Το φως κάμπτεται από μόνο του

Κάθε μαθητής ξέρει ότι το φως ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή. Αλλά τώρα ερευνητές έχουν δείξει ότι το φως μπορεί ομοίως να ταξιδέψετε σε μια καμπύλη, χωρίς οποιαδήποτε εξωτερική επίδραση. Το αποτέλεσμα είναι στην πραγματικότητα μια οφθαλμαπάτη, αν και οι ερευνητές λένε ότι θα μπορούσε να έχει πρακτικές χρήσεις, όπως κινούμενα αντικείμενα με το φως από μακριά.

 

Αλλαγή των κανόνων. Το φως ταξιδεύει κανονικά ευθύγραμμα, αλλά με κάποια έξυπνη προ-ρύθμιση, καμπυλώνει.

Είναι γνωστό ότι το φως κάμπτεται. Όταν για παράδειγμα ακτίνες του φωτός περνούν από τον αέρα στο νερό,  λυγίζει. Γι ‘αυτό κι ένα ραβδί βουτηγμένα σε μια λίμνη φαίνεται να γέρνει (λυγίζει) προς την επιφάνεια. Επίσης, στο διάστημα, οι ακτίνες του φωτός που περνούν κοντά σε πολύ ογκώδη αντικείμενα, όπως είναι τα αστέρια φαίνεται να καμπυλώνουν. Σε κάθε περίπτωση, το φως που κάμπτεται έχει μια εξωτερική αιτία: Για το νερό, είναι μια αλλαγή που οφείλεται στον δείκτη διάθλασης, και για τα αστέρια, είναι η στρεβλωμένη φύση της βαρύτητας.

Για να λυγίσει όμως το φως από μόνο του είναι σχεδόν ανήκουστο. Στα τέλη της δεκαετίας του 1970, οι φυσικοί Michael Berry και Balazs Nandor ανακάλυψαν ότι μια κυματομορφή, Airy όπως λέγεται, ένα κύμα που περιγράφει πώς τα κβαντικά σωματίδια κινούνται, μπορεί μερικές φορές να καμφθεί κατά ένα μικρό ποσό. Αυτή η εργασία είχε αγνοηθεί σε μεγάλο βαθμό έως το 2007, όταν ο Δημήτρης Χριστοδουλίδης και άλλοι φυσικοί στο Πανεπιστήμιο στο Ορλάντο δημιούργησαν οπτικές εκδόσεις των κυμάτων Airy με το χειρισμό φωτός από λέιζερ, και διαπίστωσαν ότι η προκύπτουσα δέσμη ελαφρώς λύγιζε, καθώς διέσχισε έναν ανιχνευτή.

Πώς όμως προέκυψε αυτή η αυτο-κάμψη; Το φως είναι ένα συνονθύλευμα από κύματα, και οι κορυφές με τις κοιλάδες τους μπορεί να συμβάλουν το ένα με ένα άλλο. Για παράδειγμα, μια κορυφή περνώντας από κοιλάδα ακυρώνει το ένα το άλλο για να δημιουργήσει σκοτάδι. Μια κορυφή που συμβάλει με μία άλλη κορυφή "συμβάλει ενισχυτικά" για να δημιουργήσει ένα φωτεινό σημείο. Τώρα, φανταστείτε το φως που εκπέμπεται από μια πλατιά λουρίδα (ταινία), όπως ένα σωλήνα φθορισμού ή, καλύτερα, ένα λέιζερ του οποίου η παραγωγή έχει επεκταθεί. Ελέγχοντας προσεκτικά την αρχική θέση των κορυφών των κυμάτων – τη φάση των κυμάτων – σε κάθε βήμα κατά μήκος της ταινίας, είναι δυνατόν να κάνουμε το φως που ταξιδεύει προς τα έξω να συμβάλει ενισχυτικά μόνο σε σημεία πάνω σε μια καμπύλη και να ‘ακυρώνεται’ οπουδήποτε αλλού. Η συνάρτηση Airy, η οποία περιέχει ταχύτατες αλλά φθίνουσες ταλαντώσεις, αποδείχθηκε ένας εύκολος τρόπος για να προσδιορίσουμε αυτές τις αρχικές φάσεις, εκτός από το ότι το συνιστάμενο φως θα λυγίζει μόνο μέχρι περίπου 8°.

Τώρα, οι φυσικοί Mordechai Segev και οι συνεργάτες του στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας στο Ισραήλ λένε ότι έχουν μια συνταγή για την παραγωγή φωτός που αυτο-καμπυλώνεται με οποιαδήποτε γωνία, ακόμα και μέσω ενός πλήρους κύκλου. Το πρόβλημα με τη συνάρτηση Airy, λέει ο Segev, είναι ότι το σχήμα των ταλαντώσεων του καθορίζει τις κατάλληλες φάσεις δουλεύει μόνο σε μικρές γωνίες. Σε γωνίες πολύ μεγαλύτερες από 8°, το σχήμα γίνεται κατά προσέγγιση άτεχνο. Έτσι, η ομάδα του στράφηκε στις εξισώσεις του Maxwell, τους μαθηματικούς τύπους που περιγράφουν τη διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Μετά από επίπονα μαθηματικά και την σχετική εικασία, οι ερευνητές βρήκαν λύσεις στις εξισώσεις του Maxwell που περιγράφουν με ακρίβεια τις αρχικές φάσεις που απαιτούνται για την πραγματική αυτο-κύρτωση του φωτός, όπως αναφέρουν αυτή την εβδομάδα στο Physical Review Letters.

Το έργο της ομάδας του Segev θα μπορούσε να παραμείνει θεωρητικό, αλλά κατά σύμπτωση, μια ομάδα με επικεφαλής τον John Dudley στο Πανεπιστήμιο Franche-Comté στην Γαλλία, έχει κάνει τα δικά της πειράματα στην αυτο-κύρτωση του φωτός. Με την τροποποίηση της υπάρχουσας συνάρτησης Airy, η ομάδα του Dudley κατόρθωσε να βρει τιμές της αρχικής φάσης που να αντιστοιχεί στην λύση της ισραηλινής ομάδας, ακόμα κι αν αυτοί δεν την γνώριζαν. Χρησιμοποιώντας μια συσκευή που ονομάζεται διαμορφωτής χωρικού φωτός  για να προ-ρυθμίσουν την φάση μιας διευρυμένης δέσμης φωτός λέιζερ, η γαλλική ομάδα διαπίστωσε ότι το παραγόμενο φως αυτο-κυρτώνει έως και 60 °, όπως αναφέρει στο Optics Letters.

Η αυτο-κύρτωση του φωτός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε μια οπτική λαβίδα. Οι συσκευές αυτές, οι οποίες αναπτύχθηκαν στη δεκαετία του 1980, χρησιμοποιούν τη δύναμη που δημιουργήθηκε από ένα έντονο φως λέιζερ για να συγκρατήσει μικροσκοπικά αντικείμενα στον αέρα. Ο Segev πιστεύει ότι με την αντικατάσταση των ακτίνων λέιζερ με αυτο-κυρτούμενο φωτός, οι ερευνητές θα μπορούσαν να αναγκάσει παγιδευμένα αντικείμενα να ταξιδεύουν κατά μήκος πολύπλοκων διαδρομών χωρίς να τα αγγίξουμε. Με αυτόν τον τρόπο, το καμπυλωμένο φως θα μπορούσε επιλεκτικά να κινεί κύτταρα από ένα βιολογικό δείγμα, ένα θείο δώρο για τους βιομηχανικούς.

Ο φυσικός Pavel Polynkin στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα στο Tucson προτείνει μια άλλη εφαρμογή: να φτιάξει μία κυρτή τρύπα σε ένα υλικό, το οποίο θα ήταν αδύνατο με ένα κανονικό λέιζερ. Όμως, παρά αυτές τις εφαρμογές, ο ίδιος επισημαίνει ότι το ίδιο το φως δεν κάμπτεται πραγματικά, και αυτό το κάνει μόνο, λόγω του τρόπου με τον οποίο τα φωτεινά σημεία λόγω συμβολής, ευθυγραμμίζονται. Στην πραγματικότητα, λέει, το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας του φωτός δεν πηγαίνει προς τη φωτεινή καμπύλη, αλλά στις εξασθενημένες περιοχές που έχουν αποσβεστεί. "Δεν αμφισβητώ την επιστημονική σημασία της έρευνας”, προσθέτει. "Παρουσιάζει μια σημαντική συμβολή, αλλά κανένας θεμελιώδης νόμος της φυσικής δεν έχει ακυρωθεί μέχρι στιγμής -και αυτό είναι καλό, κατά τη γνώμη μου."

Πηγή: Science

Ανακαλύφθηκε μια τεράστια δομή από δορυφόρους γαλαξίες: Μήπως οι συνοδοί του Γαλαξία μας θέτουν πρόβλημα για την σκοτεινή ύλη;

Αστρονόμοι από το Πανεπιστήμιο της Βόννης  έχουν ανακαλύψει μια τεράστια δομή από δορυφόρους γαλαξίες και αστρικά σμήνη να περιβάλλουν τον Γαλαξία μας, απλωμένα σε μια έκταση ενός εκατομμυρίου έτη φωτός. Η μελέτη αμφισβητεί την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης, που είναι ένα σημαντικό τμήμα του καθιερωμένου μοντέλου για την εξέλιξη του σύμπαντος.

Το γαλαξιακό ζευγάρι UGC 9618 / VV 340, δύο σπειροειδείς γαλαξίες κατά την έναρξη της σύγκρουσης

Ο επικεφαλής της έρευνας και υποψήφιος διδάκτορας Marcel Pawlowski εκθέτει τα πορίσματά της ομάδας του στο περιοδικό Monthly Notices της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Ο Γαλαξίας μας αποτελείται από περίπου τριακόσια δισεκατομμύρια αστέρια, καθώς και μεγάλες ποσότητες αερίου και σκόνης που διευθετούνται σε βραχίονες σε ένα επίπεδο δίσκο που ξεφεύγουν από μία κεντρική ράβδο. Η διάμετρος του κύριου τμήματος του Γαλαξία μας είναι περίπου 100.000 έτη φωτός, πράγμα που σημαίνει ότι μια ακτίνα του φωτός χρειάζεται 100.000 χρόνια για να ταξιδέψει κατά μήκος του. Ένας αριθμός μικρότερων δορυφόρων γαλαξιών και σφαιρικών σμηνών άστρων (τα λεγόμενα σφαιρωτά σμήνη) είναι σε τροχιά σε διάφορες αποστάσεις από τον Γαλαξία μας.

Τα συμβατικά μοντέλα για την προέλευση και την εξέλιξη του σύμπαντος (κοσμολογία) έχουν σαν βάση την παρουσία της «σκοτεινής ύλης», το αόρατο υλικό που πιστεύεται ότι αποτελεί περίπου το 23% του σύμπαντος που όμως δεν έχει ανιχνευθεί ποτέ άμεσα. Σε αυτό το μοντέλο, ο Γαλαξίας αναμένεται να έχει πολύ περισσότερους δορυφόρους γαλαξίες από όσο έχουμε δει στην πράξη.

Στην προσπάθειά τους να κατανοήσουν ακριβώς τι περιβάλλει τον Γαλαξία μας, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια σειρά από εικόνες του εικοστού αιώνα με εικόνες από το ρομποτικό τηλεσκόπιο Sloan Deep Sky Survey. Χρησιμοποιώντας όλα αυτά τα στοιχεία οι ειδικοί  συγκέντρωσαν μια εικόνα που περιλαμβάνει φωτεινούς «κλασικούς» δορυφόρους γαλαξίες, αμυδρούς δορυφόρους που πρόσφατα εντοπίστηκαν και μικρότερα σφαιρωτά σμήνη.

«Μόλις είχαμε ολοκληρώσει την ανάλυσή μας, μας προέκυψε μια νέα εικόνα της κοσμικής γειτονιάς», λέει ο Pawlowski. Οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι όλα τα διαφορετικά αντικείμενα κατανέμονται σε ένα επίπεδο κάθετο προς το γαλαξιακό δίσκο. Η πρόσφατα ανακαλυφθείσα δομή είναι τεράστια, που εκτείνεται από 33.000 έτη φωτός και πέρα και απέχει ένα εκατομμύριο έτη φωτός από το κέντρο του Γαλαξία. Αυτή όμως η επίπεδη δομή δεν ήταν αναμενόμενη με βάση τις θεωρίες περί σκοτεινής ύλης

Το μέλος της ομάδας Pavel Kroupa, καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Βόννης, προσθέτει «Νιώθαμε αμηχανία από το πόσο καλά οι κατανομές των διαφόρων τύπων των αντικειμένων συμφωνούσαν μεταξύ τους.» Καθώς οι διάφοροι συνοδοί κινούνται γύρω από τον Γαλαξία μας, χάνουν υλικό, αστέρια και μερικές φορές αέριο, που σχηματίζουν μεγάλο ρεύματα κατά μήκος των διαδρομών τους. Τα νέα αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτό το χαμένο υλικό ευθυγραμμίζεται πάρα πολύ με το επίπεδο των γαλαξιών και των σμηνών. "Αυτό δείχνει ότι τα αντικείμενα, όχι μόνο βρίσκονται μέσα σε αυτό το επίπεδο τώρα, αλλά ότι κινούνται μέσα σε αυτό”, λέει ο Παβλόφσκι. "Η δομή είναι σταθερή."

Τα διάφορα μοντέλα σκοτεινής ύλης προσπαθούν να εξηγήσουν αυτή τη διευθέτηση. «Στις καθιερωμένες  θεωρίες, οι δορυφόροι γαλαξίες θα έχουν σχηματιστεί ως μεμονωμένα αντικείμενα, πριν συλληφθεί από τον Γαλαξία μας», εξηγεί ο Kroupa. "Καθώς αυτοί θα προέρχονται από πολλές κατευθύνσεις, είναι σχεδόν αδύνατο όλοι αυτοί να καταλήγουν να διανέμονται σε μια τέτοια λεπτή επίπεδη δομή."

Ο μεταδιδακτορικός ερευνητής και μέλος της ομάδας Jan Pflamm-Altenburg προτείνει μια εναλλακτική εξήγηση. "Οι δορυφόροι γαλαξίες και τα σμήνη πρέπει να έχουν σχηματιστεί μαζί σε ένα σημαντικό γεγονός, όπως μια σύγκρουση των δύο γαλαξιών." Τέτοιες συγκρούσεις είναι σχετικά συχνές και οδηγούν μεγάλα κομμάτια γαλαξιών να σχίζονται λόγω της βαρύτητας και των παλιρροιακών δυνάμεων που ενεργούν πάνω στα αστέρια, το αέριο και την σκόνη που περιέχουν, σχηματίζοντας ουρές, που είναι οι γενέτειρες των νέων αντικειμένων, όπως αστρικά σμήνη και γαλαξίες νάνους.

Ο δε Παβλόφσκι προσθέτει, «Πιστεύουμε ότι ο Γαλαξίας μας συγκρούστηκε με ένα άλλο γαλαξία στο μακρινό παρελθόν. Ο άλλος γαλαξίας έχασε μέρος του υλικού, το υλικό αυτό σχημάτισε τότε δορυφόρους γαλαξίες του δικού μας Γαλαξία και τα νεώτερα σφαιρωτά σμήνη καθώς και το εξόγκωμα στο γαλαξιακό κέντρο. Οι συνοδοί που βλέπουμε σήμερα είναι τα συντρίμμια της σύγκρουσης των 11 δισεκατομμυρίων ετών. "

Ενώ ο Kroupa καταλήγει υπογραμμίζοντας την ευρύτερη σημασία του νέου έργου. «Το μοντέλο μας φαίνεται να αποκλείει την παρουσία της σκοτεινής ύλης στο σύμπαν, απειλώντας ένα κεντρικό πυλώνα της τρέχουσας κοσμολογικής θεωρίας. Θεωρούμε ότι αυτό αποτελεί την αρχή μιας αλλαγής παραδείγματος, αυτό που θα μας οδηγήσει τελικά σε μια νέα κατανόηση του σύμπαντος μας στο οποίο κατοικούμε. "

Πηγή: ScienceDaily

Άλλος ένας κακός οιωνός για το κλίμα: οι πάγοι της Ανταρκτικής λιώνουν από κάτω προς τα πάνω

Οι τεράστιες κρηπίδες πάγου που περιβάλλουν την Ανταρκτική δεν συρρικνώνονται λόγω του θερμού αέρα, αλλά λόγω του ζεστού νερού που τις κατατρώει από τη βάση τους, αποκαλύπτει μελέτη που βασίστηκε σε δορυφορικά δεδομένα. Το φαινόμενο δεν οφείλεται αποκλειστικά στην κλιματική αλλαγή, δείχνει όμως ότι η άνοδος της στάθμης των ωκεανών μπορεί να είναι ταχύτερη από ό,τι προβλεπόταν μέχρι σήμερα.

