes-exoyn-mallia-poy-apothhkeyoyn-plhrofories/

Ένας υποψήφιος βαρέων βαρών για την σκοτεινή ύλη. Σύμφωνα με τους κοσμολόγους τo 25,8% του περιεχομένου του σύμπαντος είναι σκοτεινή ύλη. Μπορεί να μην την βλέπουμε, να μην την αισθανόμαστε αλλά ξέρουμε πως υπάρχει! Υπάρχουν ατράνταχτα αστρονομικά δεδομένα που το αποδεικνύουν. Αν δεν υπήρχε η σκοτεινή ύλη τότε οι περιστρεφόμενοι γαλαξίες θα είχαν διαλυθεί, ενώ άλλα αστρονομικά φαινόμενα, όπως το φαινόμενο των βαρυτικών φακών ή τα εντυπωσιακά αποτελέσματα των συγκρούσεων σμηνών γαλαξιών, θα ήταν αδύνατον να κατανοηθούν Η φωτογραφία έχει προκύψει από σύνθεση πολλών εικόνων και δείχνει την σύγκρουση ομάδας γαλαξιών. Με μπλε χρώμα σημειώνεται η κατανομή της σκοτεινής ύλης που υπολογίζεται έμμεσα. Έτσι, το μόνο σίγουρο για την σκοτεινή ύλη είναι πως έχει μάζα και ότι αλληλεπιδρά με την γνωστή ύλη (και τον εαυτό της) με την δύναμη της βαρύτητας. Δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά, και γι αυτό αποκαλείται «σκοτεινή», αφού δεν μπορούμε να την δούμε ή να την αγγίξουμε! Οι φυσικοί προτείνουν διάφορες λύσεις στο μυστήριο της σκοτεινής ύλης αλλά μέχρι σήμερα καμία από αυτές δεν έχει επικρατήσει. Μεταξύ αυτών και οι Hermann Nicolai και Krzysztof Meissner, οι οποίοι στην εργασία τους με τίτλο «Planck mass charged gravitino dark matter» https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.100.035001 υποστηρίζουν πως υποψήφιο για σωματίδιο σκοτεινής ύλης μπορεί να είναι ένα πολύ μεγάλης μάζας σωματίδιο που ονομάζεται γκραβιτίνο. Η ύπαρξη αυτού του υποθετικού σωματιδίου προκύπτει από μια θεωρία που φιλοδοξεί να εξηγήσει το παρατηρούμενο φάσμα των κουάρκ και των λεπτονίων του Καθιερωμένου Προτύπου της σωματιδιακής Φυσικής με μια πιο θεμελιώδη θεωρία. Οι ερευνητές περιγράφουν στην εργασία τους και μια πιθανή μέθοδο ανίχνευσης αυτού του «σκοτεινού» σωματιδίου. Επιπλέον, με την υπόθεσή τους εξηγούν γιατί μόνο τα μέχρι τώρα γνωστά στοιχειώδη σωματίδια εμφανίζονται ως βασικά δομικά στοιχεία της ύλης – και γιατί δεν πρόκειται να ανακαλυφθούν νέα σωματίδια στις ενέργειες που μπορούν να προσεγγίσουν οι τωρινοί και μελλοντικοί επίγειοι επιταχυντές. Η εργασία των Hermann Nicolai και Krzysztof Meissner υιοθετεί μια παλιά ιδέα του βραβευμένου με Νόμπελ φυσικής Murray Gell-Mann που βασίζεται στη θεωρία «υπερβαρύτητας Ν=8». Ένα βασικό σημείο της πρότασής τους είναι ένας νέος τύπος συμμετρίας απείρων διαστάσεων που περιγράφει το παρατηρούμενο φάσμα των γνωστών κουάρκ και λεπτονίων σε τρεις οικογένειες (ή γενιές). Η υπόθεσή τους δεν απαιτεί νέα επιπλέον σωματίδια για την συνηθισμένη ύλη – τα οποία θα έπρεπε να αναζητηθούν στα πειράματα των επιταχυντών. Αντίθετα, θα μπορούσε κατ’ αρχήν να εξηγήσει γιατί βλέπουμε μόνο τα γνωστά μας σωματίδια, αλλά και το γεγονός ότι οι επιταχυντές σαν τον LHC δεν πρόκειται να παράξουν νέα σωματίδια. Όμως, το περιεχόμενο του σύμπαντός μας δεν μπορεί να εξηγηθεί μόνο με τα σωματίδια του Καθιερωμένου Προτύπου. Η φύση της σκοτεινής ύλης για παράδειγμα, είναι ένα από τα σημαντικότερα αναπάντητα ερωτήματα της κοσμολογίας. Η συνήθης υπόθεση είναι πως η σκοτεινή ύλη συνίσταται από ένα στοιχειώδες σωματίδιο το οποίο δεν ανιχνεύεται γιατί αλληλεπιδρά μάλλον αποκλειστικά με την βαρυτική δύναμη. Η θεωρία των δυο φυσικών θέτει ένα τέτοιου είδους σωματίδιο ως υποψήφιο σωματίδιο σκοτεινής ύλης, αν και με εντελώς διαφορετικές ιδιότητες από όλα τα υποψήφια σωματίδια που προτάθηκαν μέχρι σήμερα, όπως τα αξιόνια ή τα WIMPs (Ασθενώς Αλληλεπιδρώντα Μαζικά Σωματίδια – Weakly Interacting Massive Particles). Τα τελευταία αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς με την γνωστή ύλη. Το ίδιο ισχύει και για τα πολύ ελαφρά γκραβιτίνο τα οποία έχουν προταθεί επανειλημμένα ως υποψήφια σωματίδια σκοτεινής ύλης σε σχέση με την χαμηλής ενέργειας υπερσυμμετρία. Ωστόσο, η νέα πρόταση πηγαίνει σε μια τελείως διαφορετική κατεύθυνση, αφού δεν αποδίδει πλέον πρωταρχικό ρόλο στην υπερσυμμετρία. Προβλέπει γκραβιτίνα πολύ μεγάλης μάζας, τα οποία σε αντίθεση με τα ελαφρά γκραβιτίνα που προτάθηκαν στο παρελθόν ως σωματίδια σκοτεινής ύλης, αλληλεπιδρούν με την συνηθισμένη ύλη διαμέσου και των ηλεκτρομαγνητικών και των ισχυρών δυνάμεων. Η μεγάλη τους μάζα σημαίνει ότι τα σωματίδια αυτά θα μπορούν να εμφανίζονται μόνο σε πολύ αραιή μορφή στο σύμπαν, διαφορετικά θα το οδηγούσαν σε πρόωρη κατάρρευση. Δεν χρειάζονται πολλά από αυτά τα σωματίδια για να εξηγήσουμε την σκοτεινή ύλη του Γαλαξία μας – θα αρκούσε ένα σωματίδιο ανά 10.000 κυβικά χιλιόμετρα! Η μάζα αυτού του σωματιδίου βρίσκεται στην περιοχή της μάζας Planck – δηλαδή είναι περίπου 10-8kg (=0,00001γραμμάρια). Συγκριτικά, ισούται με τη μάζα δέκα εκατομμυρίων βακτηρίων περίπου ή με την μάζα του μικρότερου αντικειμένου που μπορούμε να διακρίνουμε με γυμνό μάτι – ενός κόκκου σκόνης! Το γεγονός ότι τα σωματίδια αυτά αλληλεπιδρούν ηλεκτρομαγνητικά και ισχυρά τα κάνει εύκολα ανιχνεύσιμα, παρά την εξαιρετική σπανιότητά τους. Μια δυνατότητα είναι τα αναζητήσουμε με ειδικές μετρήσεις χρόνου-πτήσης στο εσωτερικό της Γης, καθώς τα σωματίδια αυτά κινούνται με πολύ πιο μικρές ταχύτητες από την ταχύτητα του φωτός, σε αντίθεση με τα συνήθη σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας. Αυτού του είδους τα γκραβιτίνα θα διεισδύουν εύκολα στο εσωτερικό της Γης εξαιτίας της μεγάλης τους μάζας – όπως μια μπάλα κανονιού δεν μπορεί να σταματήσει από ένα σμήνος κουνουπιών. Το γεγονός αυτό προκαλεί τους ερευνητές να «δουν», τον πλανήτη μας ως «παλαιο-ανιχνευτή»: η Γη περιπλανιέται στο διάστημα για περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, κατά τη διάρκεια των οποίων πρέπει να έχουν διεισδύσει στο εσωτερικό της πολλά από αυτά τα σκοτεινά σωματίδια μεγάλης μάζας. Κατά τη διείσδυση, θα πρέπει να έχουν αφήσει μακριές, ευθείες διαδρομές ιονισμού στα πετρώματα, αλλά δεν θα είναι εύκολο να διακριθούν από τα ίχνη που προκαλούν τα γνωστά μας σωματίδια. Πάντως, η ιδέα να ιδωθεί η Γη ως ένας ανιχνευτής σκοτεινής ύλης δεν προκαλεί καμία ιδιαίτερη εντύπωση, μετά από μια πρόσφατη δημοσίευση που εξέταζε «το ανθρώπινο σώμα ως ανιχνευτή σκοτεινής ύλης» ! .https://physicsgg.me/2019/08/21/%ce%ad%ce%bd%ce%b1%cf%82-%cf%85%cf%80%ce%bf%cf%88%ce%ae%cf%86%ce%b9%ce%bf%cf%82-%ce%b2%ce%b1%cf%81%ce%ad%cf%89%ce%bd-%ce%b2%ce%b1%cf%81%cf%8e%ce%bd-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%83%ce%ba/

Διασπάται το σωματίδιο Higgs σε σκοτεινά φωτόνια; Οι φυσικοί του ανιχνευτή CMS (Compact Muon Solenoid) στον επιταχυντή LHC αναζήτησαν γεγονότα κατά τα οποία το μποζόνιο Higgs μετατρέπεται σε ένα φωτόνιο και ένα υποθετικό σωματίδιο της σκοτεινής ύλης, το σκοτεινό φωτόνιο. «Ξέρουν ότι υπάρχει αλλά δεν ξέρουν τι είναι». Η πρόταση αυτή συνοψίζει την τωρινή γνώση των φυσικών για την σκοτεινή ύλη. Οι αστρονομικές παρατηρήσεις δείχνουν ότι η περιεκτικότητα του σύμπαντος σ’ αυτή την αόρατη μορφή ύλης είναι περίπου πέντε με έξι φορές μεγαλύτερη από την συνηθισμένη ορατή ύλη. Σύμφωνα με μια θεωρία η σκοτεινή ύλη συνίσταται από σωματίδια τα οποία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσω ενός σωματιδίου που ονομάζεται σκοτεινό φωτόνιο, σε αναλογία με το γνωστό φωτόνιο που είναι ο φορέας της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης μεταξύ των ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων. Ένα σκοτεινό φωτόνιο θα αλληλεπιδρά ασθενώς και με τα γνωστά σωματίδια που περιγράφονται από το Καθιερωμένο Πρότυπο της Σωματιδιακής Φυσικής, συμπεριλαμβανομένου και του μποζονίου Higgs. Η συνεργασία των φυσικών του CMS ανακοίνωσε τα αποτελέσματα της πρόσφατης έρευνας για σκοτεινά φωτόνια. Πιο συγκεκριμένα, ερεύνησαν τις περιπτώσεις που το μποζόνιο Higgs παράγεται μαζί με ένα μποζόνιο Ζ (ZH production) και το μεν Higgs μετασχηματίζεται σε ένα συνηθισμένο φωτόνιο και ένα σκοτεινό φωτόνιο, ενώ το μποζόνιο Ζ διασπάται σε ηλεκτρόνια ή στα βαρύτερα ξαδέρφια τους, τα μιόνια. Τέτοιες περιπτώσεις αναμένεται να είναι εξαιρετικά σπάνιες και ο εντοπισμός τους είναι πολύ δύσκολος δεδομένου ότι οι ανιχνευτές σωματιδίων δεν μπορούν να «δουν» σκοτεινά φωτόνια. Για τον σκοπό αυτό, οι ερευνητές προσθέτουν τις ορμές των ανιχνευόμενων σωματιδίων, στην κάθετη διεύθυνση ως προς την διεύθυνση των συγκρουόμενων δεσμών των πρωτονίων, αναζητώντας την τυχόν ελλείπουσα ορμή που απαιτείται ώστε η συνολική εγκάρσια ορμή να γίνει μηδενική. Μια τέτοια ελλείπουσα εγκάρσια ορμή εκφράζει ένα σωματίδιο που δεν ανιχνεύθηκε. Αλλά υπάρχει ένα ακόμα βήμα που πρέπει να γίνει: η διάκριση μεταξύ ενός πιθανού σκοτεινού φωτονίου και των γνωστών σωματιδίων. Αυτό συνεπάγεται την εκτίμηση της μάζας του σωματιδίου που διασπάται στο ανιχνευθέν φωτόνιο και το μη ανιχνεύσιμο σωματίδιο. Εάν η ελλείπουσα εγκάρσια ορμή φέρεται από ένα σκοτεινό φωτόνιο που παράγεται από την διάσπαση του μποζονίου Higgs, η μάζα του θα πρέπει να βρίσκεται συχνά πολύ κοντά στη μάζα μποζονίου Higgs, δηλαδή στα 125 GeV. Οι φυσικοί του CMS ακολουθώντας αυτή την προσέγγιση δεν βρήκαν κανένα σήμα σκοτεινών φωτονίων. Όμως έθεσαν ανώτερα όρια στην πιθανότητα παραγωγής σκοτεινών φωτονίων. Ακόμη ένα μηδενικό αποτέλεσμα; Ναι, αλλά τέτοια αποτελέσματα, παρότι δεν βρίσκουν νέα σωματίδια ή αποκλείουν την ύπαρξή τους, είναι πολύ απαραίτητα γιατί καθοδηγούν τις επόμενες έρευνες, πειραματικές και θεωρητικές. Για περισσότερες λεπτομέρειες διαβάστε επίσης στον ιστότοπο του CMS. https://cms.cern/news/no-sign-dark-light-higgs-boson https://physicsgg.me/2019/05/24/%ce%b4%ce%b9%ce%b1%cf%83%cf%80%ce%ac%cf%84%ce%b1%ce%b9-%cf%84%ce%bf-%cf%83%cf%89%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%af%ce%b4%ce%b9%ce%bf-higgs-%cf%83%ce%b5-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ac-%cf%86/

