ΧΟΡΗΓΟΙ

2009


***

 

Φήμες για ανακάλυψη του πρώτου σωματιδίου σκοτεινής ύλης στη Γη

Η ανακάλυψη νέων εξωπλανητών αυξάνει τις πιθανότητες ανακάλυψης ζωής στο σύμπαν

Επιτυχία με την πρώτη για νέο όργανο αναζήτησης πλανητών

H μεγαλύτερη έκρηξη σούπερνoβα

Εντοπίστηκαν εξωγήινοι κόσμοι έξω από τον Γαλαξία μας

Ο υπερυπολογιστής Roadrunner διερευνά τη σκοτεινή ύλη

Τι κρατάει άγρυπνους τους φυσικούς τη νύχτα;

Άστρα-νάνοι μοιάζουν με τη Γη

Το μέσο χρώμα του σύμπαντος είναι… μπεζ

Σε επίπεδα ρεκόρ η ένταση της κοσμικής ακτινοβολίας

Ένα νέο μοντέλο προτείνει ότι η Σκοτεινή Ενέργεια 'πάγωσε' το Σύμπαν

Ο μαγνητισμός βοηθά τη βαρύτητα στη δημιουργία των άστρων

Γιγάντια μαύρη τρύπα σε νέο γαλαξία

Τάσεις κανιβαλισμού εκδηλώνει ο πλησιέστερος γαλαξιακός μας γείτονας

Μακρινός πλανήτης αυτοκτονεί με βουτιά στο μητρικό του άστρο

Ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων αποκλείουν μοντέλα για την εξέλιξη του Σύμπαντος


 

 

 

 

 

 

15 Δεκεμβρίου 2009

Φήμες για ανακάλυψη του πρώτου σωματιδίου σκοτεινής ύλης στη Γη

 

Το αντικείμενο GJ 758 B διακρίνεται κάτω από το άστρο, δίπλα στο πιθανό σώμα GJ 758 C (Πηγή: MPIA/NAOJ)Μια συναρπαστική φήμη κυκλοφορεί στη “μπλογκόσφαιρα» της διεθνούς κοινότητας των φυσικών τις τελευταίες μέρες: ότι αμερικανοί επιστήμονες, από τον υπόγειο Κρυογονικό Ανιχνευτή Σκοτεινής Ύλης (CDMS) στη Μινεσότα, ανακάλυψαν πάνω στον πλανήτη μας τα πρώτα σωματίδια σκοτεινής ύλης που έχουν ποτέ ανιχνευτεί και ότι πρόκειται να κάνουν τη σχετική δημοσιοποίηση στις 18 Δεκεμβρίου.

Αν επαληθευτεί (πράγμα αμφίβολο), θα είναι μια από τις σημαντικότερες επιστημονικές ειδήσεις όλων των εποχών, καθώς η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη, που θεωρείται ότι υπάρχει σε αφθονία στο διάστημα και συγκρατεί τους γαλαξίες με την ισχυρή βαρυτική έλξη της, αποτελεί ένα από τα «ιερά δισκοπότηρα» της σύγχρονης φυσικής.

Πάντως, σύμφωνα με το Science και το «New Scientist», πολλοί φυσικοί παραμένουν άκρως επιφυλακτικοί και δεν περιμένουν κάτι συγκλονιστικό να ανακοινωθεί ή εκτιμούν ότι η ανακοίνωση –αν όντως γίνει- οριακή μόνο στατιστική σημασία θα έχει, δεδομένης και μιας προηγούμενης δημοσίευσης αρνητικών αποτελεσμάτων από την ίδια ερευνητική ομάδα.

Ο ανιχνευτής της Μινεσότα, εγκατεστημένος βαθιά κάτω από τη γη σε ένα ορυχείο, ώστε να προστατεύεται από τις κοσμικές ακτινοβολίες που «σβήνουν» το οποιοδήποτε ίχνος της σκοτεινής ύλης, θεωρείται εδώ και χρόνια ο πιο ευαίσθητος ανιχνευτής σκοτεινής ύλης στον κόσμο.

Έχει φτιαχτεί για να εντοπίζει σωματίδια WIMPs (Ασθενώς Αλληλεπιδρώντα Σωματίδια με Μάζα), που είναι θεωρητικά υπο-ατομικά σωματίδια, τα οποία υποτίθεται ότι αποτελούν την…πρώτη ύλη της σκοτεινής ύλης.

Αν και στην πραγματικότητα κανείς δεν ξέρει με τι ακριβώς μοιάζει ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης, τα περισσότερα πειράματα έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε να αναζητούν τα WIMPs, που θεωρείται ότι διαπερνούν τη γνωστή ύλη χωρίς να γίνονται αντιληπτά. Παρόλα αυτά, αρκετοί φυσικοί πιστεύουν ότι ακόμα κι αν βρεθούν τα WIMPs, δεν θα αποτελούν παρά ένα μόνο μέρος της σκοτεινής ύλης, που αποτελείται από ένα μεγαλύτερο φάσμα σωματιδίων και δυνάμεων.

Οι φήμες λένε ότι οι αμερικανοί επιστήμονες θα ανακοινώσουν ότι ανίχνευσαν σωματίδια WIMPs. Πολύ πρόσφατα, φέτος τον Ιανουάριο, οι ίδιοι ερευνητές είχαν ανακοινώσει στο περιοδικό φυσικής “Physical Review Letters” ότι μέχρι τότε δεν είχαν μπορέσει να εντοπίσουν τέτοια σωματίδια.

Κανείς πάντως δεν μπορεί να αποκλείσει ότι μέσα στο 2009 κατάφεραν αυτό που δεν είχαν καταφέρει τα προηγούμενα χρόνια, αν και θα πρέπει να παρουσιάσουν απολύτως πειστικά δεδομένα ότι αυτό που «είδαν», ήταν όντως σκοτεινή ύλη.

Ακόμα και αν η φήμη αποδειχτεί τελικά «άνθρακας» παρά «θησαυρός», αρκετοί φυσικοί ευελπιστούν ότι τα επόμενα χρόνια έρευνες αυτού του είδους θα φέρουν χειροπιαστά αποτελέσματα (υπάρχει πάντα ο επιταχυντής του CERN!), ενώ παράλληλα και ο δορυφόρος Fermi της NASA ψάχνει στο διάστημα για τη σκοτεινή ύλη.

 

                                                                                   <<επιστροφή



 

15 Δεκεμβρίου 2009

Η ανακάλυψη νέων εξωπλανητών αυξάνει τις πιθανότητες ανακάλυψης ζωής στο σύμπαν

 

Βρετανοί και αυστραλοί αστρονόμοι ανακάλυψαν τέσσερις ακόμα εξωπλανήτες με μάζες όχι πολύ μεγαλύτερες από τη Γη, οι οποίοι βρίσκονται σε τροχιά γύρω από δύο άστρα όμοια με τον ήλιο μας. Οι επιστήμονες έχουν αρχίσει πια να βρίσκουν εξωηλιακά συστήματα που μοιάζουν με το δικό μας, γεγονός που αυξάνει τις ελπίδες ότι αργά ή γρήγορα θα βρεθούν ίχνη ζωής και αλλού στο αχανές σύμπαν.

Τα άστρα βρίσκονται σε απόσταση 28 και 84 ετών φωτός από τη Γη, δηλαδή πολύ μακριά για οποιοδήποτε υπάρχον γήινο διαστημόπλοιο να φθάσει μέχρι τους πλανήτες τους, αλλά σχετικά κοντά με βάση τις αποστάσεις του σύμπαντος.
   
Οι πρώτοι τρεις πλανήτες περιφέρονται γύρω από το άστρο 61 Virginis, που μπορεί να ειδωθεί με γυμνό μάτι στον αστερισμό της Παρθένου. Πιο μακριά, ο τέταρτος πλανήτης είναι ένας γίγαντας με μάζα σαν το Δία που περιφέρεται γύρω από το άστρο 23 Librae που βρίσκεται στον αστερισμό του Ζυγού.
   
Οι πιο κοντινοί τρεις εξωπλανήτες έχουν τις περισσότερες πιθανότητες για εξωγήινη ζωή, καθώς το άστρο τους θεωρείται «δίδυμο» του ήλιου μας και οι μάζες τους δεν διαφέρουν πολύ από της Γης (είναι από 5,3 έως 24,9 φορές μεγαλύτερες). Ο Ποσειδώνας στο δικό μας ηλιακό σύστημα έχει μάζα 17 μεγαλύτερη από τη Γη.
   
Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των αστρονόμων του Αγγλο-Αυστραλιανού Αστεροσκοπείου, υπό τον καθηγητή Κρις Τάινι του πανεπιστημίου της Νέας Νότιας Ουαλίας, «φαίνεται πως υπάρχουν πολλά άστρα σαν τον ήλιο μας με πλανήτες που έχουν μάζες όπως αυτές που ανακαλύψαμε ή και μικρότερες. Δείχνουν ότι ίσως υπάρχουν πλανήτες με ακόμη μικρότερη μάζα που μπορεί να είναι βραχώδεις και κατάλληλοι για ζωή».

