Δροσος Γεωργιος

Η Ήρα θαυμάζει τις πολύχρωμες θύελλες του Δία. Το σκάφος Juno (Ήρα) της NASA, η πρώτη αποστολή που κινείται σε κατάλληλη τροχιά για να παρατηρεί τους πόλους του Δία, απαθανάτισε πολυάριθμες θύελλες να μαίνονται στο νότιο ημισφαίριο του πλανήτη, δίνοντας στα σύννεφα μια ποικιλία χρωμάτων. Η θεαματική εικόνα ελήφθη στις 19 Μαΐου, την ώρα που το Juno πραγματοποιούσε το έβδομο κοντινό πέρασμα από τον Δία (το σκάφος κινείται σε μια έντονη ελλειπτική πολική τροχιά). Η εικόνα έχει υποστεί επεξεργασία που ενισχύει τις χρωματικές διαφορές και αναδεικνύει την εντυπωσιακή ποικιλία στην ταραγμένη ατμόσφαιρα του Δία. Πάνω και δεξιά διακρίνονται θύελλες σαν άσπρα οβάλ, τα οποία σχηματίζουν αυτό που η NASA ονομάζει «σειρά μαργαριταριών». Άλλες θύελλες εμφανίζονται κρεμ, ενώ μία έχει χρώμα βαθύ πορτοκαλί -το γιατί, όμως, παραμένει άγνωστο. Το Juno, το οποίο εκτοξεύτηκε το 2005 και έφτασε στο σύστημα του Δία το 2016, έχει στόχο να μετρήσει τη σύσταση του πλανήτη και το βαρυτικό και μαγνητικό του πεδίου. Θα αναζητήσει επίσης στοιχεία για τον σχηματισμό του μεγαλύτερου πλανήτη στο Ηλιακό Σύστημα και θα προσπαθήσει να απαντήσει στο παλιό ερώτημα του εάν ο Δίας έχει συμπαγή πυρήνα. http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500150152

Πολυκοσμία στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό : Στριμώχνονται εννέα αστροναύτες. Κάπως στενάχωρα είναι αυτές τις μέρες τα πράγματα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), όπου στριμώχνονται εννέα αστροναύτες -αντί τρεις έως έξι που είναι συνήθως- από τέσσερις διαφορετικές διαστημικές υπηρεσίες (NASA, ESA, Roscomos, Εμιράτα). Το πλήρωμα έγινε εννεαμελές από τις 25 Σεπτεμβρίου, όταν το ρωσικό «Σογιούζ» μετέφερε άλλους τρεις αστροναύτες στον ISS. Ευτυχώς την Πέμπτη 3 Οκτωβρίου τρεις από τους εννέα θα γυρίσουν στη Γη και ο σταθμός θα γίνει πιο ευρύχωρος. Ασφυκτική πολυκοσμία και το 2015 Πάντως στο παρελθόν η κατάσταση είχε υπάρξει ακόμη πιο ασφυκτική, με αποκορύφωμα το 2009, όταν 13 άνθρωποι είχαν στριμωχτεί στον ISS. Την προηγούμενη φορά που είχαν συνυπάρξει ξανά εννέα αστροναύτες, ήταν το 2015. Ο αστροναύτης που έχει αυτή τη στιγμή στραμμένα πάνω του τα φώτα της δημοσιότητας, είναι ο Χαζάα Αλί Αλμανσουρί, ο πρώτος από τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα, ο οποίος κάνει ένα σύντομο οκταήμερο πέρασμα από τον ISS (ήλθε στις 25/9 και φεύγει στις 3/10). Διοικητής του ISS είναι σήμερα ο Ρώσος Αλεξέι Οβτσίνιν, ο οποίος θα παραδώσει τη διοίκηση στις 2 Οκτωβρίου στον Λούκα Παρμιτάνο του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος. Θα είναι ο τρίτος Ευρωπαίος και ο πρώτος Ιταλός που θα διοικήσει το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. https://www.in.gr/2019/10/01/tech/polykosmia-ston-diethni-diastimiko-stathmo-strimoxnontai-ennea-astronaytes/