Ανιχνευτής σκοτεινής ύλης παρατήρησε μια εξωτική πυρηνική διάσπαση. Ο ανιχνευτής XENON1T που σχεδιάστηκε για να παρατηρήσει σωματίδια σκοτεινής ύλης ανίχνευσε μια σπάνια πυρηνική διάσπαση (την διπλή σύλληψη ηλεκτρονίων με εκπομπή δύο νετρίνων) του ισοτόπου Ξένον-124 (124Xe) προς Τελλούριο-124(124Τe). Ο χρόνος ημιζωής του 124Xe είναι 1,8×1022 χρόνια, κατά ένα τρισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από την παρούσα ηλικία του σύμπαντος (13,8×109χρόνια). Πρόκειται για τον μεγαλύτερο χρόνο ημιζωής που παρατηρήθηκε μέχρι σήμερα! [Observation of two-neutrino double electron capture in 124Xe with XENON1T] https://www.nature.com/articles/s41586-019-1124-4 a. Ένα άτομο ιωδίου-124 μεταπίπτει προς τελλούριο-124 διαμέσου της σύλληψης ηλεκτρονίου. Ο πυρήνας του ιωδίου-124 συλλαμβάνει ένα τροχιακό ηλεκτρόνιο και ένα πρωτόνιο στον πυρήνα μετατρέπεται σε νετρόνιο εκπέμποντας ένα νετρίνο. Ο χρόνος ημιζωής της διαδικασίας αυτής είναι 4.2 ημέρες. b. Το άτομο ξένον-124 δεν μπορεί να πραγματοποιήσει παρόμοια σύλληψη ηλεκτρονίου γιατί το απαγορεύει η αρχή διατήρησης της ενέργειας. Όμως, μπορεί να μετατραπεί σε τελλούριο-124 μέσω μιας σπάνιας διαδικασίας που έχει «τερατώδη» χρόνο ημιζωής, την διαδικασία που είναι γνωστή ως διπλή σύλληψη ηλεκτρονίων με εκπομπή δύο νετρίνων. Ο πυρήνας του ατόμου ξένον-124 συλλαμβάνει δυο τροχιακά ηλεκτρόνια , κι αυτό έχει ως αποτέλεσμα την μετατροπή δυο πρωτονίων σε νετρόνια και την εκπομπή δυο νετρίνων. Η ερευνητική ομάδα XENON προσδιόρισε τον χρόνο ημιζωής αυτής της διαδικασίας σε 1.8 × 1022 χρόνια — περίπου ένα τρισεκατομμύριο φορές η ηλικία του σύμπαντος. Η σύλληψη ηλεκτρονίων και οποιαδήποτε άλλη μορφή διάσπασης β καθορίζεται από τις ασθενείς αλληλεπιδράσεις. Η διπλή σύλληψη ηλεκτρονίων με εκπομπή δυο νετρίνων ανήκει στην κατηγορία δεύτερης τάξης ασθενούς αλληλεπίδρασης, όπου ο ρυθμός διάσπασης είναι ανάλογος της τέταρτης δύναμης της ασθενούς σταθεράς σύζευξης, και ο σχετικός χρόνος ημιζωής είναι εξαιρετικά μεγάλος. Τα κενά που προκύπτουν από την σύλληψη των δυο τροχιακών ηλεκτρονίων καταλαμβάνονται από άλλα ηλεκτρόνια που βρίσκονται σε υψηλότερες στάθμες, οπότε εκπέμπονται ακτίνες Χ ή εκπέμπονται ατομικά ηλεκτρόνια (ηλεκτρόνια Auger). Έτσι γίνεται δυνατή η παρατήρηση της διπλής αρπαγής ηλεκτρονίων που συνοδεύεται από εκπομπή δυο νετρίνων (τα οποία είναι δύσκολο να παρατηρηθούν). Το πείραμα ΧΕΝΟΝ μελέτησε την διάσπαση του 124Xe προς 124Τe χρησιμοποιώντας τον ανιχνευτή σκοτεινής ύλης XENON1T. Το όργανο αυτό περιέχει περίπου 3 τόνους εξαιρετικά καθαρού υγρού Χe και σχεδιάστηκε για την ανίχνευση των WIMP (weakly interacting massive particles – σωματίδια σκοτεινής ύλης) από τους πυρήνες 124Xe. Ο ανιχνευτής βρίσκεται κάτω από τον ορεινό όγκο Gran Sasso στην κεντρική Ιταλία, περίπου 120 χιλιόμετρα από τη Ρώμη. Οι ερευνητές κατέγραψαν τις εκπομπές ακτίνων Χ και των ηλεκτρονίων Auger για να ταυτοποιήσουν τη σπάνια διάσπαση. Τα δεδομένα συγκεντρώθηκαν μεταξύ 2017 και 2018 στα πλαίσια της αναζήτησης των WIMPs. Μετά την επιτυχία της μέτρησης του μεγαλύτερου χρόνου ημιζωής ισοτόπου (μέχρι σήμερα) οι φυσικοί του XENON εξετάζουν τώρα κι άλλες δυνατότητες. Θα επιχειρήσουν την ανίχνευση της διπλής σύλληψης ηλεκτρονίων χωρίς εκπομπή νετρίνων ή της διπλής διάσπασης β χωρίς νετρίνα, κάτι που θα έδειχνε ότι το νετρίνο είναι σωματίδιο Majorana, δηλ. ότι το νετρίνο ταυτίζεται με το αντισωματίδιό του. [Διαβάστε σχετικά: Η διάσπαση β και η διπλή διάσπαση β χωρίς νετρίνα] Δείτε και το σχετικό βίντεο: https://physicsgg.me/2019/04/25/%ce%b1%ce%bd%ce%b9%cf%87%ce%bd%ce%b5%cf%85%cf%84%ce%ae%cf%82-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae%cf%82-%cf%8d%ce%bb%ce%b7%cf%82-%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%b1%cf%84%ce%ae%cf%81%ce%b7%cf%83/

Η σκοτεινή ύλη της θεωρίας του Stephen Hawking αποδείχθηκε λανθασμένη. Η θεωρία του Stephen Hawking για την προέλευση της σκοτεινής ύλης είναι λανθασμένη, λέει μια διεθνής ομάδα αστρονόμων. Ο τελευταίος επιστήμονας είχε υποθέσει ότι οι αρχέγονες μαύρες τρύπες αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της σκοτεινής ύλης. Τα αποτελέσματα της πρόσφατης μελέτης, που δημοσιεύθηκε στη Φύση Αστρονομία νωρίτερα αυτό το μήνα, υποστηρίζουν ότι δεν συμβαίνει αυτό. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι το 85% του σύμπαντος αποτελείται από σκοτεινή ύλη, η βαρυτική δύναμη της οποίας διατηρεί τα αστέρια του Γαλαξία . Μέχρι στιγμής, τα πειράματα για την ανίχνευση σωματιδίων σκοτεινής ύλης - συμπεριλαμβανομένων εκείνων που αφορούν τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων - απέτυχαν. Ο Χόκινγκ υπολόγισε το 1974 ότι οι αρχέγονες μαύρες τρύπες, που γεννήθηκαν λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αποτελούν ένα μεγάλο μέρος της φευγαλέας σκοτεινής ύλης.Χρησιμοποιώντας ένα φαινόμενο βαρύτητας, μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής τον Masahiro Takada του Ινστιτούτου Φυσικής και Μαθηματικών του Kavli έψαξε για αρχέγονες μαύρες τρύπες μεταξύ της Γης και του γαλαξία Ανδρομέδα. Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν ήταν ο πρώτος που πρότεινε το βαρυτικό φακό - η κάμψη των ακτίνων φωτός που προέρχονταν από ένα μακρινό αντικείμενο λόγω της βαρυτικής επίδρασης ενός παρεμβαλλόμενου μαζικού αντικειμένου - όπως είναι μια μαύρη τρύπα. Τα ερεθιστικά αποτελέσματα φακορίσματος είναι αρκετά σπάνια: για να δούμε το αποτέλεσμα αστέρα στο γαλαξία της Ανδρομέδας, μια αρχέγονη μαύρη τρύπα και ένας παρατηρητής στη Γη, πρέπει να είναι όλα μεταξύ τους. Για το λόγο αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την ψηφιακή φωτογραφική μηχανή Hyper Suprime-Cam για το τηλεσκόπιο Subaru στη Χαβάη, η οποία μπορεί να συλλάβει ολόκληρη την εικόνα του γαλαξία Andromeda σε μία βολή για να μεγιστοποιήσει τις πιθανότητές τους. Χρησιμοποιώντας 190 διαδοχικές εικόνες του γαλαξία Andromeda λαμβάνοντας υπόψη την ταχύτητα της κίνησης των αρχέγονων μαύρων τρυπών, οι ερευνητές έψαξαν για τα γεγονότα βαρυτικών φακών στα δεδομένα. Η ανάλυσή τους αποκάλυψε μόνο μία περίπτωση, δείχνοντας ότι οι αρχέγονες μαύρες τρύπες συνεισφέρουν σε όχι περισσότερο από το 0,1% της μάζας της σκοτεινής ύλης. Συνεπώς, η θεωρία του Stephen Hawking έχει ξεπεραστεί. Οι επιστήμονες σχεδιάζουν να διεξαγάγουν περαιτέρω έρευνα, συμπεριλαμβανομένης της διερεύνησης του κατά πόσο οι δυαδικές μαύρες τρύπες είναι στην πραγματικότητα πρωταρχικές μαύρες τρύπες. https://asgardia.space/en/news/Stephen-Hawkings-Dark-Matter-Theory-Proven-Wrong

«Πράσινο φως» από το CERN για νέο πείραμα αναζήτησης της σκοτεινής ύλης το 2021. Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών (CERN) ανακοίνωσε ότι ξεκινά ένα νέο επιστημονικό πείραμα που θα αναζητήσει τα σωματίδια της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης, η οποία αποτελεί περίπου το 27% του σύμπαντος, έναντι μόνο 5% της κοινής ορατής ύλης, από την οποία αποτελούνται τα αστέρια, οι πλανήτες και οτιδήποτε υπάρχει πάνω τους. Οι φυσικοί υποθέτουν ότι υπάρχουν «εξωτικά» σωματίδια της αόρατης σκοτεινής ύλης, αλλά δεν θα τα έχουν βρει μέχρι σήμερα. Το πείραμα FASER (Forward Search Experiment), που πήρε το «πράσινο φως» για την υλοποίηση του, περιλαμβάνει την εγκατάσταση και τη χρήση ενός νέου ανιχνευτή που θα ψάξει για τα «σκοτεινά» σωματίδια στον μεγάλο επιταχυντή LHC του CERN (ο οποίος αυτή την εποχή είναι εκτός λειτουργίας για να αναβαθμισθεί). Ο νέος ανιχνευτής θα είναι ένα μικρό όργανο μήκους πέντε μέτρων και διαμέτρου ενός μέτρου περίπου, το οποίο θα τοποθετηθεί σε ένα συγκεκριμένο σημείο κατά μήκος του κυκλικού επιταχυντή LHC, 480 μέτρα μετά τον τεράστιο εξαώροφο ανιχνευτή ATLAS, όπου ανακαλύφθηκε το σωματίδιο του Χιγκς το 2012. Καθώς οι ακτίνες πρωτονίων θα συγκρούονται στο όργανο του ATLAS, μπορεί να δημιουργούν νέα σωματίδια, τα οποία ίσως στη συνέχεια «πιάσει» το νέο όργανο FASER. Κάθε φορά που θα λειτουργεί το πείραμα ATLAS, θα συλλέγει δεδομένα και το πείραμα FASE Η λειτουργία του FASER αναμένεται να αρχίσει το 2021 και να διαρκέσει σε πρώτη φάση έως το 2023. Όταν ο μεγάλος επιταχυντής LHC και το γιγάντιο τούνελ του μήκους 27 χιλιομέτρων κλείσουν ξανά για μια νέα αναβάθμιση την περίοδο 2024-26, θα αναβαθμισθεί τότε και το όργανο FASER, ώστε να γίνει μεγαλύτερο και πιο ευαίσθητο. Στο πενταετές πρόγραμμα FASER, που υπήρξε πρωτοβουλία φυσικών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Ιρβάιν, θα συνεργασθούν 30 έως 40 επιστήμονες από διάφορες χώρες του κόσμου (σχετικά λίγοι σε σχέση με άλλα πειράματα του CERN). «Πριν από επτά χρόνια, οι επιστήμονες ανακάλυψαν το μποζόνιο του Χιγκς στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, ολοκληρώνοντας ένα κεφάλαιο στην αναζήτηση μας για τους θεμέλιους λίθους του σύμπαντος, όμως τώρα αναζητούμε νέα σωματίδια. Το πρόβλημα της σκοτεινής ύλης δείχνει ότι δεν ξέρουμε από τι αποτελείται το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος, συνεπώς είμαστε βέβαιοι ότι υπάρχουν νέα σωματίδια εκεί έξω», δήλωσε ο επικεφαλής του FASER Τζόναθαν Φενγκ, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Ιρβάιν. http://www.kathimerini.gr/1013253/article/epikairothta/episthmh/prasino-fws-apo-to-cern-gia-neo-peirama-anazhthshs-ths-skoteinhs-ylhs-to-2021