 

                                                                        <<επιστροφή

 


 

4 Δεκεμβρίου 2009

Επιτυχία με την πρώτη για νέο όργανο αναζήτησης πλανητών

 

Το αντικείμενο GJ 758 B διακρίνεται κάτω από το άστρο, δίπλα στο πιθανό σώμα GJ 758 C (Πηγή: MPIA/NAOJ)Το πρώτο φωτογραφικό πορτρέτο ενός πλανήτη που περιφέρεται γύρω από άστρο παρόμοιο με τον Ήλιο, είναι το πρώτο επίτευγμα του οργάνου εντοπισμού πλανητών που εγκαινιάστηκε στο τηλεσκόπιο Subaru στη Χαβάη.

Ο πιθανός πλανήτης εντοπίστηκε να περιφέρεται γύρω από το άστρο GJ 758 που βρίσκεται σε απόσταση 50 ετών φωτός, ή 480 τρισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, στην κατεύθυνση του αστερισμού της Λύρας, ανακοίνωσαν οι Γερμανοί και Αμερικανοί ερευνητές.

Από τις αρχές της δεκαετίας του 1990 μέχρι σήμερα, οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει πάνω από 400 εξωηλιακούς πλανήτες, γνωστούς και ως εξωπλανήτες. Οι περισσότεροι έγιναν αντιληπτοί έμμεσα, από την επίδρασή που έχει η παρουσία τους στην κίνηση και τη φωτεινότητα του μητρικού τους άστρου. Λιγότεροι από δέκα έχουν παρατηρηθεί άμεσα τα τελευταία λίγα χρόνια, όλοι τους όμως κινούνται γύρω από άστρα διαφορετικά από τον Ήλιο.

Η άμεση παρατήρηση ενός εξωπλανήτη «είναι το ίδιο δύσκολη με την απεικόνιση μιας πυγολαμπίδας που στέκεται δίπλα σε έναν προβολέα των 300 Watt από απόσταση αρκετών χιλιομέτρων» σχολιάζει ανακοίνωση του Ινστιτούτου Αστρονονίας Max Planck στη Γερμανία.

Προκειμένου να απομονωθεί η ακτινοβολία των εξωπλανητών μέσα στο εκτυφλωτικό φως του μητρικού άστρου, το τηλεσκόπιο Subaru στο Μάουνα Κέα της Χαβάης εξοπλίστηκε με συστήματα προσαρμοστικής οπτικής, που εξουδετερώνουν τις παραμορφώσεις της γήινης ατμόσφαιρας, και συγκεντρώνει πολλαπλές λήψεις του μακρινού πλανητικού συστήματος.

Το σώμα που εντοπίστηκε στο σύστημα του GJ 758 έχει μάζα 10 έως 40 φορές μεγαλύτερη από του Δία και είναι είτε γιγάντιος πλανήτης είτε ένας ελαφρύς καφέ νάνος -ένα σώμα πιο μεγάλο από τους πλανήτες, όχι όμως αρκετά μεγάλο ώστε να αναφλεγεί και να μετατραπεί σε άστρο.

Το αντικείμενο απέχει από το μητρικό του άστρο όσο ο Ποσειδώνας από τον Ήλιο και, σε αντίθεση με τους περισσότερους άλλους γνωστούς εξωπλανήτες, έχει σχετικά χαμηλή θερμοκρασία περίπου 300 βαθμών Κελσίου.

«Αυτό σημαίνει ότι είναι ο ψυχρότερος συνοδός ενός άστρου σαν τον Ήλιο που έχει ποτέ απεικονιστεί άμεσα» σχολιάζει ο Κρίστιαν Τάλμαν του Μαξ Πλανκ, επικεφαλής της μελέτης.

Εκτός από αυτό το σώμα, με την ονομασία GJ 758 B, οι εικόνες υποδεικνύουν την ύπαρξη ενός ακόμα αντικειμένου άγνωστης ταυτότητας, με τον προσωρινό χαρακτηρισμό GJ 758 C.

Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στην ηλεκτρονική έκδοση του Astrophysical Journal Letters.


***                                                                              <<επιστροφή
Newsroom ΔΟΛ

 


 

3 Δεκεμβρίου 2009

H μεγαλύτερη έκρηξη σούπερνoβα

 

κάντε κλικ για μεγένθυνσηΤα πιο ισχυρά τηλεσκόπια του πλανήτη κατάφεραν να μελετήσουν τη μεγαλύτερη και θεαματικότερη έκρηξη άστρου που έχει γίνει ποτέ αντιληπτή και άφησε πίσω της υλική μάζα όσο 50 ήλιοι.

Το άστρο που εξερράγη, εκτιμάται ότι είχε μάζα τουλάχιστον 200 φορές μεγαλύτερη από τον ήλιο και με την έκρηξη διέσπειρε στο διάστημα διάφορα υλικά (ραδιενεργό νικέλιο, άνθρακα, πυρίτιο κ.α.) με μάζα 50πλάσια του ήλιοι. Τα υλικά αυτά με τη σειρά τους κάποια μέρα θα γεννήσουν νέα άστρα.

Η ασυνήθιστη έκρηξη, με την κωδική ονομασία SN 2007bi, διήρκεσε επί μήνες (όχι για εβδομάδες όπως συμβαίνει συνήθως με τις σούπερνόβα) και είναι μια σπάνια έκρηξη "ασταθούς" σούπερνόβα, η οποία εκιμάται ότι συμβαίνει σε τεράστια άστρα που έχουν μάζα τουλάχιστον 140 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του ήλιου μας. Βέβαια τα άστρα με μάζα πάνω από 100 ήλιους όπως ο δικός μας, είναι εξαιρετικά σπάνια.

Η ιδιομορφία της συγκεκριμένης έκρηξης σουπερνόβα είναι πως, αντίθετα από ό,τι συμβαίνει συνήθως, δεν άφησε πίσω της ούτε μια μαύρη τρύπα, ούτε κάποιο πυκνό "αστρικό πτώμα", με την μορφή ενός άστρου νετρονίων. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η έκρηξη ήταν τόσο ισχυρή (40 φορές πιο φωτεινή από μια τυπική σουπερνόβα), που εξαφάνισε τελείως το άστρο, χωρίς να αφήσει το παραμικρό υπόλειμμα πίσω του.

Η έκρηξη εντοπίστηκε για πρώτη φορά το 2007 σε ένα μακρινό νάνο-γαλαξία από εικόνες που πήρε ένα ρομποτικό τηλεσκόπιο του αστεροσκοπείου Πάλομαρ του πανεπιστημίου Caltech στην Καλιφόρνια. Η μελέτη του φαινομένου έγινε από τον αστροφυσικό Πίτερ Νιούτζεντ του Εθνικού Εργαστηρίου Λόρενς Λίβερμορ των ΗΠΑ και τον καθηγητή αστρονομίας Άλεξ Φιλιπένκο του πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας-Μπέρκλεϊ, και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό "Nature".

Τα τεράστια άστρα συνήθως πεθαίνουν, όταν ξεμένουν πια από υλικό για την πυρηνική σύντηξή τους, καθώς απομένει μόνο ο αδρανής πυρήνας τους από σίδηρο. Αυτό σημαίνει ότι το άστρο δεν παράγει πλέον μια συνεχή εκροή φωτονίων, τα οποία, σε ένα ζωντανό άστρο, δημιουργούν πίεση προς τα έξω, αντισταθμίζοντας την πίεση της βαρύτητας προς τα μέσα, εμποδίζοντας έτσι το άστρο να εξαφανιστεί.

Όμως όταν πια δεν υπάρχει η ροή των φωτονίων, τότε το άστρο καταρρέει προς το εσωτερικό του, δημιουργώντας μια σουπερνόβα, η έκρηξη της οποίας αφήνει πίσω της μια μαύρη τρύπα ή ένα άστρο νετρονίων.

Σε μερικές όμως περιπτώσεις, στα πιο μεγάλα άστρα, οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι οι πυρήνες τους γίνονται γρήγορα τόσο καυτοί, που τα φωτόνια τους αρχίζουν να διασπώνται σε ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια. Αυτή η διάσπαση έχει ως αποτέλεσμα μια αστάθεια ανάμεσα στην θερμοκρασία του άστρου και στην πίεσή του, με τελική συνέπεια μια τρομακτική έκρηξη που οδηγεί το άστρο στην πλήρη εξαφάνισή του, χωρίς το παραμικρό ίχνος πίσω του, εκτός από ένα νέφος αερίων που παραμένει ορατό για ένα χρονικό διάστημα.

"Ασταθείς" σουπερνόβα αυτού του είδους είχαν προβλεφθεί θεωρητικά εδώ και περίπου 30 χρόνια, όμως μέχρι σήμερα δεν είχαν βρεθεί πειστικές ενδείξεις που να επιβεβαιώνουν το φαινόμενο. Η νέα έκρηξη όμως φαίνεται, για πρώτη φορά, να δικαιώνει τη θεωρία των αστροφυσικών, κάτι που πάντως χρειάζεται επιβεβαίωση.