Πέντε παρανοήσεις σχετικά με τις μαύρες τρύπες. Οι πιο κοινές παρανοήσεις σχετικά με τις μαύρες τρύπες είναι ότι: (1) οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται μόνο από την κατάρρευση των άστρων (2) έχουν τεράστιες μάζες (3) είναι πάρα πολύ πυκνές (4) η βαρύτητά τους απορροφά τα πάντα και (5) είναι εντελώς μαύρες Θα ασχοληθούμε με την απλούστερη μορφή μαύρης τρύπας, γνωστή ως την στατική μαύρη τρύπα. Θεωρητικά, υπάρχουν τρεις εξωτερικά παρατηρήσιμες παράμετροι που καθορίζουν μια μαύρη τρύπα: η μάζα, το ηλεκτρικό φορτίο και η στροφορμή. Η πιο απλή μαύρη τρύπα είναι αυτή που δεν περιστρέφεται και είναι ηλεκτρικά ουδέτερη. Ένα τέτοιο αντικείμενο είναι η στατική μαύρη τρύπα ή μαύρη τρύπα Schwarzschild και η μαθηματική της περιγραφή εξαρτάται μόνο από την μάζα της. Αυτές οι απλοποιήσεις δεν επηρεάζουν τα συμπεράσματα για τις μαύρες τρύπες και μας επιτρέπει να παρακάμψουμε τις σύνθετες έννοιες της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν. 1. Οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται από την κατάρρευση των άστρων Η έννοια της μαύρης τρύπας γεννήθηκε στο πλαίσιο της γενικής θεωρίας της σχετικότητας, την θεωρία που πρότεινε ο Αϊνστάιν το 1916 και αντικατέστησε την θεωρία του Νεύτωνα για την βαρύτητα (τον νόμο της παγκόσμιας έλξης των μαζών). Μια μαύρη τρύπα είναι μια περιοχή χωροχρόνου που καθορίζεται από μια κλειστή επιφάνεια – τον επονομαζόμενο ορίζοντα των γεγονότων – όπου υπάρχει μια τόσο μεγάλη συγκέντρωση μάζας-ενέργειας, έτσι ώστε τίποτε δεν μπορεί να διαφύγει από την βαρύτητά του, ούτε καν το φως. Στο πλαίσιο της Νευτώνειας βαρύτητας, μπορεί κανείς να φανταστεί τον ορίζοντα σαν μια σφαιρική επιφάνεια ακτίνας: Rs=2GMBH/c2 ή Rs(σε m)=1,48·10–27MBH (σε kg), (1) όπου G η σταθερά της παγκόσμιας έλξης, c η ταχύτητα του φωτός στο κενό και MBH η μάζα της μαύρης τρύπας που περικλείεται στον ορίζοντα. Το μέγεθος αυτό για ιστορικούς λόγους ονομάζεται ακτίνα Schwarzschild (για να αποφευχθεί κι άλλη παρανόηση, είναι σημαντικό να έχουμε στο μυαλό μας ότι η ακτίνα Schwarzschild είναι μια συντεταγμένη και δεν παριστάνει κάποια φυσική απόσταση). H παραπάνω εξίσωση μας λέει ότι για κάθε τιμή της μάζας MBH, υπάρχει μια τιμή της RS, που σημαίνει κατ΄αρχήν ότι δεν υπάρχει περιορισμός στη μάζα που μπορεί να έχει μια μαύρη τρύπα. Επομένως, ενώ αληθεύει το γεγονός ότι μια μαύρη τρύπα μπορεί να σχηματιστεί από την βαρυτική κατάρρευση ενός άστρου, μπορεί επίσης θεωρητικά να σχηματιστεί από έναν πλανήτη, έναν αστεροειδή ή και από έναν κόκκο άμμου, με την προϋπόθεση ότι η πρώτη ύλη για την διαδικασία σχηματισμού τελικά περιορίζεται στο εσωτερικό του ορίζοντα. Ωστόσο, μόνο στο πρώιμο σύμπαν (όταν η πυκνότητα μάζας-ενέργειας ήταν πολύ υψηλή) υπήρχαν οι κατάλληλες συνθήκες για να σχηματιστούν μαύρες τρύπες από συγκριτικά μικρές συγκεντρώσεις ύλης, όπως μάζα ενός αστεροειδούς ή ενός κόκκου άμμου. Κάτω από τις συνθήκες που επικρατούν σήμερα στο σύμπαν, ο σχηματισμός μιας μαύρης τρύπας απαιτεί μια μάζα η οποία είναι τουλάχιστον ίση με αυτή ενός άστρου. Στα άστρα η βαρυτική συμπίεση του άστρου εξισορροπείται από την θερμική πίεση που προκαλείται από τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις που πραγματοποιούνται στο εσωτερικό του άστρου. Αν το άστρο έχει αρκετή μάζα και τα πυρηνικά καύσιμα του άστρου εξαντληθούν, τότε επέρχεται η βαρυτική κατάρρευση, το αποτέλεσμα της οποίας είναι ο σχηματισμός της μαύρης τρύπας. Εκτιμάται ότι η ελάχιστη μάζα που απαιτείται ώστε να καταρρεύσει προς μαύρη τρύπα ένα άστρο (που στο εσωτερικό του δεν γίνονται πλέον πυρηνικές αντιδράσεις), είναι 3M⊙ όπου M⊙= 1,99×1030kg είναι η μάζα του ήλιου. Αυτό είναι γνωστό ως όριο Tolman-Oppenheimer-Volkoff limit (TOV)[για να είμαστε ακριβείς το όριο TOV είναι ένα ανώτερο όριο στη μάζα των άστρων που συνίστανται κυρίως από εκφυλισμένα νετρόνια (αστέρες νετρονίων)] Πίνακας 1: Οι ακτίνες Schwarzschild μερικών αντικειμένων 2. Οι μαύρες τρύπες έχουν μεγάλες μάζες Ο πίνακας 1 μας δείχνει ότι οι μαύρες τρύπες μπορούν να διαθέτουν ένα μεγάλο εύρος μαζών, και είναι φανερό πως δεν έχουν υποχρεωτικά μεγάλες μάζες. Μια μαύρη τρύπα είναι ένα συμπαγές αντικείμενο. Αυτή είναι μια ιδιότητα η οποία είναι διαφορετική από την πυκνότητα που θα αναλυθεί στην επόμενη ενότητα. Η «συμπαγότητα» (το πόσο συμπαγής είναι) δεν εξαρτάται από την μάζα που απομονώθηκε, αλλά από το πηλίκο της μάζας προς την ακτίνα. Συγκεκριμένα, η συμπαγότητα ενός σφαιρικού αντικειμένου μάζας Μ μπορεί να οριστεί ως το πηλίκο της ακτίνας Schwarzschild RS και της πραγματικής ακτίνας R RS/R=2GM/c2R (2) Όσο πιο κοντά στη μονάδα βρίσκεται αυτό το κλάσμα, τόσο πιο συμπαγές είναι το αντικείμενο. Αν θεωρήσουμε την RS ως ένα μέτρο του μεγέθους της μαύρης τρύπας, τότε γι αυτά τα αντικείμενα αληθεύει ότι 2GM/c2R = 1. Αυτό σημαίνει ότι οι μαύρες τρύπες είναι τα πιο συμπαγή αντικείμενα στο σύμπαν, και είναι διαισθητικά φανερό ότι όλα τα άλλα αντικείμενα πρέπει να ικανοποιούν την σχέση: 2GM/c2R<1 (3) Αυτό το αποτέλεσμα είναι γνωστό ως ανισότητα Buchdahl και προκύπτει από την γενική σχετικότητα. Ο πίνακας 2 δείχνει την συμπαγότητα (εκφρασμένη ως RS/R) διαφόρων αντικειμένων: Πίνακας 2: Η συμπαγότητα διαφόρων αντικειμένων (για μια μαύρη τρύπα RS/R = 1) 3. Oι μαύρες τρύπες είναι πολύ πυκνές Σε αντίθεση με την κοινή αίσθηση η πυκνότητα μιας μαύρης τρύπας δεν είναι απαραίτητα μεγάλη. Μάλιστα υπό ορισμένες συνθήκες μπορεί να είναι αρκετά μικρή. Μπορούμε να ορίσουμε την πυκνότητα μιας μαύρης τρύπας ως το πηλίκο της μάζας της ως προς τον όγκο μιας σφαίρας που έχει ως ακτίνα την ακτίνα Schwarzschild: ρΒΗ=MBH/(4πRS3/3) (4) Μπορούμε να θεωρήσουμε αυτή την ποσότητα ως μια μέση πυκνότητα, διότι όταν ένα αντικείμενο συστέλλεται πέρα από την ακτίνα Schwarzschild, αυτή η συστολή θα συνεχιστεί χωρίς να μπορεί κανείς να την σταματήσει, γεγονός που σημαίνει ότι η πυκνότητα στο κέντρο του ορίζοντα αυξάνεται χωρίς όριο. Αν θέσουμε στην παραπάνω εξίσωση την εξίσωση Rs=2GMBH/c2 παίρνουμε: ρΒΗ(σε kg/m3)=7,3·1079/(MBH)2(σε kg) (5) Πίνακας 3: Μέσες πυκνότητες μαύρων τρυπών διάφορων τύπων Ο πίνακας 3 μας δείχνει την μέση πυκνότητα για διαφορετικούς τύπους μαύρων τρυπών, σε σχέση με τη μάζα τους. Στον πίνακα περιλαμβάνονται και τα προς το παρόν υποθετικά αντικείμενα, οι μαύρες τρύπες ενδιάμεσης μάζας, και οι μικρο-μαύρες τρύπες οι οποίες θα μπορούσαν να σχηματιστούν αμέσως μετά την Μεγάλη Έκρηξη, όταν η πυκνότητα μάζας-ενέργειας ήταν πολύ μεγάλη. Για σύγκριση, θυμηθείτε ότι η πυκνότητα του νερού είναι 103 kg/m3. Βλέπουμε πως υπάρχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες με πυκνότητα μικρότερη του νερού! 4. Η βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας απορροφά τα πάντα Η βαρύτητα στο εξωτερικό ενός σφαιρικού άστρου μάζας Μ είναι ταυτόσημο με αυτό που παράγεται από μια μαύρη τρύπα ίδιας μάζας Μ. Όμως είναι γνωστό πως τα άστρα δεν απορροφούν ότιδήποτε υπάρχει γύρω τους και το ίδιο ισχύει και για τις μαύρες τρύπες. Αν ο Ήλιος αντικατασταθεί από μια μαύρη τρύπα ίσης μάζας, τίποτε δεν θα άλλαζε όσον αφορά την περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο, εκτός από την προφανή έλλειψη φωτός. Σε μια απόσταση όπως αυτή μεταξύ Γης και Ήλιου, τα αποτελέσματα της γενικής σχετικότητας είναι πρακτικά μη διακρίσιμα, σε σχέση με αυτά που προβλέπονται από τον νόμο της Νευτώνειας βαρύτητας. Έτσι ένα σώμα θα μπορούσε άνετα να περιφέρεται γύρω από μια μαύρη τρύπα, χωρίς να κινδυνεύει να απορροφηθεί από αυτή. Ωστόσο, το σενάριο αυτό αλλάζει δραματικά όταν ένα σώμα βρίσκεται πολύ κοντά σε μια μαύρη τρύπα. Στη γενική σχετικότητα η εσώτατη ευσταθής κυκλική τροχιά (ISCO) είναι η μικρότερη τροχιά στην οποία ένα δοκιμαστικό σωματίδιο μπορεί να παραμένει ευσταθώς σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα. Στην περίπτωση μια μαύρης τρύπας Schwarzschild η ακτίνα ISCO είναι: RISCO=3RS=6GMBH/c2=4,4·10–27m(MBH/kg) (6) Aυτή η ακτίνα είναι εξαιρετικά μικρή σε σχέση με τις τυπικές διαστάσεις ενός άστρου. Για παράδειγμα, αν θέσουμε MBH=M⊙ παίρνουμε RISCO ∼ 103m, που είναι 100.000 μικρότερη από την μέση ακτίνα του ήλιου, R⊙ ∼ 108m. Κάτω από την RISCO , ένα σωματίδιο δεν μπορεί να παραμείνει σε σταθερή τροχιά και είναι καταδικασμένο να πέσει στην μαύρη τρύπα και να απορροφηθεί από αυτή. Το φαινόμενο αυτό δεν έχει αντίστοιχο στη Νευτώνεια φυσική, όπου πάντα υπάρχει μια σταθερή τροχιά. [Η αστάθεια αυτή θα μπορούσε να «εξηγηθεί» από το γεγονός πως ένα σωματίδιο που βρίσκεται σε τροχιά κοντά στον ορίζοντα γεγονότων θα έχει σχετικιστική ταχύτητα (πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός), η οποία θα οδηγήσει σε μια μεγάλη αύξηση της κινητικής ενέργειας. Εξαιτίας της ισοδυναμίας μάζας-ενέργειας, αυτό συνεπάγεται αύξηση της μάζας του σωματιδίου που κάνει την βαρυτική έλξη πιο έντονη, προκαλώντας τελικά την απορρόφηση του σωματιδίου]. Πίνακας 4: Η εσώτατη ευσταθής κυκλική τροχιά (ISCO=Innermost Stable Circular Orbits) για διάφορους τύπους μαύρων τρυπών. 5. Οι μαύρες τρύπες είναι μαύρες Ο Stephen Hawking ανακάλυψε στις αρχές της δεκαετίας του 1970 ότι μια απομονωμένη μαύρη τρύπα έχει θερμοκρασία και εκπέμπει θερμική ακτινοβολία από τον ορίζοντα προς όλες τις κατευθύνσεις. Σύμφωνα με τον Hawking «οι μαύρες τρύπες δεν είναι εντελώς μαύρες». Το γεγονός ότι η μαύρη τρύπα είναι απομονωμένη είναι σημαντικό. Αυτό σημαίνει πως η εκπομπή της ακτινοβολίας δεν εξαρτάται από μηχανισμούς που σχετίζονται με την απορρόφηση της ύλης που βρίσκεται έξω από τον ορίζοντα, όπως συμβαίνει με τον δίσκο προσαύξησης. Ο Hawking έδειξε (διαβάστε: H αρχή της αβεβαιότητας και οι μαύρες τρύπες) ότι η θερμική ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον ορίζοντα μιας μαύρης τρύπας μάζας MBH, γνωστής ως ακτινοβολία Hawking, έχει το φάσμα ενός μέλανος σώματος με απόλυτη θερμοκρασία T_{BH} = \frac{h\,c^{3}}{16 \pi^{2} G\,M_{BH}\,k} (7) Αυτή είναι η αποκαλούμενη θερμοκρασία Hawking. H παραπάνω εξίσωση περιέχει, εκτός από την μάζα της μαύρης τρύπας, μόνο θεμελιώδεις φυσικές σταθερές: την ταχύτητα του φωτός στο κενό c, την σταθερά του Planck h, την σταθερά της παγκόσμιας έλξης G και την σταθερά του Boltzmann. Παρατηρούμε ότι η θερμοκρασία μιας μαύρης τρύπας είναι αντιστρόφως ανάλογη με την μάζα της – όσο μικραίνει η μάζα της μαύρης τρύπας η θερμοκρασία της αυξάνεται. Πίνακας 5: Οι θερμοκρασίες Hawking για διαφορετικούς τύπους μαύρων τρυπών Ο πίνακας 5 μας δείχνει τις τιμές της θερμοκρασίας Hawking και τους αντίστοιχους τύπους της ακτινοβολίας που κυριαρχούν, ανάλογα με την μάζα της μαύρης τρύπας. https://physicsgg.me/2019/09/20/%cf%80%ce%ad%ce%bd%cf%84%ce%b5-%cf%80%ce%b1%cf%81%ce%b1%ce%bd%ce%bf%ce%ae%cf%83%ce%b5%ce%b9%cf%82-%cf%83%cf%87%ce%b5%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%ac-%ce%bc%ce%b5-%cf%84%ce%b9%cf%82-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81/