Ποια είναι η νέα θεωρία για τη σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια. Επιστήμονες στη Βρετανία ελπίζουν ότι ίσως έχουν την απάντηση για ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια στη σύγχρονη φυσική, ενοποιώντας τη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια σε ένα ενιαίο φαινόμενο: ένα ρευστό που κατέχει αρνητική μάζα. Με αυτό τον τρόπο, πιθανώς δίνεται μια εξήγηση για το «σκοτεινό» 95% του σύμπαντος, που δεν απαρτίζεται από τη συνήθη ύλη. Ο δρ Τζέιμι Φάρνες του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, που έκανε τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστρονομίας και αστροφυσικής «Astronomy & Astrophysics”, υποστηρίζει ότι «τόσο η σκοτεινή ύλη όσο και η σκοτεινή ενέργεια μπορούν να ενοποιηθούν σε ένα ρευστό που κατέχει ένα είδος αρνητικής βαρύτητας, απωθώντας όλη την άλλη ύλη μακριά τους». Η σημερινή Φυσική δεν μπορεί να πει τίποτε συγκεκριμένο είτε για τη σκοτεινή ύλη είτε για τη σκοτεινή ενέργεια, παρά μόνο να κάνει εικασίες, καμία από τις οποίες δεν έχει επιβεβαιωθεί μέχρι σήμερα. Προς το παρόν, το «σκοτεινό» σύμπαν γίνεται μόνο έμμεσα αντιληπτό, μέσω των βαρυτικών επιδράσεων πάνω στην λοιπή ύλη που μπορεί να παρατηρηθεί. Η ύπαρξη αρνητικής ύλης είχε στο παρελθόν αποκλεισθεί, επειδή θεωρείται ότι θα γίνεται ολοένα πιο αραιή, όσο το σύμπαν επεκτείνεται, κάτι που έρχεται σε αντίθεση με τις αστρονομικές παρατηρήσεις, από τις οποίες συμπεραίνεται ότι η σκοτεινή ενέργεια δεν εξασθενεί με το πέρασμα του χρόνου. Όμως η νέα θεωρία προβλέπει ότι οι αρνητικές μάζες δημιουργούνται συνεχώς στο σύμπαν, με συνέπεια το συνολικό ρευστό αρνητικής μάζας να μην αραιώνει διαχρονικά, παρά τη διαστολή του σύμπαντος. Μάλιστα σημειώσεις του ‘Αλμπερτ Αϊνστάιν από το 1918 δείχνουν ότι από τότε εξέταζε την πιθανότητα ύπαρξης αρνητικών μαζών στο σύμπαν. «Οι προηγούμενες απόπειρες να συνδυασθούν η σκοτεινή ενέργεια και η σκοτεινή ύλη, αποπειράθηκαν να τροποποιήσουν τη θεωρία γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, κάτι που αποδείχθηκε απίστευτα δύσκολο. Η νέα προσέγγισή μας παίρνει δύο παλαιές ιδέες, συμβατές με τη θεωρία του Αϊνστάιν, τις αρνητικές μάζες και τη δημιουργία ύλης, και τις συνδυάζει. Το αποτέλεσμα φαίνεται μάλλον όμορφο: η σκοτεινή ενέργεια και η σκοτεινή ύλη ενοποιούνται σε μια ενιαία οντότητα, ενώ και οι δύο πλέον εξηγούνται απλά ως ύλη θετικής μάζας που ‘πλέει’ πάνω σε μια θάλασσα από αρνητικές μάζες» δήλωσε ο Φάρνες. Μια πιθανή απόδειξη αυτής της θεωρίας μπορεί να έλθει από μελλοντικές παρατηρήσεις του ραδιοτηλεσκοπίου SKA (Square Kilometre Array). https://www.pentapostagma.gr/2018/12/%cf%80%ce%bf%ce%b9%ce%b1-%ce%b5%ce%af%ce%bd%ce%b1%ce%b9-%ce%b7-%ce%bd%ce%ad%ce%b1-%ce%b8%ce%b5%cf%89%cf%81%ce%af%ce%b1-%ce%b3%ce%b9%ce%b1-%cf%84%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae.html

«Σκοτεινός» τυφώνας θα χτυπήσει τη Γη. Μπροστά σε μία πρωτοφανή πρόκληση βρίσκονται οι αστρονόμοι, καθώς ένα συμπαντικό γεγονός είναι έτοιμο να ρίξει φως σε μια «σκοτεινή» πτυχή του Διαστήματος. Οι επιστήμονες προβλέπουν ότι ένας «τυφώνας σκοτεινής ύλης» θα συγκρουστεί με τη Γη, δίνοντας την ευκαιρία στην ανθρωπότητα να ρίξει μια πρώτη, πιο κοντινή και όχι τόσο κλεφτή… ματιά στα μυστηριώδη, αόρατα αυτά σωματίδια. Μην πανικοβάλλεστε ωστόσο, καθώς η… συνάντηση αυτή του πλανήτη μας με το «σκοτεινό» τυφώνα, όχι μόνο δεν πρόκειται να προκαλέσει κάποια βιβλική καταστροφή, αλλά ούτε που θα το καταλάβουμε… Όπως ισχυρίζονται οι επιστήμονες, ο τυφώνας είναι απλά μία εξαιρετική ευκαιρία για πάρουν ορισμένες από τις απαντήσεις που αναζητούν σχετικά με τη σκοτεινή ύλη. Σε ολόκληρο τον Γαλαξία μας, υπάρχει μια σειρά αστρικών ρευμάτων ή συγκεντρώσεις αστεριών που ήταν κάποτε νάνοι γαλαξίες ή συμπλέγματα. Στην αρχαία ιστορία συγκρούστηκαν με τον Milky Way και διαλύθηκαν, αφήνοντας ένα ρεύμα περιπλανώμενων αστέρων που περιβάλλουν το γαλαξιακό κέντρο. Ένα τέτοιο αστρικό ρεύμα, που ονομάστηκε S1 και ανακαλύφθηκε πέρυσι από επιστήμονες που εξετάζουν δεδομένα του δορυφόρο Gaia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, περνάει κατευθείαν στο «μονοπάτι» του ήλιου μας. Καθώς το ηλιακό μας σύστημα επιταχύνει προς τα εξωτερικά σημεία του Γαλαξία, πετάει μέσα από σκοτεινή ύλη με περίπου 230 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Μια μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στις 7 Νοεμβρίου από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Σαραγόσα, δείχνει ότι η σκοτεινή ύλη που υπάρχει στο συγκεκριμένο ρεύμα μπορεί να ταξιδεύει με διπλάσια ταχύτητα – περίπου 500 χλμ. / δευτ, προσφέροντας μια πολύ καλύτερη πιθανότητα ανίχνευσης της σκοτεινής ύλης. Φυσικά, οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι για το τι συνθέτει τη σκοτεινή ύλη, ωστόσο υπάρχουν αρκετοί… υποψήφιοι, όπως τα μαζικά σωματίδια που αλληλοεπιδρούν ασθενώς (WIMPs), τα μαζικά σωματίδια που αλληλοεπιδρούν με βαρύτητα (GIMPs) και τα axions, υποθετικά στοιχειώδη σωματίδια που έχουν διατυπώσει οι φυσικοί. Επειδή πάντως το αστρικό ρεύμα S1 ταξιδεύει κατευθείαν μέσω του ηλιακού συστήματος, ο τυφώνας της σκοτεινής ύλης είναι πιθανό να διασχίσει τη διαδρομή διάφορων ανιχνευτών που έχουν εγκατασταθεί σε ολόκληρο τον πλανήτη, προκειμένου να «πιάσουν» τα υποθετικά αυτά σωματίδια. Η μελέτη παραδέχεται ότι οι τρέχουσες προσεγγίσεις των ανιχνευτών WIMP πιθανότατα δεν θα «δουν» σκοτεινή ύλη του αστρικού ρεύματος S1. Ωστόσο, είναι προσανατολισμένα να ανιχνεύσουν την «axionic σκοτεινή ύλη», βασισμένη στα υποθετικά σωματίδια των φυσικών. Καθώς ωστόσο η σκοτεινή ύλη θεωρείται ότι αποτελεί το 85% περίπου του σύμπαντος, η ανίχνευση του σωματιδίου ή των σωματιδίων που τη συνθέτουν θα αλλάξει θεμελιωδώς τον τρόπο που βλέπουμε το σύμπαν. Έτσι, όπως… προειδοποιούν οι επιστήμονες, δεν υπάρχει κανένας λόγος ανησυχίας όταν ακούτε τον όρο «τυφώνας σκοτεινής ύλης». Απεναντίας, στην πραγματικότητα, πρόκειται για κάτι καλό. «The only thing it’ll blow is your mind», τονίζουν χαρακτηριστικά οι επιστήμονες. https://www.pentapostagma.gr/2018/11/%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%cf%8c%cf%82-%cf%84%cf%85%cf%86%cf%8e%ce%bd%ce%b1%cf%82-%ce%b8%ce%b1-%cf%87%cf%84%cf%85%cf%80%ce%ae%cf%83%ce%b5%ce%b9-%cf%84%ce%b7-%ce%b3%ce%b7.html

Σκοτεινή Υλη: Πώς οι επιστήμονες προσπαθούν να «φωτίσουν» ένα μεγάλο μυστήριο. Για δεύτερη χρονιά γιορτάζεται διεθνώς φέτος στις 31 Οκτωβρίου, η Ημέρα Σκοτεινής Ύλης (Dark Matter Day), προκειμένου να μάθει περισσότερα η διεθνής κοινή γνώμη για την προσπάθεια των επιστημόνων να φωτίσουν ένα από τα μεγάλα μυστήρια του σύμπαντος. Λιγότερο από το 5% της συνολικής μάζας και ενέργειας του σύμπαντος αποτελεί την ύλη από την οποία έχουν φτιαχτεί οι γαλαξίες, τα άστρα, οι πλανήτες και φυσικά εμείς οι άνθρωποι. Η λεγόμενη σκοτεινή (δηλαδή άγνωστη) ύλη αποτελεί περίπου το 85% της συνολικής μάζας του σύμπαντος και το 26,8% της συνολικής μάζας και ενέργειας του σύμπαντος. Το μεγαλύτερο μέρος της μάζας και ενέργειας του σύμπαντος (το 68,3%) είναι ακόμη πιο μυστηριώδες, καθώς αποτελεί τη λεγόμενη σκοτεινή ενέργεια, η οποία προκαλεί την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος. Με άλλα λόγια, στην πραγματικότητα δεν έχουμε ιδέα για το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος, παρόλο που υποτίθεται ότι η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ενέργεια βρίσκονται ολόγυρά μας. Η σκοτεινή ύλη πιστεύεται ότι περιβάλλει με μια τεράστια άλω και συγκρατεί σαν «κόλλα» τους γαλαξίες, έτσι ώστε να περιστρέφονται γρήγορα χωρίς η ύλη τους να σκορπάει στο διάστημα. Γίνεται αντιληπτή έμμεσα μέσω των βαρυτικών επιδράσεων που ασκεί στην «κανονική» ύλη. Φαίνεται να κρύβεται μπροστά στα μάτια μας, αλλά κανένα πείραμα έως τώρα δεν έχει καταφέρει να την παρατηρήσει και να «ξεμασκαρέψει» τη φύση της. Καθόλου τυχαία, ως Μέρα της Σκοτεινής Ύλης έχει ορισθεί η τελευταία μέρα του Οκτωβρίου, όταν σε πολλές χώρες γιορτάζεται το «Χαλοουίν», κάτι σαν τις ελληνικές Απόκριες (αλλά προς το πιο τρομακτικό και μυστικιστικό…). Η σκοτεινή ύλη μπορεί να αποτελείται από σωματίδια. Ως πιθανότερη λύση έχουν προταθεί τα «ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωματίδια με μάζα» (WIMPs), που όμως δεν έχουν βρεθεί ακόμη, παρά το πολύχρονο «κυνήγι» τους με υπόγειους ανιχνευτές μέσα σε παλαιά ορυχεία, με επίγειους επιταχυντές σωματιδίων και με διαστημικά τηλεσκόπια. Οι φυσικοί ελπίζουν ότι μια ωραία μέρα ξαφνικά -όπως συνέβη με το επί δεκαετίες μποζόνιο-φάντασμα του Χιγκς- θα δουν στον μεγάλο επιταχυντή αδρονίων του CERN να εμφανίζονται τα σωματίδια WIMPs. Προς το παρόν, διαφωνούν για το πώς πιθανώς είναι ένα τέτοιο σωματίδιο (αν υπάρχει): μπορεί να είναι μεγάλο σαν άτομο υδρογόνου ή μικροσκοπικό ή να έχει πολλά διαφορετικά μεγέθη κ.ο.κ. Όμως μερικοί πιο «αιρετικοί» επιστήμονες πιστεύουν ότι δεν υπάρχει καν σκοτεινή ύλη, αλλά αντίθετα υπάρχει κάτι σοβαρά λανθασμένο στην κατανόησή μας για τη βαρύτητα και τους θεμελιώδους νόμους της φύσης. Σε κάθε περίπτωση, η λύση του μυστηρίου της σκοτεινής ύλης -τόσο σε συμπαντική όσο και σε υποατομική κλίμακα- αποτελεί ένα από τα πιο πιεστικά ζητήματα στα πεδία της σωματιδιακής φυσικής, της αστροφυσικής και της κοσμολογίας. Στην Ελλάδα πάντως δεν έχει προγραμματισθεί κάποια εκδήλωση στο πλαίσιο της Ημέρας Σκοτεινής Ύλης. http://www.kathimerini.gr/992637/article/epikairothta/episthmh/skoteinh-ylh-pws-oi-episthmones-prospa8oyn-na-fwtisoyn-ena-megalo-mysthrio