To κάλυμμα πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής (κόκκινο) υποχωρεί κατά 7 μέτρα το χρόνο

Η Παγοκρηπίδα της Δυτικής Ανταρκτικής, ένα στρώμα πάγου που επιπλέει στο Νότιο Ωκεανό, υποχωρεί κατά περίπου επτά μέτρα το χρόνο, και οι επιστήμονες προβληματίζονταν για το κατά πόσο η υποχώρηση αυτή οφείλεται στην ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή.

Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο Nature, η παγκόσμια θέρμανση παίζει έμμεσο μόνο ρόλο.

Ο Hamish Pritchard της βρετανικής αποστολής στην Ανταρκτική (BAS) εξέτασε δορυφορικά δεδομένα της NASA και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η άνοδος της θερμοκρασίας του αέρα δεν επαρκεί για να εξηγήσει την υποχώρηση των πάγων.

Μια πιο προσεκτική εξέταση έδειξε ότι 20 επιμέρους κρηπίδες πάγου δείχνουν να λιώνουν λόγω θερμού νερού. Οι άνεμοι που πνέουν έξω από τη Δυτική Ανταρκτική δείχνουν να έχουν αλλάξει και να ωθούν αυτό το σχετικά θερμό νερό κάτω από τους επιπλέοντες πάγους.

Η μεταβολή των ανέμων πιθανότατα οφείλεται σε έναν συνδυασμό παραγόντων, όπως οι φυσικές διακυμάνσεις των καιρικών συνθηκών, η τρύπα του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική, αλλά και οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Όποια κι αν είναι η αιτία, το φαινόμενο απειλεί να επιταχύνει την άνοδο της στάθμης. Σε κανονικές συνθήκες, οι κρηπίδες πάγου είναι αρκετά παχιές ώστε να συγκρατούν τους παγετώνες της ξηράς. Καθώς όμως λεπταίνουν και υποχωρούν, μεγάλες ποσότητες πάγου κυλούν όλο και ταχύτερα στη θάλασσα.

Αυτό σημαίνει ότι η άνοδος της στάθμης μπορεί να αποδειχθεί μεγαλύτερη και ταχύτερη από ό,τι θα ήταν αν οι πάγοι έλιωναν λόγω του θερμού αέρα.

«Σημαίνει ότι οι παγοκρηπίδες είναι ευαίσθητες ακόμα και σε μικρές μεταβολές του κλίματος λόγω της επίδρασης των ανέμων» αναφέρει ο Hamish Pritchard.

Αυτό που συμβαίνει στην Ανταρκτική, επισημαίνει, «ενδέχεται να έχει ήδη πυροδοτήσει μια περίοδο ασταθούς υποχώρησης των παγετώνων».

Προηγούμενες μελέτες εκτιμούσαν ότι, αν λιώσει όλος ο πάγος που βρίσκεται πάνω στην ξηρά της Δυτικής Ανταρκτικής, κάτι που θα χρειαζόταν δεκαετίες ή αιώνες για να ολοκληρωθεί, η στάθμη θα ανέβαινε κατά πέντε μέτρα.

Πηγή: in.gr

Γιγαντιαίος εξωπλανήτης χωρίζεται σε δύο κομμάτια στο μέγεθος της Γης Σε μια ανακάλυψη που δημιο

Σε μια ανακάλυψη που δημιουργεί πρόσθετα ερωτήματα σχετικά με το πώς οι πλανήτες τελειώνουν τις ζωές τους, επιστήμονες έχουν εντοπίσει τα υπολείμματα ενός γιγάντιου κόσμου που καταστράφηκε από έντονες παλιρροιακές δυνάμεις που ασκούνταν από το μητρικό άστρο του. Τα δε συντρίμμια περιφέρονται γύρω από το ‘πρησμένο’ κόκκινο γίγαντα άστρο KIC 05807616.

Καλλιτεχνική εικόνα που δείχνει τους δύο κόσμους που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το φουσκωμένο άστρο KIC 05807616

Αλλά η ποσότητα των συντριμμιών είναι εξαιρετικά μεγάλη. Αστρονομικές παρατηρήσεις εντόπισαν αντικείμενα μεγέθους δύο πλανητών σε τροχιά γύρω από αυτό το άστρο, καθένα δε από τα οποία είναι ελαφρώς μόνο μικρότερα από τη Γη. Οι ερευνητές προτείνουν ότι αυτά τα δυο κομμάτια ανήκαν κάποτε σε ένα ενιαίο, μεγαλύτερο εξωηλιακό πλανήτη.

Σύμφωνα με τους ειδικούς, ο μεγαλύτερος κόσμος (εξωπλανήτης) μπορεί να έχει καταστραφεί, όταν μια ακραία βαρυτική έλξη από το φουσκωμένο άστρο του, τον ανάγκασε να κινηθεί σπειροειδώς προς το αντικείμενο. Οι παλιρροιακές δυνάμεις στη συνέχεια το έκοψαν σε κομμάτια. Μερικά απ ‘αυτά πιθανότατα έπεσαν προς το άστρο, ενώ άλλα εγκαταστάθηκαν σε σταθερές τροχιές.

Αυτές οι ανακαλύψεις ρίχνουν νέο φως στο πώς οι πλανήτες τελειώνουν τις ζωές τους. Μέχρι τώρα, είχε θεωρηθεί ότι οι περισσότεροι εξωπλανήτες καταναλώνονται από τα μητρικά αστέρια τους, όταν αυτά γίνονται σουπερνόβα, και πετάγονται έξω στο βαθύ διάστημα κάτι που οφείλεται στις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις, ή καταναλώνονται ολοσχερώς από τις νεοσυσταθείσες μαύρες τρύπες μετά την υπερκαινοφανή έκρηξη.

Αλλά η νέα έρευνα δείχνει ότι κι άλλη μοίρα μπορεί να περιμένει τους πλανήτες.Τα συμπεράσματα της έκθεσης δείχνουν ότι η αρχή και το τέλος του κόσμου δεν ορίζεται πάντα με σαφήνεια.

“Οι πλανήτες μπορεί ακόμα και να εξελιχθούν, διαλυόμενοι σε διάφορα μικρά σώματα, ή να καταστραφούν ολοσχερώς," λένε οι συγγραφείς της έκθεσης Ealeal Bear και  Noam Soker από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ισραήλ.

Οι ειδικοί λένε ότι το αντικείμενο KIC 05807616 ήταν κάποτε ένας κίτρινος νάνος, σαν τον Ήλιο μας. Καθώς έφτασε στο τέλος της κύριας ακολουθίας του, τα εξωτερικά στρώματα της ατμόσφαιρας του φούσκωσαν, εκτινάσσοντας τα προς τα έξω σε μεγάλες αποστάσεις. Αυτό θα συμβεί και στο ηλιακό σύστημα μας κάποτε.

Σύμφωνα με τα υπολογιστικά μοντέλα, οι τρεις εσωτερικοί πλανήτες -  Ερμής, Αφροδίτη και Γη – θα περιτυλιχθούν μέσα στον Ήλιο. Ο Άρης μπορεί να υποστεί μια παρόμοια μοίρα, αν και είναι ασαφές εάν θα καταστραφεί ή όχι. Οι άλλοι όμως κόσμοι θα μείνουν ανεπηρέαστοι.

Όσο για τους δύο κόσμους που είναι σε τροχιά γύρω από το KIC 05807616, βρίσκονται πολύ κοντά στο γονικό αστέρι τους, μόλις 900.000 χιλιόμετρα και 1.100.000 χιλιόμετρα, αντίστοιχα. Αυτό σημαίνει πως οι συνθήκες εκεί πάνω είναι πολύ σκληρές: κοντά 9,000° Κελσίου. Είναι δε γνωστοί ως KOI 55,01 και KOI 55.02.

Σε μια τέτοια μικρή απόσταση, είναι πιθανόν να είναι κλειδωμένοι παλιρροιακά στο αστέρι τους, πράγμα που σημαίνει ότι θα έχουν πάντα την ίδια όψη προσανατολισμένη προς το αντικείμενο. Μια παρόμοια κατάσταση μπορεί να παρατηρηθεί μεταξύ της Σελήνης και της Γης.

«Ελπίζαμε ότι άλλες ομάδες θα μελετούσαν την ανακάλυψη αυτή και θα προτείνουν τις δικές τους ιδέες, ή να βελτιώσουν τις ερμηνείες μας σχετικά με το αντικείμενο. Είμαστε λοιπόν χαρούμενοι ότι αυτό συνέβη πολύ γρήγορα, από τους Ealeal Bear και Noam Soker. Οι δύο τους πρότειναν αυτή την πραγματικά ενδιαφέρουσα εναλλακτική λύση για το σενάριο μας, εξηγεί ο Stéphane Charpinet από το Ινστιτούτο Ερευνών της Τουλούζης και κύριος ερευνητής της ανακάλυψης.

Πηγή: SoftPedia

Οι άνθρωποι μπορεί να είναι ένα από τα πρώτα προηγμένα είδη στο Σύμπαν

Η ευφυής ζωή μπορεί να είναι σε ένα πολύ νεαρό στάδιο του παρατηρήσιμου Σύμπαντος. Οι 200 δισεκατομμύρια γαλαξίες του δείχνουν ένα σαφές δυναμικό για να συνεχίσει την ύπαρξη του για εκατοντάδες δισεκατομμύρια χρόνια, αν όχι για πολύ περισσότερο. Επειδή οι πλανήτες και η ζωή είναι τόσο νέα στο Σύμπαν μας, λέει ο Dimitar Sasselov του Χάρβαρντ στο βιβλίο του The Life of the Super-Earths, ίσως «το ανθρώπινο είδος δεν άργησε να έλθει στο προσκήνιο. Μπορεί κάλλιστα να είμαστε ανάμεσα στους πρώτους προηγμένους πολιτισμούς."

 
Το γαλαξιακό σμήνος Hydra A σε απόσταση 840 εκατομμύρια έτη φωτός. Εκατοντάδες γαλαξίες βρίσκονται σε αυτή την εικόνα

Αυτό μπορεί να εξηγήσει γιατί δεν βλέπουμε κανένα αποδεικτικό στοιχείο «αυτών» και μπορεί να χρειαστεί πολύς χρόνος για να εξηγηθεί το περίφημο παράδοξο Φέρμι, το οποίο ρωτάει ότι αν υπάρχει ευφυής προηγμένη ζωή στο Σύμπαν, πού είναι και δεν εμφανίζεται; Γιατί δεν έχουμε ανακαλύψει κανένα στοιχείο της ύπαρξής τους;

Η ιστορία του Σύμπαντος, σύμφωνα με τον Sasselov στη νέα μελέτη του, The Life of Super-Earths, μοιάζει με αυτό: πολλές γενιές άστρων φτιάχνουν αρκετό σίδηρο και οξυγόνο, πυρίτιο και άνθρακα, και όλα τα άλλα στοιχεία από το αρχικό υδρογόνο και ήλιο εδώ και περίπου 13 δισεκατομμύρια χρόνια, για να είναι σε θέση να σχηματίσουν τόσο τη γη που ζούμε όσο και τους εξωπλανήτες που η αποστολή Kepler ανακαλύπτει σήμερα.

Σταθερά περιβάλλοντα σε γαλαξίες που είχαν εμπλουτιστεί ικανοποιητικά για να έχουν πλανήτες υπήρξαν μόνο, περίπου, εννέα δισεκατομμύρια χρόνια πριν, ενώ βραχώδεις πλανήτες σαν τη Γη και μεγαλύτεροι σούπερ-Γαίες κόσμοι, περίπου 7 έως 8 δισ. χρόνια πριν. Έτσι, η ζωή έπρεπε να περιμένει μέχρι εκείνη τη στιγμή, αν όχι αργότερα, για να ξεκινήσει την εμφάνισή της σε όλο το Σύμπαν. Μεταξύ 7 και 9 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, ήταν διαθέσιμα αρκετά βαριά στοιχεία για να συμμετάσχουν στην πολύπλοκη χημεία που απαιτείται για να αναδυθεί η ζωή και φτιάχτηκαν μαζί με τους γήινους πλανήτες, συγχρόνως με τα σταθερά περιβάλλοντα που απαιτούνται για τη συγκέντρωση των χημικών ενώσεων.

Ο Enrico Fermi υποστήριξε ότι, δεδομένης της ηλικία του Σύμπαντος και λόγω του μεγάλου αριθμού των άστρων και των πλανητικών συστημάτων καθώς και του απίστευτα σύντομου χρονικού διαστήματος που χρειάστηκαν οι άνθρωποι να αναπτύξουν τεχνολογία, γι αυτό άλλοι τυχόν πολιτισμοί στον Γαλαξία μας θα μπορούσαν να είχαν ένα σημαντικό προβάδισμα και θα πρέπει να είναι πολύ πιο προηγμένοι τεχνολογικά από ό,τι είμαστε εμείς τώρα.

Ο Sasselov καταλήγει στο συμπέρασμα ότι το στατιστικό επιχείρημα στο Παράδοξο του Fermi "ισχύει μόνο αν το χρονοδιάγραμμα για την εμφάνιση της ζωής είναι πολύ μικρότερο από την ηλικία του σύμπαντος, αλλά δεν είναι και τόσο αν οι δύο χρόνοι (του σύμπαντος και της εμφάνισης της ζωής) είναι συγκρίσιμοι. "Το μέλλον για τη ζωή στο Σύμπαν μοιάζει εξαιρετικό”, λέει ο Sasselov.

Οι πλανήτες μπορεί να είναι ένα μικρό μόνο κλάσμα του Σύμπαντος λόγω του μικρού μεγέθους τους, αλλά υπάρχουν τόσοι πολλοί από αυτούς που η πιθανότητα της ζωής αυξάνεται εκθετικά. Το Σύμπαν διέρχεται τώρα από την εποχή με το ανώτατο ρυθμό σχηματισμού άστρων – αλλά φαίνεται να μην έγινε ακόμα η κορύφωση στο σχηματισμό των πλανητών του. Υπάρχουν περισσότερα αστέρια στο Σύμπαν από τους κόκκους της άμμου στη Γη και φυσικά υπάρχει ένας ίσος αριθμός πλανητών.

Από υπολογισμούς υπάρχουν 200 δισεκατομμύρια άστρα στον Γαλαξία μας και το 90% αυτών είναι αρκετά μικρά και αρκετά μεγάλα για να έχουν πλανήτες σε τροχιά. Και μόνο το 10% από αυτά τα αστέρια σχηματίστηκαν με αρκετά βαριά στοιχεία για να έχουν πλανήτες σαν τη Γη, με το 2% από αυτούς – κάπου 100 εκατομμύρια σούπερ-Γαίες και Γαίες – να βρίσκονται σε τροχιά εντός της κατοικήσιμης ζώνης του άστρου τους.

Όμως πρέπει κανείς να αναρωτηθεί ότι αν ένας άλλος πλανήτης εκεί έξω στον Γαλαξία μας (και στα δισεκατομμύρια των γαλαξιών εκεί έξω) είναι ένα μόνο εκατομμύριο χρόνια μεγαλύτερος από τη Γη, πόσο πιο προηγμένη και ανιχνεύσιμη τεχνολογία θα έχει; Και όπως έγραψε ο Arthur Clarke, οποιαδήποτε προηγμένη εξωγήινη τεχνολογία θα πρέπει να διακρίνεται από τη μαγεία.