Τεράστια μαύρη τρύπα «καταπίνει» άστρο στο μέγεθος του Ήλιου. Την καταστροφή ενός άστρου στο μέγεθος του Ήλιου από μία τεράστια μαύρη τρύπα – 375 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη – κατέγραψε η NASA. Το εξαιρετικά σπάνιο φαινόμενο, γνωστό ως «παλλιροϊκή παραμόρφωση», καταγράφηκε από τον διαστημικό οργανισμό Transity Exoplanet Survey Satellite (TESS). Στο βίντεο που ακολουθεί καταγράφεται το άστρο να έλκεται από την βαρύτητα της μαύρης τρύπας, η οποία έχει περίπου έξι εκατομμύρια φορές το μέγεθός του, να περιφέρεται γύρω της και τελικά να πέφτει μέσα, αφήνοντας πίσω του μία λαμπερή «ουρά». Η έκρηξη, την οποία οι αστρονόμοι ήταν σε θέση να παρατηρήσουν από την αρχή μέχρι το τέλος, συμβαίνει μόνο κάθε 10.000 με 100.000 χρόνια σε έναν γαλαξία στο μέγεθος του δικού μας Γαλαξία. https://physicsgg.me/2019/09/26/%ce%bc%ce%b9%ce%b1-%ce%b5%ce%bd%cf%84%cf%85%cf%80%cf%89%cf%83%ce%b9%ce%b1%ce%ba%ce%ae-%ce%bf%cf%80%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%bf%cf%80%ce%bf%ce%af%ce%b7%cf%83%ce%b7-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81%ce%b7%cf%82/

Μια εντυπωσιακή απεικόνιση μαύρης τρύπας από τη NASA. Για πρώτη φορά στην ιστορία της αστρονομίας τον περασμένο Απρίλιο είδαμε την πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας ή πιο συγκεκριμένα αυτό που υπάρχει γύρω από μια μαύρη τρύπα. Επρόκειτο για την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία του γαλαξία Messier 87 με μάζα 6,5 δισεκατομμύρια φορές την μάζα του Ήλιου και διάμετρο 40 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα, σε απόσταση 52 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Όταν μια μαύρη τρύπα, δεν είναι απομονωμένη αλλά περιβάλλεται από αέριο ή σκόνη, τότε η ύλη αυτή έλκεται με τέτοιο τρόπο που αρχίζει να περιφέρεται γύρω της. Όμως τα πλησιέστερα προς την μαύρη τρύπα στρώματα κινούνται γρηγορότερα και αναπτύσσεται τριβή μεταξύ των διαδοχικών στρωμάτων έτσι ώστε το υλικό να θερμαίνεται και να εκπέμπει έντονο φως. Επομένως στις μαύρες τρύπες που περιβάλλονται από αέρια και σκόνη, δημιουργείται ένας φωτοβόλος δίσκος. Η πρώτη φωτογραφία μαύρης τρύπας στην ιστορία της ανθρωπότητας. Βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία Messier 87, που απέχει 52 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Το έντονο πορτοκαλί χρώμα που φαίνεται στην φωτογραφία της μαύρης τρύπας είναι ο επονομαζόμενος δίσκος προσαύξησης. Και το μαύρο στο μέσον είναι η σκιά της μαύρης τρύπας. Η σκιά προκαλείται από το φως που κάμπτεται εξαιτίας της βαρύτητας της μαύρης τρύπας και παγιδεύεται στον ορίζοντα των γεγονότων Όμως, η εν λόγω φωτογραφία μαύρης τρύπας, παρότι ένα πραγματικά εντυπωσιακό επίτευγμα της επιστημονικής εφευρετικότητας, είναι σχετικά χαμηλής ανάλυσης. Μια νέα προσομοίωση της ΝASA μας δείχνει τι παραπάνω θα μπορούσαμε να δούμε σε εικόνες υψηλής ανάλυσης μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας (όπως αυτή στο κέντρο του γαλαξία Messier 87): Για την ιστορία, η πρώτη εικόνα προσομοίωσης μιας μαύρης τρύπας, έγινε το 1978 με την βοήθεια ενός υπολογιστή IBM 7040, από τον Γάλλο αστροφυσικό Jean-Pierre Luminet, και μοιάζει αρκετά με την προσομοίωση της NASA: https://physicsgg.me/2019/09/26/%ce%bc%ce%b9%ce%b1-%ce%b5%ce%bd%cf%84%cf%85%cf%80%cf%89%cf%83%ce%b9%ce%b1%ce%ba%ce%ae-%ce%bf%cf%80%cf%84%ce%b9%ce%ba%ce%bf%cf%80%ce%bf%ce%af%ce%b7%cf%83%ce%b7-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81%ce%b7%cf%82/

Υπερμεγέθης μαύρη τρύπα τρώει το ισοδύναμο 4 φεγγαριων κάθε 9 ώρες. Οι αστρονόμοι της NASA και της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA) εντοπίζουν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία GSN 069, που καταναλώνει τακτικά μεγάλες ποσότητες ύλης. Σύμφωνα με τα πρακτορεία, κάθε εννέα ώρες η μαύρη τρύπα απορροφά ένα τμήμα της ύλης που ζυγίζει σαν τέσσερα Φεγγάρια. Η ανακάλυψη έγινε χρησιμοποιώντας δεδομένα από το παρατηρητήριο ακτίνων Χ του Chandra NASA και το διαστημικό σκάφος ESA με πολλαπλά καθρέφτη ακτίνων Χ. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από αυτά τα δύο παρατηρητήρια διαστήματος, οι αστρονόμοι ήταν σε θέση να εντοπίσουν την πηγή των επαναλαμβανόμενων εκρήξεων ακτίνων Χ - μια μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία GSN 069, που βρίσκεται 250 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, η μάζα του είναι 400.000 φορές τη μάζα του Ήλιου. Οι αστρονόμοι έχουν σημειώσει στο παρελθόν περιοδικές φωτοβολίδες στην περιοχή μαύρων οπών που ζυγίζουν έως και 10 ηλιακές μάζες αλλά ποτέ δεν είχαν παρατηρηθεί τέτοιες συμπεριφορές σε υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. «Αυτή η συμπεριφορά είναι τόσο πρωτοφανής που έπρεπε να φανταστούμε μια νέα έκφραση για να την περιγράψουμε: ακτινογραφίες τεσσάρων περιοδικών εκρήξεων», λέει ο Giovanni Miniutti από το Κέντρο Αστροβιολογίας του ESA στην Ισπανία. Κατά τη διάρκεια των φωτοβολίδων, η ισχύς ακτίνων Χ γίνεται περίπου 20 φορές ισχυρότερη από ότι σε ήρεμους χρόνους. Η θερμοκρασία ενός αερίου που τείνει σε μια μαύρη τρύπα επίσης αυξάνεται από περίπου 1 εκατομμύριο βαθμούς Φαρενάιτ σε μια ήρεμη περίοδο σε περίπου 2,5 εκατομμύρια κατά τη διάρκεια των εστιών. Η τελευταία θερμοκρασία είναι παρόμοια με τη θερμοκρασία του αερίου που βρίσκεται γύρω από τις πιο ενεργά αναπτυσσόμενες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Η κατανάλωση από ένα καταρρεμμένο αστέρι από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα παρατηρήθηκε νωρίτερα αλλά ποτέ δεν συνοδεύτηκε από επαναλαμβανόμενες εκρήξεις ακτίνων Χ. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η πηγή της ακτινοβολίας ακτίνων Χ είναι ένα αστέρι, το οποίο μια μαύρη τρύπα έσπασε εν μέρει ή τελείως και τώρα καταναλώνει αργά. "Πιστεύουμε ότι η προέλευση της εκπομπής ακτίνων Χ είναι ένα αστέρι που η μαύρη τρύπα έχει μερικώς ή εντελώς σχισθεί και είναι σιγά σιγά καταναλώνει λίγο, "εξηγεί η Margherita Giustini του Κέντρου για την Αστροβιολογία του ESA. Όσο για τις επαναλαμβανόμενες εκτοξεύσεις ακτίνων Χ, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη μελετήσει την προέλευσή τους με τη βοήθεια πρόσθετων δεδομένων και νέων θεωρητικών μοντέλων. https://asgardia.space/en/news/Supermassive-Black-Hole-Eats-the-Equivalent-of-4-Moons-Every-9-Hours