Κρύβεται σκοτεινή ύλη πίσω από τον θάνατο του νετρονίου; Ένας σκοτεινός πονοκέφαλος Η σκοτεινή ύλη αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος που οι φυσικοί αγωνίζονται εδώ και χρόνια να εξηγήσουν. Ενώ η ύπαρξή της καθίσταται αναμφισβήτητη από τα αστρονομικά δεδομένα, δεν μπορούμε να την δούμε (γι αυτό ονομάστηκε σκοτεινή) και μέχρι στιγμής φαίνεται πως είναι σχεδόν αδύνατον να ανιχνευθεί στα γήινα εργαστήρια. Υπενθυμίζεται ότι το 23% του σύμπαντος αποτελείται από σκοτεινή ύλη, το 72% από σκοτεινή ενέργεια και μόνο το 4,6% από την γνωστή μας ύλη. Οι φυσικοί αναζητούν τα πιθανά σωματίδια σκοτεινής ύλης στα εργαστήρια βαδίζοντας σχεδόν στα τυφλά αφού γνωρίζουν ελάχιστα πράγματα για τα σωματίδια αυτά. Το μόνο σίγουρο είναι ότι αλληλεπιδρούν με εξαιρετικά ασθενή τρόπο με την συνηθισμένη ύλη. Θα μπορούσε η σκοτεινή ύλη να κρύβεται πίσω από ένα πολύ συνηθισμένο φαινόμενο, όπως η διάσπαση του ελεύθερου νετρονίου; Οι φυσικοί Bartosz Fornal και Benjamın Grinstein όχι μόνο απαντούν καταφατικά στο ερώτημα, αλλά προτείνουν και εφικτές πειραματικές μεθόδους που θα μπορούσαν αποδείξουν τους ισχυρισμούς τους. Μια πιθανή εξήγηση είναι άγνωστα συστηματικά σφάλματα να επηρεάζουν τα αποτελέσματα. Όμως, οι δυο θεωρητικοί φυσικοί κατέληξαν σε μια εναλλακτική ερμηνεία: ότι μερικές φορές τα νετρόνια διασπώνται προς ένα άγνωστο σωματίδιο που μπορεί να είναι συστατικό της σκοτεινής ύλης. Ισχυρίζονται ότι ένα τέτοιο σωματίδιο θα μπορούσε να αφήσει μια πολύ χαρακτηριστική υπογραφή σε ανιχνευτές πυρηνικής φυσικής. Ο χρόνος ζωής του νετρονίου Τα τελευταία 20 χρόνια και πλέον οι φυσικοί δεν μπορούν να εξηγήσουν γιατί δυο διαφορετικές πειραματικές τεχνικές δίνουν διαφορετικές τιμές στον χρόνο ζωής του νετρονίου. Ο χρόνος ζωής του νετρονίου είναι περίπου 15 λεπτά. Το νετρόνιο υφίσταται διάσπαση β μετατρεπόμενο σε ένα πρωτόνιο, ένα ηλεκτρόνιο και ένα αντινετρίνο του ηλεκτρονίου. Η διατήρηση της ενέργειας, του ηλεκτρικού φορτίου, της στροφορμής και άλλων κβαντικών αριθμών υπαγορεύει ότι αυτός είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο μπορούν να διασπαστούν τα νετρόνια σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων. Υπάρχουν δύο βασικές πειραματικές προσεγγίσεις για τη μέτρηση χρόνου ζωής των νετρονίων: η «μέθοδος της φιάλης» και η «μέθοδος δέσμης». Στην «μέθοδο της φιάλης», νετρόνια με ενέργειες της τάξης των νανο-ηλεκτρονιοβόλτ, περιορίζονται σε μια παγίδα ή φιάλη που σχηματίζεται από συνδυασμούς μαγνητικών πεδίων, βαρύτητας και τοιχωμάτων. Ο στόχος είναι να μετρηθούν πόσα από αυτά παραμένουν αδιάσπαστα μετά από ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Ο χρόνος ζωής των νετρονίων τn προκύπτει μετρώντας τον αριθμό των σωματιδίων που επιβιώνουν στην παγίδα μετά από συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Η δεύτερη προσέγγιση, η «μέθοδος της δέσμης», είναι να οδηγηθεί μια δέσμη νετρονίων γνωστής έντασης διαμέσου μιας ηλεκτρομαγνητικής παγίδας και να μετρηθούν τα πρωτόνια που δημιουργούνται σε δεδομένο χρονικό διάστημα. Με την «μέθοδο της δέσμης» ανιχνευτές καταμετρούν τον ρυθμό διάσπασης των νετρονίων σε καθορισμένο όγκο μιας δέσμης νετρονίων. Από την δεκαετία του 1980 τα αποτελέσματα των δυο πειραμάτων συνεχίζουν να διαφέρουν μεταξύ τους. Ενώ η μέθοδος της φιάλης μας λέει ότι τα νετρόνια διασπώνται μετά από περίπου 800 δευτερόλεπτα κατά μέσο όρο (τn = 879.6 ± 0.6 s), τα πειράματα με τη δέσμη νετρονίων δίνουν μεγαλύτερο χρόνο ζωής κατά 8 δευτερόλεπτα (τn = (888.0 ± 2.0 s). Η διαφορά είναι σημαντική διότι δεν μπορεί να αιτιολογηθεί εξαιτίας των τυχαίων ή των γνωστών συστηματικών σφαλμάτων. Μέχρι το 2013, η απόκλιση εκτιμάτο στα 2,9σ. Στη συνέχεια, και ενώ οι πειραματικές διαδικασίες βελτιώθηκαν, η ασυμφωνία αυξήθηκε φθάνοντας στα 4σ. Στην πρόσφατη δημοσίευσή τους οι Fornal και Grinstein [https://arxiv.org/abs/1801.01124] προτείνουν ότι η αυτή η ανωμαλία αυτή μπορεί να είναι ένδειξη της σκοτεινής ύλης. Η ιδέα έγκειται στο ότι ενώ πολλά νετρόνια εξαφανίζονται διαμέσου της βήτα διάσπασης, ένα μικρό κλάσμα (περίπου 1%) θα μπορούσε να διασπάται σε ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης – μια διαδικασία που θα παραβίαζε την διατήρηση του βαρυονικού αριθμού. Ενώ τα πειράματα με τη φιάλη νετρονίων μετρούν και την βήτα και την πιθανή «σκοτεινή» διάσπαση, τα πειράματα με τη δέσμη νετρονίων μετρούν μόνο την διάσπαση βήτα. Το τελικό αποτέλεσμα είναι τα πειράματα με την δέσμη νετρονίων να υπερ-εκτιμούν τον χρόνο ζωής των νετρονίων. Η νέα αυτή πρόταση δεν παρουσιάζει ένα μοναδικό σωματίδιο σκοτεινής ύλης με συγκεκριμένες ιδιότητες, αλλά δείχνει ότι υπάρχουν κι άλλα υποψήφια σωματίδια που εξηγούν τα πειραματικά δεδομένα. Επιπλέον, υποδεικνύει ότι μερικές από τις πιθανές νέες διαδικασίες διάσπασης του νετρονίου θα μπορούσαν να ανιχνευθούν. Έτσι, όταν το νετρόνιο διασπάται σε ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης, παράγονται ταυτόχρονα και ένα ζεύγος ηλεκτρονίου-ποζιτρονίου ή ένα φωτόνιο, των οποίων οι ενέργειες καθορίζονται από το μικρό εύρος της επιτρεπόμενης μάζας του σωματιδίου της σκοτεινής ύλης. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των Fornal και Grinstein η μάζα του σκοτεινού σωματιδίου πρέπει να είναι από 937,9 έως 938,8 MeV. Δεδομένου ότι το νετρόνιο έχει μάζα 939.6 MeV, τότε το φωτόνιο που προκύπτει στην υποτιθέμενη διάσπαση θα πρέπει να έχει ενέργεια περίπου 0,8 – 1,7 MeV. Αυτά τα φωτόνια θα μπορούσαν να παρατηρηθούν σε πειράματα πυρηνικής φυσικής, αρκεί να περιοριστεί ο θόρυβος του υποβάθρου και κάποιοι πειραματιστές σχεδιάζουν τεχνικές ανάλυσης δεδομένων με στόχο την εξάλειψη του θορύβου. Έτσι, δύο ερευνητικές ομάδες στο Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos στο Νέο Μεξικό – UCNA και UCNtau – αναζητούν προς το παρόν τα φωτόνια (ακτίνες γ) και τα σήματα ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων μέσα στα δεδομένα διάσπασης των νετρονίων. «Οι αναλύσεις των δεδομένων βρίσκονται σε εξέλιξη», λέει ο Peter Geltenbort, μέλος της ομάδας UCNA από το Ινστιτούτο Laue-Langevin στη Γαλλία. Ο Ben Rybolt του πανεπιστημίου του Kennesaw στις ΗΠΑ περιγράφει την πρόσφατη εργασία ως μια «εύλογη προσέγγιση» για την επίλυση της ανωμαλίας των νετρονίων, έχοντας και ο ίδιος εργαστεί σε πιθανές πειραματικές υπογραφές μιας ανταγωνιστικής εξωτικής λύσης – ότι τα νετρόνια μπορεί μερικές φορές να ταλαντώνονται σε «κατοπτρικά νετρόνια» πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου. Αν οι μελλοντικές μετρήσεις της διάρκειας ζωής των νετρονίων δεν αποκαλύψουν τυχόν κρυμμένα συστηματικά σφάλματα, τότε θα υπάρξουν ακόμα περισσότεροι λόγοι για την αναζήτηση τέτοιων εξωτικών λύσεων. http://physicsgg.me/2018/01/21/%ce%ba%cf%81%cf%8d%ce%b2%ce%b5%cf%84%ce%b1%ce%b9-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%8d%ce%bb%ce%b7-%cf%80%ce%af%cf%83%cf%89-%ce%b1%cf%80%cf%8c-%cf%84%ce%bf%ce%bd-%ce%b8%ce%ac%ce%bd/

Κι αν ο πλανήτης 9 είναι μια αρχέγονη μαύρη τρύπα; Η πιθανή ύπαρξη ενός ακόμα πλανήτη, σε μεγάλη απόσταση από τον Ήλιο προβληματίζει τους αστρονόμους εδώ και αρκετά χρόνια. Οφείλεται κυρίως στην παρατήρηση σωμάτων που απέχουν δεκάδες αστρονομικές μονάδες από τον ήλιο, των οποίων οι τροχιές προσομοιώνονται σωστά αν θεωρηθεί η ύπαρξη ενός πλανήτη σε απόσταση πάνω από 300 αστρονομικές μονάδες (ΑU) από τον ήλιο και μάζα συνήθως πολύ μεγαλύτερη από την μάζα της Γης. Αυτός λοιπόν ο υποθετικός ένατος πλανήτης, θα μπορούσε να μην είναι καν πλανήτης με την καθιερωμένη έννοια του όρου. Μια τέτοια εκδοχή υποστηρίζει η πρόσφατη δημοσίευση με τίτλο «What if Planet 9 is a Primordial Black Hole?», των Jakub Scholtz και James Unwin, όπου εξετάζεται η περίπτωση ο πλανήτης 9 να είναι αρχέγονη μαύρη τρύπα. https://arxiv.org/abs/1909.11090 Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες έχουν σχετικά μικρές μάζες και δημιουργήθηκαν αμέσως μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Υποτίθεται πως σχηματίστηκαν εξαιτίας των διακυμάνσεων πυκνότητας στο αρχέγονο σύμπαν και αυτές με τις μικρότερες μάζες μάλλον έχουν εξατμιστεί. Όσες όμως είχαν μεγαλύτερες μάζες μπορεί να υπάρχουν ακόμα, παρότι δεν έχουν εντοπιστεί ακόμα. Οι αστρονόμοι Jakub Scholtz από το πανεπιστήμιο του Durham και ο James Unwin από το πανεπιστήμιο του Illinois, υπέθεσαν ότι ο πλανήτης 9 θα μπορούσε να είναι μια αρχέγονη μαύρη τρύπα σε τροχιά γύρω από τον ήλιο με ακτίνα από 300 έως 1000 AU. Δεδομένου ότι η σύλληψη από το πεδίο βαρύτητας του ηλιακού μας συστήματος είναι μια ερμηνεία για την προέλευση του ένατου πλανήτη, τότε η πιθανότητα σύλληψης μια αρχέγονης μαύρης τρύπας είναι εξ’ ίσου πιθανή. Αν έχει μάζα 5 φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης και μια ακτίνα περίπου 4 εκατοστών, τότε έχει θερμοκρασία Hawking 0,004Κ, πολύ μικρότερη από την θερμοκρασία των 2,7Κ που αντιστοιχεί στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου – οπότε ξεχάστε την περίπτωση να ανιχνεύσουμε την ακτινοβολία Hawking που εκπέμπει. Όμως, σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ερευνητών Scholtz και Unwin, θα μπορούσε να ανιχνευθεί το σήμα που προκαλεί η πιθανή εξαΰλωση της σκοτεινής ύλης που συσσωρεύεται στην άλω της μαύρης τρύπας. Έτσι, για να στηρίξουν την υπόθεση (!) της αρχέγονης μαύρης τρύπας στην θέση του υποθετικού (!) πλανήτη 9, οι εν λόγω ερευνητές προτείνουν ειδικές παρατηρήσεις για κινούμενες πηγές ακτίνων Χ, γάμμα και άλλων ακτίνων κοσμικής ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας, που πιθανώς να εκπέμπει η άλως της σκοτεινής ύλης, εφόσον ισχύει η υπόθεση εξαΰλωσης της σκοτεινής ύλης (!). Όμως αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο προχωράει η επιστήμη. https://physicsgg.me/2019/10/01/%ce%ba%ce%b9-%ce%b1%ce%bd-%ce%bf-%cf%80%ce%bb%ce%b1%ce%bd%ce%ae%cf%84%ce%b7%cf%82-9-%ce%b5%ce%af%ce%bd%ce%b1%ce%b9-%ce%bc%ce%b9%ce%b1-%ce%b1%cf%81%cf%87%ce%ad%ce%b3%ce%bf%ce%bd%ce%b7-%ce%bc%ce%b1/