Πηγή: Daily Galaxy

Η αποστολή JUICE της ESA έχει ως στόχο τους δορυφόρους του Δία

Την αποστολή διαστημόπλοιου στους μακρινούς και παγωμένους δορυφόρους του Δία αποφάσισε ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ΕSA). Το σκάφος Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), βάρους περίπου πέντε τόνων προγραμματίζεται να εκτοξευτεί το 2022 με πύραυλο «Αριάν» και να φθάσει στον προορισμό του το 2030, με στόχο να μελετήσει κυρίως τον Γανυμήδη και δευτερευόντως την Ευρώπη και την Καλλιστώ.

Την αποστολή διαστημόπλοιου στους μακρινούς και παγωμένους δορυφόρους του Δία αποφάσισε ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος.

Ένα από τα μεγάλα «στοιχήματα» της αποστολής θα είναι η αναζήτηση μορφών εξωγήινης ζωής, μάλλον σε μικροβιακή μορφή στους πιθανολογούμενους ωκεανούς κάτω από την παγωμένη επιφάνεια είτε της Ευρώπης, είτε του Γανυμήδη.

Η απόφαση, που ελήφθη στο Παρίσι από τα κράτη-μέλη του Οργανισμού, περιλαμβάνει αρχικό προϋπολογισμό 850 εκατ. ευρώ και εντάσσεται στο ευρύτερο πρόγραμμα «Cosmic Vision» της ESΑ για την περίοδο 2015-2025. Το σκάφος θα είναι εφοδιασμένο με περίπου 11 επιστημονικά όργανα, που δεν περιλαμβάνονται στα παραπάνω χρήματα και θα πληρωθούν από τα κράτη που θα τα κατασκευάσουν. Ετσι, ο συνολικός προϋπολογισμός αναμένεται να ξεπεράσει τα 1,1 δισεκατομμύρια ευρώ.

Η αποστολή JUICE θα εστιάσει στο Γανυμήδη, τον μεγαλύτερο δορυφόρου του ηλιακού μας συστήματος, που είναι κατά 8% μεγαλύτερος από τον πλανήτη Ερμή. Πιστεύεται ότι διαθέτει ένα βαθύ ωκεανό αλμυρού νερού κάτω από την παγωμένη και γεμάτη κρατήρες επιφάνειά του, ενώ είναι και ο μόνος που διαθέτει δικό του μαγνητικό πεδίο, που τον προστατεύει από την ισχυρή ακτινοβολία του Δία. Το σκάφος θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Γανυμήδη (θα είναι η πρώτη φορά που θα συμβεί αυτό γύρω από ένα παγωμένο μακρινό φεγγάρι) και θα προσπαθήσει, μεταξύ άλλων, να αξιολογήσει τις πιθανότητες ύπαρξης υπόγειας-υποθαλάσσιας ζωής.

Ακόμα το JUICE, καθ’ οδόν προς τον Γανυμήδη, θα αξιοποιήσει τη βαρυτική ώθηση του Δία, του μεγαλύτερου πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος, για να περάσει δύο φορές κοντά από τα άλλα δύο μεγάλα και ενδιαφέροντα φεγγάρια, την Ευρώπη και την Καλλιστώ, που επίσης πιστεύεται ότι διαθέτουν υπόγειους ωκεανούς καλυμμένους με πάγους. Μετά την άφιξή του, το 2030, στο σύστημα του Δία, το σκάφος θα συλλέγει επί μία τριετία στοιχεία, τα οποία θα στέλνει πίσω στη Γη, προτού ολοκληρώσει την αποστολή του με ένα ηρωικό και θεαματικό θάνατο, αυτοσυντριβόμενο στην επιφάνεια του Γανυμήδη.

Το πιο πιθανό εξάλλου είναι ότι στο μέλλον θα αλλάξει το σκοπίμως χιουμοριστικό όνομα «JUICE» της αποστολής, η οποία ίσως να μετονομαστεί σε «Λαπλάς» (το όνομα του διάσημου γάλλου επιστήμονα Πιέρ-Σιμόν Λαπλάς).

Πηγή: ΑΠΕ

Ο διπλασιασμός του γονιδίου SRGAP2 οδήγησε πριν από 2,5 εκ. χρόνια στην ανάπτυξη του ανθρώπινου εγκεφάλου

Ένα και μόνο γονίδιο ήταν πιθανότατα εκείνο που οδήγησε στην ανάπτυξη του ανθρώπινου εγκεφάλου πριν από 2,5 εκατομμύρια χρόνια χαρίζοντάς του την πολυπλοκότητά του. Αυτό προκύπτει από νέα μελέτη ειδικών του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον η οποία δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Cell».Τ ο γονίδιο SRGAP2 δημιούργησε δύο αντίγραφα του εαυτού του και προσέφερε στους προγόνους μας την ικανότητα του λόγου και της εφευρετικότητας, κάνοντάς τους έτσι να αφήσουν πίσω τους στον αγώνα της εξέλιξης τα «εξαδέλφια» τους όπως οι χιμπατζήδες.

Το συγκεκριμένο γονίδιο βοηθά στον έλεγχο της ανάπτυξης του νεοφλοιού, της περιοχής του εγκεφάλου η οποία είναι υπεύθυνη για τις ανώτερες λειτουργίες όπως η γλώσσα και η συνειδητή σκέψη.

Σύμφωνα με τους ερευνητές επικεφαλής των οποίων ήταν ο Evan Eichler η δημιουργία επιπλέον αντιγράφου του γονιδίου έδωσε… χρόνο στον εγκέφαλο να δημιουργήσει περισσότερες συνάψεις μεταξύ των νευρικών κυττάρων και να γίνει έτσι μεγαλύτερος σε μέγεθος και πιο πολύπλοκος.

Η «θυγατέρα» και η «εγγονή»

Οι αμερικανοί επιστήμονες αναφέρουν συγκεκριμένα ότι το SRGAP2 αντιγράφηκε αρχικώς πριν από περίπου 3,5 εκατομμύρια χρόνια και «γέννησε» έτσι ένα «θυγατρικό» γονίδιο. Η διαδικασία αυτή έλαβε ξανά χώρα ένα εκατομμύριο χρόνια αργότερα με αποτέλεσμα να προκύψει και ένα αντίγραφο- «εγγόνι» του αρχικού γονιδίου.

Παρότι ο άνθρωπος διαχωρίστηκε από τους χιμπατζήδες πριν από έξι εκατομμύρια χρόνια, μοιράζεται ακόμη μαζί τους το 96% του γενετικού υλικού του. Το γονίδιο SRAGP2 είναι ένα από τα μόλις 30 που αντέγραψαν τον εαυτό τους από τότε μέχρι σήμερα.

Η πρώτη αντιγραφή του γονιδίου ήταν σχετικώς ανενεργή, ωστόσο η δεύτερη έλαβε χώρα όταν ο πρωτόγονος Homo διαχωρίστηκε από τον «αδελφό» του αυστραλοπίθηκο (Australopithecus) και άρχισε να αναπτύσσει πιο πολύπλοκες και εξεζητημένες συμπεριφορές αλλά και εργαλεία.

Όπως ανέφερε ο Evan Eichler το όφελος από την αντιγραφή του γονιδίου πρέπει να ήταν άμεσο. «Αυτό σημαίνει ότι οι πρώτοι άνθρωποι απομακρύνθηκαν από τα υπόλοιπα συγγενικά τους είδη μέσα σε μόλις μια γενεά».

Πηγή: Βήμα

Μαύρη τρύπα καταβροχθίζει ένα πλούσιο σε ήλιο άστρο

Σε μια δημοσίευση στο περιοδικό Nature αστρονόμοι αποκαλύπτουν την πιο απτή απόδειξη που είχαμε μέχρι σήμερα, ότι μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα καταναλώνει ένα κοντινό αστέρι που είχε την ατυχία να έρθει πάρα πολύ κοντά σε αυτήν.

Μια προσομοιωμένη εικόνα που δείχνει αέριο από ένα παλιρροιακά τεμαχισμένο αστέρι να πέφτει σε μια μαύρη τρύπα

Σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες που παρατηρούσε μόνο την καταστροφή των άστρων στα χέρια αυτών των σκοτεινών κολοσσών, η νέα έρευνα μπόρεσε να προσδιορίσει και το θύμα. Το αντικείμενο είναι ένα τεράστιο αστέρι πλούσιο σε ήλιο, που βρίσκεται περίπου 2,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας.

Η παρατήρηση αυτή έγινε χρησιμοποιώντας ένα μεγάλο αριθμό διαστημικών και επίγειων τηλεσκοπίων. Η έρευνα είχε επικεφαλής την αστρονόμο Suvi Gezari, στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins (JHU) στη Βαλτιμόρη.

Η Κροάτισσα Suvi Gezari αναφέρει ότι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες βρίσκονται συνήθως σε πυρήνες των μεγάλων γαλαξιών, όπου απλά περιμένουν για το επόμενο γεύμα τους. Μόλις λοιπόν ένα αδέσποτο αστέρι έρθει πολύ κοντά στον ορίζοντα γεγονότων, ισχυρές βαρυτικές και παλιρροιακές δυνάμεις αρχίζουν να το σχίζουν, και τελικά το καταστρέφουν και το καταναλώνουν.

"Ένα τμήμα του άστρου πέφτει μέσα στη μαύρη τρύπα, ενώ το υπόλοιπο εκτινάσσεται μακριά με τεράστιες ταχύτητες. Βλέπουμε τη λάμψη από το αστρικό αέριο που πέφτει μέσα στη μαύρη τρύπα με την πάροδο του χρόνου,” λέει η Gezari στη νέα μελέτη.

"Είμαστε μάρτυρες επίσης της φασματικής υπογραφής του αερίου που εκτινάσσεται μακριά, που βρίσκουμε πως είναι ως επί το πλείστον ήλιο. Είναι σαν να έχουμε συγκεντρωμένα τα αποδεικτικά στοιχεία από μια σκηνή του εγκλήματος”, προσθέτει η ερευνήτρια, λέγοντας ότι όλα τα στοιχεία δείχνουν πως το θύμα ήταν ένα αστέρι με πυρήνα πολύ πλούσιο σε ήλιο.

Η Gezari και η ομάδα της έχουν διεξάγει πρόσφατα μια έρευνα σε περισσότερα από 100.000 αστέρια, χρησιμοποιώντας το δορυφόρο της NASA Galaxy Evolution Explorer (GALEX). Αυτό το διαστημικό σκάφος ερευνά το νυχτερινό ουρανό στα υπεριώδη μήκη κύματος.

Πηγή: Softpedia

H έννοια της ύλης σε σχέση με τον καμπύλο χωρόχρονο και τη γεωμετρία του

Μια σημαντική παράμετρος ενός χώρου, οποιασδήποτε διάστασης, η οποία χαρακτηρίζει το είδος της γεωμετρίας που περιγράφει τις ιδιότητες του, είναι ο παράγοντας της καμπυλότητας του (ε).

Έτσι ένας ευκλείδειος χώρος έχει καμπυλότητα ε=0. Ένας χώρος Lobatschewski έχει αρνητική καμπυλότητα (ε<0), ενώ ένας χώρος Riemann παρουσιάζει θετική καμπυλότητα (ε>0).

Όπως αναφέρει ο M. Talbot (1993): «Είναι σχεδόν αδύνατο να φανταστούμε την καμπυλότητα τον χωροχρόνου στο υλικό της ίδιας της πραγματικότητας. Για να το καταφέρουμε, χρειάζεται να κοιτάξουμε το οικοδόμημα της πραγματικότητας έξω από αυτήν, κάτι που δεν μπορούμε προς το παρόν να κάνουμε. Είμαστε πιασμένοι μέσα σε έναν καθρέφτη και το φως που μας φέρνει εικόνες τον φυσικού Σύμπαντος ακολουθεί τις καμπύλες που έχει η επιφάνεια τον καθρέφτη. Οι στρεβλώσεις που συμβαίνουν όμως είναι αόρατες στα μάτια μας».

Ας αναφερθεί εδώ ότι, σύμφωνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας, η καμπύλωση του χώρου και η διαμόρφωση του σε χώρο Lobatschewski ή Riemann εξαρτάται από την πυκνότητα και την ποσότητα της ύλης που σχηματοποιείται στο πλαίσιο του.

Για το λόγο αυτό η διερεύνηση της συνολικής τιμής της μάζας του Σύμπαντος και της κατανομής της στο Σύμπαν είναι αναγκαία προϋπόθεση, προκειμένου να εξαχθούν συμπεράσματα για την πιθανή εξέλιξη του.

Για να γίνουν πιο κατανοητά όλα τα προηγούμενα, ας δώσουμε μια σχηματική απεικόνιση των δισδιάστατων χώρων (επιπέδων) του Ευκλείδη, του Lobatschewski και του Riemann μέσα στον ευκλείδειο χώρο των τριών διαστάσεων.

O T. A. Whiller, στο βιβλίο του Superspace and the nature of quantum geometrodynamics (1968), για όλα τα παραπάνω αναφέρει:

«Η καμπυλωμένη γεωμετρία (μη ευκλείδεια) είναι ένα είδος μαγικού δομικού υλικού, από το οποίο είναι φτιαγμένο οτιδήποτε στον φυσικό κόσμο:

1. H αργή καμπύλωση σε κάποια περιοχή του διαστήματος περιγράφει ένα βαρυτικό
   πεδίο.
2. Μια κυματοειδής γεωμετρία με έναν διαφορετικό τύπο καμπυλότητας (κατά περιοχή) περιγράφει ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.
3. Μια περιοχή κόμβων υψηλής καμπυλότητας ίσως περιγράφει μια συγκέντρωση φορτίου και ενέργειας-μάζας που κινείται σαν σωματίδιο. Μήπως τελικά τα πεδία και τα σωματίδια είναι ξένες υπάρξεις βυθισμένες στη γεωμετρία, ή μήπως δεν είναι τίποτε άλλο από γεωμετρία;»

O W. K. Cliffor, το 1876, διατύπωσε την άποψη ότι η ύλη δεν είναι τίποτε περισσότερο από κενό καμπύλο διάστημα, ενώ ο T. A. Whiller (1968) δήλωνε:
«…Έκτος από το κενό, καμπυλόγραμμο (μη ευκλείδειο) διάστημα δεν υπάρχει τίποτε άλλο στον κόσμο. H ύλη, το φορτίο, ο ηλεκτρομαγνητισμός και τα υπόλοιπα πεδία είναι μόνο οι εκδηλώσεις της κάμψης του χώρου. H φυσική είναι γεωμετρία».

O ίδιος πάλι σημείωνε ότι ο «ιστός» του χωροχρόνου αποτελείται από μια ταραγμένη θάλασσα φυσαλίδων, την οποία ονόμασε «κβαντικό αφρό», για να καταλήξει: «0 χώρος της γεωμετροδυναμικής των κβάντα μπορεί να συγκριθεί με ένα χαλί αφρού, που επεκτείνεται σε ένα αργόσυρτο κυματιζόμενο τοπίο… Οι διαρκείς μικροσκοπικές αλλαγές που συμβαίνουν στο χαλί του αφρού, όταν εμφανίζονται νέες φυσαλίδες και εξαφανίζονται οι παλιές, συμβολίζουν τις κβαντικές διακυμάνσεις στη γεωμετρία».

Συνεπώς, σύμφωνα με τον Whiller, πάνω στον κβαντικό αφρό επιδρούν βαρυτικές  και ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις προκαλώντας δονήσεις και στη συνέχεια κύματα που επισημαίνονται από τον παρατηρητή σαν σωματίδια. H αλληλεπίδραση αυτών των κυμάτων δημιουργεί τα άτομα, τα μόρια και ολόκληρη την ουσία του φυσικού κόσμου. Με τον τρόπο αυτό, τα πάντα στο Σύμπαν είναι κυματισμοί μέσα στο τίποτα.