Το πρώτο έγχρωμο βίντεο μιας μαύρης τρύπας. Η ερευνητική ομάδα του EHT (Event Horizon Telescope = Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων, ένα δίκτυο τηλεσκοπίων σε διάφορα μέρη του κόσμου) ήταν αυτή που φωτογράφισε για πρώτη φορά μια μαύρη τρύπα, την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στον γαλαξία Messier 87 και απέχει 52 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. To μέγεθος του ηλιακού μας συστήματος σε σύγκριση με την τερατώδη μαύρη τρύπα στον γαλαξία M87Τώρα σχεδιάζει την έγχρωμη κινηματογράφηση μιας μαύρης τρύπας σε δράση, και συγκεκριμένα της μαύρης τρύπας που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας. Αυτή τεράστια μαύρη τρύπα καθώς περιστρέφεται παραμορφώνει τον χωροχρόνο και καταβροχθίζει οτιδήποτε κυκλοφορεί γύρω της. Στην πραγματικότητα δεν μπορούμε να δούμε μια μαύρη τρύπα και μάλιστα σε έγχρωμη ταινία! Αυτό που οι αστρονόμοι μπορούν να κινηματογραφήσουν είναι η ακτινοβολία της ύλης που παγιδεύεται, επιταχύνεται και υπερθερμαίνεται στην γειτονιά της μαύρης τρύπας. Η ερευνητική ομάδα του EHT αναμένεται να προσθέσει στο δίκτυό της επίγεια τηλεσκόπια στην Γροιλανδία, την Γαλλία και την Αφρική και ζήτησε χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ (NSF) για την αποστολή τριών μικρών δορυφορικών τηλεσκοπίων σε τροχιά για να συμπληρωθεί η επίγεια έρευνα. Αυτό θα δημιουργήσει ένα υπέρ-τηλεσκόπιο, ουσιαστικά μεγαλύτερο από τη Γη, ικανό να δημιουργήσει καθαρές εικόνες από την γειτονιά της μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία μας. Ώθηση για να γίνουν όλα τα παραπάνω πραγματικότητα είναι και τα τρία εκατομμύρια δολάρια του βραβείου Breakthrough Φυσικής 2020 που θα μοιρασθούν εξίσου οι 347 επιστήμονες του EHT (8646 δολάρια ο καθένας!) για την πρώτη φωτογράφιση μιας μαύρης τρύπας. Ανάμεσα τους βρίσκεται και ο καθηγητής αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Αριζόνα Δημήτρης Ψάλτης, ο οποίος είχε καθοριστική συμβολή στο επίτευγμα. https://physicsgg.me/2019/09/06/%cf%84%ce%bf-%cf%80%cf%81%cf%8e%cf%84%ce%bf-%ce%ad%ce%b3%cf%87%cf%81%cf%89%ce%bc%ce%bf-%ce%b2%ce%af%ce%bd%cf%84%ce%b5%ce%bf-%ce%bc%ce%b9%ce%b1%cf%82-%ce%bc%ce%b1%cf%8d%cf%81%ce%b7%cf%82-%cf%84%cf%81/

Μαύρη Τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας άρχισε να εκπέμπει… φως. Tον περασμένο Μάιο μια υπερμεγέθης Μαύρη Τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας έγινε 75 φορές πιο λαμπερή μέσα σε δύο ώρες. Η Μαύρη Τρύπα γνωστή και ως Sagittarius A* είναι τέσσερις εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο. Ωστόσο, παρότι δεν εκπέμπει φως όπως και καμία άλλη Μαύρη Τρύπα άλλωστε, οι επιστήμονες μπόρεσαν να παρατηρήσουν τις αλληλεπιδράσεις της με φωτεινά αστέρια ή σύννεφα σκόνης που την περιβάλλουν. O αστρονόμος Tuan Do του UCLA και οι συνεργάτες του παρακολουθούσαν τον Sgr A* της νύχτα της 13ης Μαΐου, μέσω του τηλεσκοπίου τηλεσκόπιο Keck σε επιστημονική σύνοδο κορυφής στο παρατηρητήριο στο ηφαίστειο Mauna Kea της Χαβάης. Εκεί διαπίστωσαν πως η Sgr A* έδειχνε 75 φορές φωτεινότερη στη ζώνη υπέρυθρης ακτινοβολίας του φάσματος φωτός. To βράδυ εκείνο η υπερμεγέθης Μαύρη Τρύπα έφτασε στα κατά πολύ πιο φωτεινά επίπεδα που έχουν μετρηθεί ποτέ σε μήκος κύματος υπέρυθρων ακτίνων, σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσίευσε η ομάδα με επικεφαλής τον Do και δημοσιεύθηκε στο arXiv. «Πιστεύουμε ότι κάτι ασυνήθιστο μπορεί να συμβαίνει φέτος, καθώς η Μαύρη Τρύπα φαίνεται να διαφοροποιείται περισσότερο σε σχέση με τη φωτεινότητα που σχετίζονται με αυτή σε σχέση με τα επίπεδα που έχουμε δει στο παρελθόν», αναφέρεται σε σχετική έκθεση. Η μέγιστη φωτεινότητα ήταν η διπλάσια που έχει καταγραφεί σε σχέση με την αμέσως προηγούμενη ανώτερη μέτρηση του Sgr A * που έχει γίνει μέσα στα 20 τελευταία χρόνια. Αυτή η ασυνήθιστη λάμψη στον γαλαξιακό πυρήνα προκλήθηκε πιθανότατα από στενές «συναντήσεις» του Sgr A * και των αντικειμένων που το περιβάλλουν, σύμφωνα με την ομάδα. Η άκρη μιας μαύρης τρύπας, που ονομάζεται «ορίζοντας γεγονότων», διαμορφώνεται από έντονες παλιρροϊκές δυνάμεις που «σκίζουν» οτιδήποτε πλησιάζει σε αυτή. Ο ορίζοντας γεγονότων (event horizon) αναφέρεται ως τέτοιος, διότι αν κάτι συμβεί εντός των ορίων του, οι πληροφορίες από αυτό το γεγονός δεν μπορούν να φτάσουν σε ένα εξωτερικό παρατηρητή, καθιστώντας αδύνατο να προσδιοριστεί αν κάτι τέτοιο συνέβη. Μόλις μια μαύρη τρύπα αρχίσει να καταβροχθίζει κοντινά αντικείμενα όπως τα αστέρια ή τα νεφελώματα, τα αντικείμενα αυτά αναφλέγονται στον ορίζοντα της Μαύρης Τρύπας προκαλώντας φως που μπορεί να εντοπιστεί από τα τηλεσκόπια. Αναλυτικότερα, η ύλη που πέφτει σε μια Μαύρη Τρύπα συγκεντρώνεται σε ένα εξαιρετικά θερμό και γρήγορα περιστρεφόμενο δίσκο γύρω από αυτή, πριν εισέλθει εντός της. O δίσκος αυτός είναι γνωστός ως δίσκος προσαύξησης. Η τριβή ανάμεσα σε γειτονικές ζώνες αυτού του δίσκου τον θερμαίνουν τόσο, ώστε να ακτινοβολεί μεγάλη ποσότητα ακτίνων Χ. Η θέρμανση είναι εξαιρετικά αποτελεσματική και μπορεί να μετατρέψει ακόμα και το 50% της ενέργειας ενός αντικειμένου σε ακτινοβολία. Οι επιστήμονες λένε τώρα ότι ολόκληρο το φαινόμενο διήρκεσε μόλις 2,5 ώρες, θεωρώντας ότι η επίδραση μπορεί να είναι μια καθυστερημένη αντίδραση στο στενό πέρασμα του αστέρα S0-2 το 2018, ή το νέφος σκόνης G2 που πλησίασε τη μαύρη τρύπα το 2014. Η ομάδα περιμένει τώρα τα δεδομένα από άλλα τηλεσκόπια, συμπεριλαμβανομένων των Spitzer και Chandra της NASA, για να κατανοήσει καλύτερα τι συνέβη ακριβώς στον πυρήνα του γαλαξία μας. Επίσης, αναμένεται να προβεί τις επόμενες ώρες σε νέα παρατήρηση. https://www.in.gr/2019/08/14/tech/mayri-trypa-sto-kentro-tou-galaksia-mas-arxise-na-ekpempei-fos/

Μια νέα μαύρη τρύπα Discovery λάμπει όπως σαράντα δισεκατομμύρια Ήλιους. Με τη βοήθεια του πολύ μεγάλου τηλεσκοπίου της ESO (VLT), οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι το κέντρο του ελλειπτικού γαλαξία Holmberg 15A φιλοξενεί μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα. Το Holm 15A, με τη σειρά του, κυριαρχεί στο σύμπλεγμα των γαλαξιών Abell 85. Μια μαύρη τρύπα που ανήκει στην τάξη υπερμεγέθους συνήθως κάθεται στο κέντρο ενός τεράστιου γαλαξία και έχει μάζα 100.000-10 δισεκατομμυρίων Ήλιων. Οι μαύρες τρύπες που είναι ακόμα μεγαλύτερες - επιστημονικά αποκαλούμενες «υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες», που υπερβαίνουν αυτή τη μέτρηση, βρίσκονται στους κεντρικούς γαλαξίες των τεράστιων γαλαξιακών συστάδων. Μόνο μερικά από αυτά έχουν επιβεβαιωθεί επισήμως Οι επιστήμονες ανακάλυψαν πρόσφατα μια άλλη υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον υπερβολικό ελλειπτικό γαλαξία Holm 15Α, ο οποίος είναι κεντρικός σε ένα συγκρότημα άνω των 500 γαλαξιών Abell 85. Η ομάδα ερευνητών του Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics και Πανεπιστημιακού Παρατηρητηρίου του Μονάχου που ανακάλυψε αντικείμενο ήταν υπό την ηγεσία του αστρονόμου Kianusch Mehrgan. Υποβλήθηκαν στο περιοδικό The Astrophysical Journal, όπου πρόκειται σύντομα να δημοσιευθούν, για την έρευνα αυτή. «Έχουμε αποκτήσει φασματοσκοπικά δεδομένα ευρέως πεδίου του Holmberg 15A, τον πιο φωτεινό γαλαξία συμπλέγματος του συμπλέγματος γαλαξιών ψυχρού πυρήνα Abell 85, από τον Πολυλειτουργικό Φασματοσκοπικό εξερευνητή (MUSE) της VLT στις 16 Νοεμβρίου 2017 και στις 10 Αυγούστου 2018». σύμφωνα με τους ερευνητές, ορίζοντας την ως την "μαζική μαύρη τρύπα με άμεση δυναμική ανίχνευση στο τοπικό σύμπαν". Η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα του Holmberg 15A εκτιμάται ότι έχει μάζα 40 δισεκατομμυρίων φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Εξήγησαν ότι υπερβαίνει τις μαύρες τρύπες στο NGC 4889 (21 δισεκατομμύρια φορές περισσότερο από τον Ήλιο) και το NGC 1600 (17 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο) με έναν ή δύο παράγοντες, πράγμα που σημαίνει ότι δεν είναι μόνο μία από τις πιο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες γνωστό σήμερα, αλλά, λαμβάνοντας υπόψη την μεγάλη αστρική μάζα του γαλαξία, το μέγεθος της είναι εκπληκτικά μεγάλο, εκτιμάται ότι είναι 4 έως 9 φορές μεγαλύτερο από το αναμενόμενο. Ο γαλαξίας Holmberg 15A ανακαλύφθηκε στη δεκαετία του 1930 από τον αστρονόμο Erik Holmberg. Είναι μέρος του αστερισμού Cetus και βρίσκεται περίπου 700 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη. Η μάζα της κεντρικής μαύρης τρύπας των 40 δισεκατομμυρίων ήλιων είναι τρομακτικά και σχεδόν απίστευτα τεράστια - για παράδειγμα, η μάζα της υπερμεγέθης μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία μας Γαλαξία μας εκτιμάται ότι ισούται με μόνο 4 εκατομμύρια ήλιοι. https://asgardia.space/en/news/New-Black-Hole-Discovery-Shines-Like-Forty-Billion-Suns