Οι "ασταθείς" σουπερνόβα θεωρούνται ότι ήσαν συχνότερες στο πρώιμο σύμπαν, όταν πιστεύεται ότι υπήρχαν άστρα-τιτάνες με μάζες πολλές εκατοντάδες φορές μεγαλύτερες από του ήλιου μας. Κάθε φορά που ένα τέτοιο μεγα-άστρο εκρήγνυτο, τεράστιες ποσότητες υλικών διασκορπίζονταν στο σύμπαν, οδηγώντας στη δημιουργία άλλων άστρων.


***                                                                                <<επιστροφή                                       
www.enet.gr

 

 


 

27 Νοεμβρίου 2009

Εντοπίστηκαν εξωγήινοι κόσμοι έξω από τον Γαλαξία μας

 

"Ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά εξωγήινοι κόσμοι έξω από τον Γαλαξία μας, σύμφωνα με τους αστρονόμους."

Οι επιστήμονες βρίσκουν αρκετά συχνά εξωπλανήτες εντός του Γαλαξία μας και από το 1995 έχουν καταγράψει 403. Ο πιο μακρινός από αυτούς βρίσκεται 20.000 έτη φωτός μακριά από τη Γη.


Η Erin Mentuch, όμως, από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο, στον Καναδά, ανακάλυψε κάτι πολύ πιο μακριά στο βαθύ διάστημα.

Η Mentuch ανέλυσε 88 απομακρυσμένους γαλαξίες, χρησιμοποιώντας δεδομένα από τη μελέτη Gemini Deep Deep Survey. Το φως τους εκπέμπονταν όταν το Σύμπαν βρισκόταν στο ένα τρίτο με το μισό της σημερινής του ηλικίας, δηλαδή πριν από περίπου 10 δις χρόνια.

Οι γαλαξίες ήταν τόσο απομακρυσμένοι που δεν μπορούσε να διακρίνει κάποιος μεμονωμένα αστέρια, αλλά βρέθηκε πως το φως που εξέπεμπαν κορυφωνόταν σε δύο συγκεκριμένα μήκη κύματος. Το μικρό μήκος κύματος ήταν ο συνδυασμός φωτός από τα αστέρια ενός γαλαξία, ενώ το μεγάλο μήκος κύματος προερχόταν από τη φωτεινή διαστρική σκόνη.

Εντούτοις, η Mentuch παρατήρησε πως υπήρχε ένα τρίτο θαμπό συστατικό ανάμεσα τις δύο κορυφές. Το μυστήριο φως ήταν πολύ ψυχρό για να προέρχεται από τα αστέρια, αλλά και πολύ ζεστό για να είναι σκόνη. Κατέληξε, λοιπόν, στο συμπέρασμα πως πιθανότατα να προκαλείται από περιαστρικούς δίσκους –στροβιλιζόμενα νέφη σκόνης και αερίων, που σχηματίζουν νέα ηλιακά συστήματα γύρω από νεαρά αστέρια.

«Είναι το πιο εκπληκτικό αποτέλεσμα, πάνω στο οποίο δούλεψα ποτέ,» ισχυρίζεται ο επιβλέπων καθηγητής της Mentuch, Roberto Abraham, που συνεργάστηκε σε αυτή τη μελέτη.

Η ανακάλυψη ίσως να βοηθήσει να κατανοήσουν οι επιστήμονες στο πως ο βαθμός των σχηματισμών πλανητών άλλαξε μέσα σε δισεκατομμύρια χρόνια.


***                                                                               <<επιστροφή
daily mail & pathfinder.gr

 



13 Νοεμβρίου 2009

Ο υπερυπολογιστής Roadrunner διερευνά τη σκοτεινή ύλη

 

Από τον ΣΠΥΡΟ ΜΑΝΟΥΣΕΛΗ

Παρά τις τεράστιες προόδους που έχουν κάνει τις τελευταίες δεκαετίες η αστροφυσική και η κοσμολογία στην κατανόηση του Σύμπαντος, πάνω από το 90% της συνολικής ύλης και ενέργειας του Σύμπαντος εξακολουθεί να παραμένει σκοτεινό και αδιαπέραστο για την επιστημονική γνώση.

Το 22% του Σύμπαντος αποτελείται από «σκοτεινή ύλη», ενώ το 74% από «σκοτεινή ενέργεια», όπως περιγράφουν οι αστροφυσικοί αυτή την απέραντη terra incognita. Και λόγω των εγγενών περιορισμών που εμφανίζουν τα σημερινά επιστημονικά όργανα (γήινα ή διαστημικά τηλεσκόπια) οι επιστήμονες αναγκάζονται να καταφύγουν σε «ανορθόδοξα» ερευνητικά εργαλεία, όπως οι πανίσχυροι υπολογιστές που προσομοιώνουν και συνδυάζουν με απίστευτη ταχύτητα τις διαθέσιμες σήμερα γνώσεις.

Ενας τέτοιος υπερυπολογιστής ύστερα από πολλά χρόνια προετοιμασίας είναι τώρα έτοιμος να εξερευνήσει μια εικονική εκδοχή του πραγματικού Σύμπαντος. Η εκδοχή αυτή, αν και απλοποιημένη σε σχέση με τις αχανείς διαστάσεις του Σύμπαντος, περιλαμβάνει ένα δισεκατομμύριο Ηλιους και άλλα 64 δισεκατομμύρια ουράνια σώματα.

Καταλαμβάνει 560 τετραγωνικά μέτρα και είναι ο ταχύτερος υπολογιστής στον κόσμο. Αρχισε να κατασκευάζεται το 2002 στο ερευνητικό εργαστήριο της Εθνικής Υπηρεσίας Πυρηνικής Ασφάλειας των ΗΠΑ (NNSA) στο Λος Αλαμος του Νέου Μεξικού, αλλά πλήρη λειτουργικότητα απέκτησε μόλις το 2008. Οπως και ο «ξάδελφός» του Blue Sky, είναι κι αυτός δημιούργημα της ΙΜΒ. Είναι όμως πολύ πιο γρήγορος από αυτόν, γι' αυτό και τον «βάφτισαν» Roadrunner, όπως και το διάσημο συμπαθέστατο ομώνυμο καρτούν της Warner που τρέχει σαν τον άνεμο στην έρημο του Μεξικού διαρκώς καταδιωκόμενο, χωρίς επιτυχία, από το κογιότ.

Ο Roadrunner επεξεργάζεται τα δεδομένα με ταχύτητα που αγγίζει τα 1.105 petaflop (το Flop είναι μονάδα μέτρησης της ταχύτητας επεξεργασίας, από τα αρχικά FLoating-point Operations Per Second, υπολογισμοί κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο· 1 petaflop αντιστοιχεί σε 1 δεκάκις τρισεκατομμύρια Flop).

Οι απαράμιλλες υπολογιστικές ικανότητες του Roadrunner πρόκειται να αξιοποιηθούν και σε άλλα ερευνητικά πεδία, όπως στην ανάλυση της μαγνητικής επανασύνδεσης, φαινόμενο το οποίο παρατηρείται στα ιονισμένα αέρια και η ανάλυση του οποίου θα συμβάλει στην καλύτερη κατανόηση του τι συμβαίνει στη γήινη μαγνητόσφαιρα.


***                                                                                  <<επιστροφή
www.enet.gr

 



13 Νοεμβρίου 2009

Τι κρατάει άγρυπνους τους φυσικούς τη νύχτα;

 

Κορυφαίοι φυσικοί απ' όλο τον πλανήτη κλήθηκαν, κατά τη διάρκεια δεκαήμερης εκδήλωσης με τίτλο «Από τα κβάντα στον Κόσμο», να απαντήσουν στο πρωτότυπο ερώτημα «Τι σας κρατάει άγρυπνους τα βράδια;» και οι απαντήσεις κωδικοποιήθηκαν σε επτά ερωτήματα που δοκιμάζουν τις γνώσεις μας και τα όρια της επιστήμης.

Το καναδικό Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής Περίμετρος, που έχει δημιουργήσει από το 2000 ο οραματιστής ελληνικής καταγωγής επιχειρηματίας Μάικ Λαζαρίδης (δημιουργός της εταιρίας RIM που παράγει το κινητό Blackberry), έχει ήδη αποκτήσει παγκόσμια φήμη για την ικανότητά του να βρίσκεται στην επιστημονική πρωτοπορία και να προσελκύει τα καλύτερα "μυαλά" στα ερευνητικά προγράμματα του. Δεν είναι τυχαίο ότι ο Στέφεν Χόκινγκ, μόλις παραιτήθηκε λόγω ηλικίας από την έδρα του στο Κέμπριτζ, άρχισε αμέσως τη συνεργασία του με το Perimeter Institute.

Ακολουθεί μια σύντομη παράθεση των απαντήσεων, όπως τα κατέγραψε το «New Scientist».