Πηγή: Η Κοσμολογία της νόησης – Δανέζη/Θεοδοσίου

Γεωμετρία, Τοπολογία και Πεπρωμένο του Σύμπαντος

Όταν σκεφτόμαστε το σύμπαν στη γενική σχετικότητα (GR) πρέπει να απαντήσουμε σε τρεις πολύ διαφορετικές έννοιες: Ποιό είναι το σχήμα του σύμπαντος; Είναι το σύμπαν πεπερασμένο ή άπειρο; Θα διαστέλλεται το σύμπαν για πάντα ή θα συσταλεί αργότερα.

Όταν εφαρμόζουμε GR στη κοσμολογία, κάνουμε χρήση απλοποιητικών παραδοχών, που υποστηρίζονται από παρατηρήσεις, ότι υπάρχει ένας ορισμός του χρόνου τέτοιος ώστε σε μια σταθερή τιμή του χρόνου, το σύμπαν είναι χωρικά ομοιογενές (μοιάζει δηλαδή το ίδιο όπου κι αν είναι ο παρατηρητής) και ισοτροπικό (μοιάζει το ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις γύρω από ένα σημείο).

Στη συνέχεια μελετώντας την GR γράφουμε τις εξισώσεις του Αϊνστάιν με τις κατάλληλες πηγές (κανονική ύλη, σκοτεινή ύλη, ακτινοβολία, μια κοσμολογική σταθερά, κλπ.). Οι λύσεις για τις εξισώσεις αυτές είναι οι περίφημοι χωροχρόνοι Friedmann, Robertson-Walker, που περιγράφουν την διαστολή (ή συστολή) του σύμπαντος.

Η GR είναι πράγματι μία όμορφη γεωμετρική θεωρία που περιγράφει ένα καμπύλο χωρόχρονο. Αλλά στην πράξη, επιλύουμε διαφορικές εξισώσεις, με την επιφύλαξη (στην προκειμένη περίπτωση) ότι το σύμπαν μοιάζει όπως είναι σήμερα. Οι διαφορικές εξισώσεις περιγράφουν την τοπική συμπεριφορά του συστήματος και έτσι, στη Γενική Σχετικότητα, αυτές περιγράφουν την τοπική γεωμετρία στη γειτονιά ενός σημείου του χωροχρόνου.

Επειδή η ομοιογένεια και η ισοτροπία είναι αρκετά περιοριστικές υποθέσεις, υπάρχουν μόνο τρεις πιθανές απαντήσεις για την τοπική γεωμετρία του χώρου σε οποιοδήποτε σταθερό σημείο στο χρόνο – μπορεί να είναι χωρικά θετικά κυρτωμένη (σε τοπικό επίπεδο αυτό μοιάζει σαν μία 3-τρισδιάστατη σφαίρα), επίπεδη (σε τοπικό επίπεδο αυτό μοιάζει σαν μια 3-τρισδιάστατη εκδοχή μιας επίπεδης επιφάνειας) ή χωρικά αρνητικά κυρτωμένη (σε τοπικό επίπεδο μοιάζει σαν ένα 3-διαστάσεων υπερβολοειδές).

Μια ορισμένη κοσμολογική λύση στην GR μας δίνει μία από αυτές τις τρεις πιο πάνω απαντήσεις γύρω από ένα σημείο του χωροχρόνου, όμως λόγω της ομοιογένειας αυτή η λύση σε ένα σημείο είναι λύση σε κάθε σημείο στον χωροχρόνο. Αυτό εννοούμε όταν λέμε ότι η GR μας λέει για τη γεωμετρία – το σχήμα του σύμπαντος – όπως αυτή απεικονίζεται στο παρακάτω γράφημα της NASA.

Αυτό όμως εγείρει ένα πολύ διαφορετικό ζήτημα που συχνά συγχέεται με τα παραπάνω. Εάν η λύση μας μας λέει ότι το σύμπαν είναι τοπικά μία τρισδιάστατη σφαίρα (ή μια επίπεδη επιφάνεια, ή ένα υπερβολοειδές) γύρω από κάθε σημείο, τότε δεν σημαίνει ότι πρόκειται για μία τρισδιάστατη σφαίρα, ή ένα άπειρο επίπεδο τρισδιάστατο χώρο, ή ένα άπειρο υπερβολοειδές. Αυτό είναι πραγματικά ένα θέμα της τοπολογίας, που απαντά και στο ερώτημα αν το Σύμπαν είναι πεπερασμένο ή άπειρο.

Για να εξηγηθεί αυτό το σημείο, ας υποθέσουμε ότι έχουμε λύσει τις κοσμολογικές εξισώσεις της GR, και ανακαλύψαμε ότι σε κάθε σημείο του χωροχρόνου, το σύμπαν είναι τοπικά ένας επίπεδος 3-διάστατος χώρος. Αυτό που δηλαδή μας δείχνουν οι παρατηρήσεις ότι μοιάζει το σύμπαν μας. Μπορείτε όμως να σκεφτείτε πολλούς διαφορετικούς χώρους με αυτή ακριβώς την ίδια ιδιότητα. Ένα παράδειγμα είναι, φυσικά, ότι το σύμπαν είναι πράγματι ένας επίπεδος, άπειρος 3-διάστατος χώρος. Ένα δεύτερο παράδειγμα είναι ότι το σύμπαν μπορεί να είναι ένας 3 διαστάσεων τόρος, στον οποίο αν θέλατε να κρατήσετε σταθερό τον χρόνο και να κάνετε μια γραμμή από οποιοδήποτε σημείο κατά μήκος του x, y ή z-άξονα, θα κόβατε έναν κύκλο και θα φτάνατε πίσω ακριβώς από εκεί που ξεκίνησε. Αυτός είναι ένας χώρος πεπερασμένου όγκου, που συνδέεται με ένα πολύ συγκεκριμένο τρόπο, αλλά που είναι όμως επίπεδος παντού, όπως και το προηγούμενο παράδειγμα με το άπειρο. Σε δύο διαστάσεις, θα μπορούσε κανείς να τον απεικονίσει ως:

Φυσικά, θα μπορούσαμε να είχαμε φτιάξει μία ή δύο κατευθύνσεις σε κύκλους ή να φτιάξουμε τον χώρο σε ένα πεπερασμένο με περισσότερες από μία τρύπες, ή οποιαδήποτε άλλη δυνατότητα.

Αυτή είναι η ομορφιά της τοπολογίας, αλλά δεν είναι κάτι που μας το διευκρινίζει επιλύοντας απλώς τις εξισώσεις της Γενικής Σχετικότητας. Μάλλον πρόκειται για μια πρόσθετη πηγή για την εξεύρεση των λύσεων. Είναι, όμως, κάτι που μπορούμε να ελέγξουμε, πιο συγκεκριμένα μέσα από τις μετρήσεις της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου.

Εντελώς ανεξάρτητα από τις ερωτήσεις της τοπολογίας, η γεωμετρία μιας δεδομένης κοσμολογικής λύσης δημιουργεί ένα άλλο ζήτημα που συχνά συγχέεται με εκείνα της γεωμετρίας και της τοπολογίας. Ας υποθέσουμε ότι το σύμπαν περιέχει μόνο τις συμβατικές πηγές ύλης (κανονική ύλη, σκοτεινή ύλη και την ακτινοβολία), και ας υποθέσουμε ότι γνωρίζετε (ίσως να αναρωτηθούμε αν αυτό είναι πραγματικά δυνατόν) ότι αυτές είναι οι μόνες που θα περιείχε ποτέ. Τότε οι εξισώσεις εύκολα προβλέπουν ότι, σε περίπτωση σύμπαντος θετικής χωρικής κυρτότητας, ένα διαστελλόμενο σύμπαν θα φτάσει τελικά στο μέγιστο μέγεθος και μετά θα ακολουθήσει την αντίστροφη πορεία, της συστολής, προς μία Μεγάλη Σύνθλιψη, ενώ επίπεδα ή με αρνητική κυρτότητα σύμπαντα θα επεκτείνονταν για πάντα. Αυτές είναι οι προβλέψεις σχετικά με το πεπρωμένο του σύμπαντος, και συχνά οδηγούν στην ακόλουθη σύνδεση

Ωστόσο, όπως καταστήσαμε σαφές, υπάρχουν κάποιες υποθέσεις που πηγαίνουν στην σχέση μεταξύ της γεωμετρίας και της μοίρας του σύμπαντος, και παρόλο που αυτά μπορεί να φαίνονταν λογικά σε μία εποχή, ξέρουμε σήμερα ότι η επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος φαίνεται να υποδηλώνει την ύπαρξη ενός είδους σκοτεινής ενέργειας (μια κοσμολογική σταθερά, για παράδειγμα), που συμπεριφέρεται με έναν τρόπο αρκετά διαφορετικό από τις συμβατικές πηγές υλο-ενέργειας. Στην πραγματικότητα, γνωρίζουμε ότι για πηγές, όπως αυτή, όταν αρχίζει η επιτάχυνση, είναι εύκολα δυνατό για ένα σύμπαν με θετική καμπύλη, για παράδειγμα, να επεκτείνεται για πάντα. Πράγματι, στην περίπτωση της κοσμολογικής σταθεράς, αυτό ακριβώς  συμβαίνει.

Έτσι, το σύμπαν μπορεί να είναι είτε θετικά είτε αρνητικά κυρτό, ή επίπεδο, και οι λύσεις μας στην GR αυτό μας λένε. Οι λύσεις μπορούν να είναι πεπερασμένες ή άπειρες, και να συνδέονται με ενδιαφέροντες τρόπους, αλλά η GR δεν θα μας πει γιατί συμβαίνει αυτό. Και το σύμπαν μπορεί να διαστέλλεται για πάντα ή να συσταλεί αργότερα, αλλά αυτό εξαρτάται από τις ακριβείς ιδιότητες της κοσμικής ενέργειας, και όχι μόνο από την γεωμετρία. Οι κοσμολογικοί χωροχρόνοι είναι μερικοί από τις πιο απλές λύσεις στην GR που γνωρίζουμε, και ακόμη αυτοί υιοθετούν όλα τα είδη των δυνητικών περιπλοκών, πέρα ​​από τις πιο προφανείς δυνατότητες.

Γραμμένο από τον Mark Trodden στο Cosmic Variance

Νέα στοιχεία για νερό στον πρώιμο Άρη και ένα κλίμα όπως της Γης

Νέα έρευνα υποστηρίζει τη θεωρία ότι ο πρώιμος Άρης είχε μια παχιά, υγρή ατμόσφαιρα και ένα κλίμα παρόμοιο με το κλίμα της Γης τώρα.

Η ατμόσφαιρα του Άρη έχει σήμερα το 1% περίπου της πυκνότητας της ατμόσφαιρας της Γης. Αυτός είναι ένας από τους κύριους λόγους που το κλίμα της Γης είναι υγρό και ο Άρης είναι πολύ ξηρός.

Ο επίκουρος καθηγητής Josef Dufek, του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Γεωργίας, ερεύνησε το πρώιμο κλίμα του Άρη αναλύοντας αρχαίες ηφαιστειακές εκρήξεις και επιφανειακές παρατηρήσεις που έκανε το ρόβερ της NASA Spirit στον Άρη.

Τα νέα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Geophysical Research Letters, αποδεικνύουν ότι ο πρώιμος Άρης ήταν υγρός και ότι η ατμόσφαιρα θα ήταν τουλάχιστον 20 φορές παχύτερη από ό, τι είναι τώρα.

"Η ατμοσφαιρική πίεση έχει παίξει πιθανά ένα ρόλο στην ανάπτυξη σχεδόν όλων των επιφανειακών χαρακτηριστικών του Άρη", δήλωσε ο Dufek. "Το κλίμα του πλανήτη, η φυσική κατάσταση του νερού στην επιφάνειά του και το δυναμικό για τη ζωή όλα αυτά επηρεάζονται από τις ατμοσφαιρικές συνθήκες."

Το πρώτο εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε για την έρευνα ήταν ένας βράχος που έφτασε στην ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια μιας ηφαιστειακής έκρηξης πριν 3,5 δισεκατομμύρια έτη. Και κατά πάσα πιθανότητα έμεινε στην επιφάνεια από τότε.

Το άλλο εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε, το Mars Rover Spirit, ερεύνησε το θαμμένο κομμάτι βράχου. Η ερευνητική ομάδα έλαβε αρκετά στοιχεία για να καθορίσει το μέγεθος, το βάθος και το σχήμα από το κτύπημα που έγινε στον βράχο, μετά την πτώση του μέσω της ατμόσφαιρας.

Η ερευνητική ομάδα στη συνέχεια έκανε προσομοίωση των κτυπημάτων στο εργαστήριο. Χρησιμοποίησαν γι αυτό κόκκους άμμου που ήταν το ίδιο μέγεθος με αυτά στον κρατήρα. Χρησιμοποιήθηκαν επίσης διαφορετικά υλικά για να προσομοιώσουν τον βράχο – γυαλί, βράχο και χάλυβα.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα υλικά πρέπει να χτύπησαν την άμμο με ταχύτητες μικρότερες από 40 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, για να πάρουν το ίδιο βάθος διείσδυσης που είχε ο κρατήρας από την πτώση.

Η ατμόσφαιρα στον Άρη θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 20 φορές παχύτερη από ό,τι είναι τώρα για να χτυπήσει με αυτή την ταχύτητα, ενισχύοντας περαιτέρω τη θεωρία για μια παχύτερη πρώιμη ατμόσφαιρα.

“Η μελέτη μας είναι συνεπής με τις ολοένα περισσότερες ερευνητικές εργασίες ότι ο Άρης ήταν τουλάχιστον ένας παροδικά υδάτινος κόσμος με μία πολύ πυκνότερη ατμόσφαιρα από ό,τι βλέπουμε σήμερα", δήλωσε ο Dufek. "Ελπίζουμε να κάνουμε μελλοντικές δοκιμές και σε άλλα δείγματα που θα βασίζονται σε παρατηρήσεις από το επόμενο rover, το Curiosity”Το rover Curiosity αναμένεται να προσγειωθεί στον Άρη στις 5 Αυγούστου.

Πηγή: PlanetSave

Το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου ετοιμάζεται για την πλήρη 11-ετή αναστροφή του

Περίπου κάθε 11 χρόνια το μαγνητικό πεδίο του ήλιου αντιστρέφεται πλήρως – ο βόρειος μαγνητικός πόλος αλλάζει σε νότιο, και αντίστροφα. Αυτή η αλλαγή συμπίπτει με μια μεγαλύτερη ηλιακή δραστηριότητα που βλέπουμε στον ήλιο σε κάθε κύκλο, που είναι γνωστή ως «ηλιακό μέγιστο».

Ενώ ο κύκλος εξελίσσεται με μια φαινομενική κανονικότητα κάθε 11 χρόνια, σε δύο μελέτες επιστήμονες τονίζουν πόσο ασύμμετρη είναι στην πραγματικότητα αυτή η διαδικασία. Σήμερα, η πολικότητα στο βόρειο πόλο του ήλιου φαίνεται να έχει μειωθεί σχεδόν στο μηδέν – δηλαδή, φαίνεται να προσεγγίζει χρονικά στην μετατροπή του από το μαγνητικό βορρά προς το νότιο – όμως η πολικότητα στο νότιο μαγνητικό πόλο μόλις έχει αρχίσει να μειώνεται.

«Αυτή τη στιγμή, υπάρχει μια ανισορροπία ανάμεσα στο βόρειο και το νότιο πόλο," λέει ο Jonathan Cirtain, στο Κέντρου Πτήσεων Μάρσαλ της NASA, ο οποίος είναι και υπεύθυνος της NASA για μια ιαπωνική ηλιακή αποστολή που ονομάζεται Hinode. «Ο Βορράς είναι ήδη σε ένα μεταβατικό στάδιο, πολύ νωρίτερα από το Νότιο Πόλο, και δεν καταλαβαίνουμε το γιατί."