Οι εσχατιές του ηλιακού συστήματος. Όταν το 1930 ανακαλύφθηκε ο Πλούτωνας, οι αστρονόμοι θεώρησαν ότι επρόκειτο για τον ένατο και πιο απομακρυσμένο πλανήτη του ηλιακού συστήματος. Σύντομα όμως διαπιστώθηκε ότι αυτός ο «πλανήτης» δεν έμοιαζε και πολύ με τους υπόλοιπους οκτώ, που ήταν γνωστοί από τον 19ο αιώνα: οι άλλοι πλανήτες είχαν σχεδόν κυκλικές τροχιές στο ίδιο περίπου επίπεδο, ενώ ο Πλούτωνας ακολουθούσε ελλειπτική τροχιά, η οποία μάλιστα σχημάτιζε μεγάλη γωνία με το επίπεδο των άλλων οκτώ. Όμως από τη δεκαετία του 1980 άρχισαν να δημοσιεύονται θεωρητικές μελέτες, σύμφωνα με τις οποίες στην περιοχή που κινείται ο Πλούτωνας, την επονομαζόμενη ζώνη Edgeworth-Kuiper, θα πρέπει να υπάρχουν πολλά άλλα μεγάλα σώματα, μερικά από τα οποία μάλιστα θα έπρεπε να είναι μεγαλύτερα από τον Πλούτωνα. Έτσι άρχισε μια συστηματική αναζήτηση, αυτήν τη φορά όμως με πολύ μεγαλύτερα τηλεσκόπια από αυτά του 1930. Μετά από την ανακάλυψη αρκετών σωμάτων με μάζα μικρότερη του Πλούτωνα, ανακαλύφθηκε τελικά στις 5 Ιανουαρίου 2005, μια μέρα σαν και σήμερα πριν από 14 χρόνια, ένα σώμα με μάζα μεγαλύτερη από αυτόν, το οποίο ονομάσθηκε Έρις. Η ανακάλυψη αυτή όχι μόνο έδειξε, για ακόμη μια φορά, την αξία των θεωρητικών μελετών, αλλά και διέγραψε τον Πλούτωνα από τον κατάλογο των πλανητών. Έτσι από την επόμενη χρονιά οι «μεγάλοι» πλανήτες έμειναν και πάλι οκτώ, ενώ ο Πλούτωνας εντάχθηκε μαζί με την Έριδα και άλλα παρόμοια σώματα του ηλιακού συστήματος στην κατηγορία των νάνων πλανητών. Ο Πλούτωνας άργησε να γίνει στόχος διαστημικών αποστολών και μόνο το 2001 η NASA ενέκρινε την αποστολή New Horizons με στόχο την εξερεύνησή του. Επικεφαλής του προγράμματος ήταν ο έλληνας ακαδημαϊκός Σταμάτης Κριμιζής και ο Αμερικανός Alan Stern. Το διαστημόπλοιο εκτοξεύθηκε το 2006 και, έπειτα από ένα ταξίδι 9 ετών, πέρασε το 2015 δίπλα από τον Πλούτωνα. Πέρα από τα πολύτιμα στοιχεία που έστειλαν στη Γη τα όργανα επιστημονικών μετρήσεων που μετέφερε, εξαιρετικό ενδιαφέρον είχαν και οι πρώτες φωτογραφίες από κοντινή απόσταση του Πλούτωνα και των πέντε δορυφόρων του. Η μελέτη του Πλούτωνα και των δορυφόρων του δεν ήταν, όμως, το τέλος της αποστολής New Horizons. Η ερευνητική ομάδα είχε σκεφθεί να χρησιμοποιήσει την υψηλή ταχύτητα που είχε το διαστημόπλοιο, όταν πέρασε από τον Πλούτωνα, για να επισκεφθεί ακόμη ένα σώμα της ζώνης Edgeworth-Kuiper. Για το σκοπό αυτόν τελικά επιλέχθηκε το σώμα με την κωδική ονομασία 2014 MU69, που πήρε το «παρατσούκλι» Έσχατη Θούλη από το όνομα του νησιού Θούλη στα βόρεια της Μεγάλης Βρετανίας. Το νησί αυτό, που το είχε επισκεφθεί περί το 325 π.Χ. ο έλληνας εξερευνητής Πυθέας, θεωρούσαν οι αρχαίοι ‘Έλληνες ως την άκρη του κόσμου. Το διαστημόπλοιο New Horizons πέρασε δίπλα από αυτό το σώμα την Πρωτοχρονιά του 2019, όταν βρισκόταν στην τεράστια απόσταση των 6,5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη. Αν είχε καθυστερήσει 4 μέρες, θα είχαμε σήμερα να γιορτάζουμε δύο επετείους: την ανακάλυψη ενός σώματος στην απόσταση του Πλούτωνα με μεγαλύτερη μάζα από αυτόν και την παρατήρηση από κοντινή απόσταση του πιο απομακρυσμένου, ως τώρα, αντικειμένου του ηλιακού συστήματος. https://physicsgg.me/2019/01/08/%ce%bf%ce%b9-%ce%b5%cf%83%cf%87%ce%b1%cf%84%ce%b9%ce%ad%cf%82-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%b7%ce%bb%ce%b9%ce%b1%ce%ba%ce%bf%cf%8d-%cf%83%cf%85%cf%83%cf%84%ce%ae%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%bf%cf%82/

Οι εσχατιές του ηλιακού συστήματος. Όταν το 1930 ανακαλύφθηκε ο Πλούτωνας, οι αστρονόμοι θεώρησαν ότι επρόκειτο για τον ένατο και πιο απομακρυσμένο πλανήτη του ηλιακού συστήματος. Σύντομα όμως διαπιστώθηκε ότι αυτός ο «πλανήτης» δεν έμοιαζε και πολύ με τους υπόλοιπους οκτώ, που ήταν γνωστοί από τον 19ο αιώνα: οι άλλοι πλανήτες είχαν σχεδόν κυκλικές τροχιές στο ίδιο περίπου επίπεδο, ενώ ο Πλούτωνας ακολουθούσε ελλειπτική τροχιά, η οποία μάλιστα σχημάτιζε μεγάλη γωνία με το επίπεδο των άλλων οκτώ. Όμως από τη δεκαετία του 1980 άρχισαν να δημοσιεύονται θεωρητικές μελέτες, σύμφωνα με τις οποίες στην περιοχή που κινείται ο Πλούτωνας, την επονομαζόμενη ζώνη Edgeworth-Kuiper, θα πρέπει να υπάρχουν πολλά άλλα μεγάλα σώματα, μερικά από τα οποία μάλιστα θα έπρεπε να είναι μεγαλύτερα από τον Πλούτωνα. Έτσι άρχισε μια συστηματική αναζήτηση, αυτήν τη φορά όμως με πολύ μεγαλύτερα τηλεσκόπια από αυτά του 1930. Μετά από την ανακάλυψη αρκετών σωμάτων με μάζα μικρότερη του Πλούτωνα, ανακαλύφθηκε τελικά στις 5 Ιανουαρίου 2005, μια μέρα σαν και σήμερα πριν από 14 χρόνια, ένα σώμα με μάζα μεγαλύτερη από αυτόν, το οποίο ονομάσθηκε Έρις. Η ανακάλυψη αυτή όχι μόνο έδειξε, για ακόμη μια φορά, την αξία των θεωρητικών μελετών, αλλά και διέγραψε τον Πλούτωνα από τον κατάλογο των πλανητών. Έτσι από την επόμενη χρονιά οι «μεγάλοι» πλανήτες έμειναν και πάλι οκτώ, ενώ ο Πλούτωνας εντάχθηκε μαζί με την Έριδα και άλλα παρόμοια σώματα του ηλιακού συστήματος στην κατηγορία των νάνων πλανητών. Ο Πλούτωνας άργησε να γίνει στόχος διαστημικών αποστολών και μόνο το 2001 η NASA ενέκρινε την αποστολή New Horizons με στόχο την εξερεύνησή του. Επικεφαλής του προγράμματος ήταν ο έλληνας ακαδημαϊκός Σταμάτης Κριμιζής και ο Αμερικανός Alan Stern. Το διαστημόπλοιο εκτοξεύθηκε το 2006 και, έπειτα από ένα ταξίδι 9 ετών, πέρασε το 2015 δίπλα από τον Πλούτωνα. Πέρα από τα πολύτιμα στοιχεία που έστειλαν στη Γη τα όργανα επιστημονικών μετρήσεων που μετέφερε, εξαιρετικό ενδιαφέρον είχαν και οι πρώτες φωτογραφίες από κοντινή απόσταση του Πλούτωνα και των πέντε δορυφόρων του. Η μελέτη του Πλούτωνα και των δορυφόρων του δεν ήταν, όμως, το τέλος της αποστολής New Horizons. Η ερευνητική ομάδα είχε σκεφθεί να χρησιμοποιήσει την υψηλή ταχύτητα που είχε το διαστημόπλοιο, όταν πέρασε από τον Πλούτωνα, για να επισκεφθεί ακόμη ένα σώμα της ζώνης Edgeworth-Kuiper. Για το σκοπό αυτόν τελικά επιλέχθηκε το σώμα με την κωδική ονομασία 2014 MU69, που πήρε το «παρατσούκλι» Έσχατη Θούλη από το όνομα του νησιού Θούλη στα βόρεια της Μεγάλης Βρετανίας. Το νησί αυτό, που το είχε επισκεφθεί περί το 325 π.Χ. ο έλληνας εξερευνητής Πυθέας, θεωρούσαν οι αρχαίοι ‘Έλληνες ως την άκρη του κόσμου. Το διαστημόπλοιο New Horizons πέρασε δίπλα από αυτό το σώμα την Πρωτοχρονιά του 2019, όταν βρισκόταν στην τεράστια απόσταση των 6,5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη. Αν είχε καθυστερήσει 4 μέρες, θα είχαμε σήμερα να γιορτάζουμε δύο επετείους: την ανακάλυψη ενός σώματος στην απόσταση του Πλούτωνα με μεγαλύτερη μάζα από αυτόν και την παρατήρηση από κοντινή απόσταση του πιο απομακρυσμένου, ως τώρα, αντικειμένου του ηλιακού συστήματος. https://physicsgg.me/2019/01/08/%ce%bf%ce%b9-%ce%b5%cf%83%cf%87%ce%b1%cf%84%ce%b9%ce%ad%cf%82-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%b7%ce%bb%ce%b9%ce%b1%ce%ba%ce%bf%cf%8d-%cf%83%cf%85%cf%83%cf%84%ce%ae%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%bf%cf%82/

