Articles by "αστρονομία"
Η ψήφιση του προσυμφώνου των πρεσπών για να γίνει συμφωνία, δεν θα είναι απλά και μόνο ένα απλό πολιτικό έγκλημα, το οποίο θα περάσει και θα ξεχαστεί κάποτε, θα είναι ένα διαρκές εθνικό έγκλημα, ένα έγκλημα κατά της Μακεδονίας, ένα έγκλημα κατά όλης της Ελλάδας.

Το εκπυρωτικό σύμπαν είναι ένα κοσμολογικό μοντέλο για την προέλευση και το σχήμα του σύμπαντος. Είναι μια εναλλακτική λύση στο καθιερωμένο μοντέλο του πληθωρισμού ενώ αποτελεί πρόδρομο και μέρος του κυκλικού μοντέλου.

Πριν περίπου 2.300 χρόνια ο φιλόσοφος Ζήνων ο Κιτιεύς από την Κύπρο, ιδρυτής της σχολής των Στωικών, είχε δώσει μιαν αρκετά διαφορετική εξήγηση για την κοσμογονία: «Κατά συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα το Σύμπαν ολόκληρο εκπυρώνεται και ανασυντίθεται εκ νέου».

Γίνεται δηλαδή μια ανακύκλωση με εκπύρωση. Από αυτή την ιδέα οι θεμελιωτές της θεωρίας του ανακυκλούμενου Σύμπαντος (Paul Steinhardt και Neil Turok) βάφτισαν το ανασυσταθέν Σύμπαν «εκπυρωτικό». Στη θεωρία τους διαβλέπουν όντως μια αέναη αλυσίδα αναγεννήσεων, όμοια με αυτήν που διαπίστωσε μαθηματικά ο Αστεκάρ, από σύμπαντα που πορεύονται μέχρι θανάτου και ανασταίνονται διαστελλόμενα, για να ξαναρχίσει ο κύκλος της ζωής τους.

Αυτό το νέο, κυκλικό μοντέλο του κόσμου προσφέρει μια ελκυστική εναλλακτική λύση στην επικρατούσα θεωρία της γέννησης και εξέλιξης, σύμφωνα με τον Paul Steinhardt, έναν θεωρητικό φυσικό στο Πανεπιστήμιο Princeton. «Προβλέπει όλα τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του Καθιερωμένου Μοντέλου, χρησιμοποιώντας λιγότερα συστατικά,» λέει.[next]


Στο ευρύτατα αποδεκτό κοσμολογικό μοντέλο, που καλείται πληθωριστικό μοντέλο, το σύμπαν γεννήθηκε με μια στιγμιαία δημιουργία της ύλης και της ενέργειας γνωστή ως Μεγάλη Έκρηξη. Καθώς ο κόσμος διογκώθηκε απότομα από εκείνο το γεγονός, η ύλη και η ενέργεια ξεπήδησαν σε μεγάλους όγκους. Η διάδοση αυτή θα μπορούσε ενδεχομένως να συνεχιστεί για πάντα.

Η ιδέα του πληθωρισμού έχει μεγάλη επίδραση στους κοσμολόγους γιατί καμιά παρατήρηση δεν την έχει αποδείξει λανθασμένη. Αυτό φυσικά δεν σημαίνει ότι είναι και σωστή.
[next]
Εντούτοις, η πληθωριστική θεωρία έχει επιζήσει από τότε που εισήχθη προς το τέλος της δεκαετίας του ’70, ενώ οι κοσμολόγοι έχουν απορρίψει τις ανταγωνιστικές της θεωρίες μία προς μία.

Ο Steinhardt ήταν ένας από τους θεωρητικούς υπεύθυνους για την επινόηση του πληθωριστικού μοντέλου πριν από 35 χρόνια περίπου. Αν και αυτός ταράσσεται από τις πιθανές επιπτώσεις του νέου μοντέλου, ο Steinhardt απέφυγε να στοιχηματίσει εάν αυτό ή το συμβατικό μοντέλο είναι περισσότερο αντιπροσωπευτικό της φύσης του σύμπαντος.

“Το συμβατικό μοντέλο έχει βγει κατά θεαματικό τρόπο πολύ καλό,» είπε, προσθέτοντας ότι εντούτοις από καιρό έχει αναρωτηθεί εάν ένα διαφορετικό μοντέλο μπορεί να εξηγήσει τον κόσμο εξίσου καλά — ή ίσως και καλύτερα. «Αυτό ήταν που μας έκανε να αρχίσουμε αυτήν την περιπέτεια,» αναφέρει.

Ο Steinhardt τονίζει ότι διάφορα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του σύμπαντος μπορούν να εξηγηθούν καλύτερα από το κυκλικό μοντέλο, συμπεριλαμβανομένης της γεωμετρίας του σύμπαντος, τη γενική ομοιομορφία του, και, ειδικότερα, την ύπαρξη ενός φαινομένου γνωστού ως επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος.

Ξέροντας από τις παρατηρήσεις των υπερκαινοφανών ότι το σύμπαν όχι μόνο επεκτείνεται, όπως προβλέπεται, αλλά ότι ο ρυθμός διαστολής του επιταχύνεται. Η μόνη δύναμη που θα μπορούσε να εξηγήσει τέτοια κοσμική επιτάχυνση είναι μια πηγή ενέργειας, μη ορατή ή ακόμη μη προσδιοριζομένη από τους επιστήμονες, η οποία διαπερνά ολόκληρο τον κόσμο. Οι φυσικοί την έχουν ονομάσει αυτή τη μυστήρια δύναμη σαν «σκοτεινή ενέργεια.»

Η ανακάλυψη της επιτάχυνσης της διαστολής, λίγες δεκαετίες πριν, και η ελλοχεύουσα σκοτεινή ενέργεια εκπλήσσει τους επιστήμονες, επειδή το Καθιερωμένο Μοντέλο δεν πρόβλεπε τέτοια χαρακτηριστικά γνωρίσματα.

Το νέο μοντέλο όμως του ανακυκλούμενου σύμπαντος προσφέρει μια βελτιωμένη εναλλακτική λύση. Μεταχειρίζεται το Big Bang όχι ως την αληθινή στιγμή της δημιουργίας, αλλά ως τη μετάβαση μεταξύ δύο κύκλων σε μια ατελείωτη διαδικασία κοσμολογικής αναγέννησης.
[next]
Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, η Μεγάλη Έκρηξη ακολουθείται από μια περίοδο αργής διαστολής και βαθμιαίας συσσώρευσης της σκοτεινής ενέργειας. Καθώς η σκοτεινή ενέργεια γίνεται κυρίαρχη σε σχέση με τη βαρύτητα, υποκινεί την κοσμική επιτάχυνση. Η σημερινή εποχή είναι κοντά στη μετάβαση μεταξύ αυτών των σταδίων, σύμφωνα με τον Steinhardt.

«Ο χρόνος δεν χρειάζεται να έχει μια αρχή, δεν είναι απαραίτητο» λέει ο Steinhardt. Είπε ότι αυτό που οι επιστήμονες νομίζουν ως την αυγή του χρόνου, στην πραγματικότητα, μπορεί να είναι μόνο μια μετάβαση ή ένα στάδιο της εξέλιξης από μια προϋπάρχουσα φάση στην παρούσα διαστελλόμενη φάση. Η ηλικία του σύμπαντος, όπως υπολογίζεται σήμερα ισοδυναμεί με ένα κλείσιμο του ματιού, βάσει της νέας θεωρίας του κυκλικού σύμπαντος.

Το κυκλικό σύμπαν έχει τις ρίζες του σε ακόμη πιο σύνθετες σκέψεις αυτές τις θεωρίας των υπερχορδών, που υποθέτουν πως υπάρχουν 10 χωρικές διαστάσεις, όχι τρεις που μέχρι τώρα γνωρίζουμε. Η φαινομενική ανεξήγητη φυσική της Μεγάλης Σύνθλιψης και Μεγάλης Έκρηξης μπορεί να εξηγηθεί με τη βοήθεια αυτών των πρόσθετων διαστάσεων, που έτσι και αλλιώς είναι αόρατες σε μας, όπως πιστεύουν αρκετοί θεωρητικοί φυσικοί.

Στην πράξη, ο Steinhardt, Turok και άλλοι κοσμολόγοι πρότειναν πριν 20 χρόνια περίπου πως το σύμπαν μας μπορεί να έχει δημιουργηθεί από την σύγκρουση των πρόσθετων διαστάσεων, μια ιδέα που ακολουθεί το Εκπυρωτικό Σύμπαν. Το κυκλικό σύμπαν κτίσθηκε πάνω σε αυτήν την εργασία αλλά, όπως λέει ο Steinhardt, η νέα εργασία εξηγεί καλύτερα τις παρατηρήσεις του παρόντος σύμπαντος.

Κοσμική συστολή

Καθώς η επιταχυνόμενη διαστολή προχωρά κατά τη διάρκεια τρισεκατομμυρίων ετών, η ύλη και η ενέργεια βαθμιαία αραιώνουν καθώς τεντώνονται κατά μήκος του σύμπαντος, λόγω διαστολής.

Τελικά, ύλη, η ακτινοβολία, και ακόμη και οι μαύρες τρύπες τεντώνονται (διαστέλλονται) τόσο πολύ που αυτά όλα διαλύονται στο τίποτα σχεδόν, αφήνοντας πίσω τους ένα ογκώδες σύμπαν που ουσιαστικά είναι πολύ αραιό σαν κενό, εξηγεί ο Steinhardt.
[next]
Σε αυτό το σημείο του αέναου κύκλου, τα σωματίδια της ύλης (πρωτόνια- ηλεκτρόνια κλπ) είναι τόσο μακριά μεταξύ τους– και κινούνται μακριά το ένα από το άλλο τόσο γρήγορα — που δεν μπορούν να αλληλεπιδράσουν και έτσι τελικά είναι σαν να βρίσκονται σε χωριστούς, ευδιάκριτους κόσμους.

Οι Steinhardt και Turok καλούν αυτό το στάδιο σαν το κενό «big crunch» (Μεγάλη Συστολή). Το κενό αναγκάζει τη σκοτεινή ενέργεια να υλοποιηθεί σε ύλη και ακτινοβολία προς ένα άλλο Big Bang, με την αναζωογόνηση έτσι του κύκλου της διαστολής.

Ο Steinhardt έχει σκεφθεί μερικές ιδέες για το πώς θα μπορούσε να εξετάσει κάποιος αυτές τις δύο θεωρίες.

Παραδείγματος χάριν, τα κύματα βαρύτητας, ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα του σύμπαντος που προβλέπεται από τη Γενική Σχετικότητα, θα ελάμβαναν μια διαφορετική μορφή σε αυτά τα δύο μοντέλα. Δεν θα υπήρχαν κύματα βαρύτητας με μεγάλα μήκη κύματος σε έναν κυκλικό κόσμο, ενώ θα υπήρχαν σε ένα πληθωριστικό σύμπαν.


Αν η σκοτεινή ενέργεια είναι πραγματικά παρούσα στο σύμπαν μας, η θεωρία του Big Bang είναι σωστή. Αν δεν υπάρχει σκοτεινή ενέργεια τότε η θεωρία της Μεγάλης Αναπήδησης πρέπει να είναι η σωστή. Όμως σήμερα τα στοιχεία δείχνουν ότι το σύμπαν διαστέλλεται με ρυθμό 67 km / s ανά megaparsec, επομένως η θεωρία του Big Bang είναι σωστή.

Εξωτική σκοτεινή ενέργεια
[next]
Οι επιστήμονες που ευνοούν το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης βλέπουν την διαστολή του σύμπαντος να κυβερνάται από την ποσότητα και τα είδη της ενέργειας που την περιλαμβάνουν. Εάν αυτή η ενέργεια είναι το είδος που ξέρουμε καλά πάνω στη Γη — η βαρυτική ελκτική ενέργεια που συσπειρώνει τους γαλαξίες, τα αστέρια και τους πλανήτες — αυτή τείνει να επιβραδύνει την διαστολή.

Αλλά εάν είναι ένα μυστηριώδες είδος βαρυτικής αυτο-απωθητικής ενέργειας, γνωστή και ως σκοτεινή ενέργεια, τότε αυτή θα έτεινε να επιταχύνει την διαστολή του σύμπαντος.

Οι αστρονόμοι και οι άλλοι που ερωτώνται πάνω σε αυτή την ερώτηση έχουν δυσκολίες τα τελευταία χρόνια να εξηγήσουν γιατί η διαστολή του σύμπαντος επιταχύνεται κατά τη διάρκεια των τελευταίων δισεκατομμυρίων ετών μετά από μια μακροχρόνια επιβράδυνση.

Οι παράξενες ιδιότητες της σκοτεινής ενέργειας θα μπορούσαν να είναι υπεύθυνες γι’ αυτό το ζήτημα.

«Μπορούμε να δούμε, και άμεσα και έμμεσα, ότι το μεγαλύτερο μέρος της ουσίας στον κόσμο δεν αποτελείται από τη συνηθισμένη ύλη, ούτε από τη σκοτεινή ύλη (μαύρες τρύπες, καφέ νάνοι κλπ), αλλά κάποια άλλη τρίτη μορφή. Και μπορούμε να δούμε ότι η αναλογία είναι κατά προσέγγιση 70-30 — 70 τοις εκατό εξωτικής ουσίας, 30 τοις εκατό συνηθισμένης ουσίας.» συνέχισε ο Steinhardt.

Αυτή που ο Steinhardt ονομάζει συνηθισμένη ουσία είναι αυτή που επιτρέπει την πιο αργή διαστολή του κόσμου, η οποία επιτρέπει στη βαρύτητα να δημιουργήσει τους γαλαξίες, αστέρια και πλανήτες, συμπεριλαμβανομένης και της Γης. Η επιταχυνόμενη διαστολή καθοδηγείται από τη σκοτεινή ενέργεια, που αναγκάζει όλα αυτά τα σώματα να φύγουν μακριά προτού να μπορέσει να συγχωνευτούν.

«Αυτή η ουσία, μόλις πάρει τον έλεγχο του σύμπαντος, ωθεί όλα τα σώματα μακριά με έναν επιταχυνόμενο ρυθμό,» είπε. «Έτσι ο Κόσμος θα διπλασιάζεται σε μέγεθος κάθε 14 έως 15 δισεκατομμύριο έτη εφ’ όσον υπάρχει αυτή η αυτο-απωστική βαρυτική ενέργεια (αντιβαρύτητα) που εξουσιάζει τον κόσμο.»