Η ασυμμετρία που περιγράφεται στις μελέτες διαψεύδει τα μοντέλα του ήλιου, που υποθέτουν ότι ο βόρειος και νότιος μαγνητικός πόλος ταυτόχρονα αλλάζουν. Επιπλέον, και οι δύο συμφωνούν ότι η μεταβολή επίκειται στο βόρειο πόλο, πολύ πριν από τη γενική πρόβλεψη ότι το ηλιακό μέγιστο για τον κύκλο αυτό θα συμβεί το 2013. Τέλος, τα άμεσα αποτελέσματα του σκάφους Hinode δείχνουν, επίσης, την ανάγκη να επανεξετασθούν ορισμένα ηλιακά μοντέλα.

Η μέτρηση της μαγνητικής δραστηριότητας κοντά στους πόλους δεν είναι εύκολο να γίνει, διότι το σύνολο των ηλιακών τηλεσκοπίων μας, βλέπουν τον ήλιο περίπου στον ισημερινό του, προσφέροντας μόνο μια ‘λοξή’ προβολή των πόλων, όταν χρειάζεται να λάβουν μαγνητικές μετρήσεις με ακρίβεια. Το Hinode μπορεί να παρατηρήσει τη δραστηριότητα αυτή σε ετήσια βάση με το υψηλής ανάλυσης οπτικό τηλεσκόπιο του που μπορεί να χαρτογραφήσει τα μαγνητικά πεδία, όταν τα παρατηρούμε από κοντά στον ισημερινό.

Πηγή: Goddard Space Flight Center

Κι άλλες ενδείξεις για ζωή στον αρχαίο Άρη

Νέες ενδείξεις ότι η μεγάλο κομμάτι της επιφάνειας του πλανήτη Άρη ήταν κάποτε καλυμμένο με νερό φέρνει στην επιφάνεια ο ρομποτικός εξερευνητής Opportunity. Το σκάφος της NASA εντόπισε κοντά στον κρατήρα Endeavour φλέβες ορυκτού γύψου, οι οποίες αφθονούν στη Γη και δείχνουν ότι υπάρχει νερό σε υγρή μορφή.

«Υπάρχουν πολλές τοποθεσίες στη Γη, στις οποίες οργανισμοί ζουν σε σημεία, όπου το νερό ρέει σε βράχους μέσω ρωγμών», λέει ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας του Πανεπιστημίου Κορνέλ, Steve Squyres. «Αυτό είναι πολύ πιθανό σε αυτήν την περίπτωση». Διευκρινίζει ότι το νερό θα μπορούσε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια να φιλοξενούσε ζωή, όμως έκτοτε έχει εξατμιστεί.

Το Opportunity «χτενίζει» την επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη τα τελευταία 10 χρόνια, έχοντας μέχρι στιγμής καλύψει περισσότερα από 33 χιλιόμετρα. Μόνο η διάμετρος του Endeavour, ο οποίος σχηματίστηκε πριν από 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια, είναι 22 χιλιόμετρα. Στον κρατήρα διακρίνονται γεωλογικά επίπεδα πολύ παλαιότερα από τον αμμόλιθο που περιβάλλει την περιοχή, όπου προσγειώθηκε το ρομποτικό σκάφος.

Οι ερευνητές εντόπισαν τη φλέβα γύψου αξιοποιώντας δεδομένα από το φασματόμετρο ακτίνων Χ και σωματιδίων άλφα (APXS) του Opportunity, το οποίο αναλύει τη σύνθεση υλικών που συλλέγει από τον Άρη. Ο γύψος σχηματίζεται μόνο σε νερό θερμοκρασίας χαμηλότερης από 60 βαθμούς Κελσίου, καθώς σε υψηλότερες θερμοκρασίες θα ήταν παρόντα και άλλα ορυκτά.

Μια εξέταση ενός μικρού βράχου, γνωστού ως Homestake, απεκάλυψε ορυκτά που δημιουργούνται από ροή νερού. Στα ρήγματα μέσα σε αυτόν τον βράχο θα μπορούσε να φιλοξενηθεί ζωή

Το νερό, εξηγούν οι επιστήμονες γράφοντας στην επιθεώρηση Science, έρεε κάποτε πολύ αργά από το έδαφος προς το εσωτερικό του βράχου, μεταφέροντας θειικό άλας. Με τη δημιουργία ρωγμών στο βράχο, εναποτέθηκε ο γύψος. «Οι φλέβες γύψου είναι πολύ κοινές σε πολλές τοποθεσίες στη Γη», λέει ο Squyres. «Σχηματίζονται πάντοτε όταν το νερό ρέει διά μέσου του βράχου αφήνοντας το γύψο να κατακαθίσει στις ρωγμές.»

Κατά τον ίδιο, προτού το νερό εξατμιστεί, είναι πολύ πιθανό μέσα στις ρωγμές να είχαν αναπτυχθεί μορφές ζωής. «Οργανισμοί μπορούν να ζήσουν σε ρωγμές βράχων, αρκεί να υπάρχει νερό», τονίζει προσθέτοντας αμέσως μετά ότι δεν υπάρχουν ενδείξεις ζωής σήμερα στον Άρη, παρότι «οι υγρές συνθήκες που απαιτούνται – η προϋπόθεση να υπάρχει νερό- ήταν παρούσες».

Οι σουπερνόβες τύπου Ia παράγονται από δύο διαφορετικές διαδικασίες

Σύμφωνα με επιστήμονες από το Κέντρο για την Αστροφυσική στο Χάρβαρντ (CfA), φαίνεται ότι οι σουπερνόβες τύπου Ia μπορούν να προκύψουν από δύο ανεξάρτητους μηχανισμούς. Μέχρι τώρα, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι αυτά τα αντικείμενα θα μπορούσαν να δημιουργηθούν μόνο μέσω μιας μοναδικής διαδικασίας, και συζητούσαν ποιά ήταν αυτή η διαδικασία.

Το κατάλοιπο του σουπερνόβα Tycho που προέρχεται από μία υπερκαινοφανή έκρηξη τύπου Ia

Με τα χρόνια, οι ειδικοί δημιούργησαν δύο ανταγωνιστικά μοντέλα για να εξηγήσουν την προέλευση των σουπερνόβα τύπου Ia, και κάθε εξήγηση υποστηρίζεται από αρκετές μελέτες. Τώρα, οι επιστήμονες του CfA  έχουν σημαντικές αποδείξεις ότι και τα δύο προηγούμενα μοντέλα είναι σωστά, και ότι αυτά τα αντικείμενα μπορεί πράγματι να προκληθούν από δύο διαφορετικές πηγές.

Η μελέτη των σουπερνόβα τύπου Ia είναι εξαιρετικά σημαντική για την αστρονομία και την αστροφυσική, επειδή αυτά τα άστρα που εξερράγησαν χρησιμοποιούνται ως πρότυπα κεριά για τη μέτρηση των κοσμικών αποστάσεων στο Σύμπαν. Η φωτεινότητά τους παραμένει σταθερή, και αυτό επέτρεψε στους φυσικούς να ανακαλύψουν τη σκοτεινή ενέργεια, και να μάθουν περισσότερα για τον Κόσμο.

Αυτές οι γνώσεις βασίστηκαν στη μελέτη αυτών των δομών και έτσι οι αστρονόμοι απέδειξαν την διαρκώς επιταχυνόμενη διαστολή του Σύμπαντος, μια ανακάλυψη για την οποία η ερευνητική ομάδα πήρε το 2011 το βραβείο Νόμπελ Φυσικής.

«Προηγούμενες μελέτες είχαν αντικρουόμενα αποτελέσματα. Η σύγκρουση αυτή όμως εξαφανίζεται αν συμβαίνουν και οι δύο τύποι της έκρηξης," λέει ο αστρονόμος του CfA Ryan Foley. Εξηγεί ότι όλες οι σουπερνόβες τύπου Ia παράγονται από τους πυρήνες των παλιών άστρων που καίνε το ήλιο τους, τους λευκούς νάνους.

Οι ερευνητές λοιπόν είχαν διαπιστώσει ότι αυτά τα αστέρια είτε είχαν ένα αέριο στρώμα γύρω τους, ή δεν το έχουν. Το ένα μοντέλο δείχνει ότι θα πρέπει να είναι παρόν το αέριο, ενώ η άλλη θεωρεί ότι δεν πρέπει. Το τέχνασμα εδώ είναι ότι οι λευκοί νάνοι που οδηγούνται σε σουπερνόβα τύπου Ia βρίσκονται σε δυαδικά συστήματα – έχουν δηλαδή ένα σύντροφο.

«Ακριβώς όπως το μεταλλικό νερό μπορεί να είναι με ή χωρίς ανθρακικό, έτσι μπορούν και τα σουπερνόβα", εξηγεί ο καθηγητής του Χάρβαρντ Robert Kirshner, ο οποίος συμμετείχε επίσης στη νέα μελέτη. Λέει ότι η ανακάλυψη αυτή έχει σημαντικές συνέπειες για τον υπολογισμό των κοσμικών αποστάσεων και τους ρυθμούς διαστολής.

"Υπάρχουν σίγουρα δύο είδη περιβάλλοντα – με και χωρίς εκροές αερίου. Και τα δύο βρίσκονται γύρω από σουπερνόβες τύπου Ia," υποστηρίζει ο Foley, που βασίζεται σε μια νέα μελέτη με 23 αντικείμενα σε αυτή την κατηγορία.

Αυτός υποστηρίζει ότι οι διαφορετικές αφετηρίες για τα γεγονότα αυτά υποδηλώνουν ότι πρέπει να χρησιμοποιούνται διαφορετικοί τύποι κατά τον υπολογισμό των αποστάσεων και τους ρυθμούς διαστολής που βασίζονται σε αυτά.

«Είναι σαν να μετράμε το σύμπαν με ένα μείγμα από μέτρα και σταθμά – θα έχετε περίπου την ίδια απάντηση, αλλά όχι εντελώς. Για να πάρετε μια ακριβή απάντηση, θα πρέπει να διαχωρίσετε τα διαφορετικά είδη κριτηρίων," καταλήγει ο Foley.

Πηγή: SoftPedia

Τα αέρια των δεινοσαύρων προκάλεσαν άνοδο της θερμοκρασίας;

Πριν από 150 εκατομμύρια χρόνια, η θερμοκρασία της Γης ανέβηκε – και τα αέρια των δεινοσαύρων υπήρξαν μία από τις βασικές αιτίες. Βρετανοί επιστήμονες υπολόγισαν την παραγωγή εκπομπών μεθανίου των σαυρόποδων, στα οποία συγκαταλέγονται οι βροντόσαυροι και οι διπλόδοκοι, στα 520 εκατομμύρια τόνους ετησίως, ποσότητα έως και δεκαπλάσια σε σχέση με αυτήν που παράγουν σήμερα οι αγελάδες.

Η ποσότητα μεθανίου που οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι παρήγαγαν οι δεινόσαυροι αντιστοιχεί σε αυτήν που παράγεται σήμερα από φυσικές πηγές και από ανθρώπινες δραστηριότητες.

«Είναι γνωστό ότι η εποχή των δεινοσαύρων ήταν θερμότερη από τη σημερινή», λέει ο David M. Wilkinson από το Πανεπιστήμιο Τζον Μουρς του Λίβερπουλ, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας που δημοσιεύει τα ευρήματά της στην επιθεώρηση Current Biology. «Αυτό εξηγείται συνήθως από ένα ενισχυμένο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Εάν η θεωρία μας είναι σωστή, τότε το μεθάνιο από τα σαυρόποδα συνέβαλε σε αυτό το φαινόμενο του θερμοκηπίου.»

Η ποσότητα μεθανίου που οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι παρήγαγαν οι δεινόσαυροι αντιστοιχεί σε αυτήν που παράγεται σήμερα από φυσικές πηγές και από ανθρώπινες δραστηριότητες. Προειδοποιούν ότι, παρότι έβαλαν τα δυνατά τους να καταλήξουν σε μια σχετικά ακριβή εκτίμηση, οι απαντήσεις που πήραν από τις μελέτες τους είναι μόνο υπολογισμοί, προερχόμενοι από διάφορες υποθέσεις και βασισμένοι σε μαθηματικά μοντέλα.

Το μεθάνιο, ένα αέριο του θερμοκηπίου πιο ισχυρό από το διοξείδιο του άνθρακα, αποτελεί φυσικό παραπροϊόν της διαδικασίας της πέψης στα φυτοφάγα ζώα και ιδιαίτερα στα μηρυκαστικά, π.χ. στις αγελάδες και στις καμήλες. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα σαυρόποδα, όπως ακριβώς τα μηρυκαστικά, είχαν στα έντερά τους βακτήρια που παράγουν μεθάνιο προκειμένου να χωνεύουν αποτελεσματικότερα αυτές τις ινώδεις τροφές.

«Η οικολογία των μικροβίων και ο ρόλος τους στη λειτουργία του πλανήτη μας αποτελούν τα βασικά ενδιαφέροντά μου στην επιστήμη», εξομολογείται Wilkinson. «Παρότι το στοιχείο των δεινοσαύρων είναι αυτό που εξάπτει τη φαντασία του κόσμου σε αυτήν τη μελέτη, στην πραγματικότητα τα μικρόβια που ζουν μέσα στα έντερα των δεινοσαύρων είναι αυτά που παράγουν το μεθάνιο».

Ο καθηγητής παραδέχεται ότι δεν υπάρχει τρόπος να μάθουμε τι βακτήρια ζούσαν στο πεπτικό σύστημα των δεινοσαύρων ή τι αέρια παρήγαν, παρότι ο ίδιος κλίνει προς το μεθάνιο. «Για να επεξεργαστούν τέτοιες ποσότητες βλάστησης, θα πρέπει να εξαρτώνταν από μικρόβια στο πεπτικό τους σύστημα, όμως δεν μπορείς να είσαι σίγουρος αν δεν έχεις μια χρονομηχανή».

Πηγή: ΑΠΕ

Καυτοί Δίιοι πλανήτες μπορεί να αποτρέψουν το σχηματισμό κόσμων σαν τη Γη

Μια ομάδα ερευνητών, μεταξύ των οποίων είναι ο Alan Boss του Ιδρύματος Carnegie, πρόσφατα διαπίστωσε ότι οι καυτοί Δίιοι εξωπλανήτες μπορεί να αποτρέψουν το σχηματισμό κόσμων σαν τη Γη στην αρχή της ανάπτυξή τους.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι γιγάντιοι αέριοι πλανήτες κατά την κίνηση τους τείνουν να εμφανίζουν τέτοια χαρακτηριστικά (μοτίβα) στις τροχιές τους, που έχουν σημαντικές βαρυτικές επιπτώσεις σε άλλους κόσμους, που μπορεί να σχηματίζονται γύρω από το ίδιο άστρο.

Η ανακάλυψη μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να αποκτήσουν μια καλύτερη κατανόηση του τι πρέπει να προσέχουν οι ερευνητές όταν ψάχνουν για βραχώδεις πλανήτες γύρω από τα άστρα. Ακόμα και στο δικό μας ηλιακό σύστημα, αυτά τα ευρήματα μπορούν να εξηγήσουν τη σημερινή πλανητική διαμόρφωση.

Όταν σχηματίζονται οι γίγαντες πλανήτες αερίου χρειάζονται κάποιο χρόνο για να εγκατασταθούν σε μόνιμη τροχιά. Πριν συμβεί αυτό, κινούνται πέρα ​​δώθε, επηρεάζοντας όλους τους άλλους πλανήτες γύρω τους, λόγω του τεραστίου μεγέθους τους.

Στο ηλιακό μας σύστημα, ο Κρόνος και ο Δίας πιστεύεται ότι είχαν κινηθεί πολύ κοντά στην τροχιά του Άρη λίγο μετά τη διαμόρφωση τους. Ευτυχώς, αυτό δεν έριξε τη Γη, τον Ερμή, την Αφροδίτη ή τον Κόκκινο Πλανήτη έξω από το σύστημα, ή προς τον ήλιο.

Λεπτομέρειες της νέας μελέτης δημοσιεύθηκαν στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών (PNAS). Η ομάδα πίσω από την έρευνα είχε επικεφαλής τον Jason Steffen, ο οποίος έχει μια θέση στο Κέντρο για την Αστροφυσική Σωματιδίων του Fermilab, .