Εκπληξη! Μεγάλες μαύρες τρύπες στα περιθώρια των μικρών γαλαξιών. Οι μεγάλοι γαλαξίες έχουν μεγάλες μαύρες τρύπες. Οι μικροί γαλαξίες, ωστόσο, έχουν και μεγάλες μαύρες τρύπες. Αυτή είναι μια νέα έρευνα που βρέθηκε σε μικροσκοπικούς νάνους γαλαξίες. Η μελέτη αυτών των τεράστιων μαύρων οπών μπορεί να βοηθήσει τους αστρονόμους να καταλάβουν πώς σχηματίζονται μαύρες τρύπες σε μεγάλους γαλαξίες. Ήταν έκπληξη για τους ερευνητές ότι μερικές από τις μαύρες τρύπες δεν βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών τους, αλλά μάλλον εμφανίζονται στα περίχωρα. Ο αστρονόμος Amy Reines του Πανεπιστημίου της Μοντάνα μίλησε για τα ευρήματα αυτά στη Διάσκεψη Πρωτοβουλίας Black Hole 2019 στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. "Αντίθετα με τη συμβατική σοφία, οι νάνοι γαλαξίες μπορούν, και τουλάχιστον μερικοί, να έχουν μαζικές μαύρες τρύπες". Αυτές οι μαύρες τρύπες μπορούν να "κρατήσουν ενδείξεις για το σχηματισμό των πρώτων σπόρων μαύρης τρύπας στο πρώιμο σύμπαν". Μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο κέντρο σχεδόν όλων των μαζικών γαλαξιών που ζυγίζουν μεταξύ 100.000 και μερικών κατά το μάζα του Ήλιου και περιλαμβάνει τον Γαλαξία. Σε γενικές γραμμές, υπάρχει μια συσχέτιση μεταξύ της μάζας του γαλαξία του ξενιστή και της μάζας της μαύρης τρύπας. "Σε γενικές γραμμές, οι μεγαλύτεροι γαλαξίες έχουν μεγαλύτερες μαύρες τρύπες", δήλωσε ο Reines. Το 2011, ο Reines, τότε πτυχιούχος φοιτητής, ανακάλυψε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον νάνο γαλαξία Henize 2-10 που βρίσκεται 30 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη αναζητώντας σημάδια "Η ανακάλυψη αυτή σήμανε ένα εντελώς νέο περιβάλλον για μια μαζική μαύρη τρύπα και με ενθάρρυνε να αναζητήσω περισσότερα αντικείμενα όπως αυτό", ανέφερε. Οι Ράινς και οι συνεργάτες της εξέτασαν έπειτα χιλιάδες γαλαξίες νάνων και βρήκαν περίπου 100 μαζικές μαύρες τρύπες. Οι μαύρες τρύπες "είναι πιθανότατα η κορυφή του παγόβουνου", δήλωσε ο Ρήινς. Επειδή είναι δύσκολο να εντοπιστούν και απαιτούν ιδιαίτερες συνθήκες, μπορεί να υπάρχουν και άλλες μαύρες τρύπες που δεν έχουν ανακαλυφθεί. Λαμβάνοντας αυτό υπόψη, οι ερευνητές χρησιμοποιούν την πολύ μεγάλη σειρά ραδιοτηλεσκοπίων στο Νέο Μεξικό και έχουν ήδη εντοπίσει 39 πιθανές μαύρες τρύπες σε 111 νάνους γαλαξίες. Ο κ. Ρεϊνς δήλωσε ότι τουλάχιστον 14 από αυτούς τους υποψηφίους είναι πιθανό να είναι μαύρες τρύπες, είπε ο Ράινς. Άλλοι μπορεί να είναι υπολείμματα σουπερνόβα. Η ιδιαιτερότητα στην ανακάλυψη είναι ότι αυτές οι μαύρες τρύπες φαίνεται να "περιπλανώνται γύρω από τα περίχωρα των γαλαξιών τους", δήλωσε ο Ρέινς. "Αυτό δεν έχει δει ποτέ πριν." Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι οι μαύρες τρύπες έχουν χτυπηθεί από μια συγκέντρωση γαλαξιών ή από τη συγχώνευση δύο μικρότερων μαύρων τρυπών. Η έρευνα "εντοπίζει ένα νέο και μοναδικό πληθυσμό [μαύρων οπών] που μπορεί να χάθηκαν από άλλες τεχνικές επιλογής", λέει ο αστροφυσικός Vivienne Baldassare του Πανεπιστημίου Yale, ο οποίος χρησιμοποιεί άλλες τεχνικές για την αναζήτηση μαύρων οπών στους νάνους γαλαξίες. οι μαύρες τρύπες σε μικρότερους γαλαξίες θα τους βοηθήσουν να καταλάβουν πώς οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σε μεγάλους γαλαξίες αυξήθηκαν στο μέγεθος τους με την πάροδο του χρόνου. Μια εξήγηση θα μπορούσε να είναι ότι όταν οι γαλαξίες των ξενιστών συγχωνευθούν, οι μάζες των μαύρων οπών προστίθενται μαζί. Ένας άλλος είναι ότι ήταν υπερμεταβλητές για να ξεκινήσω. Οι νάνοι γαλαξίες είναι γενικά αρκετά μικροί και δεν έχουν περάσει από πολλές συγχωνεύσεις και έτσι μπορεί να περιέχουν κειμήλια αρχαίων τεράστιων μαύρων τρυπών. Παρατηρώντας πόσο μεγάλα μπορούν να πάρουν οι μαύρες τρύπες μπορούν να επιτρέψουν στους επιστήμονες να βρουν συνδέσεις ανάμεσα στις υπερμεγέθεις τρύπες του σύμπαντος και στους αρχαίους ομολόγους τους. https://asgardia.space/en/news/Surprise-Big-Black-Holes-on-the-Fringes-of-Small-Galaxies

Στολισμένη σκοτεινή πηγή της αέναης δημιουργίας ; «Παουέχι» (Pōwehi:), που στα χαβανέζικα σημαίνει «στολισμένη σκοτεινή πηγή της αέναης δημιουργίας» (ή «στολισμένη απύθμενη σκοτεινή δημιουργία»), είναι το όνομα που προτείνει ο καθηγητής γλωσσολογίας του Πανεπιστημίου της Χαβάης Λάρι Κιμούρα για την πρώτη μαύρη τρύπα που φωτογραφήθηκε από το Event Horizon Telescope (ΕΗΤ), όπως ανακοινώθηκε στις 10 Απριλίου. Μερικοί από τους αστρονόμους που συμμετείχαν στη φωτογράφηση, συμφώνησαν με την προτεινόμενη ονομασία, αλλά τον τελικό λόγο θα έχει η Διεθνής Αστρονομική Ένωση (IAU), που βαφτίζει τα ουράνια σώματα και άλλα διαστημικά φαινόμενα. Η πρόταση για χαβανέζικο όνομα έγινε με το σκεπτικό ότι δύο από τα συνολικά οκτώ διασυνδεμένα τηλεσκόπια του ΕΗΤ, τα James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) και Submillimeter Array (SMA), βρίσκονται στη Χαβάη, στο όρος Μαουνακέα. Δεν είναι σαφές κατά πόσο οι περισσότεροι από 200 επιστήμονες του ΕΗΤ συμφωνούν με τη χαβανέζικη ονομασία, η οποία παραπέμπει στην αρχαία μυθολογική παράδοση για τη δημιουργία του (χαβανέζικου) σύμπαντος. Η συγκεκριμένη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο γαλαξία Messier 87 και φωτογραφήθηκε, ονομάζεται μέχρι σήμερα Μ87* (το όνομα του γαλαξία της), ενώ έχει και άλλες… «βαρετές» ονομασίες, όπως NGC 4486, UGC 7654, Arp 152 και 3C 274, ανάλογα με τον κατάλογο που ανήκει και που μόνο οι αστρονόμοι καταλαβαίνουν. Ο ίδιος γαλαξίας -και η ίδια μαύρη τρύπα του – μπορεί να έχει πολλά διαφορετικά ονόματα. Η Διεθνής αστρονομική Ένωση, που ιδρύθηκε το 1919, ακολουθεί αυστηρούς κανόνες για την ονοματοδοσία γαλαξιών, άστρων, πλανητών, δορυφόρων και αστεροειδών, αλλά δεν υπάρχουν ανάλογα πρωτόκολλα για τις μαύρες τρύπες μέχρι σήμερα, εν μέρει επειδή ποτέ έως τώρα δεν είχε γίνει άμεση παρατήρηση τους. Συχνά πέρα από τις αλφαριθμητικές ονομασίες, ένα αντικείμενο του διαστήματος διαθέτει κι ένα πιο εύηχο και «πιασάρικο» εγκεκριμένο όνομα. Για παράδειγμα, ο γαλαξίας Μ104 λέγεται και «Γαλαξίας Σομπρέρο», επειδή θυμίζει το ομώνυμο καπέλο, ενώ το νεφέλωμα Barnard 3 ονομάζεται και «Αλογοκεφαλή», επειδή μοιάζει με κεφάλι αλόγου. Οπότε το ερώτημα είναι κατά πόσο άλλοι επιστήμονες θα συναινέσουν να χρησιμοποιούν το προτεινόμενο χαβανέζικο όνομα για τη μαύρη τρύπα Μ87 και επίσης αν η Διεθνής Αστρονομική Ένωση θα συμφωνήσει. https://physicsgg.me/2019/04/13/%cf%83%cf%84%ce%bf%ce%bb%ce%b9%cf%83%ce%bc%ce%ad%ce%bd%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%80%ce%b7%ce%b3%ce%ae-%cf%84%ce%b7%cf%82-%ce%b1%ce%ad%ce%bd%ce%b1%ce%b7%cf%82-%ce%b4/