Η μεγάλη κρίσιμη στιγμή (Μεγάλη Σύνθλιψη) έρχεται όταν αλλάζει ο χαρακτήρας της σκοτεινής ενέργειας, σύμφωνα με τον Steinhardt. Παρομοίασε το φαινόμενο με μια σφαίρα που κυλά προς τα κάτω σε έναν λόφο, αυξάνοντας την ταχύτητα της καθώς πηγαίνει εμπρός.

«Αυτό το πεδίο της σκοτεινής ενέργειας κερδίζει συνεχώς ενέργεια καθώς κυλά κάτω στο λόφο, η φύση της δύναμης που ελέγχει αυτή την αναγκάζει να αναπηδήσει και να επιστρέψει εκεί από όπου άρχισε, πέρα δώθε με ένα πολύ ανώμαλο τρόπο,» συνέχισε ο Steinhardt.

«Είναι ιδιότροπη αλλά δεν είναι πιο ιδιότροπη από όσο η καθιερωμένη εικόνα,» είπε. «Είναι ακριβώς διαφορετική.»
πηγή: physics4u

Υπάρχει ένα παλιό ρητό: «Εάν το βουνό δεν πάει στον Μωάμεθ, τότε ο Μωάμεθ πρέπει να πάει στο βουνό», αλλά τώρα έχουμε μια φανταστική νέα έκδοση: «Αν τα ραδιενεργά σωματίδια είναι πολύ βραχύβια για να φτάσουν στην αντιύλη, τότε η αντιύλη πρέπει να πάει στα ραδιενεργά σωματίδια».
[alert title="Ειδοποίηση:" icon="info-circle"]
Με πάτημα σε τίτλο στ΄αριστερά, ανοίγει το αντίστοιχο θέμα
[/alert]
[vtab]
[content title="1ον -Οι φυσικοί σχεδιάζουν να μεταφέρουν αντιύλη έξω από το εργαστήριο για πρώτη φορά "]
Οι φυσικοί σχεδιάζουν να μεταφέρουν αντιύλη έξω από το εργαστήριο για πρώτη φορά

Υπάρχει ένα παλιό ρητό: «Εάν το βουνό δεν πάει στον Μωάμεθ, τότε ο Μωάμεθ πρέπει να πάει στο βουνό», αλλά τώρα έχουμε μια φανταστική νέα έκδοση: «Αν τα ραδιενεργά σωματίδια είναι πολύ βραχύβια για να φτάσουν στην αντιύλη, τότε η αντιύλη πρέπει να πάει στα ραδιενεργά σωματίδια». Έτσι το πρότζεκτ PUMA στο CERN αναμένεται να στείλει περίπου ένα δισεκατομμύριο αντιπρωτόνια σε ένα πολύ ιδιαίτερο οδικό ταξίδι, οδηγώντας έτσι σε μια συναρπαστική φυσική. Γιατί η σύγκρουση των αντιπρωτονίων με τα κανονικά πρωτόνια μεγάλων πυρήνων, είναι ένας τρόπος για να μπορούμε να προσδιορίσουμε τη διάταξη των σωματιδίων στον πυρήνα τους. Αυτό ακριβώς προτίθεται να κάνει και το project PUMA.

Η συγκέντρωση αυτών των σωματιδίων θα μπορούσε να μας βοηθήσει να έχουμε μια πολύ καλύτερη κατανόηση της φυσικής βαρέων καθηκόντων που πηγαίνει στα βαθιά μέσα αστέρια.

Η αντιύλη υπήρξε βασικό όπλο στις ταινίες επιστημονικής φαντασίας και των διαστημικών κινητήρων, δεδομένου ότι απελευθερώνει μια εντυπωσιακή ποσότητα ενέργειας όταν ενώνεται με την κατοπτρική της δίδυμη – κανονική ύλη.

Οι φυσικοί έχουν κατασκευάσει και μελετήσει σωματίδια αντιύλης από τα μέσα του 20ου αιώνα , χρησιμοποιώντας επιταχυντές σωματιδίων όπως είναι αυτός στο CERN . Ενώ μπορούμε να συγκρατήσουμε εύκολα μεγάλο αριθμό σωματιδίων αντιύλης για μεγάλα χρονικά διαστήματα με τη χρήση ειδικών συσκευών, όπως είναι οι παγίδες Penning , κανείς δεν μπόρεσε έως τώρα να τις κλείσει σε μια μαγνητική φιάλη και να τις μεταφέρει από το ένα μέρος στο άλλο.

Όμως τώρα κάποιος βρήκε τελικά έναν καλό λόγο να το κάνει. Η μοντελοποίηση των ατόμων και το πώς αυτά αλληλεπιδρούν είναι μάλλον δύσκολο, ειδικά καθώς αρχίζετε να κοιτάτε μέσα σε μεγαλύτερα άτομα με όλο και περισσότερα πρωτόνια και νετρόνια.

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο όλα τα υποατομικά σωματίδια τακτοποιούνται για να φτιάξουν τα στοιχεία που βρίσκονται στον περιοδικό πίνακα, βρίσκεται σήμερα σε ένα πολύ δύσκολο κόμβο. Μερικοί ερευνητές υποπτεύονται ότι τα νετρόνια μπορούν να σχηματίσουν κάτι σαν λεπτό δέρμα στο εξωτερικό τμήμα του πυρήνα. Οι βαρείς πυρήνες δηλαδή που έχουν συνήθως μια πλούσια σε νετρόνια εξωτερική στρώση και οι φυσικοί την ονομάζουν «δέρμα νετρονίων» . Αλλά αυτό το δέρμα είναι συνήθως μαλακό και φτιάχνει ένα διάχυτο φωτοστέφανο υπό ορισμένες συνθήκες. Δηλαδή το εξωτερικό στρώμα του πυρήνα που κυριαρχείται από νετρόνια είναι μάλλον μαλακό και όχι σκληρό και καλά καθορισμένο.


Αυτά τα ερωτήματα δεν είναι μόνο ακαδημαϊκά, αλλά έχουν εφαρμογές σε διάφορους τομείς της επιστήμης, από τη χημεία έως την αστρονομία.

«Ένας από τους λόγους για τους οποίους η κατανόηση του δέρματος των νετρονίων και των “φωτοστέφανων” είναι τόσο σημαντική, είναι για να αξιοποιήσουμε στο έπακρο τις αστροφυσικές παρατηρήσεις» , δήλωσε η πυρηνική φυσικός Παναγιώτα Παπακωνσταντίνου από το Ινστιτούτο Βασικών Επιστημών στο Daejeon της Νότιας Κορέας .

Καθώς οι πυρήνες των σούπερ πυκνών άστρων περιέχουν αυτά τα βαριά στοιχεία, το να γνωρίζουμε πώς σχηματίζονται μας λέει πολλά για τη συμπεριφορά αυτών των τεράστιων αστεριών.

Το πρόβλημα είναι μεγάλο, τα πυκνά άτομα με πολλά νετρόνια είναι μάλλον ραδιενεργά. Αν θέλετε να μελετήσετε ένα δέρμα από νετρόνια, πρέπει να είστε γρήγοροι – γιατί τα άτομα καταρρέουν πρακτικά μόλις φτιαχτούν. Το λίθιο-11, για παράδειγμα, έχει χρόνο ημιζωής μόλις 8,6 χιλιοστά του δευτερολέπτου .

Η σύγκρουση αντιπρωτονίων με τα κανονικά πρωτόνια αυτών των μεγάλων στοιχείων, είναι ένας τρόπος για να μπορούμε να προσδιορίσουμε τη διάταξη των σωματιδίων στον πυρήνα τους. Αυτό ακριβώς προτίθεται να κάνει και το project PUMA.

Ο επιβραδυντής αντιπρωτονίων του CERN φτιάχνει αντιπρωτόνια. Και η μονάδα Isotope Mass Separator On-Line (ISOLDE) φτιάχνει τους ραδιενεργούς πυρήνες. Αλλά υπάρχει μια ενοχλητική απόσταση λίγων εκατοντάδων μέτρων μεταξύ των δύο εγκαταστάσεων.

Έτσι, οι ερευνητές έχουν φτιάξει ένα σχέδιο να φορτώσουν ένα νέφος, περίπου, ενός δισεκατομμυρίου αντιπρωτόνων μέσα σε μια ειδική παγίδα και στη συνέχεια να τα αποθηκεύσουμε σε θερμοκρασία περίπου 4 βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν. Ο αριθμός αυτός των αντιπρωτονίων είναι πολύ μεγάλος. περισσότερες από τέσσερις φορές τον αριθμό που έχουμε φτιάξει έως τώρα.

Έτσι θα φορτώσουν αυτή τη περίπλοκη μαγνητική θερμο-φιάλη σε ένα φορτηγό, θα μεταφέρουν το φορτηγό σε μια μικρή απόσταση και θα μεταφέρουν τα σωματίδια στη συσκευή ISOLDE, όπου θα στοχεύσουν στα ισότοπα του λιθίου.

Σε περίπτωση που το φορτηγό κτυπήσει κάπου στον δρόμο, δεν θα έχουμε τίποτα να φοβόμαστε. Ακόμη και αν το νέφος των αντιπρωτόνων έρθει σε επαφή με την πραγματική ύλη, ένα δισεκατομμύριο θα ήταν ακόμα αρκετά για να ανατινάξει ένα μήλο, πόσο μάλλον μια ερευνητική μονάδα.

«Είναι σχεδόν ιστορία επιστημονικής φαντασίας να βάλουμε την αντιύλη σε ένα φορτηγό», λέει ο θεωρητικός πυρηνικός φυσικός Charles Horowitz. «Είναι μια υπέροχη ιδέα.»

Πηγή
[/content]
[content title="2ον - Δοκιμάζοντας τη θεωρία του Αϊνστάιν σε ένα τριπλό σύστημα άστρων"]
Δοκιμάζοντας τη θεωρία του Αϊνστάιν σε ένα τριπλό σύστημα άστρων

Το τριπλό σύστημα PSR J0337+1715 που επιβεβαίωσε τον Αϊνστάιν άλλη μια φορά

Η θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν έχει δοκιμαστεί με πολλούς τρόπους, από την αργή μετατόπιση του περιηλίου του Ερμή έως τον εντοπισμό των βαρυτικών κυμάτων. Μέχρι στιγμής η θεωρία έχει περάσει κάθε δοκιμασία, αλλά αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι είναι απόλυτα αληθής. Όπως κάθε θεωρία, η γενική σχετικότητα βασίζεται σε ορισμένες υποθέσεις σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας του σύμπαντος. Η μεγαλύτερη υπόθεση στην σχετικότητα είναι η αρχή της γενικής ισοδυναμίας .

Η αρχή της ισοδυναμίας προτάθηκε τόσο από τον Γαλιλαίο όσο και από τον Νεύτωνα και ουσιαστικά δηλώνει ότι δύο τυχαία αντικείμενα θα πέσουν με τον ίδιο ρυθμό κάτω από την επίδραση της βαρύτητας. Αφαιρώντας την αντίσταση του αέρα, το μπαλάκι του τένις και ένα φτερό πρέπει να πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό. Τα πειράματα που έχουν δοκιμάσει την Αρχή της Ισοδυναμίας δείχνουν ότι ισχύει με μια πολύ μεγάλη ακρίβεια.

Στη Νευτώνεια βαρύτητα, αυτό σημαίνει απλώς ότι η βαρυτική δύναμη ενός αντικειμένου είναι ανάλογη με τη μάζα του, έτσι ακόμα κι αν η αρχή της ισοδυναμίας είναι κατά προσέγγιση μόνο, μπορούμε και τότε ακόμα να χρησιμοποιήσουμε τη Νευτώνεια βαρύτητα. Αλλά στη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, η βαρύτητα δεν είναι δύναμη, αλλά απλώς η επίδραση της κατάλληλης “ύφανσης” του χωροχρόνου . Προκειμένου αυτή η θεωρία να ισχύει στην πραγματικότητα, η αρχή της ισοδυναμίας δεν μπορεί να είναι σχεδόν αληθής, πρέπει να είναι τελείως ακριβής. Αν τα αντικείμενα «πέφτουν» λόγω της κάμψης του ίδιου του χωρόχρονου, τότε όλα τα σώματα πρέπει να πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό, επειδή όλα βρίσκονται στον ίδιο χωρόχρονο.

Αλλά υπάρχει μια ενδιαφέρουσα ιδέα σε αυτήν την Αρχή. Ένα από τα πράγματα που προβλέπει η σχετικότητα είναι ότι η μάζα και η ενέργεια σχετίζονται. Αυτό μας λέει η πιο γνωστή και διάσημη εξίσωση του Einstein, E = mc 2. Κανονικά η «σχετικιστική μάζα» ενός αντικειμένου είναι ουσιαστικά η ίδια με την κανονική του μάζα, αλλά αντικείμενα όπως τα αστέρια νετρονίων έχουν τόσο ισχυρά βαρυτικά και ηλεκτρομαγνητικά πεδία που η σχετικιστική τους μάζα είναι λίγο μεγαλύτερη από τη μάζα της ύλης τους. Εάν η βαρυτική δύναμη ενός αντικειμένου είναι ανάλογη με τη υλοενέργεια, τότε ένα αστέρι νετρονίων πρέπει να πέφτει ελαφρώς ταχύτερα από τα ελαφρύτερα αντικείμενα. Εάν λοιπόν ο Αϊνστάιν έχει δίκιο, τότε ένα αστέρι νετρονίων πρέπει να πέφτει με τον ίδιο ρυθμό όπως οποιοδήποτε άλλο.

Πριν από μερικά χρόνια, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα σύστημα τριών άστρων που περιστρέφονται μαζί. Δύο από αυτά είναι λευκοί νάνοι άστρα , ενώ το τρίτο είναι άστρο νετρονίων, το PSR J0337+1715. Το αστέρι νετρονίων είναι επίσης και πάλσαρ , που σημαίνει ότι εκπέμπει κανονικούς ραδιοφωνικούς παλμούς ενέργειας. Ο χρονισμός αυτών των παλμών καθορίζεται από την περιστροφή του αστέρα νετρονίων, ο οποίος χρονισμός είναι βασικά σταθερός. Οποιαδήποτε μεταβολή στον χρονισμό των παλμών οφείλεται επομένως στην κίνηση του αστέρα νετρονίων στην τροχιά του. Με άλλα λόγια, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τους ραδιοφωνικούς παλμούς για να μετρήσουμε με ακρίβεια την κίνηση του αστέρα νετρονίων.