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν στοιχεία που παρέχονται από το τηλεσκόπιο Κέπλερ της NASA, το οποίο εκτοξεύτηκε με συγκεκριμένο σκοπό την ανίχνευση πλανητών όπως η Γη γύρω από άλλα άστρα. Ωστόσο, το παρατηρητήριο ανακαλύψει χιλιάδες πλανητικών υποψηφίων, συμπεριλαμβανομένων και πολλών καυτών πλανητών σαν τον Δία.

Καυτό Δία ονομάζουμε ένα γίγαντα πλανήτη αερίου στο ίδιο μέγεθος και μάζα με τον μεγαλύτερο πλανήτη στο ηλιακό μας σύστημα, εκτός του ότι βρίσκεται πολύ κοντά στο μητρικό του άστρο. Αυτό σημαίνει ότι η επιφανειακή θερμοκρασία του είναι εξαιρετικά υψηλή. Κατά πάσα πιθανότητα, οι πιο καυτοί τέτοιοι πλανήτες είναι παλιρροιακά κλειδωμένη στο μητρικό τους άστρο.

Κατά τα τελευταία δύο χρόνια, το Κέπλερ έχει εντοπίσει 63 συστήματα που περιέχουν αυτή την κατηγορία των πλανητών. Κανένα όμως από αυτά τα συστήματα δεν αποκάλυψε κάποια ένδειξη ότι αυτοί οι κόσμοι είχαν έναν σύντροφο πλανήτη. Θα μπορούσε βεβαίως οι βραχώδεις κόσμοι να είναι απλά πάρα πολύ μικροί για την ανίχνευση τους με τις τρέχουσες τεχνολογίες μας.

«Οι επιπτώσεις αυτών των ανακαλύψεων είναι ότι τα συστήματα με πλανήτες σαν τη Γη σχηματίστηκαν από διαφορετικά συστήματα από ότι αυτά με καυτό Δία» εξηγεί ο Boss, στο Περιοδικό Αστροβιολογίας.

«Επειδή πιστεύουμε ότι οι καυτοί Δίιοι πλανήτες σχηματίστηκαν μακριά από το άστρο τους, και στη συνέχεια μετανάστευσαν προς τα μέσα, η εσωτερική αυτή μετανάστευση διατάραξε το σχηματισμό των πλανητών σαν τη Γη. Εάν ο Ήλιος μας είχε ένα καυτό Δία, τότε δεν θα ήμασταν εδώ», καταλήγει.

Πηγή: SoftPedia

Το πρόβλημα του μειωμένου πυριτίου λύθηκε, λένε γεωφυσικοί

Ερευνητές στην Ιαπωνία έχουν νέα στοιχεία ότι ο πιο χαμηλός μανδύας της Γης περιέχει περισσότερο πυρίτιο από ό,τι ο ανώτερο μανδύα της. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η σύνθεση των πυριτικών αλάτων της γης ταιριάζει με το είδος των μετεωριτών, που πιστεύεται ότι υπάρχουν στο ηλιακό νεφέλωμα από το οποίο δημιουργήθηκε η Γη.

Μήπως ο εσωτερικός μανδύας ταιριάζει με αρχαίους μετεωρίτες;

Ο μανδύας της Γης μπορεί να χωριστεί σε τρία τμήματα: τον ανώτερο μανδύα, ο οποίος εκτείνεται από το λεπτό φλοιό μέχρι περίπου σε βάθος 400 km. Μια μεταβατική ζώνη περίπου 250 χιλιόμετρα. Και τέλος τον χαμηλότερο μανδύα, ο οποίος εκτείνεται από τη ζώνη μετάβασης έως περίπου σε βάθος 2900 χιλιόμετρα.

Οι περισσότεροι γεωλόγοι συμφωνούν ότι ο ανώτερος μανδύας αποτελείται ως επί το πλείστον από περιδοτίτη, ένα πυκνό πυριγενές πέτρωμα που περιέχει υψηλό ποσοστό του ορυκτού ολιβίνη (Mg,Fe)₂SiO_4. Στην μεταβατική ζώνη, μια αλλαγή στον τρόπο που τα σεισμικά κύματα διαδίδονται γενικά εξηγείται από ένα στάδιο μετάβασης στη δομή του ολιβίνη, γεγονός που υποδηλώνει ότι ο χαμηλότερος μανδύας, επίσης, έχει σύνθεση περιδοτίτη. Αν αυτό είναι σωστό, τότε η Γη θα περιέχει πολύ λιγότερο πυρίτιο απ’ ότι μετεωρίτες χονδρίτες – ο τύπος των μετεωριτών που πιστεύεται ότι υπήρχαν κατά τη στιγμή του σχηματισμού της Γης.

Περισσότερο ή λιγότερο πυρίτιο;

Στο παρελθόν, αυτό το "πρόβλημα του χαμένου πυριτίου” έχει προκαλέσει πολλές συζητήσεις. Ορισμένοι γεωλόγοι πιστεύουν ότι το πυρίτιο που λείπει θα πρέπει να φτιάχνει τον πυρήνα της Γης, ενώ άλλοι πιστεύουν ότι ο κατώτερος μανδύας θα πρέπει να περιέχει μια πρόσθετη πηγή πυριτίου. Υπήρξε ακόμη και μια πρόταση ότι οι μετεωρίτες από τους οποίους σχηματίστηκε η Γη περιείχε πυρίτιο λιγότερο από ό,τι θεωρείται γενικά.

Τώρα, ο γεωφυσικός Motohiko Murakami από το Πανεπιστήμιο Tohoku στην Ιαπωνία και οι συνεργάτες του ισχυρίζονται ότι έχουν λύσει το πρόβλημα του χαμένου πυριτίου. Πιστεύουν ότι ο κατώτερος μανδύας στην πραγματικότητα περιέχει περισσότερο πυρίτιο από τον ανώτερο μανδύα – κάτι που είναι συνεπής με τη θεωρία ότι η Γη έχει σχηματιστεί από χονδρίτες μετεωρίτες.

«Το κύριο αποτέλεσμα της δουλειάς μας είναι ότι ο μανδύας έχει μια χημική δομή στρωματοποιημένη με ένα κατώτερο μανδύα πιο εμπλουτισμένο σε πυρίτιο σε σύγκριση με τον ανώτερο μανδύα”, λέει ο Motohiko Murakami.

Ο Murakami και οι συνεργάτες του διενήργησαν εργαστηριακές μετρήσεις της σεισμικής ταχύτητας με δύο πιθανά ορυκτά πυριτίου στον κατώτερο μανδύα – τον περοβσκίτη, ή (Mg Fe)SiO₃, και το σιδηρορυκτό (Mg,Fe)O – κάτω από πολύ υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες. Συγκρίνοντας τις μετρήσεις αυτές με τα πραγματικά δεδομένα των σεισμικών ταχυτήτων με τη βοήθεια ενός μοντέλου, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι πάνω από το 93% του κατώτερου μανδύα πρέπει να είναι φτιαγμένο από περοβσκίτη, το ορυκτό το πλούσιο σε πυρίτιο.

Ο James Connolly, ένας γεωφυσικός στο Ελβετικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη Ζυρίχη, λέει ότι τα τελευταία χρόνια υπήρχε μια τάση σε σεισμικά μοντέλα με τον χαμηλότερο μανδύα πιο πλούσιο σε πυρίτιο, παρόλο που ο ίδιος προσθέτει ότι ο εμπλουτισμός που προτείνει ο Murakami  είναι η "πιο ακραία" λύση που έχει δει. Νομίζει ότι τα συμπεράσματα της ομάδας είναι ενδιαφέροντα, επειδή υποστηρίζουν την ιδέα ότι ο μανδύας έχει δύο ξεχωριστά στρώματα που κυκλοφορούν ανεξάρτητα, και ότι η Γη σχηματίστηκε από την επικάθηση των χονδριτών μετεωριτών. «Η δημοτικότητα και των δύο αυτών υποθέσεων υπήρξε φθίνουσα τα τελευταία χρόνια», λέει.

Κάποια αβεβαιότητα

Ωστόσο, ο γεωφυσικός Baosheng Li  του Πανεπιστημίου Stony Brook της Νέας Υόρκης πιστεύει ότι μπορεί να υπάρχει πρόβλημα με την μοντελοποίηση των Ιαπώνων ερευνητών. Για παράδειγμα, λέει ότι υπάρχει μια "μεγάλη αβεβαιότητα" σε μετρήσεις της θερμοκρασίας τους, η οποία μπορεί να θέσει σε κίνδυνο τα συμπεράσματά τους. Ακόμα, νομίζει ότι οι τεχνικές της ομάδας είναι, σε γενικές γραμμές, "πρώτης τάξης". "Βρήκα αυτή τη δημοσίευση ενδιαφέρουσα, αν και κατά την προσωπική μας άποψη, χρειάζονται ακόμη περισσότερα στοιχεία για να επιβεβαιώσουμε ότι ο χαμηλότερος μανδύας κατέχει το «χαμένο πυρίτιο», προσθέτει.

Πηγή: PhysicsWorld

Καταγράφηκε για πρώτη φορά το φως μιας «υπερ-Γαίας»

Φως από μια υπερ-γαία συνελήφθη από το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer σηματοδοτώντας ένα σημαντικό σταθμό στην παρατήρηση των «συγγενών» πλανητών της Γης. Με τον όρο υπέρ-Γαία χαρακτηρίζονται οι πλανήτες που έχουν μέγεθος έως και δέκα φορές μεγαλύτερο από τον πλανήτη μας και προσελκύουν το έντονο ενδιαφέρον των ερευνητών επειδή τα δεδομένα τους υποδηλώνουν ότι θα μπορούσαν να έχουν στερεή μάζα ή να καλύπτονται από υγρούς ωκεανούς.

Καλλιτεχνική απεικόνιση του 55 Cancri e, μιας καθόλου φιλόξενης «υπερ-Γαίας».

Μέχρι σήμερα έχουν εντοπιστεί αρκετές υπερ-Γαίες αλλά η παρατήρησή τους γινόταν με έμμεσο τρόπο. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer κατάφερε να εντοπίσει για πρώτη φορά το φως μιας υπερ-Γαίας, γεγονός το οποίο οι επιστήμονες χαρακτηρίζουν ως «ιστορικό επίτευγμα».

Το Spitzer εντόπισε το φως του 55 Cancri e (ή σε συντομογραφία Cnc e) που βρίσκεται σε απόσταση 41 ετών φωτός από εμάς στον αστερισμό του Καρκίνου. Ο πλανήτης εντοπίστηκε το 2004 και υπολογίζεται ότι είναι 60% μεγαλύτερος από τη Γη. Όμως έχει οκταπλάσια μάζα και διπλάσια πυκνότητα από αυτήν του πλανήτη μας . Είναι βραχώδης και πυκνός σαν μολύβι και περιφέρεται ταχύτατα γύρω από το άστρο του. Μια μέρα στον 55 Cancri e διαρκεί 18 ώρες.

Ο 55 Cancri e κινείται πολύ κοντά στο μητρικό του άστρο γι αυτό και οι θερμοκρασίες που αναπτύσσονται στην επιφάνειά του είναι πολύ μεγάλες καθιστώντας τον μη κατοικήσιμο. Οι επιστήμονες εκτιμούσαν ότι φτάνουν μέχρι και τους 2.700 βαθμούς Κελσίου αλλά με τα νέα δεδομένα που συνέλεξε το Spitzer φαίνεται ότι είναι λιγότερο καυτός.

Σύμφωνα με τους νέους υπολογισμούς το θερμόμετρο στην επιφάνεια του Cnc e μπορεί να φθάνει ως και τους 1.726 βαθμούς Κελσίου. Φυσικά και αυτή η θερμοκρασία είναι απαγορευτική την παρουσία ζωής εκεί. Ένα ακόμη εντυπωσιακό στοιχείο για τον 55 Cancri e είναι ότι αν βρισκόταν κάποιος στην επιφάνειά του θα έβλεπε το μητρικό άστρο 60 φορές μεγαλύτερο και 3.600 φορές λαμπρότερο από ό,τι βλέπουμε εμείς τον Ήλιο.

Πηγή: ΑΠΕ

Θεωρητικοί λένε ότι η κβαντική κυματοσυνάρτηση δεν είναι απλώς ένα μαθηματικό εργαλείο αλλά πραγματική οντότητα Η κυματοσυνάρτηση – η οντότητα πο

Η κυματοσυνάρτηση – η οντότητα που καθορίζει την πιθανότητα διαφορετικών εκβάσεων όταν γίνονται μετρήσεις σωματιδίων της κβαντομηχανικής – φαίνεται ότι δεν είναι ένα απλό στατιστικό εργαλείο, όπως πιστεύεται σήμερα ευρέως, αλλά υπάρχει ως αντικειμένική οντότητα. Αυτό υποστηρίζουν τρεις Βρετανοί θεωρητικοί φυσικοί σε μια νέα δημοσίευση στην οποία λένε ότι  αποδεικνύεται μαθηματικά ότι η κυματοσυνάρτηση είναι πραγματική.

Κυματοσυνάρτηση: μαθηματικό εργαλείο ή πραγματικότητα;

Η δημοσίευση, που θεωρείται από κάποιους ότι είναι μία από τις πιο σημαντικές εργασίες στα κβαντικά θεμέλια των τελευταίων δεκαετιών, έγινε την περασμένη εβδομάδα στο περιοδικό Nature Physics.

Οι τρεις φυσικοί λένε ότι τα μαθηματικά δεν αφήνουν καμία αμφιβολία ότι η κυματοσυνάρτηση δεν είναι απλώς ένα στατιστικό εργαλείο, αλλά μάλλον, μια πραγματική, αντικειμενική κατάσταση ενός κβαντικού συστήματος. «Οι άνθρωποι είναι συναισθηματικά δεμένοι με θέσεις που τις υπερασπίζονται με ασαφή επιχειρήματα», λέει ο Jonathan Barrett, ένας από τους συγγραφείς και  φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Λονδίνου Roya Holloway. "Γι αυτό είναι καλύτερα να έχουμε ένα θεώρημα."

Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της κβαντομηχανικής είναι ότι δεν μπορεί να προβλέψει την τελική κατάσταση στην οποία θα βρεθεί ένα κβαντικό σύστημα, αλλά μόνο την πιθανότητα να καταλήξει στη μία ή την άλλη κατάσταση.

Και η ιδιαιτερότητα αυτή οδήγησε εξαρχής σε μια διαφωνία για το κατά πόσο οι κβαντικές καταστάσεις των σωματιδίων αποτελούν μέρος της πραγματικότητας, ή αν αντίθετα είναι απλώς μαθηματικές περιγραφές, τις οποίες αναγκαζόμαστε να χρησιμοποιήσουμε, επειδή απλά δεν ξέρουμε πώς το κβαντικό σύστημα επιλέγει να καταλήξει σε μια κατάσταση και όχι σε άλλη.

Ο μεγάλος Αυστριακός φυσικός Έρβιν Σρέντιγκερ, ο οποίος πρότεινε το διάσημο νοητικό πείραμα στο οποίο μια κβαντομηχανική γάτα μπορεί να είναι ταυτόχρονα ζωντανή και νεκρή, πίστευε αρχικά ότι αυτές οι δύο καταστάσεις, ή οποιαδήποτε άλλη κβαντική κατάσταση, είναι μέρος της πραγματικότητας. Με άλλα λόγια, η γάτα του Σρέντινγκερ μπορεί πραγματικά να είναι συγχρόνως ζωντανή και νεκρή.

Με την άποψη αυτή διαφώνησε μεταξύ άλλων ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, ο οποίος πίστευε ότι η γάτα του Σρέντινγκερ είναι είτε ζωντανή είτε νεκρή, αλλά δεν μπορούμε να γνωρίζουμε την απάντηση επειδή απλά δεν κατανοούμε την πραγματικότητα σε όλο της το βάθος. Για τον Αϊνστάιν, λοιπόν, οι κβαντικές καταστάσεις και η κυματοσυνάρτηση είναι απλώς στατιστικά εργαλεία.