1. Γιατί αυτό το σύμπαν και όχι άλλο;

Αναζητώντας τους θεμελιώδεις νόμους της φύσης, οι φυσικοί ουσιαστικά εργάζονται με βάση έναν μακρόχρονο άξονα: να δείξουν γιατί το σύμπαν πρέπει να είναι όπως το βλέπουμε. Αν όμως οι επιστήμονες μπορούν να συλλάβουν με το μυαλό τους άλλους φυσικούς νόμους, γιατί δεν μπορούν τα σύμπαντα που περιγράφουν θεωρητικά, να υπάρχουν κιόλας στην πραγματικότητα σε κάποιο άλλο μέρος; Οι επιστήμονες μπορούν εύκολα να φανταστούν διαφορετικά σύμπαντα με διαφορετικούς νόμους, οπότε το ερώτημα είναι γιατί στο δικό μας σύμπαν υπάρχουν αυτοί οι νόμοι και όχι κάποιοι άλλοι;

2. Από τι είναι φτιαγμένο το κάθε τι;

Είναι πια φανερό στους φυσικούς ότι η κανονική ύλη -από την οποία αποτελούνται τα άτομα, τα άστρα και οι γαλαξίες- αποτελεί μόλις το 4% της συνολικής ενέργειας του σύμπαντος. Το ερώτημα αφορά το υπόλοιπο 96% που αποτελείται από σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια. Και αν μεν η σκοτεινή ύλη ίσως σύντομα "φωτιστεί" με νέα πειράματα, όπως του δορυφόρου «Φέρμι» (Fermi) της ΝΑΣΑ (NASA), τα πράγματα είναι πολύ πιο δύσκολα στη δεύτερη περίπτωση, της μυστηριώδους σκοτεινής ενέργειας, η οποία οδηγεί σε επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος, καθώς εδώ δεν φαίνεται… φως στο βάθος του τούνελ.

3. Πώς συμβαίνει η πολυπλοκότητα;

Από την απρόβλεπτη συμπεριφορά των χρηματοοικονομικών αγορών μέχρι την αυθόρμητη ανάδυση της ζωής από την ανόργανη ύλη, προκύπτει το ερώτημα με ποιο τρόπο εμφανίζεται και οργανώνεται η πολυπλοκότητα. Με άλλα λόγια, οι φυσικοί δεν έχουν ακόμα καταλάβει πώς απλά πράγματα, μέσα από απλές αλληλεπιδράσεις, οδηγούν σε πολύπλοκα φαινόμενα (βλέπε και "θεωρία του χάους").

4. Θα αποδειχτεί ποτέ ότι είναι σωστή η θεωρία των χορδών;

Η θεωρία των χορδών, που υποστηρίζει χονδρικά ότι τα θεμελιώδη σωματίδια της φύσης δεν είναι κουκίδες αλλά μικροσκοπικές ενεργειακές "χορδές", διαθέτει μια μαθηματική καλαισθησία, αλλά οι φυσικοί αγωνιούν ότι μπορεί να πεθάνουν χωρίς ποτέ να μάθουν αν αποτελεί την πιο αποκαλυπτική περιγραφή της πραγματικότητας που έχει ποτέ γίνει ή μήπως τελικά δεν είναι παρά ένα γοητευτικό θεωρητικό κατασκεύασμα. Ακόμα και μεγαλεπήβολα πειράματα, όπως αυτό του «ΣΕΡΝ» (CERN), είναι απίθανο να δώσουν οριστική απάντηση για το αν οι χορδές όντως υπάρχουν και αποτελούν το θεμέλιο της φύσης.

5. Τι είναι η μοναδικότητα (και το "Μπινγκ Μπανγκ");

Ίσως το μεγαλύτερο μυστήριο (που άπτεται πλέον της θρησκείας) αφορά το "ένα" και "μοναδικό" συμβάν από το οποίο όλα ξεκίνησαν, δηλαδή το "Μπινγκ Μπανγκ", την αρχική "έκρηξη" της Δημιουργίας. Η συμβατική φυσική θεωρεί ότι υπήρξε μια άπειρα καυτή και πυκνή κατάσταση στην αρχή του σύμπαντος, όπου οι γνωστοί φυσικοί νόμοι δεν ίσχυαν. Αλλά οι φυσικοί δεν μπορούν να περιγράψουν -και να καταλάβουν- ακριβώς αυτή την κατάσταση "μοναδικότητας", χωρίς την οποία ασφαλώς αδυνατούν και να προσφέρουν στον κόσμο μια αληθινή "θεωρία του παντός".

6. Τι είναι η πραγματικότητα στην πραγματικότητα;

Ο υλικός κόσμος φαίνεται "απλός", αλλά, σε κάποιο επίπεδο, βρίσκεται πέρα από την κατανόησή μας. Η κβαντική φυσική, η οποία έδειξε ότι ο παρατηρητής μπορεί να αλλάξει τη φύση του αντικειμένου που παρατηρεί, "υποψιάζει" αρκετούς φυσικούς ότι απλώς έχουμε γρατσουνίσει την επιφάνεια της πραγματικότητας. Κανείς ποτέ μέχρι τώρα δεν έχει καταλάβει πώς γίνεται το σύμπαν να ξέρει πότε παρακολουθείται και ανάλογα να αλλάζει. Για μερικούς, η ουσιαστική "επανάσταση" θα υπάρξει μόνο όταν κατανοηθεί η σχέση ανάμεσα στη φυσική πραγματικότητα και στην ανθρώπινη συνείδηση.

7. Πόσο μακριά μπορεί να μας πάει η Φυσική;

Η επιστημονική αναζήτηση που ξεκίνησε με το Γαλιλαίο (και πιο πριν με τους αρχαίους Έλληνες) και μας έχει αποκαλύψει τόσα πράγματα για το σύμπαν, πλησιάζει στο τέλος της; Έχουν φθάσει οι επιστήμονες κοντά στα όρια της εμπειρικής γνώσης;


*                                                                                 <<επιστροφή
www.enet.gr

 


 

13 Νοεμβρίου 2009

Άστρα-νάνοι μοιάζουν με τη Γη


Βρετανοί και Γερμανοί αστροφυσικοί ανακάλυψαν δύο ουράνια σώματα, που έχουν περίπου το μέγεθος της Γης και επίσης διαθέτουν ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο, μόνο που -δυστυχώς- είναι άστρα και όχι πλανήτες, άρα ακατάλληλα για φιλοξενία ζωής.

Η ανακάλυψη, υπό τον αστροφυσικό δρα Μπόρις Γκένσικε, έγινε από ερευνητές του βρετανικού πανεπιστημίου του Γουόργουικ και του γερμανικού πανεπιστημίου του Κιέλου και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Science».

Τα δύο ασυνήθιστα λευκά άστρα-νάνοι, που απέχουν 400 και 220 έτη φωτός από τη Γη αντίστοιχα, αποτελούν κατάλοιπα τεράστιων άστρων, τα οποία βρίσκονται πια στο τέλος της αστρικής εξέλιξής τους, έχοντας πια καταναλώσει όλο το διαθέσιμο υλικό τους για πυρηνική σύντηξη.

Σύμφωνα με την κυρίαρχη θεωρία της αστροφυσικής, τα μεγάλα άστρα, με μάζα επτά έως δέκα φορές μεγαλύτερη από αυτήν του δικού μας ήλιου, θα καταναλώσουν όλο το υδρογόνο, το ήλιο και τον άνθρακά τους και θα τελειώσουν τη ζωή τους είτε ως λευκοί νάνοι με πλούσιους σε οξυγόνο πυρήνες, είτε θα εκραγούν ως σούπερ-νόβα και θα καταρρεύσουν προς το εσωτερικό τους, μετατρεπόμενα σε αστέρες νετρονίων.

Η ανεύρεση λευκών νάνων με άφθονο οξυγόνο θα επιβεβαίωνε αυτή τη θεωρία, όμως δυστυχώς σχεδόν όλοι οι λευκοί νάνοι έχουν τόσο πυκνά στρώματα υδρογόνου ή/και ηλίου, που εμποδίζουν τους επιστήμονες να δουν αν όντως υπάρχει οξυγόνο στο εσωτερικό του άστρου.

Για πρώτη φορά, οι βρετανοί και οι γερμανοί επιστήμονες ανακάλυψαν δύο λευκούς νάνους πλούσιους σε οξυγόνο στην επιφάνεια τους, πράγμα που θεωρείται ότι συμβαίνει, επειδή ο πυρήνας τους, για κάποιο λόγο, έχει χάσει το εξωτερικό "περιτύλιγμά" του από υδρογόνο και ήλιο.


***                                                                                 <<επιστροφή
www.enet.gr

 


 

11 Νοεμβρίου 2009

Το μέσο χρώμα του σύμπαντος είναι… μπεζ

 

Το σύμπαν μπορεί να φαίνεται σαν μια τεράστια σκοτεινή έκταση, όμως το μέσο χρώμα του είναι στην πραγματικότητα μπεζ, σύμφωνα με μια νέα αμερικανική επιστημονική μελέτη.

Οι αστροφυσικοί της NASA Καρλ Γκλέιζμπρουκ και Ίβαν Μπάλντρι, σύμφωνα με το βρετανικό Τύπο, μελέτησαν το χρώμα του φωτός που εκπέμπεται από 200.000 γαλαξίες και κατέληξαν ότι το μέσο χρώμα του σύμπαντος είναι μια απόχρωση του μπεζ.
   