Κάθε ένα από τα αστέρια σε αυτό το σύστημα κάνει βασικά στην πραγματικότητα μια «πτώση» στο βαρυτικό πεδίο των άλλων δύο. Πρόσφατα μια ομάδα αστρονόμων παρατηρούσε αυτό το σύστημα για να δει αν το αστέρι νετρονίων πέφτει σε διαφορετικό ρυθμό από την πρόβλεψη του Αϊνστάιν. Το αποτέλεσμα ήταν ένας θρίαμβος της θεωρίας του Αϊνστάιν. Μέσα σε 0,16 χιλιοστά του 1% (το όριο παρατήρησης των δεδομένων τους) το αστέρι νετρονίων πέφτει με τον ίδιο ρυθμό όπως ένας λευκός νάνος.

Για άλλη μια φορά, η θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν δεν μας απογοήτευσε. Είναι όντως σωστή.

Πηγή: Testing general relativity with a millisecond pulsar in a triple system[/content]
[content title="3ον - Τα βαρυτικά κύματα μας αποκαλύπτουν την σταθερά Hubble και το πόσο γρήγορα διαστέλλεται το σύμπαν"]
Τα βαρυτικά κύματα μας αποκαλύπτουν την σταθερά Hubble και το πόσο γρήγορα διαστέλλεται το σύμπαν

Καλλιτεχνική απεικόνιση δύο συγχωνευμένων άστρων νετρονίων

Το 2016 οι αστρονόμοι πραγματοποίησαν την πρώτη ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων εξ αιτίας της συγχώνευσης δύο μαύρων οπών. Και έτσι μας έδωσε έναν εντελώς νέο τρόπο να δούμε τον Κόσμο. Τώρα πια δεν περιοριζόμαστε από την εκπομπή και την απορρόφηση του φωτός από την ύλη. Μπορούμε να εξερευνήσουμε το σύμπαν μέσα από κυματισμούς στον ιστό του ίδιου του χωροχρόνου. Μέσα δε από πρόσφατες παρατηρήσεις μπορούμε να μελετήσουμε την πιο μυστηριώδη άποψη του χωροχρόνου, γνωστή και ως σκοτεινή ενέργεια.

Η σκοτεινή ενέργεια είναι αυτό που προκαλεί την διαστολή του ίδιου του σύμπαντος. Αποτελεί περίπου το 70% του σύμπαντος, αλλά δεν γνωρίζουμε πραγματικά τι είναι. Ένας λόγος γι ‘αυτό είναι ότι δεν γνωρίζουμε με ακρίβεια πόσο διαστέλλεται το σύμπαν. Η κοσμική διαστολή τυπικά καθορίζεται από την παράμετρο – σταθερά Hubble H 0 . Επειδή το σύμπαν διαστέλλεται, οι πιο μακρινοί γαλαξίες φαίνεται να απομακρύνονται από εμάς γρηγορότερα από τους κοντινότερους γαλαξίες. Η ταχύτητα ενός μακρινού γαλαξία σχετίζεται με την απόσταση του, από τον γνωστό τύπο v = H 0 d. Μπορούμε, ως γνωστόν, να μετρήσουμε την ταχύτητα ενός γαλαξία μέσω της ερυθρής μετατόπισης του φωτός του (redshift). Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του γαλαξία, τόσο περισσότερο το φως μετατοπίζεται προς μεγαλύτερα (ερυθρά) μήκη κύματος.

Γνωρίζοντας λοιπόν την απόσταση ενός γαλαξία και την παρατηρούμενη ερυθρή μετατόπιση του φωτός του (redshift), μπορούμε να προσδιορίσουμε την παράμετρο Hubble. Όταν το κάνουμε αυτό για πολλούς γαλαξίες, βρίσκουμε μια τιμή περίπου H 0 = 67,6 (km / s) / Mpc. Αλλά υπάρχει ένα πρόβλημα. Δεν μπορούμε να μετρήσουμε άμεσα τις αποστάσεις σ τους πιο μακρινούς γαλαξίες. Χρησιμοποιούμε γι αυτούς τη γνωστή ως κλίμακα κοσμικής απόστασης , όπου χρησιμοποιούμε έναν τύπο μέτρησης για να προσδιορίσουμε την απόσταση των κοντινών άστρων και χρησιμοποιούμε αυτό το αποτέλεσμα σε άλλες παρατηρήσεις για να μετρήσουμε τις αποστάσεις σε κοντινούς γαλαξίες και μετά χρησιμοποιούμε αυτό το αποτέλεσμα για να μετρήσουμε πιο απομακρυσμένους γαλαξίες κοκ. Κάθε βήμα στην κλίμακα έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του, και εάν ένα σκαλοπάτι στην κλίμακα δεν είναι ακριβής, γίνεται λάθος σε όλα τα άλλα.


Διάφορες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στη σκάλα κοσμικής απόστασης

Ευτυχώς, έχουμε και άλλους τρόπους μέτρησης της παραμέτρου –σταθεράς Hubble. Ένας από αυτούς είναι μέσα από το Κοσμικό Μικροκυματικό Υπόβαθρο . Αυτή η εναπομένουσα ηχώ του Big Bang έχει μικρές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Το μέγεθος αυτών των διακυμάνσεων μας αποκαλύπτει μεταξύ των άλλων και το ρυθμό της κοσμικής διαστολής. Παρατηρήσεις από τον δορυφόρο Planck έδωσαν μία τιμή της σταθεράς Hubble περίπου H 0 = 67,7 (km / s) / Mpc.

Όμως άλλες μέθοδοι μέτρησης της σταθεράς Hubble δίνουν ελαφρώς διαφορετικά αποτελέσματα. Για παράδειγμα, μια μέθοδος εξέτασε το πώς το φως βγαίνει με τη βοήθεια βαρυτικού φακού από μακρινούς γαλαξίες. Ο βαρυτικός φακός μπορεί να δημιουργήσει πολλές εικόνες απομακρυσμένων υπερκαινοφανών, και καθώς κάθε εικόνα κάνει μια διαφορετική διαδρομή γύρω από τον γαλαξία, φθάνουν σε διαφορετικούς χρόνους. Ο χρονισμός αυτών των εικόνων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της σταθεράς Hubble και το αποτέλεσμα δίνει, περίπου, H 0 = 71,9 (km / s) / Mpc. Μια άλλη διαφορετική μέθοδος χρησιμοποιεί τους μακρινούς σουπερνόβα και δίνει ένα αποτέλεσμα πολύ υψηλό, H 0 = 73 (km / s) / Mpc. Ποια είναι λοιπόν η πραγματική τιμή της παραμέτρου Hubble;

Εδώ έρχονται προς βοήθεια μας τα κύματα βαρύτητας. Όλες οι μετρήσεις της σταθεράς Hubble H 0 μέχρι στιγμής βασίζονται σε παρατηρήσεις φωτός. Τα κύματα βαρύτητας όμως μας παρέχουν μια εντελώς νέα μέθοδο μέτρησης των κοσμικών αποστάσεων. Καθώς αρχίζουν να συγχωνεύονται δύο μαύρες τρύπες ή άστρα νετρονίων, κάνουν μια σπειροειδή κίνηση όλο και περισσότερο μεταξύ τους, δημιουργώντας κύματα βαρύτητας που μπορούμε να εντοπίσουμε. Η συχνότητα αυτών των κυμάτων εξαρτάται από τις μάζες τους και οι μάζες τους καθορίζουν πόση ενέργεια παράγουν όταν συγχωνευθούν. Συγκρίνοντας την ενέργεια που παράγουν με την ισχύ των κυμάτων βαρύτητας που παρατηρούμε, γνωρίζουμε την απόσταση τους. Αυτός ο τρόπος είναι παρόμοιος με τον τρόπο που χρησιμοποιούνται τα Τυποποιημένα Κεριά στην οπτική αστρονομία, όπου γνωρίζουμε την πραγματική φωτεινότητα ενός άστρου ή γαλαξία και τη συγκρίνουμε με την παρατηρούμενη φωτεινότητα του για τον προσδιορισμό της απόστασης. Στην πραγματικότητα, αυτή η νέα μέθοδος έχει ονομαστεί Τυποποιημένη Σειρήνα (standard siren). Η δε ιδέα για τη χρήση πηγών βαρυτικών κυμάτων ως Τυποποιημένων Σειρήνων προτάθηκε από τον Bernard Schutz το 1986 .

Αλλά η απόσταση δεν είναι αρκετή για να καθορίσει την παράμετρο – σταθερά του Hubble. Πρέπει, επίσης, να καθορίσουμε την ταχύτητά του που απομακρύνεται από εμάς. Δεν μπορούμε να μετρήσουμε την ερυθρή μετατόπιση των βαρυτικών κυμάτων, και γι’ αυτό δεν μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε για να μετρήσουμε την ταχύτητα. Αλλά όταν συγχωνεύονται δύο άστρα νετρονίων, παράγουν τόσο βαρυτικά κύματα όσο και φως. Για μια τέτοια συγχώνευση, παρατηρήσαμε όχι μόνο το παραγόμενο φως αλλά και την ερυθρή μετατόπισή του. Από αυτή μπορούμε να βρούμε την παράμετρο Hubble. Δεδομένου ότι η απόσταση βρίσκεται απευθείας από τα κύματα βαρύτητας, δεν βασίζεται στην Κλίμακα της Κοσμικής Απόστασης ή ένα υποτιθέμενο μοντέλο της κοσμικής διαστολής. Έτσι από αυτό το γεγονός βρέθηκε ότι H 0 = 70 (km / s) / Mpc.

Ενώ αυτό το αποτέλεσμα δείχνει μια μεγαλύτερη σταθερά Hubble H 0 , η αβεβαιότητα του αποτελέσματος είναι πραγματικά μεγάλη. Βάσει των δεδομένων, θα μπορούσε να είναι από 82 έως 62 km / s) / Mpc. Όμως αυτή η τιμή H 0 = 70 (km / s) / Mpc προέρχεται μόνο από μία μέτρηση. Καθώς θα παρατηρούνται περισσότερες συγχωνεύσεις, θα έχουμε ακριβέστερα αποτελέσματα. Έτσι τα κύματα βαρύτητας θα μας βοηθήσουν να καταγράψουμε καλύτερα την σταθερά Hubble.

Πηγή: The LIGO Scientific Collaboration, et al. A gravitational-wave standard siren measurement of the Hubble constant. Nature 551, 85–88. doi:10.1038/nature24471 (2017)
[/content]
[/vtab]

Έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς θα φαινόταν ο ουρανός αν αντί φεγγάρι, βλέπαμε πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος;
[alert title="Ειδοποίηση:" icon="info-circle"]
Με πάτημα σε τίτλο στ΄αριστερά, ανοίγει το αντίστοιχο θέμα
[/alert]
[vtab]
[content title="1ον - Πώς θα ήταν ο ουρανός αν αντί φεγγάρι βλέπαμε διάφορους πλανήτες+βίντεο"]

Έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς θα φαινόταν ο ουρανός αν αντί φεγγάρι, βλέπαμε πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος; Ο μέχρι σήμερα πιο αποδεκτός κατάλογος πλανητών αποτελείται από 8 πλανήτες σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο: Ερμής, Αφροδίτη, Γη, Άρης, Δίας, Κρόνος, Ουρανός, Ποσειδώνας.

Ο Αμερικανός καλλιτέχνης και πρώην υπάλληλος της NASA που ειδικεύεται στην απεικόνιση των αστρονομικών θεμάτων Ron Miller έχει δημιουργήσει μια σειρά από εικόνες για το πώς ο ουρανός θα φαινόταν από τη Γη, αν άλλοι πλανήτες βρισκόταν πιο κοντά.

Το φεγγάρι στον ουρανό

Ο καλλιτέχνης χρησιμοποίησε ως αναφορά μια φωτογραφία της Σελήνης (στην πρώτη εικόνα) και έβαλε στη θέση της τον Ερμή, την Αφροδίτη, τον Άρη, τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα λαμβάνοντας υπόψη την απόσταση των 384.400 χιλιομέτρων που υπάρχει μεταξύ του πλανήτη μας και του φυσικού δορυφόρου της,έτσι ώστε να δίνει μια καλύτερη ιδέα του μεγέθους τους.

Ο Άρης στην θέση του φεγγαριού

Οι εκπληκτικές εικόνες δείχνουν ότι ο Δίας και ο Κρόνος θα κυριαρχούσαν στον ουρανό, ο Άρης θα ήταν περίπου διπλάσιος από το μέγεθος της Σελήνης και ο Ερμής θα ήταν μόνο ελαφρώς μεγαλύτερος από τη Σελήνη.


Ο Ποσειδώνας στη θέση του φεγγαριού

Σύμφωνα με τον δημιουργό των εικόνων, Ron Miller, ο στόχος του ήταν να δώσει στους ανθρώπους μια ιδέα για τους πλανήτες που μας περιβάλλουν στο ηλιακό σύστημα: «Για πολλούς ανθρώπους οι πλανήτες είναι μόνο μια ασαφής έννοια. Ήθελα να δείξω στον κόσμο πόσο καταπληκτικοί είναι οι πλανήτες και πόσο θα επηρέαζαν το τοπίο», είπε ο καλλιτέχνης.

Δείτε στο βίντεο πώς θα φαινόταν ο κόσμος μας αν το βράδυ κοιτάγαμε ψηλά πλανήτες:


πηγή
[/content]
[content title="2ον - Οι παράξενες ιδιότητες του βαρύτερου στοιχείου Ογκανέσσιου"]
Οι παράξενες ιδιότητες του βαρύτερου στοιχείου Ογκανέσσιου


Το Ογκανέσσιο είναι το υπερβαρύ χημικό στοιχείο με ατομικό αριθμό 118 και με χημικό σύμβολο Og και βρίσκεται στον περιοδικό πίνακα χημικών στοιχείων στον τομέα p. Είναι το τελευταίο (γνωστό) στοιχείο της 7ης περιόδου, αλλά και το πρώτο τεχνητό μέλος της Ομάδας 18. Οι ιδιότητές του έχουν αποδειχθεί δύσκολο να μετρηθούν από τη στιγμή που συντέθηκαν για πρώτη φορά το 2002. Τώρα μια προηγμένη προσομοίωση υπολογιστή έχει συμπληρώσει μερικά από τα κενά, και αποδεικνύεται ότι το στοιχείο είναι ακόμη πιο περίπλοκο από ό, τι πολλοί αναμενόταν.