Στη νέα μελέτη, όμως, οι ερευνητές δείχνουν ότι, αν μια θεωρία μεταχειρίζεται την κυματοσυνάρτηση ως απλή πληροφορία, και όχι μέρος της πραγματικότητας, τότε η θεωρία αυτή αποτυγχάνει να αναπαράγει τις προβλέψεις της κβαντομηχανικής.

«Δείχνουμε εδώ ότι οποιοδήποτε μοντέλο στο οποίο μια κβαντική κατάσταση αντιστοιχεί σε απλές πληροφορίες για μια υποκείμενη φυσική κατάσταση ενός συστήματος, και στο οποίο τα συστήματα που ετοιμάζονται ανεξάρτητα έχουν ανεξάρτητες φυσικές καταστάσεις, πρέπει να οδηγούν σε προβλέψεις που έρχονται σε αντίθεση με τις προβλέψεις της κβαντικής θεωρίας» γράφουν οι ερευνητές.

Ο Jonathan Barrett και οι συνεργάτες του ακολούθησαν την προσέγγιση του φυσικού John Bell, ο οποίος το 1964 απέδειξε ότι η κβαντομηχανική έχει μια άλλη αντιφατική επίπτωση: ότι οι μετρήσεις σε ένα σωματίδιο μπορεί να επηρεάσουν την κατάσταση ενός άλλου, μακρινού σωματιδίου, πιο γρήγορα από ό,τι επιτρέπει η ταχύτητα του φωτός. Το θεώρημα του Bell ήταν «απαγορευμένο»: η στρατηγική του ήταν να δείξει ότι θεωρίες που δεν επιτρέπουν επιδράσεις ταχύτερα από το φως δεν μπορούν να αναπαράγουν τις προβλέψεις της κβαντικής μηχανικής.

Ομοίως, το θεώρημα που προτείνεται από τον Barrett και τους συνεργάτες του δείχνει ότι οι θεωρίες που μεταχειρίζονται την κυματοσυνάρτηση με όρους έλλειψης γνώσης της φυσικής κατάστασης ενός συστήματος θα αποτύχουν, επίσης, να αναπαράγουν αυτές τις προβλέψεις. Με δεδομένο το πόσο καλά επιβεβαιωμένη είναι η κβαντική μηχανική, το θεώρημα δείχνει ότι τέτοιες επιστημικές θεωρίες είναι λάθος. «Ελπίζω ότι αυτό το θεώρημα θα πάρει μια θέση παράλληλα με το θεώρημα του Bell," υποστηρίζει ο Barrett.

Προσπαθώντας να εξηγήσει με πιο απλά λόγια αυτή την προσέγγιση, ο Terry Rudolph του Imperial College στο Λονδίνο, μέρος της ερευνητικής ομάδας, δίνει το παράδειγμα ενός ζαριού που θα μπορούσε κάποιος να «πειράξει» ώστε να δίνει ως αποτέλεσμα μόνο τους αριθμούς 2,4 ή 6. Ένα άλλο ζάρι θα μπορούσε επίσης να είναι πειραγμένο ώστε να δίνει μόνο τους αριθμούς 2,4 ή 5.

Και τα δύο ζάρια, τα οποία αντιστοιχούν σε διαφορετικά κβαντικά μοντέλα, θα μπορούσαν να δώσουν ανεξάρτητα τον αριθμό 2, ο οποίος μπορεί να θεωρηθεί μια πραγματικότητα. Σε αυτή την περίπτωση, λοιπόν, δύο διαφορετικά μοντέλα δίνουν τα ίδια αποτελέσματα ακολουθώντας διαφορετικό δρόμο.

Αυτό όμως δεν μπορεί να ισχύει στην κβαντομηχανική, αφού, σύμφωνα με το νέο θεώρημα, δεν είναι δυνατόν η ίδια πραγματικότητα να κρύβεται πίσω από διαφορετικές κβαντικές καταστάσεις.

Άλλοι, όμως, δεν συμφωνούν καν με την παραδοχή των ερευνητών ότι τα κβαντικά συστήματα έχουν μια αντικειμενική υπόσταση. Ο Christopher Fuchs, φυσικός του Perimeter Institute στον Καναδά, συντάσσεται με τον Αϊνστάιν στην άποψη ότι η κυματοσυνάρτηση αντανακλά την άγνοιά μας για την πραγματικότητα. Σχολιάζοντας τη δημοσίευση, ο Fuchs λέει ότι το θεώρημα δεν αποκλείει την πιθανότητα η κυματοσυνάρτηση να ανακλά την άγνοια για τα αποτελέσματα μετρήσεων που έχουν ήδη γίνει, και όχι την ίδια τη φυσική πραγματικότητα.

Μια άλλη, αν και λιγότερο πιθανή, εξήγηση, είναι ότι αν μια θεωρία μεταχειρίζεται την κυματοσυνάρτηση ως απλή πληροφορία και αποτυγχάνει να αναπαράγει τις προβλέψεις της κβαντομηχανικής, όπως λένε οι ερευνητές, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ολόκληρη η κβαντομηχανική είναι λανθασμένη, και όχι στο γεγονός ότι η κυματοσυνάρτηση είναι αληθινή.

Πηγή: Nature – in.gr

Το 90% των απόμακρων γαλαξιών στο Σύμπαν είναι αόρατο

Το τηλεσκόπιο Χέρσελ του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος έχει ανακαλύψει ότι οι μέχρι τώρα απαρατήρητοι μακρινοί γαλαξίες είναι υπεύθυνοι για μια κοσμική ομίχλη στην υπέρυθρη ακτινοβολία. Οι γαλαξίες είναι μερικά από τα πιο αμυδρά και πλέον μακρινά αντικείμενα που έχει δει το Herschel, και ανοίγει έτσι ένα νέο παράθυρο για τη γέννηση των άστρων στο αρχικό Σύμπαν. Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι οι γαλαξίες στο παρατηρούμενο σύμπαν είναι εκατοντάδες δισεκατομμύρια (ενώ υπάρχουν και επτά περίπου τρισεκατομμύριο γαλαξίες νάνοι).

Εδώ είναι η ταξινόμηση που κάνουν οι αστρονόμοι για τα αντικείμενα στο ορατό σύμπαν (δηλαδή μέσα σε μια απόσταση 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός):

• Υπερσμήνη στο ορατό σύμπαν = 10 εκατομμύρια
• Ομάδες γαλαξιών στο ορατό σύμπαν = 25 δισεκατομμύρια
• Μεγάλοι γαλαξίες στο ορατό σύμπαν = 350.000.000.000
• Νάνοι γαλαξίες στο ορατό σύμπαν = 7 τρισεκατομμύρια
• Αστέρια στο ορατό σύμπαν = 30 δισεκατομμύρια τρισεκατομμύρια (3×10²²)

Οι αστρονόμοι συνειδητοποιούν ότι μπορεί να έχουν υποτιμήσει τον αριθμό των γαλαξιών σε ορισμένα μέρη του σύμπαντος, ακόμα και το 90 τοις εκατό, σύμφωνα με τον Matthew Hayes του Παρατηρητηρίου της Γενεύης, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας με το πιο προηγμένο οπτικό όργανο του κόσμου – το Ευρωπαϊκό Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) στη Χιλή, το οποίο έχει τέσσερα μεγαθήρια των 8,2 μέτρων. Έστρεψαν δύο από τα γιγάντια τηλεσκόπια σε μια καλά μελετημένη περιοχή στο βαθύ διάστημα που ονομάζεται πεδίο GOODS-South.

Στην περίπτωση των πολύ μακρινών, παλιών γαλαξιών, το αποκαλυπτικά φως τους δεν μπορεί να φτάσει στη Γη, καθώς έχει αποκλειστεί από διαστρικά νέφη σκόνης και αερίου – και, ως εκ τούτου, αυτοί οι γαλαξίες δεν καταγράφονται από τους κατασκευαστές χαρτών του διαστήματος.

"Οι αστρονόμοι πάντα γνώριζαν ότι έλειπαν κάποιο κλάσμα των γαλαξιών … αλλά για πρώτη φορά τώρα έχουμε μια μέτρηση. Ο αριθμός των μη μετρημένων γαλαξιών είναι σημαντικός,» δήλωσε ο Matthew Hayes.

Η ομάδα πραγματοποίησε δύο σύνολα παρατηρήσεων στην ίδια περιοχή, κυνηγώντας για φως που εκπέμπεται από τους γαλαξίες που γεννήθηκαν 10 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Το πρώτο σύνολο εξέτασε για την λεγόμενη ακτινοβολία Lyman-άλφα, το κλασικό αποκαλυπτικό φως που χρησιμοποιείται για την κατάρτιση κοσμικών χαρτών, και που πήρε το όνομά του από τον Αμερικανό Theodore Lyman που το ανακάλυψε. Η ακτινοβολία Lyman-άλφα είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται από τα διεγερμένα άτομα υδρογόνου. Το δεύτερο σετ παρατήρησης χρησιμοποίησε μια ειδική κάμερα που ονομάζεται HAWK-1 για να αναζητήσει μια υπογραφή που εκπέμπεται σε ένα διαφορετικό μήκος κύματος, επίσης από το υδρογόνο, το οποίο είναι γνωστό ως γραμμή υδρογόνο-άλφα (ή H-α).

Η δεύτερη σάρωση απέδωσε μια ολόκληρη ομάδα φωτεινών πηγών που δεν είχαν εντοπιστεί χρησιμοποιώντας την τεχνική Lyman-άλφα. Περιλαμβάνουν μερικούς από τους πιο αμυδρούς γαλαξίες που βρέθηκαν ποτέ, φτιαγμένους σε μια εποχή που το σύμπαν ήταν απλώς ένα βρέφος.

Οι αστρονόμοι συμπεραίνουν ότι οι έρευνες Lyman-άλφα μπορούν να εντοπίσουν μόνο ένα μικρό μόνο αριθμό του συνολικού φωτός που εκπέμπεται από μακρινούς γαλαξίες. Παραδόξως, το 90 τοις εκατό αυτών των μακρινών γαλαξιών μπορεί να είναι απαρατήρητοι σε αυτές τις έρευνες.

"Εάν υπάρχουν 10 ορατοί γαλαξίες, θα μπορούσε να υπάρχουν εκεί έξω συνολικά εκατό”, είπε ο Hayes. Η ανακάλυψη προσθέτει νέα γνώση σχετικά με το χρονοδιάγραμμα με το οποίο σχηματίστηκαν τα αστέρια και στη συνέχεια οι γαλαξίες.

Πηγή: ESO

Πριν 2.800 χρόνια – την εποχή του Ομήρου – η Ευρώπη είχε ξαφνικά παγώσει

Την εποχή που γράφονταν τα Ομηρικά έπη, πριν από περίπου 2.800 χρόνια, η Ευρώπη πέρασε από μία ξαφνική περίοδο πτώσης της θερμοκρασίας της, η οποία προκλήθηκε από την εξασθένηση της δραστηριότητας του Ήλιου, κάτι που θα μπορούσε να συμβεί και στο μέλλον, αντισταθμίζοντας την τάση υπερθέρμανσης του πλανήτη μας. Σε αυτό το συμπέρασμα κατέληξε μία νέα ευρωπαϊκή επιστημονική έρευνα, που συμπέρανε ότι την εποχή εκείνη η Γη γνώρισε ένα ναδίρ της ηλιακής ακτινοβολίας, που θα μπορούσε να ονομαστεί και «Ομηρικό Ελάχιστο», ακριβώς επειδή συνέπεσε με την Ομηρική εποχή.

Meerfelder Maar der Eifel

Οι ερευνητές του γερμανικού Κέντρου Ερευνών GFZ στις Γεωεπιστήμες στο Πότσνταμ, υπό τον Achim Brauer, σε συνεργασία με Σουηδούς και Ολλανδούς επιστήμονες, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό «Nature Geoscience»,  ανέλυσαν ιζήματα από τη γερμανική λίμνη Μεερφέλντερ Μάαρ, τα οποία επιτρέπουν την ακριβή χρονολόγηση των διαδοχικών μεταβολών του κλίματος.

Οι επιστήμονες συμπέραναν ότι υπήρξε μία απότομη ύφεση της έντασης της ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας γύρω στο 800 π.Χ., η οποία προκάλεσε ατμοσφαιρικές αλλαγές και τελικά πτώση της θερμοκρασίας και ευρύτερη κλιματική αλλαγή άμεσα, σε λιγότερο από μία δεκαετία. Η μεταβολή του κλίματος διήρκεσε περίπου 200 χρόνια και οδήγησε σε ψύχρανση του πλανήτη, σε συνδυασμό με αύξηση της υγρασίας και της έντασης των ανέμων στην τροπόσφαιρα.

Σύμφωνα με ορισμένους επιστήμονες, η πρόσφατη νέα ένταση της δραστηριότητας των ηλιακών κηλίδων μπορεί να σημαίνει ότι σύντομα θα ακολουθήσει μία περίοδος νέου «ηλιακού ελάχιστου» με συνέπειες για το κλίμα της Γης αντίθετες με αυτές της υπερθέρμανσης.Μερικοί κάνουν λόγο ακόμα και για μία επερχόμενη νέα περίοδο παγετώνων, κάτι που δεν αποδέχονται όμως πολλοί κλιματολόγοι και γεωεπιστήμονες.

Αυτό που είναι ευρέως αποδεκτό είναι ότι πριν από περίπου τρεις αιώνες, εξαιτίας μίας ανάλογης μείωσης της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας, υπήρξε τόσο στην Ευρώπη όσο και στις ΗΠΑ μια περίοδος μεγάλου κρύου, που μερικοί ονομάζουν «μικρή εποχή παγετώνων». Η εποχή αυτή συνέπεσε με αυτό που είναι γνωστό στην επιστημονική κοινότητα ως «Ελάχιστο Μάουντερ» (από το όνομα του αστρονόμου που την επεσήμανε πρώτος), δηλαδή μία ασυνήθιστα παρατεταμένη εξαφάνιση των ηλιακών κηλίδων από το 1645 έως το 1715.

Η συσχέτιση ανάμεσα στις αυξομειώσεις της δραστηριότητας του Ήλιου και στις κλιματικές μεταβολές έγινε για πρώτη φορά στη δεκαετία του ΄70 και έκτοτε το θέμα παραμένει επίμαχο, επειδή ορισμένοι σκεπτικιστές που δεν αποδέχονται τη σοβαρότητα της κλιματικής αλλαγής στην εποχή μας, αντιτείνουν ότι είναι πιο πιθανό η Γη, αντί να υπερθερμανθεί, τελικά να παγώσει και πάλι, ανάλογα με τα «κέφια» του Ήλιου.Η νέα έρευνα έρχεται να προσφέρει νέα στοιχεία που επιβεβαιώνουν την ύπαρξη σχέσης ανάμεσα στο «ελάχιστο» της ηλιακής δραστηριότητας και στην πτώση της θερμοκρασίας στον πλανήτη μας.

Οι Γερμανοί και λοιποί Ευρωπαίοι ερευνητές επισημαίνουν πάντως ότι, με βάση τις ανεπαρκείς υπάρχουσες επιστημονικές γνώσεις, είναι αδύνατο προς το παρόν να προβλεφθεί ποιές θα είναι οι μελλοντικές συνέπειες για το κλίμα της Γης από τις μεταβολές της ηλιακής δραστηριότητας. Γι’ αυτό, επισημαίνουν την ανάγκη να γίνουν νέες έρευνες, ώστε να κατανοηθούν καλύτερα οι μηχανισμοί που συνδέουν τον Ήλιο με το γήινο κλίμα.

Πηγή: ΑΠΕ

Βαρυτικές επιδράσεις αποκαλύπτουν νέο εξωπλανήτη

Ακολουθώντας τα βήματα του Γάλλου μαθηματικού Urbain Le Verrier, ο οποίος προέβλεψε την ύπαρξη του Ποσειδώνα αναλύοντας μικρές αποκλίσεις στην τροχιά του Ουρανού, πριν περίπου 150 χρόνια, μια ομάδα αστρονόμων πρόσφατα ήταν σε θέση να συμπεράνει την ύπαρξη ενός δεύτερου εξωπλανήτη σε ένα σύστημα, όπου ήταν ορατός μόνο ο ένας.