Οι εσχατιές του ηλιακού συστήματος. Όταν το 1930 ανακαλύφθηκε ο Πλούτωνας, οι αστρονόμοι θεώρησαν ότι επρόκειτο για τον ένατο και πιο απομακρυσμένο πλανήτη του ηλιακού συστήματος. Σύντομα όμως διαπιστώθηκε ότι αυτός ο «πλανήτης» δεν έμοιαζε και πολύ με τους υπόλοιπους οκτώ, που ήταν γνωστοί από τον 19ο αιώνα: οι άλλοι πλανήτες είχαν σχεδόν κυκλικές τροχιές στο ίδιο περίπου επίπεδο, ενώ ο Πλούτωνας ακολουθούσε ελλειπτική τροχιά, η οποία μάλιστα σχημάτιζε μεγάλη γωνία με το επίπεδο των άλλων οκτώ. Όμως από τη δεκαετία του 1980 άρχισαν να δημοσιεύονται θεωρητικές μελέτες, σύμφωνα με τις οποίες στην περιοχή που κινείται ο Πλούτωνας, την επονομαζόμενη ζώνη Edgeworth-Kuiper, θα πρέπει να υπάρχουν πολλά άλλα μεγάλα σώματα, μερικά από τα οποία μάλιστα θα έπρεπε να είναι μεγαλύτερα από τον Πλούτωνα. Έτσι άρχισε μια συστηματική αναζήτηση, αυτήν τη φορά όμως με πολύ μεγαλύτερα τηλεσκόπια από αυτά του 1930. Μετά από την ανακάλυψη αρκετών σωμάτων με μάζα μικρότερη του Πλούτωνα, ανακαλύφθηκε τελικά στις 5 Ιανουαρίου 2005, μια μέρα σαν και σήμερα πριν από 14 χρόνια, ένα σώμα με μάζα μεγαλύτερη από αυτόν, το οποίο ονομάσθηκε Έρις. Η ανακάλυψη αυτή όχι μόνο έδειξε, για ακόμη μια φορά, την αξία των θεωρητικών μελετών, αλλά και διέγραψε τον Πλούτωνα από τον κατάλογο των πλανητών. Έτσι από την επόμενη χρονιά οι «μεγάλοι» πλανήτες έμειναν και πάλι οκτώ, ενώ ο Πλούτωνας εντάχθηκε μαζί με την Έριδα και άλλα παρόμοια σώματα του ηλιακού συστήματος στην κατηγορία των νάνων πλανητών. Ο Πλούτωνας άργησε να γίνει στόχος διαστημικών αποστολών και μόνο το 2001 η NASA ενέκρινε την αποστολή New Horizons με στόχο την εξερεύνησή του. Επικεφαλής του προγράμματος ήταν ο έλληνας ακαδημαϊκός Σταμάτης Κριμιζής και ο Αμερικανός Alan Stern. Το διαστημόπλοιο εκτοξεύθηκε το 2006 και, έπειτα από ένα ταξίδι 9 ετών, πέρασε το 2015 δίπλα από τον Πλούτωνα. Πέρα από τα πολύτιμα στοιχεία που έστειλαν στη Γη τα όργανα επιστημονικών μετρήσεων που μετέφερε, εξαιρετικό ενδιαφέρον είχαν και οι πρώτες φωτογραφίες από κοντινή απόσταση του Πλούτωνα και των πέντε δορυφόρων του. Η μελέτη του Πλούτωνα και των δορυφόρων του δεν ήταν, όμως, το τέλος της αποστολής New Horizons. Η ερευνητική ομάδα είχε σκεφθεί να χρησιμοποιήσει την υψηλή ταχύτητα που είχε το διαστημόπλοιο, όταν πέρασε από τον Πλούτωνα, για να επισκεφθεί ακόμη ένα σώμα της ζώνης Edgeworth-Kuiper. Για το σκοπό αυτόν τελικά επιλέχθηκε το σώμα με την κωδική ονομασία 2014 MU69, που πήρε το «παρατσούκλι» Έσχατη Θούλη από το όνομα του νησιού Θούλη στα βόρεια της Μεγάλης Βρετανίας. Το νησί αυτό, που το είχε επισκεφθεί περί το 325 π.Χ. ο έλληνας εξερευνητής Πυθέας, θεωρούσαν οι αρχαίοι ‘Έλληνες ως την άκρη του κόσμου. Το διαστημόπλοιο New Horizons πέρασε δίπλα από αυτό το σώμα την Πρωτοχρονιά του 2019, όταν βρισκόταν στην τεράστια απόσταση των 6,5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη. Αν είχε καθυστερήσει 4 μέρες, θα είχαμε σήμερα να γιορτάζουμε δύο επετείους: την ανακάλυψη ενός σώματος στην απόσταση του Πλούτωνα με μεγαλύτερη μάζα από αυτόν και την παρατήρηση από κοντινή απόσταση του πιο απομακρυσμένου, ως τώρα, αντικειμένου του ηλιακού συστήματος. https://physicsgg.me/2019/01/08/%ce%bf%ce%b9-%ce%b5%cf%83%cf%87%ce%b1%cf%84%ce%b9%ce%ad%cf%82-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%b7%ce%bb%ce%b9%ce%b1%ce%ba%ce%bf%cf%8d-%cf%83%cf%85%cf%83%cf%84%ce%ae%ce%bc%ce%b1%cf%84%ce%bf%cf%82/

Tο πιο μακρινό σώμα που έχει ποτέ παρατηρηθεί στο ηλιακό μας σύστημα Ομάδα αστρονόμων στις ΗΠΑ, ανακάλυψε το πιο μακρινό σώμα που έχει ποτέ βρεθεί στο ηλιακό μας σύστημα. Είναι το πρώτο αντικείμενο – κατά πάσα πιθανότητα ένας νάνος πλανήτης – που ανιχνεύθηκε σε απόσταση άνω των 100 αστρονομικών μονάδων (μια αστρονομική μονάδα αντιστοιχεί στην απόσταση της Γης από τον Ήλιο). Η διάμετρός του εκτιμάται σε περίπου 500 χιλιόμετρα, ενώ έχει μια ροζέ απόχρωση, κάτι που προδίδει ότι διαθέτει πολύ πάγο στην επιφάνειά του. Η ανακοίνωση για το νέο σώμα, που έχει την προσωρινή ονομασία «2018 VG18″ και το παρατσούκλι «Απομακρυσμένο», έγινε από το Κέντρο Ελασσόνων Πλανητών της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης. Η ανακάλυψή του έγινε αρχικά από το ιαπωνικό τηλεσκόπιο «Σουμπαρού», διαμέτρου οκτώ μέτρων, στο όρος Μάουνα Κέα της Χαβάης, ενώ ακολούθησαν παρατηρήσεις για επιβεβαίωση από Μαγγελανικό τηλεσκόπιο στο Αστεροσκοπείο Λας Καμπάνας της Χιλής. Το «2018 VG18″ απέχει περίπου 120 αστρονομικές μονάδες, ενώ το πιο μακρινό σώμα που είχε βρεθεί μέχρι σήμερα, ήταν η Έρις σε απόσταση περίπου 96 αστρονομικών μονάδων. Ο Πλούτων, ο πιο γνωστός νάνος πλανήτης, απέχει 34 αστρονομικές μονάδες. Τον Οκτώβριο η ίδια ερευνητική ομάδα είχε ανακοινώσει την ανακάλυψη ενός άλλου πολύ μακρινού σώματος στο ηλιακό μας σύστημα, του «Γκόμπλιν» (πιο επίσημα «2015 TG387″) σε απόσταση 80 αστρονομικών μονάδων. Οι συγκεκριμένοι αστρονόμοι (Σκοτ Σέπαρντ του Ινστιτούτου Κάρνεγκι, Τσαντ Τρουχίγιο του Πανεπιστημίου της Β.Αριζόνα και Ντέηβιντ Θόλεν του Πανεπιστημίου της Χαβάης) είχαν το 2014 προτείνει ως πιθανή την ύπαρξη στο ηλιακό μας σύστημα ενός αόρατου μέχρι σήμερα ένατου πλανήτη, πολύ μεγαλύτερου από τη Γη, γνωστού και ως «πλανήτη Χ», τον οποίο έκτοτε αναζητούν. Ο Σέπαρντ δήλωσε ότι ο «2018 VG18» είναι «πολύ πιο μακρινός και αργός από κάθε άλλο αντικείμενο που έχει παρατηρηθεί στο ηλιακό σύστημα, συνεπώς θα χρειασθούν λίγα χρόνια, εωσότου υπολογισθεί πλήρως η τροχιά του. Βρέθηκε στην ίδια περιοχή του ουρανού που έχουν βρεθεί και άλλα πολύ μακρινά ουράνια σώματα». Ο Θόλεν εκτίμησε ότι «o 2018 VG18 χρειάζεται πάνω από 1.000 χρόνια για να κάνει ένα ταξίδι γύρω από τον Ήλιο» (σ.σ. η διάρκεια του έτους του). https://physicsgg.me/2018/12/17/t%ce%bf-%cf%80%ce%b9%ce%bf-%ce%bc%ce%b1%ce%ba%cf%81%ce%b9%ce%bd%cf%8c-%cf%83%cf%8e%ce%bc%ce%b1-%cf%80%ce%bf%cf%85-%ce%ad%cf%87%ce%b5%ce%b9-%cf%80%ce%bf%cf%84%ce%ad-%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%b1%cf%84%ce%b7/

Ανακάλυψη ουράνιου σώματος στα άκρα του ηλιακού συστήματος. Αμερικανοί αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα υπερβολικά μακρινό ουράνιο αντικείμενο, στα άκρα του ηλιακού συστήματός μας, πολύ πέρα από τον Πλούτωνα. Μάλιστα, η άκρως επιμήκης τροχιά του ενισχύει τη θεωρία ότι ακόμη πιο μακριά υπάρχει -και περιμένει να ανακαλυφθεί- μία υπέρ-Γη ή ένας ένατος πλανήτης του ηλιακού συστήματός μας, γνωστός και ως πλανήτης Χ. Το νέο ουράνιο σώμα πήρε την ονομασία «2015 TG387» ή «Γκόμπλιν» και απέχει περίπου 80 αστρονομικές μονάδες από την Ήλιο (μία αστρονομική μονάδα αντιστοιχεί στην απόσταση Γης-Ήλιου). Συγκριτικά, ο Πλούτων απέχει 34 αστρονομικές μονάδες από τον Ήλιο, συνεπώς το νέο σώμα είναι περίπου δυόμιση φορές πιο μακριά από τον Ήλιο σε σχέση με τον Πλούτωνα. Το «2015 TG387» εκτιμάται ότι έχει διάμετρο περίπου 300 χιλιομέτρων, συνεπώς μάλλον πρέπει να θεωρηθεί νάνος πλανήτης. Οι ερευνητές Τσαντ Τρουχίγιο του Πανεπιστημίου της Αριζόνα και Ντέιβιντ Θόλεν του Πανεπιστημίου της Χαβάης έκαναν επίσημη ανακοίνωση, μέσω του Κέντρου Ελασσόνων Πλανητών της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης, καθώς και τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστρονομίας «The Astronomical Journal». Το περιήλιο του «2015 TG387», δηλαδή η κοντινότερη απόσταση που φθάνει στον Ήλιο, είναι οι 65 αστρονομικές μονάδες. Μόνο δύο γνωστά σώματα, το «2012 VP113» και η Σέντνα, έχουν πιο μακρινά περιήλια, στις 80 και 76 αστρονομικές μονάδες, αντίστοιχα. Από την άλλη, το «2015 TG387» έχει το πιο μακρινό αφήλιο, δηλαδή φθάνει σε μεγαλύτερη απόσταση από τον Ήλιο από κάθε άλλο γνωστό ουράνιο σώμα, στις 2.300 αστρονομικές μονάδες. Χρειάζεται περίπου 40.000 χρόνια για μία πλήρη περιφορά γύρω από τον Ήλιο (το έτος του) και στο 99% αυτού του χρόνου είναι πολύ αχνό για να παρατηρηθεί από τη Γη. Είναι ένα από τα ελάχιστα σώματα που ποτέ δεν πλησιάζουν τους γιγάντιους πλανήτες του ηλιακού συστήματός μας, τον Ποσειδώνα και τον Δία, μένοντας μακριά από την ισχυρή βαρυτική έλξη τους. Παραμένει έτσι απομονωμένο στο λεγόμενο Νέφος του Όορτ. Οι δύο αστρονόμοι πιστεύουν ότι οι τροχιές του «2015 TG387» και του «2012 VP113» (που οι ίδιοι είχαν επίσης ανακαλύψει το 2014) υποδηλώνουν την παρουσία ενός ενάτου πλανήτη ή Πλανήτη Χ κάπου «εκεί έξω», ο οποίος εκτιμάται ότι είναι αρκετά μεγαλύτερος από τη Γη. https://www.naftemporiki.gr/story/1398110/anakalupsi-ouraniou-somatos-sta-akra-tou-iliakou-sustimatos