Έχει τον υψηλότερο ατομικό αριθμό και ατομική μάζα από οποιοδήποτε από τα χημικά στοιχεία που ανακαλύφθηκαν (ή δημιουργήθηκαν τεχνητά) ως τώρα. Είναι μέλος της ομάδας 18, των στοιχείων μηδενικού σθένους, που είναι συνήθως αδρανή στις πιο κοινές χημικές αντιδράσεις, επειδή το εξωτερικό κέλυφος είναι εντελώς γεμάτο με οκτώ ηλεκτρόνια. Αυτό παράγει μια σταθερή, ελάχιστη ενεργειακή διαμόρφωση στην οποία τα εξωτερικά ηλεκτρόνια δεσμεύονται σφικτά. Θεωρείται ότι ομοίως, το ογκανέσσιο έχει κλειστό εξωτερικό κέλυφος στο οποίο το ηλεκτρονικό σθένος είναι τοποθετημένο σε 7s2 7p6.

Το ραδιενεργό άτομο του ογκανεσσίου είναι πολύ ασταθές, και από το 2002, μόνο τρία (3) ή πιθανώς τέσσερα (4) ισότοπά του έχουν ανιχνευθεί. Το γεγονός αυτό επέτρεψε πολύ λίγο πειραματικό χαρακτηρισμό των ιδιοτήτων του και τη δυνατότητα ύπαρξης πιθανών χημικών ενώσεών του. Ωστὀσο, θεωρητικοί υπολογισμοί κατέληξαν σε πολλές προβλέψεις, που περιλαμβάνουν και κάποιες μη αναμενόμενες. Για παράδειγμα, ενώ το ογκανέσσιο τοποθετήθηκε στην ομάδα 18, είναι πιθανό να μην είναι (τελικά) ευγενές αέριο, όπως τα υπόλοιπα της χημικά στοιχεία της Ομάδας 18. Τυπικά θεωρήθηκε ότι είναι ένα αέριο, αλλά τώρα προβλέφθηκε ότι είναι στερεό, υπό κανονικές συνθήκες, εξαιτίας των σχετικιστικών φαινομένων.

Ορισμένοι αναμένουν το ογκανέσσιο να έχει παρόμοιες φυσικές και χημικές ιδιότητες με τα υπόλοιπα μέλη της ομάδας του, πιο στενή ομοιότητα με το ευγενές αέριο που βρίσκεται από πάνω του στον περιοδικό πίνακα, δηλαδή το ραδόνιο. Ακολουθώντας την περιοδική τάση, το ογκανέσσιο αναμένεται να είναι ελαφρώς πιο δραστικό από το ραδόνιο. Ωστόσο, θεωρητικοί υπολογισμοί έχουν δείξει ότι θα μπορούσε να είναι τόσο δραστικό, έτσι ώστε πιθανώς να μην μπορεί να θεωρηθεί ευγενές αέριο.

Πέραν του ότι μπορεί να είναι πολύ πιο δραστικό από το ραδόνιο και ο λόγος για την εμφανή αύξηση της χημικής δραστικότητας σε σχέση με το ραδόνιο είναι μία ενεργητική αποσταθεροποίηση και μία ακτινική διαστολή του τελευταίου κατεχόμενου 7b υποφλοιού.

Επίσης, έχει υπολογιστεί ότι το ογκανέσσιο, σε αντίθεση με άλλα ευγενή αέρια, δεσμεύει ένα ηλεκτρόνιο με την απελευθέρωση της ενέργειας ή με άλλα λόγια, εμφανίζει θετική ηλεκτρονκή συγγένεια.

Ακόμη και δεδομένων των μεγάλων αβεβαιοτήτων των υπολογισμών, φαίνεται εξαιρετικά απίθανο το ογκανέσσιο να είναι αέριο υπό κανονικές συνθήκες, καθώς το υγρό φάσμα των άλλων αερίων είναι πολύ περιορισμένο, μεταξύ 2 και 9 Kelvin, οπότε το στοιχείο αυτό πρέπει να είναι στερεό υπό κανονικές συνθήκες. Αν το ογκανέσσιο σχηματίζει αέριο κάτω από τυπικές συνθήκες, ωστόσο, θα ήταν ένα από τις πυκνότερες αέριες ουσίες υπό κανονικές συνθήκες (ακόμη και αν είναι μονοατομικό όπως και τα άλλα ευγενή αέρια).

Λόγω της τεράστιας πόλωσής του, το ογκανέσσιο αναμένεται να έχει μια αφύσικα χαμηλή ενέργεια ιονισμού (παρόμοια με εκείνη του μολύβδου, η οποία είναι 70% περισσότερη από αυτήν του ραδονίου και σημαντικά μικρότερη από εκείνη του φλεροβίου και μια τυπική κατάσταση συμπυκνωμένης φάσης.

Physical Review Letters και Wikipedia
πηγή
[/content]
[content title="3ον - Ερασιτέχνης αστρονόμος φωτογράφισε τυχαία το αρχικό φως από μια έκρηξη σούπερ-νόβα"]
Ερασιτέχνης αστρονόμος φωτογράφισε τυχαία το αρχικό φως από μια έκρηξη σούπερ-νόβα


Εδώ είναι η σουπερνόβα (SN) 2016gkg στον γαλαξία NGC 613. Οι αστρονόμοι του Πανεπιστημίου στη Santa Cruz κατάφεραν να τραβήξουν αυτήν την έγχρωμη εικόνα στις 18 Φεβρουαρίου 2017 με το τηλεσκόπιο Swope 1 μέτρων

Ένας ερασιτέχνης αστρονόμος -ο οποίος θα μπορούσε να θεωρηθεί ο πιο τυχερός φωτογράφος στον κόσμο- φωτογράφισε τυχαία το φευγαλέο πρώτο φως από την έκρηξη ενός άστρου, δηλαδή την αρχή μιας σούπερ-νόβα. Είναι η πρώτη φορά που κάποιος καταγράφει το πρώτο-πρώτο οπτικό φως από μια τέτοια έκρηξη υπερκαινοφανούς αστέρα.

Οι εκρήξεις σούπερ-νόβα δεν είναι σπάνιες, αλλά επειδή συμβαίνουν τυχαία και απρόβλεπτα, είναι τρομερά δύσκολο να τις φωτογραφίσει κανείς στο ξεκίνημά τους. Το νωρίτερο έως τώρα που οι επαγγελματίες αστρονόμοι είχαν δει μια έκρηξη σούπερ-νόβα, ήταν τρεις ώρες μετά το ξεκίνημά της. Αλλά τώρα ένας ερασιτέχνης τους έβαλε τα γυαλιά.

Ο κλειδαράς στο επάγγελμα Βίκτορ Μπούσο από το Ροζάριο της Αργεντινής, ο οποίος δοκίμαζε στο σπίτι του τη νέα κάμερα στο ερασιτεχνικό τηλεσκόπιό του διαμέτρου 41 εκατοστών, είχε την φοβερή τύχη -χωρίς καν να το συνειδητοποιήσει- να τραβήξει εικόνες από την έκρηξη ενός άστρου στο σπειροειδή γαλαξία NGC 613, σε απόσταση περίπου 85 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Όταν ανέλυσε αργότερα τις διαδοχικές εικόνες που είχε τραβήξει σε διάστημα 90 λεπτών, πρόσεξε σε μερικές από αυτές μια ιδιαίτερη λάμψη φωτός στον ουρανό. Ενημέρωσε αμέσως τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση και προσέγγισε επαγγελματίες αστρονόμους για να την εξηγήσουν.

Αρκετά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια στράφηκαν στο σημείο εκείνο του ουρανού και επιβεβαίωσαν ότι επρόκειτο για μια έκρηξη σούπερ-νόβα τύπου ΙΙb ενός άστρου με αρχική μάζα 20 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου μας.

Ακολούθησε επί μήνες η παρατήρηση του φαινομένου (γνωστού πλέον ως SN 2016gkg) από αστεροσκοπεία όλου του κόσμου και τελικά, με επικεφαλής τη Melina Bersten του Ινστιτούτου Αστροφυσικής της Λα Πλάτα της Αργεντινής, οι ερευνητές έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature».

Οι φωτογραφίες του Buso παρέχουν τις πρώτες εμπειρικές παρατηρήσεις της συμπεριφοράς μιας σούπερ-νόβα στο αρχικό στάδιό της, κάτι το οποίο έως τώρα οι αστροφυσικοί γνώριζαν μόνο θεωρητικά. Οι αστρονόμοι υπολόγισαν ότι η πιθανότητα του Ρούσο να «πιάσει» το πρώτο φως της σούπερ-νόβα ήταν ανάμεσα σε μία στα δέκα εκατομμύρια και μία στα 100 εκατομμύρια.

«Είναι σαν να κερδίζεις το κοσμικό λαχείο» όπως είπε χαρακτηριστικά ο αστρονόμος Alex Filippenko του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Μπέρκλεϊ, ο οποίος έκανε λόγο για «ένα εντυπωσιακό παράδειγμα της συνεργασίας μεταξύ ερασιτεχνών και επαγγελματιών αστρονόμων. Οι επαγγελματίες αστρονόμοι ψάχνουν εδώ και πολύ καιρό για να δουν ένα τέτοιο συμβάν, τις πρώτες στιγμές από την έκρηξη ενός άστρου».

Όπως πρόσθεσε ο Buso, «όταν μετά τη δουλειά μου ξενυχτάω παρατηρώντας τον ουρανό, πολλές φορές αναρωτιέμαι ‘γιατί το κάνω αυτό’. Τώρα έχω βρει την απάντηση!».

Η πιο μακρινή και αρχαία έκρηξη σούπερ-νόβα

Σχεδόν ταυτόχρονα, μια άλλη ομάδα αστρονόμων, με επικεφαλής τον Μάθιου Σμιθ του βρετανικού Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστροφυσικής «The Astrophysical Journal», ανακοίνωσαν ότι παρατήρησαν την πιο μακρινή και αρχαία έκρηξη σούπερ-νόβα, σε απόσταση 10,5 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Η πανίσχυρη έκρηξη, γνωστή ως «υπέρλαμπρη σούπερ-νόβα» ή «υπερ-νόβα», είναι η πιο μακρινή στο χώρο και στο χρόνο που έχει ποτέ ανιχνευθεί (το σύμπαν δημιουργήθηκε πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια).

Οι πρώτες υπερ-νόβα, που αποτελούν ακραίες περιπτώσεις σούπερ-νόβα, είχαν παρατηρηθεί πριν περίπου μια δεκαετία.

Η νέα υπερ-νόβα, που ονομάσθηκε DES16C2nm, εντοπίσθηκε αρχικά από την ερευνητική κοινοπραξία μελέτης της σκοτεινής ενέργειας Dark Energy Survey (DES) και στη συνέχεια επιβεβαιώθηκε από τηλεσκόπια στη Χιλή και στη Χαβάη.

ΑΠΕ
[/content]


Μια νέα τεχνική για τη μέτρηση της μάζας των γαλαξιών εφαρμόστηκε στον πλησιέστερο γαλαξιακό μας γείτονα – και διαπιστώθηκε ότι ο γαλαξίας της Ανδρομέδας έχει περίπου το ίδιο μέγεθος με τον Γαλαξία μας και δεν είναι δύο με τρεις φορές μεγαλύτερος, όπως είχε προηγουμένως θεωρηθεί. Αυτό σημαίνει ότι όταν οι δύο γαλαξίες συγχωνευθούν σε περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, ο Γαλαξίας μας δεν θα απορροφηθεί πλήρως από τον γαλαξία της Ανδρομέδας, όπως πρότειναν προηγούμενα μοντέλα.

Η επιστημονική ομάδα, με επικεφαλής τον αστροφυσικό Prajwal Kafle στο Πανεπιστήμιο του Σύδνεϋ, διαπίστωσε ότι η μάζα του γαλαξία Ανδρομέδα (γνωστός και ως Μ31) είναι περίπου 800 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου μας. Φυσικά είναι πολύ δύσκολο να μετρήσουμε τις διαστάσεις του δικού μας Γαλαξία από το εσωτερικό του, αλλά οι αστρονόμοι κατάφεραν να υπολογίσουν τη μάζα τους – περίπου 800 δισεκατομμύρια έως 1,2 τρισεκατομμύρια ηλιακές μάζες, ανέφεραν οι ερευνητές στην εργασία τους.
[next]
Αυτή η ανακάλυψη βάζει τους δύο γαλαξίες, που απέχουν περίπου 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός, στο ίδιο περίπου μέγεθος. Ο Γαλαξίας μας και η Ανδρομέδα είναι οι δύο μεγαλύτεροι στην Τοπική Ομάδα, μια συλλογή περισσότερων από 30 γαλαξιών που εκτείνεται σε περίπου 10 εκατομμύρια έτη φωτός.

«Το αποτέλεσμα αυτό μεταμορφώνει εντελώς την αντίληψή μας για την τοπική ομάδα. Είχαμε σκεφτεί ότι υπήρχε ένας μεγαλύτερος γαλαξίας (με διπλάσιο έως τριπλάσιο μέγεθος σε σχέση με τον δικό μας Γαλαξία ) και ο δικός μας Γαλαξίας να είναι είναι λίγο μικρότερος αλλά αυτό το σενάριο έχει αλλάξει εντελώς”, δήλωσε ο Kafle .

Η νέα μέτρηση λήφθηκε με μια τεχνική που υπολογίζει την ταχύτητα που απαιτείται για να ξεφύγει από τη βαρυτική έλξη ενός γαλαξία δηλαδή την ταχύτητα διαφυγής του.

«Όταν ένας πύραυλος εκτοξεύεται στο διάστημα, εκτοξεύεται με ταχύτητα 11 χλμ / δευτερόλεπτα για να ξεπεράσει τη βαρυτική έλξη της Γης», εξήγησε ο Kafle . «Ο Γαλαξίας μας είναι πάνω από ένα τρισεκατομμύριο φορές βαρύτερος από τον μικροσκοπικό μας πλανήτη τη Γη, έτσι για να αποφύγουμε την βαρυτική έλξη πρέπει να ξεκινήσουμε με μία ταχύτητα 550km / s».

Η ομάδα αυτή χρησιμοποίησε την κίνηση πλανητικών νεφελωμάτων υψηλής ταχύτητας μέσα στον γαλαξία της Ανδρομέδας για να υπολογίσει την ταχύτητα διαφυγής του γαλαξία αυτού και έφτασε σε μια ταχύτητα περίπου 470 ± 40 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο.
[next]
Ο Kafle χρησιμοποίησε λοιπόν μια παρόμοια τεχνική για να καθορίσει τη μάζα του Γαλαξία το 2014 . Επίσης, διαπίστωσε ότι ο Γαλαξίας μας περιέχει λιγότερο σκοτεινή ύλη από ό, τι είχε προηγουμένως θεωρηθεί – ένα αποτέλεσμα το οποίο έχει βρει και για την Ανδρομέδα με τη νέα του έρευνα.