H 29χρονη επιστήμονας πίσω από τη φωτογραφία της μαύρης τρύπας. Διεθνή αναγνώριση μέσα σε λίγες ώρες απέκτησε η 29χρόνη προγαμματίστρια, Κέιτι Μπούμαν, για τη συμμετοχή της στην ανάπτυξη του αλγορίθμου που «συνέθεσε» τη πρώτη φωτογραφία μαύρης τρύπας. Η Μπούμαν, η οποία ξεκίνησε να γράφει τον αλγόριθμο πριν από τρία χρόνια, ενώ ακόμα φοιτούσε στο MIT, ηγήθηκε του τμήματος που είχε αναλάβει την ανάπτυξη του προγράμματος για τη «σύνθεση» της φωτογραφίας εφικτή. Η φωτογραφία, που δημοσιεύθηκε την Τετάρτη, δείχνει ένα «στεφάνι» από σκόνη και αέρια, 500 εκατομμύρια τρισεκατομμύρια μακριά από τη Γη. Για την Μπούμαν, η φωτογραφία ήταν η πραγμάτωση μίας προσπάθειας που μέχρι τώρα θεωρείτο αδύνατη.O αλγόριθμος που δημιούργησε η 29χρονη χρειάστηκε 5 petabytes δεδομένων, δηλαδή περίπου 5,2 εκατομμύρια gigabytes! Ξεκίνησε να δημιουργεί τον αλγόριθμο πριν τρία χρόνια, όταν ήταν μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT). Εκεί ήταν επικεφαλής του εγχειρήματος, βοηθούμενη από μια ομάδα που αποτελούνταν από επιστήμονες του Εργαστηρίου Πληροφορικής και Τεχνητής Νοημοσύνης του MIΤ, του Χάρβαρντ – Σμισθόνιαν Κέντρου για την Αστροφυσική και του αστρονομικού Παρατηρητηρίου Haystack του MIT. Η εικόνα, την οποία κατέγραψε το μεγάλο Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων (Event Horizon Telescope-EHT), μεταδόθηκε μέσα από τον αλγόριθμο της Μπούμαν. Με εμφανή ενθουσιασμό η 29χρόνη φωτογραφήθηκε τη στιγμή που «φόρτωνε» τη φωτογραφία στον υπολογιστή της. «Βλέπω τον υπολογιστή μου με δέος, καθώς η πρώτη φωτογραφία μαύρης τρύπας που δημιούργησα είναι στη διαδικασία της επανακατασκευής», έγραψε στην ανάρτηση της η Μπούμαν. Katie Bouman 19 ώρες πριν Watching in disbelief as the first image I ever made of a black hole was in the process of being reconstructed. Η ίδια η Μπούμαν, πλέον επίκουρη καθηγήτρια πληροφορικής και μαθηματικών στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας, επιμένει πως όλη η ομάδα που την βοήθησε αξίζει παρόμοιο έπαινο Στην ομάδα συμμετείχαν πάνω από 200 επιστήμονες, τα τηλεσκόπια που χρησιμοποιήθηκαν για την καταγραφή της εικόνας βρίσκονταν σε διαφορετικά σημεία του πλανήτη, όπως η Ανταρκτική και η Χιλή. «Κανένας από εμάς δε θα μπορούσε να το κάνει αυτό μόνος του», είπε στο CNN. «Έγινε πραγματικότητα επειδή συνεργάστηκαν πολλοί άνθρωποι από πολλά διαφορετικά επιστημονικά υπόβαθρα» Προφανώς ως απάντηση στα διαδοχικά δημοσιεύματα που την αποθεώνουν λίγες ώρες αργότερα έγραψε στον λογαριασμό της στο Facebook. «Κανένας αλγόριθμος και κανένας άνθρωπος δεν έφτιαξε αυτή την εικόνα. Χρειάστηκε το εκπληκτικό ταλέντο μιας ομάδας επιστημόνων από όλον τον πλανήτη και πολλά χρόνια σκληρής δουλειάς προκειμένου να εξελιχθούν τα όργανα, να υπάρξει επεξεργασία των δεδομένων, να προοδεύσουν οι μέθοδοι οπτικοίησης και οι τεχνικές ανάλυσης, όλα αυτά που ήταν απαραίτητα για να καταφέρουμε αυτό το φαινομενικά αδύνατο βήμα. Ήταν μεγάλη μου τιμή και αισθάνομαι τόσο τυχερή που μου δόθηκε η ευκαιρία να δουλέψω μαζί σας», γράφει η Μπούμαν. Την ίδια και το επίτευγμά της χαιρέτισαν επίσης το ΜΙΤ και το Smithsonian στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης- ωστόσο η ίδια, επίκουρη καθηγήτρια computing και μαθηματικών επιστημών στο California Institute of Technology, επέμεινε πως συγχαρητήρια αξίζει εξίσου και η ομάδα που τη βοήθησε, καθώς στην προσπάθεια συμμετείχαν πάνω από 200 επιστήμονες, σε τηλεσκόπια από την Ανταρκτική ως τη Χιλή. «Κανείς από εμάς δεν θα μπορούσε να το κάνει μόνος του» είπε στο CNN. «Υλοποιήθηκε χάρη σε πολλούς διαφορετικούς ανθρώπους, με πολλά διαφορετικά υπόβαθρα». Αυτό που έκαναν η Μπούμαν και οι συνεργάτες της ήταν να αναπτύξουν μια σειρά αλγορίθμων οι οποίο μετέτρεψαν τα τηλεσκοπικά δεδομένα στην ιστορική φωτογραφία. Κανένα τηλεσκόπιο στον κόσμο δεν είναι αρκετά ισχυρό για να πιάσει την εικόνα της μαύρης τρύπας, οπότε ένα δίκτυο οκτώ τηλεσκοπίων στήθηκε για αυτό, μέσω ιντερφερομετρίας. Τα δεδομένα που συνελέγησαν αποθηκεύτηκαν σε εκατοντάδες σκληρούς δίσκους, που μεταφέρθηκαν σε κέντρα επεξεργασίας στη Βοστώνη των ΗΠΑ και τη Βόννη της Γερμανίας. Η μέθοδος της Μπούμαν για την επεξεργασία των δεδομένων ήταν κεφαλαιώδους σημασίας για τη δημιουργία της εικόνας. Η ίδια ηγήθηκε μιας διαδικασίας δοκιμών, κατά την οποία πολλαπλοί αλγόριθμοι με «διαφορετικές υποθέσεις ενσωματωμένες σε αυτούς» επιχείρησαν να ανακτήσουν μια εικόνα από τα δεδομένα. Εν τέλει, τα αποτελέσματα των αλγορίθμων αναλύθηκαν από τέσσερις διαφορετικές ομάδες για σκοπούς επαλήθευσης. «Είμαστε ένα χωνευτήρι αστρονόμων, φυσικών, μαθηματικών και μηχανικών, και αυτό χρειάστηκε για να επιτύχουμε κάτι που κάποτε θεωρούσαν αδύνατον» είπε η ίδια.Ο αλγόριθμος της Μπούμαν και άλλοι χρησιμοποιήθηκαν για την απομάκρυνση του «θορύβου» από τα δεδομένα ώστε να προκύψει η εικόνα. Τα τελευταία χρόνια η Μπούμαν διηύθυνε τη διαδικασία επικύρωσης εικόνων και την επιλογή των παραμέτρων imaging. «Αναπτύξαμε τρόπους να δημιουργούμε συνθετικά δεδομένα και χρησιμοποιήσαμε διαφορετικούς αλγορίθμους, δοκιμάζοντας στα τυφλά για να δούμε αν μπορούσαμε να ανακτήσουμε μια εικόνα» είπε στο CNN. «Δεν θέλαμε απλά να αναπτύξουμε έναν αλγόριθμο. Θέλαμε να αναπτύξουμε πολλούς διαφορετικούς, με διαφορετικές υποθέσεις ενσωματωμένες σε αυτούς.. Αν όλοι ανακτούν την ίδια γενική δομή, αυτό αυξάνει την αυτοπεποίθησή σου» https://physicsgg.me/2019/04/13/%cf%83%cf%84%ce%bf%ce%bb%ce%b9%cf%83%ce%bc%ce%ad%ce%bd%ce%b7-%cf%83%ce%ba%ce%bf%cf%84%ce%b5%ce%b9%ce%bd%ce%ae-%cf%80%ce%b7%ce%b3%ce%ae-%cf%84%ce%b7%cf%82-%ce%b1%ce%ad%ce%bd%ce%b1%ce%b7%cf%82-%ce%b4/