Τα μυστικά των ωκεανών του σύμπαντος. Είμαστε μόνοι στο σύμπαν; Αυτό είναι ένα από τα μεγαλύτερα ερωτήματα της ανθρωπότητας. Απάντηση σε αυτό προσπαθούν να δώσουν αστρονόμοι και αστροβιολόγοι ερευνώντας σε περίεργα μέρη του σύμπαντος, όπως κάτω από τα παχιά στρώματα πάγου στους δορυφόρους του Δία και του Κρόνου. Εκεί, μη επανδρωμένα διαστημόπλοια έχουν εντοπίσει γιγάντιους ωκεανούς κάτω από την επιφάνειά τους, οι οποίοι εικάζεται ότι περιέχουν τεράστιες ποσότητες νερού, που ξεπερνούν τη συνολική ποσότητα νερού που υπάρχει στους ωκεανούς τη Γης. Σε αυτούς τους συμπαντικούς ωκεανούς ενδέχεται να υπάρχουν και ευνοϊκές συνθήκες για την ύπαρξη ζωής. Η μελέτη αυτών των μακρινών ωκεανών βρίσκεται στο επίκεντρο του φετινού ευρωπαϊκού συνεδρίου μελέτης των πλανητών στο Βερολίνο (Εuropean Planetary Science Congress). Ένα συναρπαστικό ταξίδι στους συμπαντικούς ωκεανούς Tα «φεγγάρια» του Δία, η Ευρώπη, η Καλλιστώ και ο Γανυμήδης διαθέτουν σύμφωνα με μετρήσεις υπόγειους ωκεανούς, οι οποίοι θα μπορούσαν να φτάνουν σε βάθος ακόμη και τα 100 χλμ. Με το διαστημόπλοιο Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) ελπίζει η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA) να εξερευνήσει αυτούς τους άγνωστους ωκεανούς του ηλιακού συστήματος. «Εάν επιβεβαιώσουμε ότι οι παγωμένοι δορυφόροι θα ήταν δυνητικά κατοικήσιμοι, αυτό ανοίγει νέες οδούς για την ανίχνευση μορφών ζωής στο διάστημα», ανέφερε στο γερμανικό ειδησεογραφικό πρακτορείο dpa o Oλιβιέ Βιτάς από την ESA. Το Juice αναμένεται να σταλεί στο διάστημα το 2022 και να φτάσει στο πλανητικό σύστημα του Δία το 2029. Στόχος του είναι καταρχήν να επιβεβαιώσει την ύπαρξη ωκεαών και να καταμετρήσει το βάθος, την έκτασή τους αλλά και την περιεκτικότητά τους σε άλατα, αναφέρε ο Ολ. Βιτάς. Στο επίκεντρο των ερευνών θα βρεθεί ο Γανυμήδης, ο μεγαλύτερες φυσικός δορυφόρος του ηλιακού μας συστήματος «Πιθανοί υποψήφιοι είναι επίσης ο Πλούτωνας καθώς και ο δορυφόρος του, ο Χάροντας αλλά και ο Τρίτωνας, ο δορυφόρος του Ποσειδώνα», εξηγεί ο Ολ. Βιτάς συμπληρώνοντας ότι «οι κρυμμένοι ωκεανοί είναι περισσότεροι ενδεχομένως από όσους φανταζόμαστε». Ένας ακόμη «δυνατός» υποψήφιος για την ανίχνευση αντίστοιχων ωκεανών είναι ο Εγκέλαδος, ο δορυφόρος του Κρόνου. Νέα δεδομένα από το 2005 Αξίζει να σημειωθεί ότι το 2005 το αμερικανικό διαστημόπλοιο Cassini ανακάλυψε ότι οι πίδακες ατμών και πάγου, που περιέχουν μικροσωματίδια πυριτικής φύσης, που παρατηρούνταν στην επιφάνειά του Εγκέλαδου, προέρχονταν από υπόγεια ύδατα. Οι ενδείξεις ύπαρξης μοριακού υδρογόνου (Η2), σύμφωνα με τις αναλύσεις του Cassini, ενισχύουν την υπόθεση ότι στο βάθος των ωκεανών γίνεται οξείδωση πετρωμάτων, από την οποία προέρχονται τα μικροσωματίδια. «Μέχρι στιγμής ο Εγκέλαδος είναι ο μόνος δορυφόρος στο σύμπαν, στον οποίο έχουμε εντοπίσει ωκεανό με υδροθερμική δραστηριότητα», εξηγεί ο Νικόλας Αλτομπέλι από την ESA, που συμμετείχε στις έρευνες του 2005. Βέβαια, όπως σημειώνει, ο ίδιος ο ωκεανός αυτός έχει υψηλή περιεκτικότητα σε άλατα και πολύ υψηλό pH, δυο δεδομένα που δεν ευνοούν την ύπαρξη ζωής. Ωστόσο ακόμη και στη Γη έχουν εντοπιστεί σε υδροθερμικές πηγές που βρίσκονται σε μεγάλα βάθη ωκεανών μορφές ζωής που ευδοκιμούν χωρίς φως αλλά μόνο με χημικές διεργασίες. Μακρομόρια έχουν εντοπίσει οι ερευνητές και στους πίδακες πάγου του Εγκέλαδου, ωστόσο σύμφωνα με τον Αλτομπέλι αυτό δεν αποτελεί από μόνο του ένδειξη ζωής, παρά μόνο ότι λαμβάνουν χώρα χημικές αντιδράσεις. Κι όπως σημειώνει ο ίδιος «Μαζί με άλλους δορυφόρους όπως η Ευρώπη, έτσι και ο Εγκέλαδος αποτελούν τους πιο ελπιδοφόρους δορυφόρους στο δικό μας ηλιακό σύστημα για την αναζήτηση ζωής, με τη μορφή που τη γνωρίζουμε μέχρι σήμερα». Βέβαια μια άμεση και κατηγορηματική επιβεβαίωση για την ύπαρξη ζωής πέρα από τη Γη δεν είναι ακόμη σε θέση να δώσουν αποστολές όπως αυτή του Cassini ή του Juice. Tα στοιχεία όμως και οι ενδείξεις που προσκομίζουν είναι εξίσου σημαντικές για την πρόοδο της έρευνας στο πεδίο αυτό. http://www.in.gr/2018/09/17/world/deutsche-welle/ta-mystika-ton-okeanon-tou-sympantos/