«Μελετώντας τις τροχιές των άστρων υψηλής ταχύτητας, ανακαλύψαμε ότι αυτός ο γαλαξίας έχει πολύ λιγότερη σκοτεινή ύλη από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως και μόνο το ένα τρίτο αυτού που αποκαλύφθηκε σε προηγούμενες παρατηρήσεις» , δήλωσε .

Το αποτέλεσμα σημαίνει ότι ίσως χρειαστούμε νέες προσομοιώσεις για να καταλάβουμε τι μπορεί να συμβεί όταν οι δύο γαλαξίες συγχωνευτούν αναπόφευκτα.

Όμως αυτό σημαίνει, επίσης, ότι έχουμε έναν νέο τρόπο συλλογής δεδομένων για το σύμπαν μας.

Η μελέτη πρόκειται να δημοσιευθεί στο επιστημονικό έντυπο Monthly Notices της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας .

Πηγή

Ο HXMM01 θα χαθεί τόσο γρήγορα όσο σχηματίστηκε, πέφτοντας θύμα της ίδιας της κατακλυσμικής του γέννησης, δεδομένου ότι όταν οι δύο αρχικοί γαλαξίες συγκρούστηκαν, κατανάλωσαν τεράστιες ποσότητες υδρογόνου, αδειάζοντας αυτή τη γωνιά του σύμπαντος από το αέριο που σχηματίζει τα αστέρια.

Μελέτη του Πανεπιστημίου Ιρβάιν στην Καλιφόρνια


Δύο νεαροί γαλαξίες που συγκρούστηκαν πριν από έντεκα δισεκατομμύρια χρόνια σχηματίζουν τώρα με υψηλή ταχύτητα ένα τεράστιο γαλαξία περίπου 10 φορές το μέγεθος του δικού μας, σύμφωνα με μελέτη του Πανεπιστημίου Ιρβάιν στην Καλιφόρνια.

Η καταγραφή της δημιουργίας αυτού του τύπου μεγάλων, βραχύβιων σωμάτων είναι εξαιρετικά σπάνια, και σύμφωνα με τους επιστήμονες αποτελεί το ισοδύναμο της ανακάλυψης του συνδετικού κρίκου μεταξύ των φτερωτών δεινόσαυρων και των πρώτων πτηνών. Οι παρατηρήσεις έγιναν κυρίως από το ισχυρό διαστημικό τηλεσκόπιο Herschel με βοήθεια από διάφορα παρατηρητήρια στη Γη. Ο νέος μεγα-γαλαξίας, που ονομάστηκε HXMM01, «είναι η πιο λαμπρή, πιο φωτεινή και πιο πλούσια σε φυσικό αέριο συγχώνευση γαλαξίων που έχει παρατηρηθεί ποτέ», δήλωσαν οι ερευνητές.

Ο γαλαξίας HXMM01

Ο HXMM01 θα χαθεί τόσο γρήγορα όσο σχηματίστηκε, πέφτοντας θύμα της ίδιας της κατακλυσμικής του γέννησης, δεδομένου ότι όταν οι δύο αρχικοί γαλαξίες συγκρούστηκαν, κατανάλωσαν τεράστιες ποσότητες υδρογόνου, αδειάζοντας αυτή τη γωνιά του σύμπαντος από το αέριο που σχηματίζει τα αστέρια.

«Αυτοί οι γαλαξίες εισήλθαν σε ένα παροξυσμό που θα εξαντλήσει γρήγορα την παροχή «τροφίμων» για τα επόμενα εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια και θα οδηγήσει σε αργή πείνα το νέο γαλαξία για το υπόλοιπο της ζωής του», δήλωσε το μέλος της επιστημονικής ομάδας Χάι Φου, μεταδιδακτορικός ερευνητής του Πανεπιστημίου Ιρβάιν.

Η ανακάλυψη λύνει το αίνιγμα του πώς οι γιγαντιαίοι ελλειπτικοί γαλαξίες αναπτύχθηκαν γρήγορα στο πρώιμο σύμπαν και γιατί σταμάτησαν να παράγουν αστέρια αμέσως μετά. Άλλοι αστρονόμοι είχαν υποθέσει ότι γιγαντιαίες μαύρες τρύπες στο κέντρο των γαλαξιών φύσηξαν ισχυρούς ανέμους που απώθησαν το αέριο υδρογόνο. Ωστόσο ο κοσμολόγος Ασάνθα Κούρεϊ, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, δήλωσε ότι μαζί με τους συνεργάτες ανακάλυψαν οριστικές αποδείξεις πως οι κοσμικές συγχωνεύσεις και η προκύπτουσα εξαιρετικά αποδοτική κατανάλωση του αερίου προκάλεσαν τη γρήγορη εξάντλησή του.

«Η εύρεση αυτού του είδους γαλαξία είναι εξίσου σημαντική με την ανακάλυψη του αρχαιοπτέρυγος στην κατανόηση της εξέλιξης των δεινοσαύρων σε πτηνά, καθώς και οι δύο που αντιπροσωπεύουν μια κρίσιμη μεταβατική φάση», δήλωσε ο Φου.

Η αρχική παρατήρηση έγινε αναλύοντας δεδομένα από τους δεκάδες γαλαξίες που παρατηρεί το τηλεσκόπιο Herschel της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος, με σημαντική συνεισφορά από το εργαστήριο JPL της NASA στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια.

πηγή

[alert title="Ειδοποίηση:" icon="info-circle"]
Με πάτημα στ΄ αριστερά στον τίτλο, ανοίγει η ανάρτηση
[/alert]
[vtab]
[content title="1ον - Τρεις παράξενες ιδέες της φυσικής για τον χρόνο"]
Τρεις παράξενες ιδέες της φυσικής για τον χρόνο


Σύμφωνα με μερικές από τις τελευταίες θεωρίες της φυσικής, ο χρόνος δεν είναι ακριβώς αυτό που νομίζουμε ότι είναι. Στην πραγματικότητα, μπορεί να μην υπάρχει και καθόλου! Όταν οι καλύτερες επιστημονικές θεωρίες ακούγονται παράξενες, μπορούν τότε οι φιλόσοφοι να βοηθήσουν την επιστήμη να κατανοήσει καλύτερα το χρόνο;

Ο χρόνος μπορεί να κινηθεί προς τα πίσω

Φαίνεται προφανές ότι ορισμένα γεγονότα έχουν μια καθορισμένη σειρά – ένα φλιτζάνι με τσάι θα ψυχθεί σιγά-σιγά, ένα παγάκι θα λειώσει και ένα αυγό κτυπημένο δεν θα γίνει όπως πρώτα. Αντιλαμβανόμαστε λοιπόν αυτά τα γεγονότα ως επιδείξεις του χρόνου που ρέει προς τα εμπρός.

Σύμφωνα με τις καλύτερες θεωρίες της ύλης (κβαντική στατιστική μηχανική), το κτυπημένο αυγό είναι μία έκφραση της αυξανόμενης «εντροπίας» – μια τάση του σύμπαντος να πάει από την τάξη στην αταξία, την διαταραχή.

Αλλά η εντροπία μπορεί επίσης να μειωθεί, πράγμα που σημαίνει ότι το αυγό σας θα μπορούσε να επανασυναρμολογηθεί και ο χρόνος θα φαινόταν σαν να πηγαίνει προς τα πίσω.

Το γεγονός όμως είναι ότι η πιθανότητα να συμβεί αυτό είναι τόσο αστρονομικά μικρή – που θα πρέπει να περιμένετε περισσότερο από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, την τρέχουσα ηλικία του σύμπαντος – και γι αυτό δεν θα πρέπει να κρατάτε την αναπνοή σας περιμένοντας να συμβεί!

Δεν υπάρχει τέτοιο πράγμα σαν το απόλυτο ‘τώρα’

Το παρόν φαίνεται να είναι μια μοναδική, παγκοσμίως αποδεκτή χρονική στιγμή, εύκολα διακριτή από το παρελθόν και το μέλλον. Όμως είναι έτσι;

Φανταστείτε ότι βρισκόμαστε σε δύο πλοία αγκυροβολημένα λίγο μακριά από την ακτή ενός πυρηνικού σταθμού δοκιμών όταν σκάει η βόμβα και σημειώνουμε την ώρα. Όταν συγκρίνουμε τις σημειώσεις μας αργότερα, βλέπουμε ότι οι χρόνοι μας ταιριάζουν.

Αλλά αν εγώ ταξιδεύω προς την περιοχή ενώ εσείς απομακρύνεστε, τότε η θερμότητα και το φως που προέρχονται από την έκρηξη θα φτάσουν στη βάρκα μου ελαφρώς πριν από τη δική σας, επειδή κινούμαι για να την συναντήσω. Τώρα, όταν συγκρίνουμε τις σημειώσεις μας, θα διαφωνούμε: εγώ θα πω ότι συνέβη σε μια χρονική στιγμή και εσείς σε μια άλλη. Έτσι ποιος έχει δίκιο;

Ο Albert Einstein λέει και οι δύο. Στη θεωρία της σχετικότητας, το παρόν σου μπορεί να είναι το μέλλον μου, και το παρόν μου το παρελθόν σου. Ως αποτέλεσμα, ο χρόνος είναι σχετικός και το «τώρα» μπορεί να είναι διαφορετικό για όλους.

Η ιδέα ότι ο χρόνος μπορεί να κινηθεί προς τα πίσω ή ότι δεν υπάρχει τίποτα τέτοιο σαν το «τώρα» μπορεί να φαίνεται περίεργο, αλλά τουλάχιστον οι θεωρίες πίσω από αυτές τις ιδέες έχουν δοκιμαστεί.

Η τελευταία προσπάθεια των φυσικών να αναπτύξουν μια θεωρία των πάντων οδήγησε σε μια ακόμη πιο περίεργη – και αμφιλεγόμενη – έννοια ότι ο χρόνος μπορεί να μην υπάρχει καθόλου.

Ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση

Οι άνθρωποι είναι εμμονικοί με το χρόνο: η γλώσσα μας είναι γεμάτη με ατελείωτες μεταφορές και υπαινιγμούς με αυτόν. Συχνά απομακρύνουμε ότι νομίζουμε ότι είναι περίεργο, όπως ότι ο χρόνος δεν υπάρχει παρά είναι μια ψευδαίσθηση.

Οι λεγόμενες θεωρίες «κβαντικής βαρύτητας» προσπαθούν να φέρουν σε επαφή τις θεωρίες της κβαντικής μηχανικής και της σχετικότητας. Είναι ακόμα μία θεωρία σε εξέλιξη που μας δείχνουν ότι ο χρόνος δεν είναι ένα θεμελιώδες δομικό στοιχείο του φυσικού μας κόσμου.

Αντίθετα, λένε, πρόκειται για ένα «αναδυόμενο» φαινόμενο – κάτι που δεν έχει συλληφθεί ποτέ από τις εξισώσεις αλλά το οποίο συμβαίνει ούτως ή άλλως, όπως ο καιρός.

Η κατώτατη γραμμή είναι, αν πιστεύεται στην κβαντική βαρύτητα, ότι ο χρόνος δεν υπάρχει καθόλου.

Αλλά σύμφωνα με το θεωρητικό φυσικό Lee Smolin, ο οποίος γράφει για τη φιλοσοφία της φυσικής, η ιδέα του χρόνου ως ψευδαίσθηση είναι λάθος.

«Βασίζεται σε μία ψευδή παρέκκλιση ενός συστήματος μοντελοποίησης μικρών τμημάτων του σύμπαντος με το σύμπαν σαν όλον», δήλωσε ο Smolin σε μια διάλεξη του 2013 στο Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής Perimeter.

Σύμφωνα με τον φιλόσοφο Elay Shech, η φυσική έχει φτάσει σε ένα είδος «οδοφράγματος» όταν πρόκειται για την κατανόηση του χρόνου.

«Η κβαντομηχανική και η θεωρία της σχετικότητας δεν δουλεύουν καλά μαζί και οι περισσότερες από τις θεωρίες της κβαντικής βαρύτητας που έχουμε δεν έχουν δοκιμαστεί», λέει ο Elay Shech.

Και αυτό συμβαίνει όταν οι επιστήμονες πρέπει να ασχοληθούν με τη φιλοσοφία, σύμφωνα με τον Shech από το Πανεπιστήμιο στην Αλαμπάμα.

Ενώ οι επιστήμονες είναι καλοί στο να κάνουν πειράματα, οι φιλόσοφοι γυρίζουν πίσω και κοιτάζουν τη μεγάλη εικόνα.

Οι τελευταίοι διευκρινίζουν τι εννοούμε με τις διάφορες έννοιες – όπως ο χρόνος – και βοηθούν να σκεφτούμε εναλλακτικές εικόνες της πραγματικότητας που θα μπορούσαν να υποστηριχθούν από τις υπάρχουσες θεωρίες.

Σε έναν πεδίο όπως η κβαντική βαρύτητα, οι φιλόσοφοι μπορούν να δώσουν έναν δρόμο προς τα εμπρός δημιουργώντας χρήσιμες ερωτήσεις για τους επιστήμονες ώστε αυτοί να απαντήσουν, είπε ο Δρ Shech.

Πηγή[/content]
[content title="2ον - Είναι ο χρόνος πραγματικός;"]
Είναι ο χρόνος πραγματικός;


Ο Lee Smolin, που δουλεύει στο Ινστιτούτο Perimeter στο Οντάριο πάνω στην έρευνα της κβαντικής βαρύτητας βρόχων, μιας εναλλακτικής άποψης στη θεωρία χορδών με σκοπό την ενοποίηση των θεμελιωδών δυνάμεων στη Φύση, διαφοροποιείται από την κυριαρχούσα άποψη πως ο χρόνος είναι ένα ανθρώπινο κατασκεύασμα, μια οφθαλμαπάτη δηλαδή στην εικόνα που έχουμε για το σύμπαν.

Ο Smolin συγκαταλέγει μεν τον εαυτό του στους νατουραλιστές, εκείνους που πιστεύουν πως το Σύμπαν αποτελείται από πραγματικά και μόνο αντικείμενα τα οποία κυβερνούν φυσικοί νόμοι, προχωρά όμως στον καταμερισμό των νατουραλιστών σε δύο κατηγορίες που εξαρτώνται άμεσα από τη φύση του χρόνου.