Αυτό το αχνό «κοσμικό γάλα» έχει προκύψει σταδιακά, καθώς κατά τα τελευταία δέκα δισεκατομμύρια χρόνια το μπλε του σύμπαντος σταδιακά χάνεται, όσο κυριαρχούν όλο και περισσότερο τα πιο ερυθρά άστρα. Το χρώμα των άστρων εξαρτάται από την θερμοκρασία τους. Τα καυτά άστρα είναι μπλε, επειδή περισσότερη ενέργεια εκπέμπεται στο μπλε τμήμα του φάσματος, ενώ τα πιο κρύα άστρα εμφανίζονται πιο κόκκινα.
   
Το σύμπαν διαχρονικά γίνεται λιγότερο θερμό και συνεπώς λιγότερο μπλε. Σύμφωνα με την έρευνα, που επεκτάθηκε σε απόσταση αρκετών δισεκατομμυρίων ετών φωτός (στο χώρο και τον χρόνο), εδώ και έξι δισεκατομμύρια χρόνια το σύμπαν από ένα απαλό τιρκουάζ μετατράπηκε σε μπεζ, πολύ κοντά στο λευκό χρώμα. Ανάλογα με την προσαρμογή του ανθρώπινου ματιού στις διαφορετικές ποσότητες φωτός, το σύμπαν φαίνεται ποικίλει ανάμεσα σε απαλό ροζ, κρεμ και απαλό τιρκουάζ, με το μπεζ, που βρίσκεται κάπου στη μέση, να αποτελεί το μέσο όρο.

 

                                                                      <<επιστροφή

 


 

1 Οκτωβρίου 2009

Σε επίπεδα ρεκόρ η ένταση της κοσμικής ακτινοβολίας

 

Εν σκέφτεστε να ταξιδέψετε στον Αρη, φροντίστε να εφοδιαστείτε με παχιά ασπίδα. Η ένταση της κοσμικής ακτινοβολίας που βομβαρδίζει το Ηλιακό Σύστημα βρίσκεται σε επίπεδα ρεκόρ, δείχνουν οι μετρήσεις του δορυφόρου ACE της NASA.

«Το 2009, οι εντάσεις της κοσμικής ακτινοβολίας έχουν αυξηθεί 19% πάνω από οτιδήποτε έχουμε δει τα τελευταία 50 χρόνια» αναφέρει ο Ρίτσαρντ Μίγουαλντ του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνια. «Η αύξηση είναι σημαντική, και θα μπορούσε να σημαίνει ότι πρέπει να ξανασκεφτούμε πόση προστασία χρειάζονται οι αστροναύτες σε αποστολές στο εξωδιάστημα» επισημαίνει.

Η γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία στην πραγματικότητα δεν είναι ακτινοβολία. Πρόκειται για υποατομικά σωματίδια -πρωτόνια αλλά και πυρήνες βαρέων στοιχείων- που εκτοξεύονται από μακρινά σουπερνόβα (υπερκαινοφανείς αστέρες) και κατακλύζουν το διαστρικό κενό, απειλώντας τους αστροναύτες αλλά και τους δορυφόρους που κινούνται σε τροχιά.

Ευτυχώς τα σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας είναι φορτισμένα, οπότε εκτρέπονται από το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου και της Γης.

Η τρέχουσα διαστημική κακοκαιρία οφείλεται στην εξασθενημένη ηλιακή δραστηριότητα τα τελευταία δύο χρόνια -η δραστηριότητα του Ήλιου πέφτει από το μέγιστο στο ελάχιστο και ανεβαίνει ξανά στο μέγιστο στη διάρκεια ενός κύκλου 22 ετών.

Στη διάρκεια του ηλιακού ελάχιστου, όπως αυτό που διανύουμε σήμερα, συρρικνώνεται η ηλιόσφαιρα, δηλαδή το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου, το οποίο καλύπτει ολόκληρο το Ηλιακό Σύστημα, αφήνοντας την κοσμική ακτινοβολία να περάσει.

«Σε περιόδους χαμηλής ηλιακής δραστηριότητας, η φυσική ασπίδα [του μαγνητικού πεδίου] εξασθενίζει, οπότε περισσότερη κοσμική ακτινοβολία μπορεί να φτάσει το εσώτερο Ηλιακό Σύστημα» εξηγεί ο Ντιν Πέσνελ του Κέντρου Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA.

Το μαγνητικό πεδίο και η ατμόσφαιρα της Γης μας προσφέρουν πάντως επαρκή προστασία από τη διαστημική καταιγίδα, διαβεβαιώνουν οι ερευνητές.

Στην πραγματικότητα, ο πλανήτης έχει ζήσει χειρότερες καταιγίδες: Σπάνια ισότοπα του στοιχείου βηρύλλιου, που σχηματίστηκαν λόγω της κοσμικής ακτινοβολίας στην ατμόσφαιρα και παγιδεύτηκαν στους πολικούς πάγους, δείχνουν ότι, πριν από εκατοντάδες χρόνια, η ένταση της κοσμικής ακτινοβολίας ήταν έως και διπλάσια από ό,τι σήμερα.

***                                                                                 <<επιστροφή
Newsroom ΔΟΛ

 


 

18 Σεπτεμβρίου 2009

Ένα νέο μοντέλο προτείνει ότι η Σκοτεινή Ενέργεια 'πάγωσε' το Σύμπαν

 

Φανταστείτε μια εποχή που πάγωσε ολόκληρο το σύμπαν - σύμφωνα με ένα νέο μοντέλο για την σκοτεινή ενέργεια, που ουσιαστικά είναι αυτό που συνέβη περίπου πριν 11,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, όταν το σύμπαν είχε το ένα τέταρτο του σημερινού του μεγέθους.

Μια κοσμολογική φάση μετάβασης, παρόμοια με την φάση της πήξης, είναι ένα από τα διακριτικά στοιχεία μιας τελευταίας προσπάθειας για να εξηγηθεί τι είναι η σκοτεινή ενέργεια. Η μυστηριώδης, αόρατη αρνητική δύναμη (δηλαδή μια αντιβαρυτική δύναμη), που ορισμένοι κοσμολόγοι λένε ότι αποτελεί πάνω από το 70% του συνόλου της ενέργειας και της ύλης στο σύμπαν και που αναγκάζει το σύμπαν να διαστέλλεται με ένα ολοένα και ταχύτερο ρυθμό.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό που διακρίνει τη νέα θεωρία, όπως λένε οι συγγραφείς της, είναι ότι κάνει ελέγξιμη πρόβλεψη όσον αφορά το ρυθμό διαστολής του σύμπαντος. Επιπλέον, οι μικρο-εκρήξεις που δημιουργούνται στους μεγαλύτερους επιταχυντές σωματιδίων θα πρέπει να διεγείρει το πεδίο της σκοτεινής ενέργειας και αυτές οι διεγέρσεις θα μπορούσαν να εμφανιστούν ως εξωτικά, που ποτέ δεν έχουμε δει ως τώρα, υποατομικό σωματίδια.

Το θεωρητικό αυτό μοντέλο δημοσιεύθηκε στο Physical Review D από τους Sourish Dutta και Robert Scherrer του Πανεπιστημίου Vanderbilt, σε συνεργασία με τους Stephen Hsu και David Reeb στο Πανεπιστήμιο του Όρεγκον.

"Πολλές από τις υπάρχουσες εξηγήσεις για την σκοτεινή ενέργεια είναι δύσκολο να τις ελέγξουμε", λέει ο Scherrer, "Σχεδιάσαμε όμως ένα μοντέλο που μπορεί αυτή να αλληλεπιδράσει με την κανονική ύλη και έτσι έχει παρατηρήσιμες συνέπειες."

Το μοντέλο συνδέει την σκοτεινή ενέργεια με την ενέργεια του κενού. Όπως και αρκετές από τις υπάρχουσες θεωρίες, κι αυτή προτείνει ότι ο ίδιος ο χώρος είναι η πηγή της απωστικής ενέργειας που αναγκάζει το σύμπαν να διαστέλλεται. Για πολλά χρόνια, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι η ενέργεια του κενού χώρου κατά μέσο όρο είναι μηδέν. Όμως, η ανακάλυψη της κβαντομηχανικής άλλαξε αυτή την άποψη. Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία, ο κενός χώρος είναι γεμάτος με ζεύγη «εικονικών» σωματιδίων που αυθόρμητα γεννιούνται και σβήνουν πολύ γρήγορα προτού να ανιχνευθούν.

Αυτή η υπο-ατομική δραστηριότητα είναι μια λογική πηγή για την σκοτεινή ενέργεια, διότι τα δύο (σκοτεινή ενέργεια και κενός χώρος) κατανέμονται ομοιόμορφα σε όλο το διάστημα. Αυτή η κατανομή είναι σύμφωνη με στοιχεία που αποδεικνύουν ότι η μέση πυκνότητα της σκοτεινής ενέργειας παραμένει σταθερή, καθώς το σύμπαν επεκτείνεται. Η χαρακτηριστική αυτή ιδιότητα έρχεται σε άμεση αντίθεση με την συνήθη ύλη και την ενέργεια, η οποία καθίσταται όλο και πιο αραιή, με την διαστολή του σύμπαντος.