Ο εξωπλανήτης KOI-872c εντοπίστηκε από την ανάλυση της βαρυτικής του επίδρασης πάνω στον KOI-872b

Ερευνητές με επικεφαλής τον David Nesvorny του Southwest Research Institute (SwRI) ήταν  η πρώτη ομάδα που έχει ανακαλύψει ένα εξωγήινο κόσμο έξω από το ηλιακό σύστημα με αυτή την τεχνική. Λεπτομέρειες για το πώς διεξήχθη η έρευνα εμφανίζεται στο περιοδικό Science.

Η ομάδα χρησιμοποίησε τη θεωρία βαρυτικών διαταραχών και πολύπλοκες υπολογιστικές μεθόδους για να αναπτύξει μια προσομοίωση, εξηγώντας έτσι τις βαρυτικές επιδράσεις που έβλεπαν στον ορατό εξωπλανήτη στο αστρικό σύστημα KOI-872. Η ονομασία KOI αναφέρεται σε ένα αντικείμενο που μελετήθηκε από το τηλεσκόπιο Κέπλερ.

Αυτά τα αντικείμενα είχαν επισημανθεί από το τηλεσκόπιο Κέπλερ της NASA, που εκτοξεύτηκε ειδικά για να ανακαλύψει κόσμους σαν τη Γη γύρω από μακρινά αστέρια. Μέχρι στιγμής, η αποστολή έχει επιστρέψει πάνω από 2.300 αποτελέσματα. Οι αστρονόμοι μάλιστα έχουν επιβεβαιώσει πάνω από 750 εξωπλανήτες μέχρι τώρα.

"Ανάμεσα στα σημερινά τηλεσκόπια για την ανίχνευση πλανητών γύρω από μακρινά αστέρια, το Κέπλερ που ξεκίνησε το 2009 είναι ο πρωταθλητής μεταξύ τους," εξηγεί ο Nesvorny. Οι ειδικοί της NASA λένε ότι ο κυνηγός των πλανητών παρακολουθεί συνεχώς περισσότερα από 150.000 αστέρια σε ένα στενό τμήμα του ουρανού.

Με τον καιρό, εμφανίζονται λεπτές διαφορές στη φωτεινότητα σε αυτά τα αστέρια. Αυτές οι μικρο-αλλαγές μπορεί να είναι μια ένδειξη ενός εξωπλανήτη που κινείται ανάμεσα στο τηλεσκόπιο και τα άστρα-στόχους του. Για να επιβεβαιώσει ένα εξωγήινο κόσμο, το Κέπλερ θα πρέπει να κάνει τουλάχιστον τρία περάσματα.

«Για ένα πλανήτη που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από ένα άστρο, που παρακολουθεί το Κέπλερ, οι ιδιότητες απόσταση, χρόνος και άλλες ιδιότητες θα πρέπει να είναι αναλλοίωτες στο χρόνο," εξηγεί ο David Kipping του Κέντρου για την Αστροφυσική στο Χάρβαρντ (CfA).

"Αρκετά αποτελέσματα, ωστόσο, μπορούν να παράγουν αποκλίσεις από τον τρόπο που ανακαλύπτει το Κέπλερ τους πλανήτες, έτσι ώστε η απόσταση των διελεύσεων να μην είναι αυστηρά περιοδικό”, προσθέτει. Κι αυτό μπορεί να οφείλεται σε ένα κρυφό εξωπλανήτη που κι αυτός βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το άστρο.

Η βαρύτητα του μπορεί να έλξει τους άλλους πλανήτες, αναγκάζοντας τους να αποκλίνουν από τις τροχιές τους έστω και λίγο. Μερικές αστρικές διελεύσεις μπορεί να καθυστερήσουν σε σχέση με τις άλλες. Αναλύοντας αυτές τις παραλλαγές, η ερευνητική ομάδα ήταν σε θέση να συμπεράνει την ύπαρξη ενός αόρατου πλανήτη στο σύστημα KOI-872.

"Γρήγορα έγινε φανερό σε όλους μας ότι ένα μεγάλο κρυφό αντικείμενο πρέπει να έλκει τον διερχόμενα πλανήτη. Για να το θέσουμε πιο απλά, εάν ένα τρένο φτάνει στο σταθμό δύο ώρες πιο αργά, πρέπει να υπάρχει ένας πολύ καλός λόγος γι ‘αυτό. Το πρόβλημα ήταν να βρούμε τι ήταν αυτό," καταλήγει ο Nesvorny.

Πηγή: SoftPedia

Ο αστεροειδής Vesta είναι αρχαίος πρωτοπλανήτης

Ο αστεροειδής Εστία (Vesta) μοιάζει περισσότερο με έναν πρωτοπλανήτη ή ένα φεγγάρι, σύμφωνα με τα νέα δεδομένα από το διαστημόπλοιο Dawn της NASA.

Οι επιστήμονες που μελετούν τον μεγάλο αστεροειδή Vesta δημοσιεύουν μελέτη στην οποία  έχουν συγκεντρώσει και αναλύσει όλα τα ευρήματα από την παρατήρηση του. Επιβεβαιώνεται η εκτίμηση που υπήρχε ότι η Εστία είναι ένας ιδιαίτερος αστεροειδής. Σύμφωνα με τους ειδικούς αποτελεί ένα «ειδικό απολίθωμα» του πρώιμου ηλιακού συστήματος και έχει χαρακτηριστικά όχι ενός κοινού αστεροειδή αλλά ενός μικρού πλανήτη. Μοιάζει δε αρκετά με τη Σελήνη.

Έχει ακτίνα περίπου 68 χιλιομέτρων, και φαίνεται να έχει διαχωριστεί σε ένα πυρήνα από σίδηρο, σε φλοιό και σε μανδύα περίπου πριν 4,56 δισεκατομμύρια χρόνια, με παρόμοιο τρόπο με τους πλανήτες και το φεγγάρι μας.

Το Vesta έχει επίσης ομοιότητες με άλλους χαμηλής βαρύτητας κόσμους, σαν τα μικρά παγωμένα φεγγάρια του Κρόνου, και η επιφάνειά του έχει φωτεινά και σκοτεινά σημάδια, που δεν ταιριάζουν με τα προβλέψιμα μοτίβα στο φεγγάρι της Γης.

Η μελέτη επικεφαλής της οποίας είναι η Carol Raymond της NASA δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

Τον αστεροειδή εξερευνά από τον περασμένο Ιούλιο το σκάφος DAWN που τις επόμενες εβδομάδες ολοκληρώνει την αποστολή του εκεί και θα συνεχίσει το ταξίδι του για να συναντήσει και να εξερευνήσει τον αστεροειδή Ceres (Δήμητρα).

Η Εστία

Η Εστία (το ρωμαικό όνομα της οποίας είναι Vesta) έχει διάμετρο 530 χλμ, μέγεθος που την κατατάσσει στην κατηγορία των «πρωτοπλανητών», οι οποίοι αποτελούν τα απομεινάρια των συγκρούσεων μεταξύ μικρών σε μέγεθος πλανητών.

Τα στοιχεία επιβεβαιώνουν επίσης ότι μια ομάδα από μετεωρίτες που βρέθηκαν στη Γη,  σύμφωνα με τις θεωρίες, προέρχονται από την Εστία. Οι υπογραφές του πυροξένιου (pyroxene), ένα ορυκτό πλούσιο σε σίδηρο και μαγνήσιο, σε αυτούς τους μετεωρίτες ταιριάζουν με εκείνα των πετρωμάτων στην επιφάνεια της Εστίας.

Οι μετεωρίτες αυτοί αντιπροσωπεύουν περίπου το 6% όλων εκείνων που πέφτουν στη Γη, κάνοντας έτσι την Εστία μία από τις μεγαλύτερες πηγές για τους μετεωρίτες της Γης.

Διαχρονικά αποτελεί πόλο έλξης μετεωριτών και μικρών διαστημικών βράχων οι οποίοι πέφτουν επάνω της δημιουργώντας ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον και πλούσιο γεωλογικό περιβάλλον. Σύμφωνα με τους ειδικούς ο τρόπος δημιουργίας της Εστίας και ο σχηματισμός του φλοιού, του μανδύα και του πυρήνα σιδήρου που διαθέτει είναι παρόμοιοι με της Γης και της Σελήνης. Για τον λόγο αυτό και αποφασίστηκε να γίνει εκεί μια αποστολή εξερεύνησης.

Το DAWN μας έδωσε εικόνα από έναν πραγματικά μοναδικό κόσμο που δεν έχει σχέση με τους υπόλοιπους αστεροειδείς. Η πιο εντυπωσιακή ανακάλυψη είναι ένα γιγάντιο βουνό που βρίσκεται κοντά στον Νότιο Πόλο της Εστίας. Η κορυφή του ορθώνεται σε ύψος 22 χλμ από την επιφάνεια!

Μια ακόμη ενδιαφέρουσα ανακάλυψη είναι ένα λαμπερό μυστηριώδες υλικό που υπάρχει στους κρατήρες της Εστίας. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι το μυστηριώδες υλικό βρίσκεται στο υπέδαφός της και βγαίνει στην επιφάνεια κάθε φορά που πέφτει επάνω της κάποιος μετεωρίτης. Μέχρι στιγμής πάντως δεν έχουν καταφέρει να εντοπίσουν στοιχεία για την ταυτότητα του υλικού.

Ο Ήλιος κινείται βραδύτερα από όσο νομίζαμε

Ο ήλιος κινείται μέσα στον Γαλαξία μας πιο αργά από όσο προηγουμένως νομίζαμε, σύμφωνα με τα νέα δεδομένα από το διαστημικό σκάφος IBEX της NASA. Από την τροχιά του γύρω από τη Γη ο δορυφόρος μέτρησε τις ταχύτητες των διαστρικών σωματιδίων που εισέρχονται στις παρυφές του ηλιακού μας συστήματος, κάπου 14. 5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τον ήλιο.

Το νεαρό άστρο LL Ori σχηματίζει ένα τόξο κλονισμού (bow shock) – δηλαδή το σύνορο μεταξύ του αστρικού ανέμου και του διαστρικού μέσου αν αναφερόμαστε στα άστρα ή ανάμεσα στον ηλιακό άνεμο και τη μαγνητόπαυση της Γης – καθώς αυτό κινείται μέσα από το νεφέλωμα του Ωρίωνα

Συνδέοντας τα νέα δεδομένα σε υπολογιστικά μοντέλα, η ομάδα του IBEX υπολογίζει ότι ο ήλιος κινείται με περίπου 83.700 χιλιόμετρα την ώρα, περίπου 11.000 χιλιόμετρα πιο αργά από ό,τι μέχρι τώρα νομίζαμε.

Η ανακάλυψη υποδεικνύει ότι από το προστατευτικό όριο που χωρίζει το ηλιακό μας σύστημα από το υπόλοιπο τμήμα του Γαλαξία λείπει ένα τόξο, μια σημαντική διαρθρωτική συνιστώσα που πιστεύεται ότι ελέγχει την εισροή των υψηλής ενέργειας κοσμικών ακτίνων.

Έτσι, η μη παρουσία του τόξου κλονισμού μπορεί να επανασχεδιάσει την εικόνα της κοσμικής ασπίδας του ηλιακού μας συστήματος.

Ο ήλιος στέλνει συνεχώς φορτισμένα σωματίδια προς όλες τις κατευθύνσεις, σχηματίζοντας ένα κουκούλι γύρω από το ηλιακό σύστημα που ονομάζεται ηλιόσφαιρα.

Οι επιστήμονες πίστευαν εδώ και καιρό ότι το "τόξο" της ηλιόσφαιρας σχηματίζει ένα κύμα κλονισμού σε σχήμα ημισελήνου, καθώς το ηλιακό μας σύστημα κινείται μέσω του περιβάλλοντος νέφους του διαστρικού αερίου.

Όμως τα νέα ευρήματα του IBEX σημαίνουν πως ο ήλιος κινείται τόσο αργά που η πίεση από το υλικό που ρέει γύρω από την ηλιόσφαιρα είναι 25% χαμηλότερη από το αναμενόμενο – δεν είναι δηλαδή αρκετή για να σχηματίσει ένα τόξο κλονισμού.

Μέχρι τώρα, «όλα τα μοντέλα του ηλιακού συστήματος και θεωρίες περιελάμβαναν ένα τόξο κλονισμού», δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης David McComas του Νοτιοδυτικού Ερευνητικού Ινστιτούτου στο Σαν Αντόνιο του Τέξας.

"Έχοντας μάθει για σχεδόν τρεις δεκαετίες γι ‘αυτό το τόξο, κυριολεκτικά έπαθα σοκ όταν διαπίστωσα ότι λείπει."

Η απουσία του τόξου κλονισμού είναι σημαντική, λέει ο McComas, γιατί μπορεί να υποδηλώνει ότι η ηλιόσφαιρα είναι πραγματικά πιο ισχυρή από ό,τι πιστεύαμε έως τώρα.

Με λιγότερη πίεση από το εξωτερικό υλικό, η οριακή περιοχή δεν είναι συμπιεσμένη και ως εκ τούτου δεν είναι αποδυναμωμένη τόσο πολύ όπως αναμενόταν, πράγμα που σημαίνει ότι θα πρέπει να αποκρούει καλύτερα τις κοσμικές ακτίνες.

Η κατανόηση για το πώς ακριβώς η ηλιόσφαιρα δρα ως ρυθμιστής για τις κοσμικές ακτίνες θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να αξιολογήσουν τις πιθανότητες για την παρουσία ζωής σε άλλους κόσμους.

Σύμφωνα με τον McComas, μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι οι κοσμικές ακτίνες που περνούν μέσω της ηλιόσφαιρας μπορεί να επηρεάσουν το κλίμα της Γης, επειδή τα σωματίδια υψηλής ενέργειας μπορούν να ιονίζουν την ύλη στην ατμόσφαιρα, οδηγώντας σε ένα αυξημένο σχηματισμό νεφών και την παραγωγή κεραυνών.

Άλλοι ειδικοί πιστεύουν ότι τα κοσμικά σωματίδια θα μπορούσαν ακόμη και να σχετίζονται με την άνοδο της εξέλιξης της ζωής ή τις μαζικές εξαφανίσεις στην ιστορία του πλανήτη μας, γιατί η ακτινοβολία μπορεί να επηρεάσει το DNA.

Μέχρι τώρα, η επιστήμη που κρύβεται πίσω από τον τρόπο που οι κοσμικές ακτίνες έχουν επηρεάσει τη Γη, είναι αρκετά αμφιλεγόμενη, δήλωσε ο Seth Redfield, ένας αστρονόμος από το Πανεπιστήμιο του Κονέκτικατ ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη του IBEX.

Όταν η ροή των κοσμικών ακτίνων σε έναν πλανήτη είναι σημαντική τότε αυτές έχουν μια σημαντική επίδραση στην εξέλιξη της πλανητικής ατμόσφαιρας ή ακόμα και στις βιολογικές διεργασίες στην επιφάνειά του πλανήτη, σαν τη Γη μας.

Στην περίπτωση αυτή, οι αστρονόμοι αξιολογώντας την κατοικησιμότητα των εξωγήινων πλανητών μπορεί να χρειαστεί να αρχίσουν να εξετάζουν όχι μόνο τις πιθανότητες για νερό σε υγρή μορφή, αλλά και την ένταση της προστατευτικής ασπίδας των άλλων άστρων.

«Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι τα ζητήματα για την θωράκιση από τις κοσμικές ακτίνες είναι πολύ σημαντικά και τα οποία σχετίζονται με τη ζωή όπως την ξέρουμε.»

Η μελέτη αυτή για τον βραδύτερο Ήλιο δημοσιεύεται στο περιοδικό Science.

Πηγή: National Geographic News