Η πρώτη κατηγορία, την οποία ασπάζεται η πλειοψηφία των επιστημόνων, έχει τις ρίζες της στη φιλοσοφία των αρχαίων Ελλήνων και των Ατομιστών, με πρωτεργάτες το Δημόκριτο και το Λουκρήτιο, οι οποίοι υποστήριζαν πως η Φύση δεν είναι τίποτε άλλο πέρα από άτομα που κινούνται στο κενό. Όλες οι αισθήσεις ή οι εμπειρίες που μπορεί να έχουμε, προκύπτουν από τον τρόπο που κινούνται και τοποθετούνται τα άτομα.

Η άποψη αυτή έχει εξελιχθεί στη σύγχρονη φυσική, παραμένει όμως κεντρική η πεποίθηση πως οι ιδιότητες των στοιχειωδών σωματιδίων είναι αμετάβλητες με το χρόνο. Όντως, στο Τυπικό Μοντέλο, τα στοιχειώδη σωματίδια κινούνται σε έναν αμετάβλητο υπόβαθρο με αμετάβλητες ιδιότητες. Σύμφωνα με αυτή την κατηγορία λοιπόν, όλα τα άλλα πέρα από τα σωματίδια και το κενό είναι δευτερεύοντα, ή αλλιώς προκύπτουν από αυτά.

Ο Smolin προχωρά στον ορισμό μιας δεύτερης κατηγορίας νατουραλιστών, η οποία διαφοροποιείται σε ένα μονάχα ζήτημα, φέρνοντας το χρόνο σε κεντρική θέση. Σύμφωνα με αυτόν, οι νόμοι του Σύμπαντος δεν μπορούν να θεωρηθούν αιώνιοι, ή αμετάβλητοι με το χρόνο. Κι αυτό διότι οποιαδήποτε εξήγηση δίνουμε για το τι συμβαίνει, είναι άμεσα συνδεδεμένη με το πώς κάτι εξελίσσεται στο χρόνο.

Έτσι, νόμοι που δεν εξαρτώνται από το χρόνο δεν έχουν νόημα, και αυτός είναι ο λόγος που η σύγχρονη φυσική αντιμετωπίζει μια βαθιά κρίση. Καταλήγει λοιπόν πως ο χρόνος είναι πραγματικός, και πως οι νόμοι της φύσης αλλάζουν κατά την πάροδό του.


Απόσπασμα από τη διάλεξη του Lee Smolin στις 22/05/2013 στο Ινστιτούτο Φυσικής

Πάνω σε αυτές τις ιδέες στηρίζει τη θεωρία πως το Σύμπαν εξελίσσεται ακολουθώντας μια διαδικασία παρόμοια με αυτή της φυσικής επιλογής στη βιολογία, και πως νέα σύμπαντα μπορούν να γεννηθούν από μαύρες τρύπες. Αναγνωρίζοντας πως οι ιδέες του μπορούν να προκαλέσουν, εξήγησε πως έφτασε σε αυτήν την αλλαγή σκέψης, λέγοντας πως δε συμφωνεί με την ιδέα πως συμπεράσματα που προκύπτουν από τα πειράματα ενός εργαστηρίου μπορούν να γενικεύονται ώστε να περιγράφουν τη συμπεριφορά ολόκληρου του Σύμπαντος.
Πηγή[/content]
[content title="3ον - Φορητό ατομικό ρολόι που μετράει την βαρύτητα"]

Φορητό ατομικό ρολόι που μετράει την βαρύτητα


Σίγουρα όμως δε χωράει στα χέρια μας. Τα ατομικά ρολόγια είναι ικανά για τις πιο ακριβείς μετρήσεις που μπορεί να κάνει αυτή τη στιγμή η ανθρωπότητα και λόγω της περιπλοκότητάς τους η χρήση τους περιοριζόταν μόνο μέσα σε εργαστήρια. Για πρώτη φορά επιστήμονες από το Physikalisch-Technische Bundesanstal της Γερμανίας κατάφεραν να κατασκευάσουν μία φορητή έκδοση της συσκευής.

Οι τεχνολογίες που ενσωματώνουν τα ατομικά ρολόγια είναι πραγματικά εξωφρενικές. Παρακολουθούν και καταγράφουν τις τακτικές ταλαντώσεις ατόμων που βρίσκονται εγκλωβισμένα μέσα σε ένα πλέγμα από lasers για να κάνουν την πιο ακριβή καταγραφή του χρόνου, με ακρίβεια μέχρι και το 18ο δεκαδικό ψηφίο. Το πιο ακριβές ατομικό ρολόι που έχει κατασκευαστεί μέχρι σήμερα χρησιμοποιεί άτομα στροντίου ψυγμένα σχεδόν μέχρι το απόλυτο μηδέν και δε χάνει ούτε ένα δευτερόλεπτο για 15 δισεκατομμύρια χρόνια.

Το νέο φορητό ατομικό ρολόι μπορεί να μην είναι τόσο ακριβές όπως τα υπόλοιπα, μιας και έχει μια πιθανότητα λάθους ίση με 7.4 × 10−17, παρόλα αυτά είναι αρκετά ακριβές έτσι ώστε να μετράει την βαρυτική ερυθρή μετατόπιση. Επί της ουσίας η συσκευή μετράει την διαστολή του χρόνου που συμβαίνει εξαιτίας κάποιου βαρυτικού πεδίου.

Οι ομάδα των επιστημόνων τοποθέτησε το ατομικό της ρολόι σε ένα container, το οποίο είχε σταθερή θερμοκρασία και απέτρεπε δονήσεις, στο French Modane Underground Laboratory και σύγκριναν τις μετρήσεις τους με αυτές στο Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica του Τορίνο. Οι μετρήσεις ήταν συνεπείς μεταξύ τους, παρόλα αυτά όπως δήλωσαν οι επιστήμονες χρειάζεται ακόμη πολύ δουλειά για να λειτουργεί όπως πρέπει, πράγμα απολύτως φυσιολογικό για ένα τέτοιο πρωτοποριακό εγχείρημα. Αποδείχθηκε όμως πως κάτι τέτοιο είναι εφικτό, γεγονός που θα δώσει το έναυσμα για περαιτέρω έρευνες και δοκιμές προς αυτήν την κατεύθυνση.

Πηγή[/content]
[/vtab]

Μια μαύρη τρύπα είναι μια περιοχή στο διάστημα όπου η ελκτική βαρυτική δύναμη είναι τόσο ισχυρή ώστε το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από αυτήν. Η έντονη βαρύτητα συμβαίνει επειδή η ύλη έχει συμπιεστεί σε ένα μικροσκοπικό χώρο. Αυτή λοιπόν η συμπίεση μπορεί να λάβει χώρα στο τέλος της ζωής ενός άστρου. Ορισμένες δε μαύρες τρύπες οφείλονται στα νεκρά άστρα.. Κι επειδή δεν μπορεί να διαφύγει φως από αυτές, οι μαύρες τρύπες είναι αόρατες. Ωστόσο, τα διαστημικά τηλεσκόπια με ειδικά όργανα μπορούν να μας βοηθήσουν να βρούμε τις μαύρες τρύπες. Μπορούν να παρατηρήσουν τη συμπεριφορά του υλικού και των άστρων που είναι πολύ κοντά ε αυτές.

Τις μαύρες τρύπες τις συναντάμε σε διάφορα μεγέθη, αλλά υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι μαύρων οπών. Η μάζα και το μέγεθος της μαύρης τρύπας καθορίζουν το είδος της.

Οι μικρότερες είναι γνωστές ως αρχέγονες μαύρες τρύπες. Οι αστροφυσικοί πιστεύουν ότι αυτός ο τύπος μαύρης τρύπας είναι τόσο μικρός όσο ένα άτομο, αλλά με τη μάζα ενός μεγάλου βουνού. Ο πιο συνηθισμένος τύπος μεσαίων μαύρων οπών ονομάζεται «αστρική». Η μάζα μιας αστρικής μαύρης τρύπας μπορεί να είναι έως 20 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του ήλιου και μπορεί να χωρέσει μέσα σε μια μπάλα με διάμετρο περίπου 20 χιλιόμετρα. Δεκάδες μαύρες τρύπες με τέτοια αστρική μάζα μπορεί να υπάρχουν μέσα στον Γαλαξία μας.

Οι μεγαλύτερες μαύρες τρύπες ονομάζονται «υπερβαρέες». Έχουν μάζα περισσότερη από 1 εκατομμύριο ήλιους με διάμετρο περίπου στο μέγεθος του ηλιακού συστήματος. Τα επιστημονικά στοιχεία δείχνουν ότι κάθε μεγάλος γαλαξίας περιέχει μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα στο κέντρο του. Η υπερβαρέα μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία ονομάζεται Τοξότης Α. Έχει μάζα ίση με περίπου 4 εκατομμύρια ήλιους και ταιριάζει μέσα σε μια μπάλα με διάμετρο ίσο σχεδόν με το μέγεθος του ήλιου.



Όταν ένα αστέρι περιπλανιέται πολύ κοντά σε μια μαύρη τρύπα, οι έντονες παλιρροιακές δυνάμεις τεμαχίζουν το αστέρι. Σε αυτά τα γεγονότα, που ονομάζονται «παλιρροιακές διαταραχές», μερικά από τα αστρικά συντρίμμια πέφτουν προς το διάστημα έξω με μεγάλη ταχύτητα, ενώ τα υπόλοιπα πέφτουν προς τη μαύρη τρύπα. Αυτό προκαλεί μια ξεχωριστή εκπομπή ακτίνων Χ που μπορεί να διαρκέσει μερικά χρόνια. Τα παρατηρητήρια ακτίνων X, Chandra, Swift και XMM-Newton συνέλεξαν διάφορα κομμάτια αυτού του αστρονομικού παζλ σε μια εκδήλωση αναταραχής – που ονομάζεται ASASSN-14li – τον Νοέμβριο του 2014. Το γεγονός αυτό συνέβη κοντά σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που υπολογίζεται ότι ζυγίζει λίγα εκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου στο κέντρο του PGC 043234, ενός γαλαξία που βρίσκεται περίπου 290 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Οι αστρονόμοι ελπίζουν να βρουν περισσότερα γεγονότα, όπως το ASASSN-14li, για να δοκιμάσουν θεωρητικά μοντέλα σχετικά με τον τρόπο που οι μαύρες τρύπες επηρεάζουν το περιβάλλον τους. Κατά τη διάρκεια του γεγονότος της παλίρροιας, κομμάτια σαν νήματα, που περιέχουν μεγάλο μέρος της μάζας του αστεριού, πέφτουν προς τη μαύρη τρύπα. Τελικά αυτές οι αέριες ίνες συσσωματώνονται μέσα σε έναν ομαλό, ζεστό δίσκο που λάμπει φωτεινά στις ακτίνες Χ. Καθώς ο δίσκος σχηματίζεται, η κεντρική του περιοχή θερμαίνεται πάρα πολύ, πράγμα που οδηγεί μια ροή υλικού, που ονομάζεται άνεμος, μακριά από το δίσκο.

Πώς σχηματίζονται οι μαύρες τρύπες;

Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες πιστεύεται ότι έχουν σχηματιστεί στο πρώιμο σύμπαν, λίγο μετά το Big Bang. Οι αστρικές μαύρες τρύπες από την άλλη σχηματίζονται όταν το κέντρο ενός πολύ μεγάλου βάρους αστέρα καταρρέει μέσα στον εαυτό του. Αυτή η κατάρρευση προκαλεί επίσης μία υπερκαινοφανή έκρηξη, ενώ ένα μέρος του υλικού του αστέρα ξεχύνεται στο διάστημα.

Οι αστροφυσικοί πιστεύουν ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σχηματίζονται ταυτόχρονα με τον γαλαξία που βρίσκονται. Το μέγεθος της υπερβαρέας μαύρης τρύπας σχετίζεται με το μέγεθος και τη μάζα του γαλαξία που βρίσκεται.

Κι αφού οι μαύρες τρύπες είναι «μαύρες», πώς γνωρίζουν την παρουσία του οι επιστήμονες ότι είναι εκεί;

Μια μαύρη τρύπα δεν μπορεί να ειδωθεί λόγω της έντονης βαρύτητας που έλκει όλο το φως στο κέντρο της μαύρης τρύπας. Ωστόσο, οι επιστήμονες μπορούν να δουν τα αποτελέσματα της έντονης βαρύτητάς τους πάνω στα αστέρια και τα αέρια γύρω από αυτήν. Εάν ένα αστέρι περιστρέφεται γύρω από ένα συγκεκριμένο σημείο στο διάστημα, οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν την κίνηση του αστέρα για να μάθουν αν περιστρέφεται γύρω από μια μαύρη τρύπα.

Όταν μια μαύρη τρύπα και ένα άστρο περιστρέφονται πολύ κοντά, δημιουργείται ακτινοβολία υψηλής ενέργειας, ενώ τα επιστημονικά όργανα μπορούν να δουν αυτό το φως υψηλής ενέργειας. Η βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας μπορεί μερικές φορές να είναι αρκετά δυνατή ώστε να απορροφήσει τα εξωτερικά αέρια στρώματα του αστέρα και να αναπτύξει ένα δίσκο γύρω από αυτήν, που ονομάζεται δίσκος συσσώρευσης ή προσαύξησης. Καθώς το αέριο από τον δίσκο συσσώρευσης κατευθύνεται σπειροειδώς προς τη μαύρη τρύπα, το αέριο θερμαίνεται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και απελευθερώνει ακτίνες Χ προς όλες τις κατευθύνσεις. Τα τηλεσκόπια της NASA μετρούν το φως των ακτίνων Χ. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν αυτές τις πληροφορίες για να μάθουν περισσότερα σχετικά με τις ιδιότητες μιας μαύρης τρύπας.

Θα μπορούσε μια μαύρη τρύπα να καταστρέψει τη γη;

Οι μαύρες τρύπες δεν περιπλανούνται τριγύρω μόνες τους στο σύμπαν, και καταπίνουν τυχαία τους κόσμους. Ακολουθούν τους νόμους της βαρύτητας όπως και άλλα αντικείμενα στο διάστημα. Η τροχιά μιας μαύρης τρύπας θα πρέπει να είναι πολύ κοντά στο ηλιακό σύστημα για να επηρεάσει τη Γη, κάτι που δεν είναι πιθανό. Εάν μια μαύρη τρύπα με την ίδια μάζα με τον ήλιο αντικαταστήσει τον ήλιο, τότε η Γη δεν θα πέσει μέσα. Η μαύρη τρύπα με την ίδια μάζα με τον ήλιο θα είχε την ίδια βαρύτητα με τον ήλιο. Οπότε οι πλανήτες θα περιστρέφονταν γύρω από τη μαύρη τρύπα, όπως περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο τώρα.