Η νέα θεωρία είναι από αυτές που αποδίδουν την σκοτεινή ενέργεια σε ένα εντελώς νέο πεδίο που ονομάζεται πεμπτουσία. Η πεμπτουσία είναι συγκρίσιμη με άλλα βασικά πεδία, όπως η βαρύτητα και ο ηλεκτρομαγνητισμός, αλλά έχει μερικές μοναδικές ιδιότητες. Εν πρώτοις, έχει την ίδια ισχύ σε όλο το σύμπαν. Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό είναι ότι ενεργεί σαν ένα μέσον αντιβαρύτητας, αναγκάζοντας τα αντικείμενα να απομακρύνονται το ένα από το άλλο, αντί να να έλκει, όπως η βαρύτητα.

Στην απλούστερη μορφή της, η ισχύς του πεδίου της πεμπτουσίας παραμένει σταθερή με την πάροδο του χρόνου. Στην περίπτωση αυτή παίζει το ρόλο της κοσμολογικής σταθεράς, ένας όρος που προστέθηκε από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν, στη θεωρία της γενικής σχετικότητας, ώστε το σύμπαν να παραμείνει στατικό και να μην συστέλλεται κάτω από την δύναμη της βαρύτητας. Όταν αποδείχθηκε ότι το σύμπαν επεκτείνεται ο Αϊνστάιν εγκατέλειψε αυτή την ιδέα, καθώς το διαστελλόμενο σύμπαν είναι μια λύση στις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας. Έπειτα, στα τέλη του '90, μελέτες των σουπερνόβα (οι θεαματικές αστρικές εκρήξεις που είναι τόσο ισχυρές ώστε να μπορούν πολύ σύντομα να είναι ορατές σε όλο τον γαλαξία που αποτελείται από εκατομμύρια αστέρια) ανέφεραν ότι το σύμπαν όχι μόνο διαστέλλεται, αλλά και ότι ο ρυθμός της διαστολής επιταχύνεται αντί να επιβραδύνεται όπως οι επιστήμονες ανέμεναν.

Το γεγονός αυτό έριξε τους κοσμολόγους σε μια ατέρμονη συζήτηση επειδή αυτοί θεωρούσαν ότι η βαρύτητα ήταν η μόνη δύναμη μεγάλων αποστάσεων, που δρα μεταξύ των αστρονομικών αντικειμένων. Έτσι, δεν είχαν ιδέα τι θα μπορούσε ενδεχομένως να αναγκάζει τα πάντα να απομακρύνονται. Ο απλούστερος τρόπος να εξηγήσουν αυτό το περίεργο φαινόμενο, ήταν να φέρουν πίσω την κοσμολογική σταθερά Αϊνστάιν με τις αντιβαρυτικές της ιδιότητες. Δυστυχώς, η εξήγηση αυτή πάσχει από ορισμένα σοβαρά μειονεκτήματα, έτσι οι φυσικοί ψάχνουν με πείσμα για άλλους παράγοντες αντιβαρύτητας.

Οι εν λόγω παράγοντες αντιβαρύτητας (που ονομάζονται από τους φυσικούς 'μοντέλα σκοτεινής ενέργειας') συνήθως επικαλούνται την πεμπτουσία ή ακόμη πιο εξωτικά πεδία. Επειδή δεν έχουν εντοπιστεί στη φύση κανένα από αυτά τα εξωτικά πεδία, γι αυτό οι  υποστηρικτές τους γενικότερα υποθέτουν ότι δεν αλληλεπιδρούν σημαντικά με την κοινή ύλη και την ακτινοβολία.

Η φάση μετάβασης του πεδίου της πεμπτουσίας και η σκοτεινή ακτινοβολία


Μία από τις λογικές συνέπειες που επιτρέπει να αλληλεπιδρά η πεμπτουσία με την κοινή ύλη είναι η πιθανότητα αυτό το πεδίο να πέρασε από μια φάση μετάβασης - να πάγωσε - όταν το σύμπαν είχε θερμοκρασία που να αντιστοιχεί σε μια ηλικία 2,2 δισεκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang. Ως αποτέλεσμα αυτής της κατάστασης, η ενεργειακή πυκνότητα του πεδίου της πεμπτουσίας θα παρέμεινε σε ένα σχετικά υψηλό επίπεδο έως ότου η ενέργεια της φάσης μετάβασης μειώθηκε απότομα σε ένα σημαντικά χαμηλότερο επίπεδο, που από τότε έχει παραμείνει εκεί.

Η μετάβαση αυτή με τη μείωση της ενέργειας του πεδίου θα έχει ελευθερώσει ένα κλάσμα της σκοτεινής ενέργειας που υπήρχε μέσα στο πεδίο, με τη μορφή της σκοτεινής ακτινοβολίας Σύμφωνα με το νέο θεωρητικό μοντέλο, η σκοτεινή ακτινοβολία είναι πολύ διαφορετική από το φως, τα ραδιοκύματα, τα μικροκύματα και τα άλλα είδη των απλών ακτινοβολίας: Αυτή είναι απολύτως μη ανιχνεύσιμη με κάθε γνωστό μέσο στον άνθρωπο.

Ωστόσο, η φύση μας προσφέρει μία μέθοδο ανίχνευσης της σκοτεινής ακτινοβολίας. Σύμφωνα με τη θεωρία της γενικής σχετικότητας, η βαρύτητα προκύπτει από την κατανομή της ενέργειας και της ορμής. Έτσι, οι μεταβολές της καθαρής ενέργειας και η ορμή που προκλήθηκε από την ξαφνική εισαγωγή της σκοτεινή ακτινοβολία θα πρέπει να έχουν επηρεάσει το βαρυτικό πεδίο του σύμπαντος με τρόπο που να έχει επιβραδυνθεί η διαστολή με ένα χαρακτηριστικό (διακριτό) τρόπο.

Για τα επόμενα 10 χρόνια, οι μεγάλες αστρονομικές έρευνες που θα χαρτογραφήσουν την διαστολή του σύμπαντος μετρώντας τη φωτεινότητα των πιο απομακρυσμένων υπερκαινοφανών, θα πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύσουν αυτή την επιβράδυνση του ρυθμού διαστολής που προβλέπει το μοντέλο. Ταυτόχρονα, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων - που πλησιάζει η έναρξη λειτουργία του - έχει πολύ μεγάλη ενέργεια, που θεωρητικά είναι αρκετή ώστε να διεγείρει το πεδίο της πεμπτουσίας και οι διεγέρσεις του θα μπορούσαν να εμφανίζονται με τη μορφή νέων εξωτικών σωματιδίων, λένε οι οι ερευνητές.

----------------------------------------------------------------------------------------------

Πολλοί κοσμολόγοι πιστεύουν ότι η σκοτεινή ενέργεια είναι η ενέργεια του κενού, που εκφράζεται από την κοσμολογική σταθερά Λ. Όμως στο σημείο αυτό πρέπει να αναφέρουμε το λεγόμενο πρόβλημα της κοσμολογικής σταθεράς Λ (cosmological constant problem).

Σύμφωνα με την αρχή της αβεβαιότητας, όλα τα κβαντικά πεδία, ακόμα και όταν βρίσκονται στη βασική μη διεγερμένη  κατάσταση, έχουν μη μηδενική ενέργεια. Απλοί υπολογισμοί της κβαντικής θεωρίας πεδίου οδηγούν σε τιμές για την πυκνότητα της ενέργειας του κενού (δηλαδή για την κοσμολογική σταθερά Λ), να είναι 120 τάξεις μεγέθους (10120) μεγαλύτερη από την πυκνότητα της συνηθισμένης ύλης (όπως παρατηρείται σήμερα στο σύμπαν).

Όμως πρώτον, μια τόσο μεγάλη πυκνότητα ενέργειας του κενού χώρου θα προκαλούσε πολύ νωρίς στην ιστορία του Κόσμου μια εκθετικά επιταχυνόμενη κοσμική διαστολή, που θα διέλυε όλους τους ηλεκτροστατικούς και πυρηνικούς δεσμούς, οι οποίοι συγκρατούν τους πυρήνες, τα άτομα και τα μόρια.

Και δεύτερον μετρήσεις στο χώρο της κοσμολογίας δίνουν ένα αρνητικό αποτέλεσμα, δείχνοντας έτσι έναν ανώτερο όριο της κοσμολογικής σταθεράς Λ, που είναι



Ωστόσο, η τελευταία τιμή υπονοεί ότι στην συνολική κλίμακα του σύμπαντος, τα φαινόμενα των διακυμάνσεων του κενού ακυρώνονται. Κι αυτή η αξιολόγηση έρχεται και σε μία εποχή, που οι θεωρητικοί υπολογισμοί υποδεικνύουν συνεισφορές της διακύμανσης του κενού από τα κουάρκ με μια τάξη 10-6 m-2.