Δημήτρης Ψάλτης: επιβεβαιώθηκε ξανά η θεωρία του Αϊνστάιν. Ένας Έλληνας επιστήμονας της διασποράς, ο Δημήτρης Ψάλτης, καθηγητής Αστρονομίας και Φυσικής του Πανεπιστημίου της Αριζόνας, διαδραμάτισε κομβικό ρόλο στο νέο μεγάλο Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων (Event Horizon Telescope-EHT), που πήρε την πρώτη εικόνα από μια μαύρη τρύπα. Η τερατώδης μαύρη τρύπα, στον γαλαξία Μessier 87, έχει διάμετρο περίπου 40 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων (τρία εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη Γη) και βρίσκεται σε απόσταση 500 εκατομμυρίων τρισεκατομμυρίων χιλιομέτρων. Ο Δ. Ψάλτης και οι συνεργάτες του ανέλαβαν -για πρώτη φορά σε τέτοια αστροφυσική κλίμακα- να εξετάσουν κατά πόσο η εικόνα της μαύρης τρύπας επαληθεύει τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν. Γι’ αυτό το σκοπό αυτό ανέπτυξαν τα σχετικά «τεστ» και κατέληξαν στη σημαντική διαπίστωση ότι ο Αϊνστάιν για μια ακόμη φορά δικαιώθηκε, καθώς η εικόνα της μαύρης τρύπας τελικά ταιριάζει πολύ καλά στις προσομοιώσεις που είχαν προηγηθεί με βάση τη θεωρία. Αμέσως μετά τη σημερινή ανακοίνωση, ο ελληνικής καταγωγής αστροφυσικός, σύμφωνα με το Αθηναϊκό Πρακτορείο Ειδήσεων, δήλωσε: «Το Τηλεσκόπιο ΕΗΤ για πρώτη φορά μας επέτρεψε να ελέγξουμε τις προβλέψεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν γύρω από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα γαλαξιών. Το μέγεθος και η σκιά (σ.σ. της μαύρης τρύπας του γαλαξία Μ87 που φωτογραφήθηκε) επιβεβαιώνει τις ακριβείς προβλέψεις της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν, αυξάνοντας έτσι την εμπιστοσύνη μας σε αυτή τη θεωρία που έχει κλείσει ένα αιώνα. Η απεικόνιση μιας μαύρης τρύπας είναι μόνο η αρχή της προσπάθειας μας να αναπτύξουμε νέα εργαλεία που θα μας επιτρέψουν να ερμηνεύσουμε τα άκρως πολύπλοκα δεδομένα της φύσης». Ο Δημήτρης Ψάλτης γεννήθηκε στις Σέρρες το 1970 και πήρε το πτυχίο Φυσικής από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης το 1992. Έκανε το διδακτορικό του στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις (1997) και υπήρξε μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Κέντρο Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν, στο Πανεπιστήμιο ΜΙΤ και στο Ινστιτούτο Προωθημένων Μελετών του Πανεπιστημίου Πρίνστον, ενώ -μεταξύ άλλων διακρίσεων- έχει βραβευθεί από το Ίδρυμα Μποδοσάκη (2005). Από το 2003 διδάσκει στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, όπου σήμερα είναι καθηγητής Αστρονομίας και Φυσικής. Οι έρευνές του εστιάζονται στον έλεγχο της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν σε κοσμική κλίμακα, μελετώντας κυρίως τις μαύρες τρύπες και τους αστέρες νετρονίων. Ο κ. Ψάλτης ασχολείται με το Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων από τα πρώτα στάδιά του. Με την ερευνητική ομάδα του στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνας ανέπτυξε τα τεστ της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, που το τηλεσκόπιο ΕΗΤ πραγματοποιεί. Επίσης έχει αναπτύξει αλγόριθμους προσομοίωσης σε υπολογιστές, που προέβλεψαν εκ των προτέρων πώς θα μοιάζουν οι πρώτες εικόνες από τις μαύρες τρύπες. Εκτός από το ΕΗΤ, είναι μέλος στις επιστημονικές ομάδες των αποστολών LOFT του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και NICER της NASA, καθώς του επιστημονικού συμβουλευτικού συμβουλίου του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ στη Βόννη. https://physicsgg.me/2019/04/10/%ce%b4%ce%b7%ce%bc%ce%ae%cf%84%cf%81%ce%b7%cf%82-%cf%88%ce%ac%ce%bb%cf%84%ce%b7%cf%82-%ce%b5%cf%80%ce%b9%ce%b2%ce%b5%ce%b2%ce%b1%ce%b9%cf%8e%ce%b8%ce%b7%ce%ba%ce%b5-%ce%be%ce%b1%ce%bd%ce%ac-%ce%b7/

Αυτή είναι η πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας. Για πρώτη φορά στην ιστορία της αστρονομίας έχουμε τη δυνατότητα να δούμε την πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας ή μάλλον το τι υπάρχει γύρω από μια μαύρη τρύπα, αφού οι μαύρες τρύπες είναι στην πραγματικότητα αόρατες, καθώς απορροφούν οτιδήποτε εντός τους, ακόμη και το φως. Πρόκειται για την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στον γαλαξία που ονομάζεται Messier 87 ή Α της Παρθένου, έχει μάζα 6,5 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από την μάζα του Ήλιου(!) και διάμετρο 40 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα (τρία εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη Γη). O γαλαξίας Μ87 απέχει 52 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Τις εικόνες παρουσίασε η συνεργασία Event Horizon Telescope που αποτελείται από ένα δίκτυο τηλεσκοπίων σε διάφορα μέρη του κόσμου. Η διασύνδεση των τηλεσκοπίων ισοδυναμεί με ένα τεράστιο εικονικό τηλεσκόπιο με μέγεθος σχεδόν όσο η Γη. Με αυτό τον τρόπο, δημιουργείται αρκετή δυνατότητα μεγέθυνσης, ώστε να απεικονισθεί η περιοχή γύρω από μια μαύρη τρύπα, ιδίως του λεγόμενου «ορίζοντα γεγονότων», δηλαδή της «περιμέτρου» πέρα από την οποία τίποτε δεν μπορεί να δραπετεύσει, ούτε το φως (γι’ αυτό, άλλωστε, μια μαύρη τρύπα λέγεται…μαύρη). Αυτό που ανιχνεύει το υπερ-τηλεσκόπιο Event Horizon είναι η ακτινοβολία που εκπέμπει η μαύρη τρύπα, καθώς οι διεργασίες που εξελίσσονται εντός της προϋποθέτουν θερμοκρασίες που μετρώνται σε δισεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Τα επιμέρους τηλεσκόπια συγκεντρώνουν δεδομένα από την παρατήρηση, τα οποία κατόπιν τροφοδοτούνται σε πανίσχυρους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Η Τεχνητή Νοημοσύνη αναλαμβάνει να επεξεργαστεί τάχιστα ωκεανούς πληροφοριών και να συνθέσει εικόνες. Αυτές είναι και οι «φωτογραφίες» από την μαύρη τρύπα Μ87* που αποκαλύπτονται σήμερα. https://physicsgg.me/2019/04/10/%ce%b1%cf%85%cf%84%ce%ae-%ce%b5%ce%af%ce%bd%ce%b1%ce%b9-%ce%b7-%cf%80%cf%81%cf%8e%cf%84%ce%b7-%cf%86%cf%89%cf%84%ce%bf%ce%b3%cf%81%ce%b1%cf%86%ce%af%ce%b1-%ce%bc%ce%b9%ce%b1%cf%82-%ce%bc%ce%b1%cf%8d/

Νέα μαύρη τρύπα ανακαλυφθηκε στο κέντρο του γαλαξία μας. Υπάρχει μια μαύρη τρύπα κοντά στο κέντρο του γαλαξία μας. Μια ομάδα ιαπωνικών αστρονόμων χρησιμοποίησε το τηλεσκόπιο ALMA στη Χιλή για να καταγράψει λεπτομέρειες μιας άγνωστης δομής κοντά στο κέντρο του Γαλαξία και διαπίστωσε ότι είναι μια μαύρη τρύπα ενδιάμεσης μάζας. Η μαύρη τρύπα που βρέθηκε πρόσφατα μπορεί να είναι μία από τις περισσότερες από 100 εκατομμύρια μαύρες τρύπες στον γαλαξία μας. Δεν είναι τόσο μαζική όσο η υπερμεγέθη μαύρη τρύπα τεσσάρων εκατομμυρίων ηλιακών μαζών που βρίσκεται ακριβώς στο κέντρο του γαλαξία μας, αλλά εξακολουθεί να είναι ισχυρή, με μάζα 30.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου. Οι αστρονόμοι γενικά διαιρούν τις μαύρες τρύπες σε δύο κατηγορίες - μικρές, περίπου πενταπλάσιες από τη μάζα του ήλιου, ή υπερμεγέθους, εκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, έχουν βρει ενδείξεις μαύρων οπών ενδιάμεσης μάζας, 100-100.000 μάζα του ήλιου. Ωστόσο, μέχρι τώρα, δεν είχαν κατορθώσει να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη μιας τέτοιας μαύρης τρύπας. Επειδή οι μαύρες τρύπες έχουν μια τόσο ισχυρή βαρυτική δύναμη που παγιδεύουν όλα όσα περνούν από αυτά, συμπεριλαμβανομένου του φωτός, οι αστρονόμοι έπρεπε να συμπεράνουν την ύπαρξή τους και να υπολογίσουν τη μάζα τους από την βαρυτική έλξη που εκτίθενται από άλλα αντικείμενα. Σε αυτή την περίπτωση, η μαύρη τρύπα ανιχνεύθηκε λόγω των επιδράσεών της σε ένα διαστρικό καυσαέριο, HCN-0.009-0.044. Βλεποντας ότι το σύννεφο κινείται περίεργα κοντά στο κέντρο του Γαλαξία, οι αστρονόμοι του Εθνικού Αστρονομικού Παρατηρητηρίου της Ιαπωνίας χρησιμοποίησαν το ALMA για τη διεξαγωγή παρατηρήσεων υψηλής ανάλυσης, διαπιστώνοντας ότι το σύννεφο στροβιλίζεται γύρω από ένα αόρατο μαζικό αντικείμενο. "Οι λεπτομερείς κινηματικές αναλύσεις αποκάλυψαν ότι μια τεράστια μάζα, 30.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου, συγκεντρώθηκε σε μια περιοχή πολύ μικρότερη από το ηλιακό μας σύστημα", δήλωσε ο κύριος συντάκτης της μελέτης Shunya Takekawa. "Αυτό και η έλλειψη οποιουδήποτε παρατηρούμενου αντικειμένου σε αυτή τη θέση υποδηλώνει έντονα μια μαύρη τρύπα ενδιάμεσης μάζας. Αναλύοντας άλλα ανώμαλα σύννεφα, ελπίζουμε να εκθέσουμε άλλες ήσυχες μαύρες τρύπες. " Τα ευρήματα των ερευνητών δείχνουν ότι παρόμοιες μαύρες τρύπες μπορεί να υπάρχουν, αλλά μέχρι να τις δούμε να επηρεάζουν ένα κοντινό αντικείμενο, ίσως να μην γνωρίζουμε ποτέ ότι υπάρχουν. Οι ερευνητές γνωρίζουν ήδη τις τοποθεσίες πολλών υπερμεγέθων μαύρων οπών, οι οποίες τείνουν να βρίσκονται στα κέντρα των γαλαξιών. Σε αυτή τη μελέτη, οι αστρονόμοι βασίστηκαν στη θεωρία που δηλώνει ότι οι μαύρες οπές ενδιάμεσης μάζας θα συγχωνευτούν μεταξύ τους και θα μεγαλώσουν σε μέγεθος, συλλαμβάνοντας τα γύρω αντικείμενα μέχρι να φτάσουν στο μέγεθος μιας υπερμεγέθης μαύρης τρύπας. Η ανακάλυψή τους υποστηρίζει αυτή τη θεωρία. "Είναι σημαντικό ότι αυτή η ενδιάμεση μαζική μαύρη τρύπα βρέθηκε μόλις 20 έτη φωτός από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο γαλαξιακό κέντρο", δήλωσε ο Tomoharu Oka, συν-συγγραφέας της μελέτης. "Στο μέλλον, θα πέσει στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. όπως και το φυσικό αέριο. Αυτό υποστηρίζει το μοντέλο συγχώνευσης της ανάπτυξης των μαύρων τρυπών. "Τα νέα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο τεύχος του περιοδικού The Astrophysical Journal Letters, που δημοσιεύτηκε στις 20 Ιανουαρίου 2019 στο επιστημονικό περιοδικό. https://asgardia.space/en/news/New-Black-Hole-Discovered-at-the-Center-of-Our-Galaxy