Ο ήλιος μας θα μετατραπεί ποτέ σε μια μαύρη τρύπα;

Ο ήλιος δεν έχει αρκετή μάζα για να καταρρεύσει σε μια μαύρη τρύπα. Σε δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο ήλιος βρίσκεται στο τέλος της ζωής του, θα γίνει ένα ερυθρό γιγαντιαίο αστέρι. Στη συνέχεια, όταν έχει χρησιμοποιήσει (κάψει) το τελευταίο από τα καύσιμα του, θα εκτοξεύσει τα εξωτερικά του στρώματα και θα μετατραπεί σε ένα λαμπερό δακτύλιο αερίου που ονομάζεται πλανητικό νεφέλωμα. Τέλος, όλα όσα θα μείνουν από τον ήλιο θα είναι ένα αστέρι ψυχρού λευκού νάνου.

Πώς μελετά η NASA τις μαύρες τρύπες;

Η NASA μαθαίνει για μαύρες τρύπες χρησιμοποιώντας διαστημικά σκάφη όπως το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra, το δορυφόρο Swift και το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων-γ Fermi. Το Fermi ξεκίνησε το 2008 και παρατηρεί τις ακτίνες γάμμα – την πιο ενεργητική μορφή φωτός – σε αναζήτηση υπερβαρέων μαύρων οπών και άλλων αστρονομικών φαινομένων. Τα διαστημικά σκάφη, όπως αυτά βοηθούν τους επιστήμονες, να απαντούν σε ερωτήσεις σχετικά με την προέλευση, την εξέλιξη και τη μοίρα του σύμπαντος.

NASA
πηγή: physics

Ο Άλφα Κενταύρου είναι ο λαμπρότερος αστέρας στον αστερισμό του Κενταύρου, στο νότιο ημισφαίριο και είναι δυαδικό σύστημα, αποτελείται δηλαδή από δύο άστρα. Πρόκειται για το εγγύτερο αστρικό σύστημα στον Ήλιο, απέχοντας περίπου 4 έτη φωτός από εμάς. Οι δύο κύριοι αστέρες του αστρικού συστήματος εμφανίζονται ως ενιαίο άστρο με γυμνό μάτι, διακρίνονται όμως ως δύο ξεχωριστά αστρικά σώματα μόνο με παρατήρηση μέσω τηλεσκοπίου. Οι αστέρες αυτοί, με τις ονομασίες «Άλφα Κενταύρου Α» και «Άλφα Κενταύρου Β», βρίσκονται σε στενή τροχιά μεταξύ τους.


Το σύστημα του Άλφα του Κενταύρου και στο βάθος ο Ήλιος μας. Στο γειτονικό μας αστρικό σύστημα υπάρχουν πολλοί πλανήτες και μάλιστα κάποιοι από αυτούς έχουν κοινά χαρακτηριστικά με αυτά της Γης

Εκτός από τους αστέρες αυτούς, εμφανίζεται σε σχετικά απομακρυσμένη απόσταση και ένας τρίτος, ο λεγόμενος «Eγγύτατος του Κενταύρου» ο όποιος λόγω του μικρού μεγέθους του δεν είναι εμφανής με γυμνό μάτι. Το άστρο ονομάστηκε έτσι επειδή, από τα τρία άστρα, αυτό βρίσκεται οριακά πιο κοντά στην Γη.

Οι συνολικά τρεις αστέρες αποτελούν το αστρικό σύστημα του Άλφα Κενταύρου, αν και δεν έχει αποδειχτεί με βεβαιότητα ότι υφίσταται κάποιο είδος ελλειπτικής τροχιάς μεταξύ του Εγγύτατου Κενταύρου με τους άλλους δύο κύριους αστέρες.


Καλλιτεχνική απεικόνιση για τις πρόσφατα ανιχνεύσιμες σκονισμένες ζώνες γύρω από τον πλησιέστερο γείτονα του ήλιου, τον ερυθρό νάνο Proxima Centauri και τον ενδεχομένως βραχώδη κόσμο του (πλανήτη).

Το 2012 ανακοινώθηκε ο εντοπισμός ενός πλανήτη να κινείται γύρω από τον Εγγύτατο του Κενταύρου αλλά τελικά διαπιστώθηκε ότι είχε γίνει λάθος εκτίμηση κάποιων παρατηρήσεων και ο συγκεκριμένος πλανήτης κατά πάσα πιθανότητα δεν υπάρχει. Όμως, τελικά το 2016 εντοπίστηκε τελικά στον Εγγύτατο του Κενταύρου ένας πλανήτης ο οποίος, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των ερευνητών, έχει μέγεθος συγκρίσιμο με της Γης. Ο πλανήτης αυτός είναι πιθανότατα βραχώδης, και επιπλέον βρίσκεται στη λεγόμενη κατοικήσιμη ζώνη, στην κατάλληλη απόσταση από το μητρικό του άστρο ώστε να διαθέτει στην επιφάνειά του υγρό νερό που είναι ο κρισιμότερος παράγοντας για την παρουσία της ζωής.

Οι προσομοιώσεις και διάφορες μελέτες που έχουν γίνει μέχρι στιγμής για το σύστημα τα δύο άστρα του δυαδικού συστήματος δείχνουν ότι είναι πολύ πιθανό να υπάρχουν εκεί μεγάλοι σαν τον Δία. Η παρουσία πολλών τέτοιων πλανητών, σύμφωνα με τα πλανητικά μοντέλα, δεν ευνοούν συνήθως την ύπαρξη πλανητών φιλικών στην ζωή.

Πριν από λίγα 24ωρα, ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου του Γέιλ παρουσίασαν μια μελέτη στην οποία αναφέρεται ότι στον Άλφα του Κενταύρου πιθανότατα δεν υπάρχουν μεγάλοι πλανήτες και, όπως αναφέρεται στην μελέτη, «είναι σχεδόν βέβαιο ότι στον Άλφα του Κενταύρου υπάρχουν βραχώδεις πλανήτες με μέγεθος παρόμοιο με αυτό της Γης».

Αν κάποιος από αυτούς τους πλανήτες βρίσκεται στην σωστή απόσταση από το μητρικό του άστρο, θα είναι και δυνητικά φιλόξενος στην ζωή. «Γνωρίζουμε ότι οι μικρού μεγέθους πλανήτες αποτελούν την πλειοψηφία των πλανητών στο Σύμπαν. Η μελέτη μας δείχνει ότι στα άστρα του δυαδικού συστήματος είναι πολύ πιθανό να υπάρχουν μικροί πλανήτες, οι οποίοι έχουν περάσει απαρατήρητοι από τις μέχρι τώρα παρατηρήσεις που γίνονται εκεί» αναφέρει η Debra Fischer, ειδικός στην αναζήτηση εξωπλανητών και επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.

Οι αποστολές

Έχει εκπονηθεί ένα ιδιαίτερα φιλόδοξο σχέδιο εξερεύνησης του Άλφα του Κενταύρου, το οποίο μάλιστα κέρδισε τη στήριξη του διάσημου θεωρητικού φυσικού και κοσμολόγου Στίβεν Χόκινγκ.

Το σχέδιο που χρηματοδοτείται σε μεγάλο βαθμό από τον εκκεντρικό ρώσο μεγιστάνα Yuri Milner, προβλέπει την εκτόξευση ενός σμήνους από μικρά σκάφη που θα χρησιμοποιούν τα λεγόμενα «ηλιακά ιστία». Αυτά τα σκάφη θα επιταχύνονται με δέσμες λέιζερ στο 20% της ταχύτητας του φωτός.

Αυτό θεωρητικώς τουλάχιστον θα επιτρέψει στα σκάφη να φτάσουν στον Άλφα του Κενταύρου σε λίγα χρόνια, αντί σε 30 χιλιετίες που θα απαιτούνταν με τις σημερινές τεχνολογίες. Αν λοιπόν φτάσουν αυτά τα σκάφη στον προορισμό τους, θα μάθουμε αν υπάρχει στην διαστημική μας γειτονιά κάποιος φιλόξενος για εμάς πλανήτης.

Πριν από λίγα 24ωρα, έγινε γνωστό ότι η NASA αποφάσισε να οργανώσει μια αποστολή εξερεύνησης στον Άλφα του Κενταύρου, η οποία όμως, σύμφωνα με τις πρώτες πληροφορίες, προορίζεται να πραγματοποιηθεί μετά το 2050.

Πηγή

Με κομμένη την ανάσα όλος ο επιστημονικός κόσμος αναμένει τις σημερινές ανακοινώσεις της ΝASA κατά την διάρκεια έκτακτης συνέντευξης Τύπου.

Σύμφωνα με ιστοσελίδες που ασχολούνται με θέματα του διαστήματος η NASA πρόκειται να ανακοινώσει μια σπουδαία εξέλιξη που θα σχετίζεται με την ανακάλυψη ενός μυστηριώδους, νέου πλανήτη.

Αν και πολύ λίγες πληροφορίες έχουν δοθεί ως τώρα στη δημοσιότητα για το τι ακριβώς θα ειπωθεί στη συνέντευξη Τύπου, οι ειδικοί εκτιμούν ότι θα σχετίζεται με την ανακάλυψη πλανήτη εκτός του ηλιακού μας συστήματος που εντόπισε το τηλεσκόπιο Κepler.

Πρόκειται για το διαστημικό τηλεσκόπιο που ξεκίνησε την αποστολή του το 2009, αναζητώντας αποδείξεις για την ύπαρξη εξωγήινης ζωής. Το τηλεσκόπιο έφερε την επανάσταση στη μελέτη των λεγόμενων εξωπλανητών, με την ανακάλυψη εκατοντάδων πλανητών που είναι σε τροχιά γύρω από μακρινά αστέρια όπως ο Ήλιος. Το πρώτο σκέλος της αποστολής του ολοκληρώθηκε το 2012, ωστόσο, τα αποτελέσματα ήταν τόσο εντυπωσιακά, που το 2014 χρηματοδοτήθηκε νέα, πολύ μεγαλύτερη αποστολή.

Yυπενθυμίζεται ότι ένα από τα σημαντικά ευρήματα του Kepler ήταν ένας εξωπλανήτης με μέγεθος παρόμοιο με αυτό της Γης, στον αστερισμό του Κύκνου.

Μέχρι στιγμής έχει εντοπίσει 4,034 πλανήτες, 2,335 εκ των οποίων αποτελούν εξωπλανήτες. Από αυτούς οι 30 είναι στο μέγεθος της γης και βρίσκονται στη λεγόμενη "κατοικήσιμη ζώνη", δηλαδή στην κατάλληλη απόσταση από το μητρικό άστρο τους για να έχουν νερό σε υγρή μορφή και άρα δυνητικά μπορούν να φιλοξενήσουν ζωή.

Συνολικά στη συνέντευξη τύπου θα συμμετέχουν 4 μηχανικοί και επιστήμονες. Πρόκειται για τους:
- Paul Hertz - επικεφαλής του τμήματος αστροφυσικής της NASA
- Christopher Shallue – μηχανικός λογισμικού στη Google
- Andrew Vanderburg – αστρονόμος και συνεργάτης της NASA
- Jessie Dotson – Ειδικό για το τηλεσκόπιο Kepler στο Silicon Valley

"Η ανακάλυψη έγινε από ερευνητές με την βοήθεια προγράμματος τεχνητής νοημοσύνης της Google, που επιτρέπει νέους τρόπους ανάλυσης των δεδομένων του τηλεσκόπιου", αναφέρει ένα σύντομο δελτίο τύπου που εκδόθηκε από τη NASA.

Πότε θα γίνουν οι ανακοινώσεις
Η έκτακτη συνέντευξη Τύπου της NASA θα πραγματοποιηθεί σήμερα στις 20.00 ώρα Ελλάδας και θα μεταδοθεί ζωντανά μέσα από την ιστοσελίδα της διαστημικής υπηρεσίας.

Διαβάστε και το: Η NASA και η Google ανακαλύπτουν τον εξωπλανήτη Kepler-90i στο «δεύτερο ηλιακό σύστημα» που μοιάζει με το δικό μας

Ηλιακό σύστημα αντίστοιχο με το δικό μας εντόπισε η NASA, όπως ανακοινώθηκε στην πολυαναμενόμενη συνέντευξη Τύπου της. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν νέο εξωπλανήτη σε τροχιά γύρω από το άστρο Kepler-90 – που μοιάζει με τον δικό μας ήλιο – κάτι που σημαίνει ότι το μακρινό αυτό ηλιακό σύστημα μοιάζει πολύ με το δικό μας.


Αυτό το γράφημα συγκρίνει το δικό μας ηλιακό σύστημα με το Kepler-90

Το άστρο και το σύστημα γύρω του ήταν ήδη γνωστά, όμως, με τη βοήθεια του προγράμματος τεχνητής νοημοσύνης με της Google, κατάφερε να εντοπίσει δύο ακόμη εξωπλανήτες.

Το μικρό, ψυχρό αστέρι Trappist-1, που απεικονίζεται εδώ, φιλοξενεί μια ομάδα πλανητών στο μέγεθος της Γης. Θα μπορούσαν να υπάρχουν πολλά τέτοια αστέρια σαν κι αυτό που αξίζει να μελετηθούν.

Οι ανακαλύψεις των πλανητών γύρω από μακρινά άστρα έχουν γίνει σχεδόν ρουτίνα. Αλλά η εξεύρεση επτά εξωπλανητών με μία μόνο παρατήρηση είναι κάτι το ιδιαίτερο. Τον Φεβρουάριο του 2017, μια ομάδα ερευνητών ανακοίνωσε ότι ένα μικρό ψυχρό αστέρι κάπου 39 έτη φωτός μακριά, το Trappist-1, φιλοξενεί εξωπλανήτες στο μέγεθος της Γης και ότι ακόμα τουλάχιστον τρεις θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν νερό σε υγρή μορφή.

Αυτοί οι κόσμοι έγιναν αμέσως κορυφαίες προτεραιότητες στην έρευνα για τη ζωή έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Και το Trappist-1 είναι στη κορυφαία λίστα όλων των αστρονόμων. Αλλά οι εξωπλανήτες αυτοί καθώς και το αμυδρό άστρο τους, έχουν επίσης τροφοδοτήσει μία μεγάλη συζήτηση για το τι κάνει έναν πλανήτη κατοικήσιμο.

Ο αστροφυσικός Michaël Gillon του Πανεπιστημίου της Λιέγης στο Βέλγιο και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν αυτή την οικογένεια των κόσμων, που είναι σε τροχιά γύρω από το υπέρψυχρο νάνο αστέρι, το Trappist-1, με το μικρό ομώνυμο τηλεσκόπιο στη Χιλή που χρησιμοποιείται για να ανακαλύψει εξωπλανήτες.