Και το ερώτημα παραμένει: Τι είναι η σκοτεινή ενέργεια;


***                                                                                    <<επιστροφή
πηγή: Science Daily & www.physics4u.gr



18 Σεπτρεμβρίου 2009
Ο μαγνητισμός βοηθά τη βαρύτητα στη δημιουργία των άστρων

Ακόμα και η βαρύτητα μερικές φορές χρειάζεται χείρα βοηθείας και τη βρίσκει στο μαγνητισμό, όταν τα τεράστια σύννεφα σκόνης και αερίων που είναι διάχυτα στο σύμπαν, πρόκειται να συμπυκνωθούν για να δημιουργήσουν τα άστρα και τα άλλα ουράνια σώματα, σύμφωνα με μια νέα αμερικανική επιστημονική μελέτη.

Αν η θεωρία αυτή επαληθευτεί, τότε θα λύσει ένα μακρόχρονο μυστήριο σχετικά με τη διαδικασία σχηματισμού των άστρων. Οι αστρονόμοι, εδώ και χρόνια, διαφωνούν σχετικά με τον τρόπο που τα άστρα προκύπτουν από τα νεφελώματα σκόνης και αερίων.

Ιδιαίτερα, αναρωτιούνται γιατί τα γιγάντια νέφη, διαμέτρου χιλιάδων ετών φωτός, δεν «καταρρέουν» πλήρως λόγω βαρύτητας για να σχηματίσουν σούπερ-άστρα. Οι αστρονομικές παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι μόνο ένα ποσοστό της μάζας των νεφών συμπυκνώνεται σε άστρα, άρα κάποια άλλη δύναμη αντισταθμίζει τη βαρύτητα, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των επιστημόνων.

Σύμφωνα με το Science, το ένα επιστημονικό «στρατόπεδο» υποστηρίζει ότι είναι οι «αναταράξεις» των αερίων μέσα στα νεφελώματα που παίζουν καθοριστικό ρόλο, καθώς διαταράσσουν την ομοιομορφία τους και επιτρέπουν στη βαρύτητα να έλξει την αραιή ύλη σε πυκνότερες συσσωματώσεις, οι οποίες τελικά θα συμπιεστούν περαιτέρω, ώσπου να πάρουν την τελική μορφή των άστρων, χωρίς να χρειάζεται καθόλου η βοήθεια του μαγνητισμού.

Το άλλο επιστημονικό «στρατόπεδο» πιστεύει ότι τα νέφη σκόνης και αερίων είναι υπερβολικά διάχυτα, για να μπορέσει μόνη της η βαρύτητα να τα μετατρέψει σε τόσο μεγάλα ουράνια σώματα όπως τα άστρα, συνεπώς κάποια άλλη δύναμη της φύσης πρέπει να…βάζει το χεράκι της.

Ως πιθανότερος υποψήφιος για…από μηχανής θεός, προβάλλει ο μαγνητισμός. Σύμφωνα με αυτή την θεωρία, η κίνηση των ηλεκτρικά φορτισμένων ατόμων στα νεφελώματα σχηματίζει ένα μαγνητικό πεδίο που αμβλύνει τις αναταράξεις εντός των νεφών και αντισταθμίζει εν μέρει την ελκτική δύναμη της βαρύτητας. Όπως το γήινο μαγνητικό πεδίο εμποδίζει τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου να προσκρούσουν στον πλανήτη μας, έτσι και ο μαγνητισμός στα νεφελώματα ρυθμίζει την μερική –και όχι ολική- βαρυτική κατάρρευσή τους σε άστρα. Το πρόβλημα όμως είναι ότι τα νέφη είναι τόσο μακρινά που δεν παρατηρηθούν με μεγάλη λεπτομέρεια, με συνέπεια το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας των επιστημόνων σε αυτό τον τομέα, μέχρι σήμερα, να είναι θεωρητικό και να μην μπορεί να αποδειχτεί εμπειρικά.

Τώρα όμως, μια ομάδα ερευνητών, υπό τον αστρονόμο Χούα-μπάι Λι του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν των ΗΠΑ, χρησιμοποιώντας δεδομένα από αστρονομικές παρατηρήσεις, μπόρεσαν να αναλύσουν τις εκπομπές πολωμένου φωτός από 25 περιοχές νεφελωμάτων σε απόσταση μέχρι 6.500 ετών φωτός από τη Γη. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες του πολωμένου φωτός μπορούν να αποκαλύψουν την παρουσία μαγνητικών πεδίων κι έτσι οι ερευνητές προσφέρουν πλέον τις πρώτες παρατηρήσεις που υποστηρίζουν τη μαγνητική θεωρία σχηματισμού των άστρων.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, σύμφωνα με τη σχετική επιστημονική εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό αστροφυσικής “The Astrophysical Journal”, το πολωμένο φως από τα πυκνότερα τμήματα των νεφελωμάτων ευθυγραμμίστηκε απόλυτα με το πολωμένο φως από όλο το νεφέλωμα και άρα με τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου. Αν οι αναταράξεις ήσαν η κυρίαρχη δύναμη, όπως συμπέραναν οι επιστήμονες, θα προέκυπτε μια πολύ πιο χαοτική εικόνα, συνεπώς ο μαγνητισμός πρέπει όντως να παίζει καθοριστικό ρόλο στο σχηματισμό των άστρων.


***                                                                             <<επιστροφή
www.enet.gr



9 Σεπτεμβρίου 2009
Γιγάντια μαύρη τρύπα σε νέο γαλαξία

Ένας νέος γιγάντιος γαλαξίας, ο οποίος περιβάλλει την πιο μακρινή και μεγάλη μαύρη τρύπα που έχει βρεθεί ποτέ ανακαλύφθηκε από Ιάπωνες επιστήμονες.

Η ανακάλυψη έγινε από τον αστρονόμο Τομοτσούγκου Γκότο του πανεπιστημίου της Χαβάης και τους συνεργάτες του, με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου "Σουμπάρου" στο όρος Μάουνα Κέα, και δημοσιεύτηκε στο αστρονομικό περιοδικό "Monthly Notices" της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρίας του Λονδίνου.

Ο γαλαξίας, μεγάλος όσο ο δικός μας περίπου, βρίσκεται σε απόσταση 12,8 δισ. ετών φωτός και η τερατώδης μαύρη τρύπα του περιέχει ύλη τουλάχιστον ένα δισεκατομμύριο φορές περισσότερη από τον ήλιο μας.

Η ανακάλυψη ήταν μια έκπληξη για τους αστρονόμους, καθώς η εύρεση ενός τόσου μεγάλου γαλαξία να υπάρχει σε μια εποχή που το σύμπαν είχε μόνο το 1/16 της σημερινής ηλικίας του και παράλληλα να "φιλοξενεί" μια τέτοια γιγάντια μαύρη τρύπα, τους κάνει να πιστεύουν ότι τόσο ο γαλαξίας όσο και η μαύρη τρύπα πρέπει να σχηματίστηκαν τρομερά γρήγορα στο πρώιμο σύμπαν.

Επίσης η ανακάλυψη περιπλέκει το μυστήριο, του πώς γαλαξίες και μαύρες τρύπες σχηματίστηκαν και εξελίχτηκαν από κοινού στο σύμπαν.

Επιπλέον, αντίθετα με τις μικρότερες μαύρες τρύπες, που θεωρούνται ότι σχηματίζονται όταν ένα πολύ μεγάλο άστρο πεθαίνει και καταρρέει προς το εσωτερικό του, η προέλευση των τεράστιων μαύρων οπών παραμένει ένα άλυτο μυστήριο.

Μια εκδοχή είναι ότι προέρχονται από τη συγχώνευση μικρότερων μαύρων οπών.

Όταν σχηματίζονται, τέτοιες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες συνεχίζουν να μεγαλώνουν, επειδή η τρομακτική βαρύτητά τους έλκει συνεχώς ύλη από το γύρω χώρο τους. Η ενέργεια που απελευθερώνεται στη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, εξηγεί το έντονο φως που εκπέμπεται από την περιοχή γύρω από τις μαύρες τρύπες.


(Πληροφορίες ΑΠΕ-ΜΠΕ) & enet.gr                                            <<επιστροφή



8 Σεπτεμβρίου 2009
Τάσεις κανιβαλισμού εκδηλώνει ο πλησιέστερος γαλαξιακός μας γείτονας

Οι αστρονόμοι υποψιάζονταν εδώ και καιρό ότι η Ανδρομέδα, ο πλησιέστερος γείτονας του δικού μας Μίλκι Ουέι, καταβροχθίζει και απορροφά άλλους γαλαξίες. Η χαρτογράφησή της δίνει τώρα τις πρώτες απτές αποδείξεις -τα «αποφάγια» του κοσμικού κανιβαλισμού.

Και το επόμενο θύμα ίσως θα είμαστε εμείς.

Το ότι οι γαλαξίες συχνά συγχωνεύονται μεταξύ τους είναι γνωστό εδώ και δεκαετίες, ωστόσο η περίπτωση της Ανδρομέδας είναι ιδιάζουσα λόγω «της κλίμακας του κανιβαλισμού και του γεγονότος ότι βρήκαμε ενδείξεις ακριβώς μπροστά στα μάτια μας» δηλώνι ο Μάικ Ίρουιν του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Τα συμπεράσματα δημοσιεύονται την Πέμπτη στο περιοδικό Nature.