Ανθρωπος στο Σύμπαν. Η ανάγκη του ανθρώπου να «αγγίξει» τον ουρανό έγινε πραγματικότητα χάρη σε μεγάλους οραματιστές και γενναίους αστροναύτες. Αλλά ο δρόμος της διαστημικής εξερεύνησης ήταν και παραμένει δύσβατος Σε απόσταση 300.000 τρισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από το κέντρο του Γαλαξία μας βρίσκεται ένα μικρό κίτρινο άστρο. Εμφανίστηκε σχετικά αργά μέσα στον μεγαλόπρεπο γαλαξιακό δίσκο, όταν πολλά από τα αστέρια της πρώτης γενιάς είχαν ήδη πεθάνει. Από τη στιγμή που σχηματίστηκε το μικρό αστέρι διαγράφει αδιάκοπα την κυκλική πορεία του γύρω από το κέντρο του Γαλαξία, όπως και δεκάδες δισεκατομμύρια όμοιά του. Παρά την εκπληκτική του ταχύτητα των περίπου 800.000 χιλιομέτρων την ώρα, χρειάζεται 250 εκατομμύρια χρόνια για να διατρέξει την περίμετρο της πελώριας τροχιάς του. Μέχρι σήμερα, κάπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη γέννησή του, έχει πραγματοποιήσει λιγότερες από 20 περιστροφές. Μια ακολουθία από οκτώ πλανήτες και μυριάδες μικρά ουράνια σώματα το συνοδεύουν πιστά στο μακρύ του ταξίδι, σχηματίζοντας ολόγυρά του ένα αληθινό μικροσύμπαν: το ηλιακό μας σύστημα. Από όλα τα μέλη της οικογένειας του Ηλιου μόνο ο τρίτος πλανήτης είδε να αναπτύσσεται στην επιφάνειά του κάποια μορφή ζωής. Σε διάστημα εκατομμυρίων και δισεκατομμυρίων χρόνων διάφορα είδη ζωής, ολοένα πιο πολύπλοκα, κατέκτησαν τους ωκεανούς, τη στεριά και τον αέρα του πλανήτη. Εδώ και μερικά εκατομμύρια χρόνια κάποια από αυτά τα πλάσματα σηκώθηκαν προοδευτικά στα δύο πισινά τους πόδια, χρησιμοποίησαν τα μπροστινά τους μέλη για να χειριστούν όπλα και εργαλεία και ανέπτυξαν ένα φωνητικό σύστημα για να επικοινωνούν μεταξύ τους. Χάρη σε αυτές τις πρωτοφανείς ικανότητές τους μπόρεσαν να επιβληθούν στα άλλα είδη και να διασκορπιστούν σε ολόκληρη σχεδόν την επιφάνεια του πλανήτη. Σηκώνοντας τα μάτια τους στο νυκτερινό στερέωμα τα δίποδα πλάσματα αντίκρισαν χιλιάδες φωτεινά σημεία να περιστρέφονται γύρω από τη Γη, που θεωρούσαν κέντρο του Σύμπαντος. Για πολύ καιρό προβληματίστηκαν πάνω στη φύση αυτών των σημείων. Επρόκειτο άραγε για θεότητες που πηγαινοέρχονταν στο ουράνιο βασίλειό τους ή ήταν απλά και μόνο πυρακτωμένα βράχια; Ή μήπως ήταν τρύπες σε ένα σκοτεινό πέπλο, μέσα από τις οποίες θα μπορούσε να δει κανείς το θεϊκό πυρ που περιέβαλλε το Σύμπαν; Και αν κάπου ανάμεσα σε αυτά τα φωτεινά σημεία υπήρχε μια γη σαν τη δική τους, θα ζούσαν κι εκεί άραγε πλάσματα όμοιά τους, ικανά να στρέφουν το βλέμμα τους στον ουρανό; Σιγά-σιγά τα δίποδα πλάσματα ξεπέρασαν το στάδιο του μύθου και αντιλήφθηκαν ότι ούτε η Γη ούτε ο Ηλιος τους βρίσκονται στο κέντρο του Σύμπαντος. Κατάλαβαν επίσης ότι οι νόμοι της φύσης που ισχύουν «εδώ κάτω» στη Γη ισχύουν και «εκεί πάνω» στον ουρανό και ότι τα φωτεινά σημεία ήταν μακρινοί ήλιοι που βρίσκονταν πολύ πιο πέρα από ό,τι οι πρόγονοί τους μπορούσαν να φανταστούν. Μόλις πρόσφατα οι άνθρωποι άρχισαν να πραγματοποιούν το προαιώνιο όνειρό τους να βγουν στο Διάστημα. Δεκαπέντε μόνο χρόνια μετά τη μεγαλύτερη βιαιότητα στην ιστορία του ανθρώπινου είδους (Χιροσίμα - Ναγκασάκι) κατάφεραν να ξεφύγουν από τη βαρυτική έλξη της Γης και να δουν για πρώτη φορά το λίκνο του είδους τους από μακριά. Λίγα χρόνια μετά την αποκοπή του ομφάλιου λώρου από τη μητέρα Γη κατάφεραν να πατήσουν το πόδι τους στο πλησιέστερο ουράνιο σώμα και να στείλουν αυτόματες συσκευές να εξερευνήσουν τις τέσσερις γωνιές του ηλιακού συστήματος. Σήμερα σχεδιάζουν ήδη τα επόμενα βήματα της διαστημικής τους περιπέτειας. Σύγχρονος Προμηθέας Ο πρώτος που βρήκε τα «κλειδιά» που άνοιξαν τις πύλες του Διαστήματος στον άνθρωπο είναι ο Ρώσος Κωνσταντίνος Τσιολκόφσκι, δάσκαλος στο μικρό χωριό Καλούγκα, κοντά στη Μόσχα. Ο Τσιολκόφσκι διαπίστωσε ότι το μόνο μέσο που επιτρέπει τη μετακίνηση στο διαστημικό κενό είναι ο πύραυλος, που βασίζεται στην αρχή «δράση = αντίδραση» του Νεύτωνα, και το 1895 διατύπωσε την περίφημη εξίσωση της πυραυλικής κίνησης. Εισηγήθηκε ακόμα την ιδέα υγρών καυσίμων για τους πυραύλους, ειδικών στολών για την αντιμετώπιση των αντίξοων συνθηκών του Διαστήματος (κενό, ψύχος), καθώς και την ιδέα πολυώροφων πυραύλων. Είναι αναμφισβήτητα ο θεμελιωτής της επιστήμης της αστροναυτικής. Ωστόσο ο Τσιολκόφσκι ήταν κυρίως ένας οραματιστής: τα διαστημικά ταξίδια ήταν για αυτόν το μέσο και όχι ο σκοπός. Σε μια σειρά έργων του, με αποκορύφωμα το «Ονειρα του Ουρανού και της Γης» (γραμμένο το 1907), οραματίστηκε την κατασκευή διαστημικών αποικιών σε τροχιά γύρω από τη Γη, τη χρήση της ηλιακής ενέργειας για την πυραυλική προώθηση και για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών μας γενικότερα, την εκμετάλλευση των υλικών των αστεροειδών κ.λπ. Η έξοδος του ανθρώπου στο Διάστημα ήταν κατά τη γνώμη του αναπόφευκτη και θα αποτελούσε την απαρχή μιας νέας εποχής για το ανθρώπινο είδος. Την πίστη του αυτή αποδίδει η πασίγνωστη φράση του «η Γη είναι το λίκνο της ανθρωπότητας, αλλά κανείς δεν περνάει όλη του τη ζωή στο λίκνο του». Οι ιδέες του Τσιολκόφσκι επηρέασαν σε μεγάλο βαθμό τους οραματισμούς για το διαστημικό μέλλον της ανθρωπότητας. Σε πρακτικό επίπεδο όμως, κινητήριος μοχλός προόδου υπήρξε ο πόλεμος, «πατήρ πάντων» κατά τον Ηράκλειτο. Στις αρχές της δεκαετίας του 1940 ο 30χρονος Βέρνερ φον Μπράουν κατασκευάζει για τη χιτλερική Γερμανία τους πυραύλους V2 στη μυστική βάση του Πεενεμούντε. Μερικές χιλιάδες V2 πέφτουν στη Βρετανία και τρομοκρατούν τους κατοίκους της αλλά ευτυχώς δεν καταφέρνουν να αναστρέψουν τη ροή του Β' Παγκοσμίου Πολέμου. Με τη λήξη του πολέμου, ο Φον Μπράουν και οι περισσότεροι συνεργάτες του μεταφέρονται στις ΗΠΑ και οι υπόλοιποι στη Σοβιετική Ενωση, για να συμβάλουν στην ανάπτυξη των πυραυλικών συστημάτων των δύο υπερδυνάμεων. Ψυχρού Πολέμου έργα Μέσα στο πλαίσιο του Ψυχρού Πολέμου οι πύραυλοι χρησιμεύουν ταυτόχρονα σαν απειλητικά υπερόπλα (ικανά να εκτοξεύσουν πυρηνικές βόμβες στο έδαφος του αντιπάλου) και σαν σύμβολα τεχνολογικής υπεροχής στον ανταγωνισμό για την κατάκτηση του Διαστήματος. Στον αγώνα αυτόν οι Σοβιετικοί κάνουν την καλύτερη εκκίνηση, χάρη στις ικανότητες του θρυλικού μηχανικού Σεργκέι Κορολιόφ. Καταφέρνουν έτσι να στείλουν τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο (Σπούτνικ, 1957) και τον πρώτο άνθρωπο (Γκαγκάριν, 1961) σε τροχιά γύρω από τη Γη. Ωστόσο οι Αμερικανοί δεν αργούν να αντιδράσουν και ο πρόεδρος Τζον Φ. Κένεντι αναγγέλλει το 1961 το περίφημο πρόγραμμα Απόλλων, ο στόχος του οποίου επιτυγχάνεται οκτώ χρόνια αργότερα: στις 21 Ιουλίου 1969 ο Νιλ Αρμστρονγκ πραγματοποιεί στην επιφάνεια της Σελήνης, όπως είπε μόλις πάτησε το πόδι του, «Eνα μικρό βήμα για μένα, ένα τεράστιο άλμα για την ανθρωπότητα». Οι δεκαετίες του 1950 και του 1960 αποτελούν τη χρυσή εποχή των διαστημικών οραματισμών. Μέσα σε μία δεκαετία ο άνθρωπος καταφέρνει να δαμάσει την πυρηνική ενέργεια και να κατασκευάσει πυραύλους και ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Η τεχνολογική αυτή «έκρηξη» τροφοδοτεί τις μεγαλύτερες ελπίδες, τα πιο τρελά όνειρα για ένα λαμπρό μέλλον της ανθρωπότητας στο Διάστημα. Η καλύτερη περιγραφή αυτού του μέλλοντος βρίσκεται αναμφισβήτητα στη «μυθική» ταινία επιστημονικής φαντασίας «2001, η Οδύσσεια του Διαστήματος», που γυρίστηκε στα μέσα της δεκαετίας του 1960. Στο αριστούργημα αυτό του σκηνοθέτη Στάνλεϊ Κιούμπρικ και του συγγραφέα Αρθουρ Κλαρκ περιγράφονται με εικόνες απαράμιλλης ομορφιάς και επιστημονικής ακρίβειας όλα τα θαυμαστά διαστημικά επιτεύγματα που οι ονειροπόλοι της δεκαετίας του '60 περίμεναν από τον 21ο αιώνα: επανδρωμένοι διαστημικοί σταθμοί σε τροχιά γύρω από τη Γη, βάσεις στη Σελήνη, διαπλανητικά ταξίδια με πανίσχυρα διαστημόπλοια προωθούμενα με πυρηνική ενέργεια, «έξυπνοι» ηλεκτρονικοί υπερυπολογιστές κ.λπ. Ωστόσο, στον μισό αιώνα που πέρασε από την πρεμιέρα της ταινίας, τον Ιούνιο του 1968, ελάχιστη πρόοδος σημειώθηκε σε όλους αυτούς τους τομείς. Ακόμα χειρότερα, η οπισθοχώρηση στον τομέα των επανδρωμένων διαστημικών πτήσεων είναι ολοφάνερη. Οι 18 συνολικά αστροναύτες του προγράμματος Απόλλων που ταξίδεψαν ως τη Σελήνη, απομακρύνθηκαν από τη Γη κάπου 400.000 χιλιόμετρα. Ωστόσο από το 1972 (που ο τελευταίος από αυτούς επέστρεψε από τη Σελήνη), κανένα ανθρώπινο ον δεν απομακρύνθηκε περισσότερο από περίπου 400 χιλιόμετρα από τον πλανήτη μας, ύψος στο οποίο βρίσκεται ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός. Είναι αλήθεια ότι εκατοντάδες τεχνητοί δορυφόροι περιστρέφονται σήμερα γύρω από τον πλανήτη μας, επιτελώντας ένα πλήθος λειτουργιών. Είναι αδύνατον να φανταστούμε τον σημερινό τεχνολογικό πολιτισμό μας χωρίς την ύπαρξη των εκατοντάδων επιγόνων του Σπούτνικ. Κι ωστόσο, τα «μάτια» των δορυφόρων αυτών είναι συνεχώς στραμμένα προς το «εσωτερικό Διάστημα», τον πλανήτη μας, και όχι προς το εξωτερικό Διάστημα που ονειρεύονταν ο Τσιολκόφσκι και ο Φον Μπράουν. Είναι πολύ λίγες οι δραστηριότητες που σχετίζονται με τη μεταφορά αστροναυτών στο κοντινό Διάστημα (με το διαστημικό λεωφορείο, προς τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό), και έχουμε ουσιαστικά παραιτηθεί από τα σχέδια επιστροφής στη Σελήνη ή ταξιδιού στον Αρη. Ενα αδυσώπητο εμπόδιο. Το μεγάλο εμπόδιο στο λαμπρό διαστημικό μέλλον που φανταζόμαστε στη δεκαετία του 1960 είναι η αδυσώπητη βαρυτική έλξη της Γης. Για να την υπερνικήσουν οι πύραυλοι και τα διαστημικά λεωφορεία χρειάζονται χιλιάδες τόνους χημικών καυσίμων, με αποτέλεσμα το κόστος μεταφοράς ενός κιλού ωφέλιμου φορτίου σε τροχιά γύρω από τη Γη να ανέρχεται σε είκοσι χιλιάδες δολάρια. Με άλλα λόγια, μας χρειάζεται ένα μεταφορικό μέσο πολύ φτηνότερο και λιγότερο επικίνδυνο από τους κλασικούς πυραύλους μόνο και μόνο για να μπορέσουμε να βγούμε στην άμεση διαστημική «γειτονιά» μας. Ετσι, το 1960 ο σοβιετικός μηχανικός Γιούρι Αρτσουτάνοφ προτείνει τη χρήση ενός γιγάντιου καλωδίου μήκους 36.000 χιλιομέτρων για τη σύνδεση ενός σημείου του ισημερινού της Γης με έναν «γεωστατικό» δορυφόρο (που γυρίζει γύρω από τη Γη σε 24 ώρες και σε ύψος 36.000 χιλιομέτρων, μένοντας συνεχώς πάνω από τον ίδιο τόπο). Γλιστρώντας κατά μήκος αυτού του διαστημικού ασανσέρ με υπερηχητική ταχύτητα, εκατοντάδες θαλαμίσκοι θα μετέφεραν σε μερικές ώρες ανθρώπους και φορτία σε γεωστατική τροχιά χρησιμοποιώντας ηλιακή ενέργεια για την κίνησή τους. Μοναδικό πρόβλημα αυτής της ιδέας είναι ότι το καλώδιο θα έπρεπε να κατασκευαστεί από υλικά εκπληκτικής ελαφρότητας και αντοχής, που προς το παρόν δεν υπάρχουν. Γεωποίηση και διαστημικές νησίδες Το πιο δημοφιλές και τεκμηριωμένο σχέδιο της δεκαετίας του 1960 αφορά την κατασκευή διαστημικών αποικιών σε τροχιά γύρω από τη Γη. Ο αμερικανός φυσικός Τζέραλντ Ο’ Νιλ και οι φοιτητές του στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον παρουσιάζουν το 1968 λεπτομερή σχέδια αυτών των αποικιών: δεκάδες χιλιάδες άνθρωποι θα μπορούν όχι μόνο να εργάζονται αλλά και να ζουν μόνιμα μέσα σε τεράστιες κυλινδρικές κατασκευές μήκους πολλών χιλιομέτρων, εφοδιασμένες με τεχνητές βιόσφαιρες (κλειστά, αυτόνομα συστήματα που περιλαμβάνουν ατμόσφαιρα, χλωρίδα, πανίδα και τεχνητή βαρύτητα). Αυτές οι «διαστημικές νησίδες» θα επέτρεπαν στους κατοίκους τους να ζουν σε αυτάρκεια και με τους δικούς τους νόμους, μακριά από την εξουσία των καθεστώτων της Γης και τη μόλυνση των γήινων πόλεων. Κατά κάποιον τρόπο, αποτελούν την απάντηση της φυσικής του 20ού αιώνα στις προτάσεις ουτοπικών κοινωνιών των στοχαστών του παρελθόντος. Ο υπεραισιόδοξος Ο’ Νιλ εκτιμά ότι η κατασκευή της πρώτης αποικίας θα μπορούσε να ολοκληρωθεί στη δεκαετία του 1980 και ότι το κόστος της δεν θα υπερέβαινε αυτό του προγράμματος Απόλλων, που άγγιξε τα 100 δισ. δολάρια. Ομως, παρόμοιο αποδείχτηκε το κόστος του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού, που κατασκευάστηκε από τη ΝΑΣΑ στη δεκαετία του 2000 και που μπορεί να φιλοξενεί για μικρά σχετικά διαστήματα έξι αστροναύτες το πολύ, σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας... Αλλά γιατί να πάει να ζήσει κανείς έγκλειστος σε τεχνητούς διαστημικούς παράδεισους τη στιγμή που μπορεί να εγκατασταθεί στην επιφάνεια ενός πλανήτη; Είναι αλήθεια ότι η Σελήνη, ο Αρης και η Αφροδίτη είναι σχεδόν το ίδιο αφιλόξενοι με τον άδειο διαστημικό χώρο, αλλά θα μπορούσαμε ίσως να τροποποιήσουμε τις συνθήκες στην επιφάνειά τους ώστε να την καταστήσουμε κατοικήσιμη από τον άνθρωπο. Πρόκειται για την ιδέα της γεωποίησης (terraforming), λέξη που επινοήθηκε από τον αμερικανό συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας Τζακ Γουίλιαμσον το 1942. Ο Αρης είναι αυτός που κάνει τους επιστήμονες να ονειρεύονται, γιατί είναι το μόνο αντικείμενο του ηλιακού συστήματος που φαίνεται ότι μπορεί πράγματι να γεωποιηθεί. Για να το πετύχουμε, «αρκεί» σε μια πρώτη φάση να πυκνώσουμε και να θερμάνουμε την τωρινή κρύα και αραιή ατμόσφαιρά του με δισεκατομμύρια τόνους αερίων που προκαλούν το γνωστό «φαινόμενο θερμοκηπίου» (όπως το διοξείδιο του άνθρακα, που υπάρχει άφθονο στους παγωμένους πόλους του κόκκινου πλανήτη). Στη συνέχεια, θα πρέπει να εμπλουτίσουμε την ατμόσφαιρα με οξυγόνο εισάγοντας τεράστιες ποσότητες από ανθεκτικά, πρωτόγονα φυτά που δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα και εκλύουν οξυγόνο. Πρόκειται για ένα εξαιρετικά μακροπρόθεσμο σχέδιο, γιατί η εκτέλεσή του θα χρειαστεί τουλάχιστο μερικές χιλιετίες, σύμφωνα με τις πιο τεκμηριωμένες εκτιμήσεις. Θα είχαμε όμως στη διάθεσή μας μια δεύτερη Γη, σημαντικό όφελος στην περίπτωση που η πρώτη καταστρεφόταν από αίτια φυσικά (σύγκρουση με μεγάλο αστεροειδή) ή τεχνητά (πυρηνικό ή βιολογικό ολοκαύτωμα). Αυτά τα μεγαλεπήβολα σχέδια μας κάνουν να ονειρευόμαστε, όμως οι ενδεχόμενοι επενδυτές, από τον ιδιωτικό ή το δημόσιο τομέα, έχουν ανάγκη από σχέδια που να αποφέρουν ουσιαστικό κέρδος σε μικρό σχετικά χρονικό διάστημα. Ηδη το 1968 ο βαρόνος Χίλτον, ιδρυτής της γνωστής αλυσίδας ξενοδοχείων, ονειρεύεται την κατασκευή διαστημικών ξενοδοχείων σε τροχιά γύρω από τη Γη. Σπορ σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας και περίπατοι στο Διάστημα θα είναι μερικές από τις ατραξιόν που θα προτείνονται στους πελάτες. Προς το παρόν, οι ιδιωτικές επενδύσεις στον χώρο αυτόν έχουν πολύ πιο περιορισμένες βλέψεις: ο Νοτιοαφρικανός Ελον Μασκ και ο Βρετανός Ρίτσαρντ Μπράνσον σχεδιάζουν απλά να μεταφέρουν στο κοντινό διάστημα σε μια πρώτη φάση μερικούς επιβάτες για λίγες περιστροφές γύρω από τη Γη. http://www.tovima.gr/science/article/?aid=1019653

Ξεκινάει επίσημα τη λειτουργία του το «Μάτι του Ουρανού» Το μεγαλύτερο «πιάτο» ραδιοτηλεσκοπίου στον κόσμο, με διάμετρο 500 μέτρων, το γιγάντιο κινεζικό τηλεσκόπιο FAST (Aperture Spherical Radio Telescope), γνωστό και ως «Μάτι του Ουρανού», ετοιμάζεται να αρχίσει επίσημα τη λειτουργία του και να προσφέρει πρόσβαση σε αστρονόμους από όλο τον κόσμο. Θα μπορεί να συλλέγει ραδιοκύματα μέσω μίας επιφάνειας διπλάσιας σε έκταση από το έως τώρα μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο Αρεσίμπο στο Πουέρτο Ρίκο που έχει διάμετρο 305 μέτρων. Η αυξημένη ευαισθησία του FAST θα επιτρέψει την ανίχνευση μυστηριωδών κοσμικών φαινομένων, όπως οι γρήγορες ραδιοεκλάμψεις (FRB), οι περιστρεφόμενοι αστέρες νετρονίων (πάλσαρ) και οι συγκρούσεις ανάμεσα σε μαύρες τρύπες. Ακόμη, θα χρησιμοποιήσει ραδιοκύματα για τον εντοπισμό εξωπλανητών. Το τηλεσκόπιο, κόστους περίπου 171 εκατομμυρίων δολαρίων, που χρειάστηκε δέκα χρόνια για να κατασκευαστεί και άρχισε να υποβάλλεται σε δοκιμές το 2016, έχει ήδη κάνει κάποιες δοκιμαστικές παρατηρήσεις. Έχει, μάλιστα, ανακαλύψει, κιόλας, 130 αχνά πάλσαρ (έναντι 200 που έχει βρει το Αρεσίμπο από το 1968 μέχρι σήμερα), καθώς και μία σπάνια επαναλαμβανόμενη εκατοντάδες φορές FRB. Το τηλεσκόπιο βρίσκεται σε μία πολύ απομονωμένη τοποθεσία της νοτιοδυτικής Κίνας, σε μία έκταση με μέγεθος 30 ποδοσφαιρικών γηπέδων, κάτι που έχει φέρει δυσκολίες στη στελέχωσή του με επιστημονικό και τεχνικό δυναμικό. https://www.scoop.it/topic/physicists-and-physics/p/4110967370/2019/09/30/-