Η ομάδα του δίδυμου τηλεσκόπιου Trappist ανακοίνωσε για πρώτη φορά τον Μάιο του 2016 ότι το αστέρι αυτό είχε τρεις εύκρατους, βραχώδεις πλανήτες. Παρατηρούσε το σύστημα αυτό με το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer επί σχεδόν τρεις εβδομάδες και αποκαλύφθηκε έτσι ότι ο 3ος πλανήτης ήταν στην πραγματικότητα τέσσερις – όλα στο μέγεθος της Γης, και τρεις από αυτούς βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη του άστρου, δηλαδή στην περιοχή όπου οι θερμοκρασίες είναι κατάλληλες για να υπάρχει νερό σε υγρή μορφή στην επιφάνεια του πλανήτη. Ένας έβδομος πλανήτης συνελήφθη να διασχίζει το αστέρι, αν και άλλες παρατηρήσεις στη συνέχεια έδειξαν ότι είναι πάρα πολύ ψυχρός για τη ζωή όπως την ξέρουμε.

Ο αριθμός των κόσμων από μόνος του καθιστά το σύστημα Trappist-1 ένα καλό σημείο για να ψάξουμε για ζωή. Μια εξωγήινη παρατήρηση του ηλιακού μας συστήματος θα περιλάμβανε την Αφροδίτη, τη Γη και τον Άρη, που βρίσκονται όλοι στην κατοικήσιμη ζώνη. Αλλά μόνο ο ένας κατοικείται. Το γεγονός ότι η Trappist-1 έχει τόσες πολλές επιλογές αυξάνει τις πιθανότητες ότι το σύστημα αυτό φιλοξενεί ζωή.

Το υπέρψυχρο νάνο άστρο Trappist-1 έχει κάψει αργά-αργά τα πυρηνικά του καύσιμα, και μπορεί να ζήσει έτσι για πολλά δισεκατομμύρια χρόνια, δίνοντας έτσι σε κάθε τυχόν ζωή στους πλανήτες ένα μεγάλο χρονικό διάστημα για να αναπτυχθεί και να εξελιχθεί. στην κατοικήσιμη ζώνη Αυτό το αστέρι είναι επίσης απίστευτα εύκολο προς παρατήρηση, προσφέροντας στους αστρονόμους πολλές ευκαιρίες για να παρατηρήσουν τους πλανήτες σε τροχιά γύρω από το αστέρι τους.


Κάνοντας κύκλους: Ο εξωτερικός πλανήτης γύρω από το TRAPPIST-1 ολοκληρώνει την τροχιά του (σε χρώμα ματζέντα) σε περίπου 19 ημέρες. Τα άλλα χρώματα δείχνουν τις τροχιές των άλλων έξι πλανητών.

Οι τρεις πλανήτες στην κατοικήσιμη ζώνη περνούν μπροστά από το αστέρι κάθε 6.10, 9.21 και 12,35 ημέρες. Αν δύο ή περισσότεροι αποδειχθεί ότι είναι κατοικήσιμοι, τότε θα μπορούσε να μοιραστούν τη ζωή μεταξύ τους, είτε με τους μετεωρίτες ή με σκόπιμα διαστημικά ταξίδια εξελιγμένων πολιτισμών.

Στο μέλλον τα διαστημικά παρατηρητήρια θα είναι σε θέση να δουν το φως των άστρων να φιλτράρονται μέσα από τις τυχόν ατμόσφαιρες των πλανητών.Οι ερευνητές ψάχνουν για σημάδια διαφυγής υδρογόνου, ένα σήμα που σε μια ατμόσφαιρα θα μπορούσε να υπάρχει.

Αλλά οι υπερψυχροι νάνοι έχουν την τάση να εκπέμπουν συχνά, ισχυρές αστρικές εκλάμψεις, που θα μπορούσαν να ξεσχίσουν την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, απειλώντας κάθε δυνατότητα για τη ζωή. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler, που ψάχνει για πλανήτες, παρακολούθησε πρόσφατα τον Trappist-1 επί 80 ημέρες και είδε ότι είχε εκπέμψει έντονες εκλάμψεις 42 φορές. Μία από αυτές τις εκλάμψεις ήταν τόσο ισχυρή όσο αυτή που έγινε στη Γη το 1859, μεταξύ των ισχυρότερων γεωμαγνητικών καταιγίδων που έχει παρατηρηθεί ποτέ.

Αλλά υπάρχουν και άλλα ελπιδοφόρα συστήματα. Πρόσφατα, ένα παρόμοιο αστέρι, το Ross 128, μόνο 11 έτη φωτός από τη Γη και πολύ πιο ήρεμο από ό, τι το Trappist-1, βρέθηκε να έχει έναν πλανήτη με τη μάζα της Γης, καθιστώντας το ως το καλύτερο μέρος για να ψάξουν για τη ζωή, ανέφεραν το Νοέμβριο οι ερευνητές.

Ένα μεγαλύτερο και πιο ευαίσθητο παρατηρητήριο που ονομάζεται Speculoos αναμένεται να τεθεί σε πλήρη λειτουργία στην έρημο της Χιλής στις αρχές του 2019. Το Speculoos θα αναζητήσει πλανήτες γύρω από 1.000 υπέρψυχρα αστέρια νάνους για πάνω από 10 χρόνια. Θα έχουμε τότε μια καλή πιθανότητα να εντοπίσουμε ζωή γύρω από ένα άλλο αστέρι.

Πηγή

Καλλιτεχνική απεικόνιση του ζεύγους των γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν

Μια ομάδα επιστημόνων δημοσίευσε στο «Nature» την ανακάλυψη δύο απρόσμενα κολοσσιαίων γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν. Εκτιμάται ότι κατά τη στιγμή της παρατήρησής τους με το τηλεσκόπιο ALMA του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή, οι δύο γαλαξίες είχαν ηλικία σχεδόν 800 εκατομμυρίων ετών μετά το Big Bang και το φως τους χρειάσθηκε περίπου 13 δισεκατομμύρια χρόνια για να φθάσει στη Γη.

Το ζεύγος των γαλαξιών, με την κοινή ονομασία SPT0311-58, είναι τόσο μεγάλο που σχεδόν καταρρίπτει τις έως τώρα θεωρίες για το πώς εξελίχθηκε το σύμπαν. Ο ένας από τους δύο γαλαξίες είναι ο μεγαλύτερος που έχει ποτέ βρεθεί από την εποχή που το σύμπαν είχε ηλικία έως ενός δισεκατομμυρίου ετών μετά το Big Bang. Εκτιμάται ότι έχει μάζα περίπου όσο 273 δισεκατομμύρια ήλιοι, ενώ ο μικρότερος γαλαξίας έχει μάζα «μόνο» 40 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες.

Αυτή η αποκάλυψη μας έδωσε ενδιαφέρουσες λεπτομέρειες για τους δύο γαλαξίες, δείχνοντας ότι ο μεγαλύτερος από τους δύο σχηματίζει αστέρια με ρυθμό 2.900 ηλιακών μαζών ανά έτος. Ενώ περιέχει αέριο, περίπου, 270 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου μας και σκόνη σχεδόν 3 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου μας. Είναι μια τεράστια ποσότητα σκόνης, λαμβάνοντας υπόψη τη νεαρή ηλικία του συστήματος.

Οι αστρονόμοι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο γρήγορος σχηματισμός άστρων αυτού του γαλαξία πιθανότατα προκλήθηκε από μια στενή συνάντηση με τον ελαφρώς μικρότερο σύντροφό του, ο οποίος ήδη φιλοξενεί άστρα, με περίπου 35 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες και αυξάνεται σε άστρα με ρυθμό 540 ηλιακές μάζες ανά έτος.


Μια σύνθετη εικόνα που δείχνει τα δεδομένα του ALMA (κόκκινο) των δύο γαλαξιών, που εμφανίζονται πάνω σε φόντο από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble (μπλε και πράσινο). Τα δεδομένα του ALMA δείχνουν τη σκονισμένη λάμψη των δύο γαλαξιών. Η εικόνα του γαλαξία στα δεξιά παραμορφώνεται λόγω του φαινομένου του βαρυτικού φακού. Ο πλησιέστερος γαλαξίας που παίζει το ρόλο του φακού στο προσκήνιο είναι το πράσινο αντικείμενο μεταξύ των δύο γαλαξιών.

«Οποιοσδήποτε από τους δύο γαλαξίες από μόνος του θα ήταν μια ακραία περίπτωση και παρόλα αυτά βρήκαμε δύο μαζί», δήλωσε ο Chris Hayward του Κέντρου Υπολογιστικής Αστροφυσικής του Ινστιτούτου Flatiron της Νέας Υόρκης.

«Πιθανώς υπάρχουν μόνο ελάχιστα τέτοια αντικείμενα σε ολόκληρο τον ουρανό. Είμαστε τυχεροί που βρήκαμε δύο από αυτά», δήλωσε ο Dan Marrone, αναπληρωτής καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα στο Tucson και επικεφαλής της δημοσίευσης στο Nature.

Γύρω από το ζευγάρι των γαλαξιών υπάρχει μια ακόμη μεγαλύτερη άλως σκοτεινής ύλης που τους περιβάλλει και η οποία υπολογίσθηκε ότι έχει μάζα τουλάχιστον ένα τρισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο μας.

«Πρόκειται για μια από τις πιο σπάνιες και ακραίες συσσωματώσεις σκοτεινής ύλης στο σύμπαν» δήλωσε ο Chris Hayward. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι καθώς οι δύο γαλαξίες βρίσκονται πολύ κοντά, σύντομα θα συγχωνευθούν και θα δημιουργήσουν τον μεγαλύτερο γαλαξία στην ιστορία του σύμπαντος.

ΑΠΕ και εδώ

Καλλιτεχνική άποψη για την πιο μακρινή υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που ανακαλύφθηκε ποτέ, μέσα σε ένα κβάζαρ (ULAS J1120+0641) σε απόσταση 13 δισ. έτη φωτός, που το φως ξεκίνησε 690 εκατομμύρια χρόνια μόλις μετά τη Μεγάλη Έκρηξη

Μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον Eduardo Bañados του Carnegie χρησιμοποίησε τα δύο τηλεσκόπια Μαγγελάνος στη Χιλή για να ανακαλύψει την πιο μακρινή υπερμεγέθης μαύρη τρύπα 800 εκατ. ηλιακών μαζών, που παρατηρήθηκε ποτέ. Βρίσκεται σε ένα φωτεινό κβάζαρ και το φως της φτάνει σε μας από τότε που το Σύμπαν ήταν μόνο το 5% της τρέχουσας ηλικίας του – μόλις 690 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, ενώ βρίσκεται σε απόσταση 13 δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Περιβάλλεται από ουδέτερο υδρογόνο, υποδεικνύοντας έτσι ότι είναι από την εποχή που ονομάζεται εποχή επαναϊονισμού, όταν δηλαδή ενεργοποιήθηκαν οι πρώτες πηγές φωτός του σύμπαντος

Οι επιστήμονες δεν περίμεναν να βρουν μία τόσο μεγάλη μαύρη τρύπα στην κοσμική «αυγή» του σύμπαντος, τόσο νωρίς δηλαδή στην κοσμική ιστορία. Κανείς δεν έχει μια επιστημονική εξήγηση με ποιο τρόπο είναι δυνατό να σχηματίσθηκε ένα τέτοιο τεράστιο αντικείμενο σε ένα τόσο σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα μετά τη γέννηση του σύμπαντος.

Καθώς ένας ενεργός γαλαξιακός πυρήνας (κβάζαρ) φιλοξενεί την εν λόγω γιγάντια μαύρη τρύπα, πρόκειται ταυτόχρονα για την ανακάλυψη του πιο μακρινού κβάζαρ που έχει ποτέ βρεθεί. O προηγούμενος κάτοχος του ρεκόρ του πιο μακρινού κβάζαρ, ήταν ένα που είχε εντοπισθεί, όταν το σύμπαν ήταν περίπου 800 εκατ. ετών.

Τα κβάζαρ είναι ανάμεσα στα φωτεινότερα αντικείμενα στο σύμπαν. Η ενέργειά τους πιστεύεται ότι παράγεται από τη διαρκή ανάπτυξη μιας μαύρης τρύπας-γαργαντούα, που τροφοδοτείται συνεχώς «καταβροχθίζοντας» την ύλη (από αέρια έως ολόκληρα άστρα) στο κέντρο του μεγάλου γαλαξία τους.

Το συγκεκριμένο κβάζαρ ULAS J1342+0928, ένας από τους πρώτους γαλαξίες του σύμπαντος, εκτιμάται ότι διαθέτει μια μαύρη τρύπα με μάζα 800 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου μας. Η ύπαρξη μιας τόσο μεγάλης μαύρης τρύπας στο πρώιμο σύμπαν αναμένεται να οδηγήσει σε αναθεώρηση των έως τώρα θεωρητικών μοντέλων για τις δυνατότητες πρώιμης ανάπτυξης των μαύρων οπών.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι στο σύμπαν υπάρχουν μόνο 20 έως 100 τόσο μακρινά και φωτεινά κβάζαρ.

Πηγές: ΑΠΕ και εδώ

Οι μαύρες τρύπες είναι μερικά από τα πιο πολύπλοκα αντικείμενα σε ολόκληρο το Σύμπαν. Αντικείμενα τόσο πυκνά και με τόσο ισχυρή βαρύτητα, ώστε τίποτα ούτε καν το φως μπορεί να ξεφύγει από αυτά. Αλλά υπάρχει και μια σειρά από πολύ αντιφατικό πράγματα που συμβαίνουν σε αυτά τα αντικείμενα, καθώς θα πλησιάζετε στον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας, και μόλις τον διασχίσετε δεν θα μπορείτε ποτέ να βγείτε έξω! Δεν έχει σημασία τι είδους μαύρη τρύπα συναντάται, έστω και αν είχατε ένα διαστημόπλοιο ικανό να επιταχύνει προς οποιαδήποτε διεύθυνση και με ένα τεράστιο ρυθμό.


Αποδεικνύεται ότι η Γενική Σχετικότητα είναι μια πολύ σκληρή ερωμένη, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για μαύρες τρύπες. Κι όλα όσα συμβαίνουν βαθειά μέσα τους οφείλεται στον τρόπο που μια μαύρη τρύπα κάμπτει τον χωροχρόνο.

Φόρμα επικοινωνίας

Όνομα

Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο *

Μήνυμα *

Από το Blogger.
Javascript DisablePlease Enable Javascript To See All Widget