Η Ανδρομέδα είναι ο πλησιέστερος μεγάλος γαλαξίας σε απόσταση 2,5 εκατομμυρίων ετών φωτός από το δικό μας Γαλαξία. Αυτό που συνέβη με άλλους γαλαξίες που βρέθηκαν στο καταστροφικό διάβα της Ανδρομέδας θα συμβεί κάποτε και σε εμάς: ο Μίλκι Ουέι και η Ανδρομέδα πλησιάζουν ο ένας τον άλλο ταχύτητα 120 χιλιομέτρων ανά ώρα και θα συγκρουστούν σε μερικά δισεκατομμύρια χρόνια.

Ακόμα και τότε όμως, η Γη μάλλον δεν θα κινδυνεύσει. Το μεγαλύτερο τμήμα του όγκου των γαλαξιών είναι κενός χώρος, οπότε δεν υπάρχει μεγάλη πιθανότητα σύγκρουσης ανάμεσα σε άστρα και πλανήτες. Το μόνο που θα άλλαζε σε περίπτωση συγχώνευσης των δύο γαλαξιών θα ήταν οι θέσεις των άστρων στον ουρανό.

Η χαρτογράφηση της Ανδρομέδας με ισχυρά επίγεια τηλεσκόπια αποκάλυψε άστρα και νάνους γαλαξίες που πλησίασαν υπερβολικά την Ανδρομέδα και συνελήφθησαν από το βαρυτικό της πεδίο.

Αυτά τα «αποφάγια» ήταν κάποτε τμήματα του Τριγώνου, ενός νάνου γαλαξία που πλησίασε τόσο πολύ την Ανδρομέδα ώστε έχασε ορισμένα από τα άστρα του.

Το Τρίγωνο ακολουθεί τώρα μια σπειροειδή πορεία που οδηγήσει πάνω στην Ανδρομέδα την ίδια χρονική περίοδο που η Ανδρομέδα συγκρούεται με τον Μίλκι Ουέι.


***                                                                               <<επιστροφή
Newsroom ΔΟΛ, με πληροφορίες από Associated Press



29 Αυγούστου 2009
Μακρινός πλανήτης αυτοκτονεί με βουτιά στο μητρικό του άστρο

Ο πρώτος πλανήτης με «τάσεις αυτοκτονίας» ανακαλύφθηκε σε απόσταση 325 ετών φωτός από τη Γη, ανακοίνωσαν Ευρωπαίοι αστρονόμοι.

Ο εξωηλιακός πλανήτης Wasp-18b βρίσκεται υπερβολικά κοντά στο μητρικό του άστρο και πλησιάζει όλο και περισσότερο.Έχειμάλιστα τόσο μεγάλημάζα ώστε προκαλεί παλιρροϊκά κύματα υπέρθερμου αερίου στο άστρο, περίπου όπως η Σελήνη προκαλεί παλιρροϊκά κύματα στη Γη.

Ο πλανήτης θα καταστραφεί πέφτοντας στο άστρο σε περίπου ένα εκατομμύριο χρόνια,αναφέρουν οι ερευνητές στο περιοδικό Nature. Ήδη τα καυτά άερια του άστρου έχουν αυξήσει τη θερμοκρασία του στους 2.000 βαθμούς Κελσίου.

Συγκριτικά με τη βαρυτική έλξη της Σελήνης που προκαλεί τις παλλίροιες στη Γη, οι παλίρροιες που προκαλεί ο Wasp-18b στο άστρο του είναι χιλιάδες φορές ισχυρότερες,ανέφερε ο Κολ Χέλιερ, καθηγητής Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Κιλ στην Αγγλία.

«Προκαλεί την ίδια του την καταστροφή δημιουργώντας αυτές τις παλίρροιες» σχολίασε.

Ο πλανήτης περιφέρεται γύρω από το άστρο Wasp-18 (παίρνει το όνομά του από το ερευνητικό πρόγραμμα Wide Angle Search for Planets) το οποίο βρίσκεται στο Γαλαξία μας προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Φοίνικα.

Είναι δέκα φορές μεγαλύτερος από τον Δία, απέχει μόλις 1,9 εκατομμύρια χιλιόμετρα από το μητρικό του άστρο (50 φορές λιγότερο από όσο απέχει η Γη από τον Ήλιο) και περιφέρεται τόσο γρήγορα ώστε το έτος του διαρκεί λιγότερο από μια γήινη ημέρα.

Οι αστρονόμοι δεν παρατήρησαν άμεσα τον πλανήτη, υπολόγισαν όμως τα χαρακτηριστικά του από την απειροελάχιστη αυξομείωση της φωτεινότητας του άστρου κάθε φορά που ο πλανήτης περνά από μπροστά του.

Από τη δεκαετία του 1990 έως σήμερα έχουν ανακαλυφθεί πάνω από 230 εξωηλιακοί πλανήτες, ή εξωπλανήτες, ωστόσο η τεχνολογία δεν έχει βελτιωθεί αρκετά ώστε να εντοπίζει μικρά σώματα στο μέγεθος της Γης.


***                                                                            <<επιστροφή
www.pathfinder.gr



22 Αυγούστου 2009
Ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων αποκλείουν μοντέλα για την εξέλιξη του Σύμπαντος

Ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων στις ΗΠΑ και την Ιταλία δεν έχουν καταφέρει μέχρι σήμερα να ανιχνεύσουν αυτούς τους παράξενους κυματισμούς στο χωροχρόνο, τουλάχιστον όμως απέκλεισαν ορισμένα θεωρητικά μοντέλα για την εξέλιξη του Σύμπαντος.

Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, την οποία διατύπωσε ο Αϊνστάιν, προβλέπει ότι η επιτάχυνση μεγάλων σωμάτων προκαλεί κυματισμούς στο χωροχρόνο, περίπου όπως μια πέτρα προκαλεί κυματισμούς όταν πέσει στο νερό.

Μέχρι σήμερα, όμως, κανείς δεν έχει καταφέρει να ανιχνεύσει τα ισχυρά βαρυτικά κύματα τα οποία πιστεύεται ότι δημιουργούνται από βίαια φαινόμενα, όπως οι εκρήξεις σουπερνόβα και οι συγκρούσεις ανάμεσα σε μαύρες τρύπες.

Υπάρχει ωστόσο και μια άλλη μορφή βαρυτικών κυμάτων, τα οποία είναι πολύ ασθενέστερα αλλά διατρέχουν όλο το Σύμπαν. Είναι το «στοχαστικό υπόβαθρο βαρυτικών κυμάτων» (SGWB), αναδιπλώσεις του χωροχρόνου που εμφανίστηκαν μέσα στην ταραχή που ακολούθησε τη Μεγάλη Έκρηξη.

Ερευνητές του παρατηρητηρίου βαρυτικών κυμάτων LIGO στις ΗΠΑ, σε συνεργασία με συναδέλφους τους στον αντίστοιχο ανιχνευτή GEO στην Ιταλία, αναφέρουν τώρα στο περιοδικό Nature ότι το SGWB είναι υπερβολικά ασθενές και δεν μπορεί να γίνει αντιληπτό με τις σημερινές πειραματικές διατάξεις.

Το συμπέρασμα αυτό τουλάχιστον αποκλείει ορισμένα θεωρητικά μοντέλα για την εξέλιξη του Σύμπαντος, συγκεκριμένα ορισμένα μοντέλα που περιλαμβάνουν τις λεγόμενες «κοσμικές χορδές», κάτι σαν ρωγμές στον χωροχρόνο που συνεχίζουν να επιμηκύνονται από την αρχή του Σύμπαντος μέχρι σήμερα.

«Δεδομένου ότι δεν έχουμε παρατηρήσει το στοχαστικό υπόβαθρο, ορισμένα από τα μοντέλα του νεαρού Σύμπαντος που προβλέπουν ένα σχετικά μεγάλο στοχαστικό υπόβαθρο αποκλείονται» αναφέρει ο Βουκ Μάντιτς του Πανεπιστημίου της Μινεσότα.

«Γνωρίζουμε ότι, αν υπάρχουν οι κοσμικές χορδές ή οι υπερχορδές, οι ιδιότητές τους πρέπει να συμμορφώνονται με τις μετρήσεις μας» προσθέτει.

Οι προσπάθειες στους δύο ανιχνευτές του LIGΟ συνεχίζονται τώρα με την ελπίδα ότι τα βαρυτικά κύματα κάποια στιγμή θα ανακαλυφθούν. Κάθε πειραματική διάταξη αποτελείται από δύο δέσμες λέιζερ που εκπέμπονται μέσα σε σήραγγες κατασκευασμένε σε ορθή γωνία.

Αν τα βαρυτικά κύματα περάσουν μέσα από τον ανιχνευτή, τα λέιζερ θα πρέπει να δείξουν μια απειροελάχιστη αυξομείωση στο μήκος της μίας από τις δύο σήραγγες.


***                                                                           <<επιστροφή
Newsroom ΔΟΛ

<<site map
Χρόνος εκτέλεσης : 0.067 δευτερόλεπτα