Μια σπάνια ομιλία του Βασίλη Ξανθόπουλου για τις μελανές οπές. O Bασίλης Ξανθόπουλος γεννήθηκε στη Δράμα το 1951 και τελείωσε το Λύκειο το 1969. Πτυχιούχος μαθηματικός του Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης το 1973 έκανε μεταπτυχιακές σπουδές στο Chicago όπου πήρε πτυχία Masters (1976), PH.D. (1978) στη Φυσική. Εκεί υπήρξε μαθητής του μεγάλου Σουμπραμανιάν Τσαντρασεκάρ (βραβείο Nobel Φυσικής 1983), γνωστού από το ομώνυμο Όριο Chandrasekhar. Δίδαξε στα πανεπιστήμια Montana S.U., Syracuse, Harvard, Chicago και στο ινστιτούτο Max Plank. Διετέλεσε επιμελητής Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (1980-82). Από το 1983 και μέχρι τον θάνατό του ο Βασίλης Ξανθόπουλος ήταν καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης, όπου διετέλεσε και πρόεδρος τμήματος (1987-90) σε ηλικία μόλις 35 ετών. Συνεισέφερε στη μελέτη των συγκρουόμενων επίπεδων βαρυτικών κυμάτων. Μαζί με τον Τσαντρασεκάρ ανακάλυψαν μία ακριβή λύση για τη σύγκρουση αυτή, κατά την οποία τα βαρυτικά κύματα αλληλεπιδρούν μη γραμμικά και δημιουργούν στη ζώνη αλληλεπιδράσεως μια καμπυλωμένη περιοχή του χωρόχρονου που είναι τοπικώς ισομετρική προς το Κενό Kerr. Η λύση αυτή ονομάζεται σήμερα «λύση Chandrasekhar-Ξανθόπουλου για συγκρουόμενο επιπεδο κύμα». Επίσης, ασχολήθηκε με θέματα Μαθηματικής Φυσικής, ιδίως σχετιζόμενα με την επίλυση μη γραμμικών διαφορικών εξισώσεων που βέβαια χρειάζονται πολύ στη Γενική Σχετικότητα. Το συγγραφικό του έργο περιλαμβάνει πάνω από 60 πρωτότυπες εργασίες, πάνω από 200 κριτικές εργασιών άλλων επιστημόνων και το μικρό εκλαϊκευτικό βιβλίο «Περί αστέρων και Συμπάντων» (Πανεπ.Εκδόσεις Κρήτης, 1η έκδ.1986). Δολοφονήθηκε στις 27/11/1990 ενω δίδασκε τη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών για την εκτέλεση πολύπλοκων αλγεβρικών υπολογισμών, σε αίθουσα τερματικών του κεντρικού Η/Υ του Πανεπιστημίου Κρήτης. Στην ίδια επίθεση δολοφονήθηκε επισης και ο μαθηματικός καθηγητής του Πανεπιστημίου Κρήτης Στέφανος Πνευματικός, ενώ τραυματίσθηκε σοβαρά στο χέρι ο καθηγητής του ΑΠΘ Σωτήριος Περσίδης. Στο βίντεο που ακολουθεί μπορούμε να παρακολουθήσουμε μια καταπληκτική ομιλία του Βασίλη Ξανθόπουλου για τις μελανές οπές στο ΑΠΘ: https://physicsgg.me/2019/01/27/%ce%bc%ce%b9%ce%b1-%cf%83%cf%80%ce%ac%ce%bd%ce%b9%ce%b1-%ce%bf%ce%bc%ce%b9%ce%bb%ce%af%ce%b1-%cf%84%ce%bf%cf%85-%ce%b2%ce%b1%cf%83%ce%af%ce%bb%ce%b7-%ce%be%ce%b1%ce%bd%ce%b8%cf%8c%cf%80%ce%bf%cf%85/

NASA: Μαύρη τρύπα ρουφάει άστρο. Ένα εκπληκτικό φαινόμενο απαθανάτισε η NASA δίνοντας στη δημοσιότητα ένα εκπληκτικό βίντεο . Ένα άστρο που είχε την ατυχία να πλησιάσει το λημέρι μιας μαύρης τρύπας τεντώνεται σαν μακαρόνι καθώς καταβροχθίζεται από κοσμικό τέρας. Το μακάβριο φαινόμενο καταγράφηκε σε έναν γαλαξία που απέχει 290 εκατομμύρια έτη φωτός και είναι το πλησιέστερο συμβάν «παλιρροϊκής διατάραξης» που έχει καταγραφεί εδώ και μια δεκαετία, αναφέρει διεθνής ερευνητική ομάδα στην επιθεώρηση «Nature». Όταν ένα άστρο ή άλλο μεγάλο αντικείμενο πλησιάσει μια μαύρη τρύπα, η πλευρά που κοιτάει προς την τρύπα δέχεται μεγαλύτερη βαρυτική έλξη από ότι η πίσω πλευρά. Η ανισορροπία αυτή δημιουργεί ισχυρές παλιρροϊκές δυνάμεις που παραμορφώνουν το άστρο σε μακρόστενο σχήμα και τελικά το διαλύουν. Η παλιρροϊκή διατάραξη, γνωστή και ως «σπαγγετοποίηση», έχει παρατηρηθεί ελάχιστες φορές μέχρι σήμερα. Οι τελευταίες παρατηρήσεις «είναι μια από τις καλύτερες ευκαιρίες που είχαμε ως τώρα για να κατανοήσουμε όταν μια μαύρη τρύπα διαλύει ένα άστρο» λέει ο Τζον Μίλερ του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης. Το υλικό που διαρρέει από το άστρο πλησιάζει τη μαύρη τρύπα και κινείται σπειροειδώς γύρω της, σχηματίζοντας ένα δίσκο υλικού που ονομάζεται δίσκος συσσώρευσης. Καθώς περιστρέφεται, το υλικό αυτό θερμαίνεται λόγω τριβής, φτάνει σε ακραίες θερμοκρασίες και εκπέμπει ακτίνες Χ. Η ακτινοβολία αυτή καταγράφηκε με μια πληθώρα επίγειων και διαστημικών τηλεσκοπίων στην τελευταία μελέτη. Οι μετρήσεις, που πραγματοποιήθηκαν σε πολλά μήκη κύματος, δείχνουν ότι η μαύρη τρύπα τραβά προς το μέρος της τεράστιες ποσότητες αστρικού φαγητού, δεν μπορεί όμως να το φάει όλο μονομιάς. Η θερμότητα που αναπτύσσεται στον δίσκο συσσώρευσης σπρώχνει σημαντικές ποσότητες αερίου προς τα έξω, ένα είδος ανέμου που πνέει από την περιοχή της μαύρης τρύπας προς τα έξω. Ο άνεμος, όμως, φαίνεται ότι δεν φυσά με αρκετά μεγάλη ταχύτητα για να δραπετεύσει από τη θανάσιμη έλξη της μελανής οπής -η καλύτερη εξήγηση για τις παρατηρήσεις είναι ότι ο άνεμος ακολουθεί μια ελικοειδή πορεία και ξαναπέφτει προς τα μέσα. Όπως φαίνεται, το κοσμικό τέρας, που έχει μάζα μερικές εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου, δεν θα αφήσει ούτε ψίχουλο από το δείπνο της, έστω κι αν χρειαστεί μερικά ακόμα χρόνια. Animation του Κέντρου Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA εξηγεί το φαινόμενο. https://www.pronews.gr/epistimes/diastima/714149_nasa-mayri-trypa-royfaei-astro-deite-ekpliktiko-vinteo

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/