Υπάρχει ζωή στο ηλιακό μας σύστημα;

Μια τολμηρή αναζήτηση της NASA για την ανακάλυψη ζωής στο παγωμένο φεγγάρι του Δία, την Ευρώπη

Καλλιτεχνική άποψη  του διαστημικού σκάφους Europa Clipper της NASA. Εικόνα: NASA/JPL-Caltech

Η επιστήμη που βρίσκεται πίσω από τη σύνθετη σουίτα οργάνων που προστέθηκε πρόσφατα στο (μη επανδρωμένο) διαστημόπλοιο Europa Clipper θα αποκαλύψει εάν το φεγγάρι του πλανήτη Δία, Ευρώπη, έχει συνθήκες που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν ζωή όπως την ξέρουμε.

Με λιγότερο από εννέα μήνες να απομένουν για την αντίστροφη μέτρηση της εκτόξευσης, η αποστολή Europa Clipper της NASA έχει δημιουργήσει ένα σημαντικό ορόσημο: τα επιστημονικά της όργανα έχουν προστεθεί στο τεράστιο διαστημόπλοιο, το οποίο συναρμολογείται στο Εργαστήριο του οργανισμού Jet Propulsion Laboratory (JPL) στη Νότια Καλιφόρνια.

Το διαστημικό σκάφος πρόκειται να εκτοξευθεί από το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι (Kennedy Space Center) στη Φλόριντα τον προσεχή Οκτώβριο. Το μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο στη συνέχεια θα κατευθυνθεί προς το παγωμένο φεγγάρι του πλανήτη Δία, την Ευρώπη, όπου εκεί βρίσκεται ένας αλμυρός ωκεανός κάτω από την παγωμένη του επιφάνεια, και είναι πιθανόν να υπάρχουν συνθήκες κατάλληλες για ζωή. Το Europa Clipper δεν θα προσγειωθεί. Αντίθετα, μετά την άφιξη του στο σύστημα του Δία το 2030, θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Δία για τέσσερα χρόνια, πραγματοποιώντας 49 πτήσεις πάνω από την Ευρώπη, και χρησιμοποιώντας την ισχυρή σουίτα εννέα επιστημονικών οργάνων θα διερευνήσει τη δυνατότητα το φεγγάρι αυτό να είναι ένα δυνητικά φιλόξενο για την ζωή περιβάλλον.

Επιστημονικά Όργανα και Έρευνα

«Τα όργανα συνεργάζονται χέρι-χέρι για να απαντήσουν στις πιο πιεστικές ερωτήσεις μας σχετικά με την Ευρώπη», δήλωσε ο Robert Pappalardo της JPL, επιστήμονας έργου της αποστολής. «Θα μάθουμε τι κάνει την Ευρώπη τόσο ξεχωριστή ξεκινώντας από τον πυρήνα και το βραχώδες εσωτερικό της μέχρι τον ωκεανό και το παγωμένο της κέλυφος, αλλά και μέχρι την πολύ λεπτή ατμόσφαιρά της, και το διαστημικό της περιβάλλον».

Στην εικόνα βλέπουμε το Europa Clipper της NASA, με όλα του τα όργανά εγκατεστημένα, στο καθαρό δωμάτιο του High Bay 1 που είναι οι εγκαταστάσεις συναρμολόγησης διαστημικών σκαφών του οργανισμού JPL στις 19 Ιανουαρίου. Η σκηνή γύρω από το διαστημόπλοιο υψώθηκε για να υποστηρίξει ηλεκτρομαγνητικές δοκιμές.

Εικόνα: NASA/JPL-Caltech

Το σήμα κατατεθέν της επιστημονικής έρευνας του Europa Clipper είναι πώς όλα τα όργανα θα λειτουργούν συγχρονισμένα κατά τη συλλογή δεδομένων για την επίτευξη των επιστημονικών στόχων της αποστολής. Κατά τη διάρκεια κάθε πτήσης, η πλήρης σειρά οργάνων θα συγκεντρώνει μετρήσεις και εικόνες που θα ενωθούν για να απεικονίσουν την πλήρη εικόνα της Ευρώπης.

«Έχουμε καλύτερη επιστήμη αν λαμβάνουμε τις παρατηρήσεις ταυτόχρονα», δήλωσε ο Pappalardo. «Αυτό για το οποίο μοχθούμε είναι η ολοκλήρωση, έτσι ώστε ανά πάσα στιγμή να χρησιμοποιούμε όλα τα μέσα για να μελετήσουμε την Ευρώπη ταυτόχρονα και να μην χρειάζεται να εναλλασσόμαστε αναμεσά τους».

Η διεξοδική μελέτη του περιβάλλοντος της Ευρώπης

Μελετώντας το περιβάλλον γύρω από την Ευρώπη, οι επιστήμονες θα μάθουν περισσότερα για το εσωτερικό του φεγγαριού αυτού. Το διαστημόπλοιο φέρει ένα μαγνητόμετρο για να μετρήσει το μαγνητικό πεδίο γύρω από το φεγγάρι. Αυτά τα δεδομένα θα είναι βασικά για την κατανόηση του ωκεανού, επειδή το πεδίο αυτό δημιουργείται ή προκαλείται από την ηλεκτρική αγωγιμότητα του αλμυρού νερού του ωκεανού καθώς η Ευρώπη κινείται μέσα από το ισχυρό μαγνητικό πεδίο του Δία. Εργαζόμενοι παράλληλα με το μαγνητόμετρο ένα όργανο που θα αναλύσει το πλάσμα (φορτισμένα σωματίδια) γύρω από την Ευρώπη, το οποίο μπορεί να παραμορφώσει τα μαγνητικά πεδία. Μαζί λοιπόν με το όργανο αυτό οι επιστήμονες θα εξασφαλίσουν τις όσο το δυνατόν περισσότερο ακριβείς μετρήσεις.

Αυτό που θα ανακαλύψει η αποστολή για την ατμόσφαιρα της Ευρώπης θα προσφέρει επίσης πληροφορίες για την επιφάνεια και το εσωτερικό της. Ενώ η ατμόσφαιρα της είναι αμυδρή, με μόνο το ένα εκατοστό του δισεκατομμυριοστού της πίεσης της ατμόσφαιρας της Γης, οι επιστήμονες αναμένουν ότι η ατμόσφαιρα αυτή έχει μια σειρά από ενδείξεις για το φεγγάρι αυτό. Έχουν στοιχεία από διαστημικά και επίγεια τηλεσκόπια ότι μπορεί να υπάρχουν νέφη υδρατμών που αναδύονται κάτω από την επιφάνεια του φεγγαριού, καθώς και παρατηρήσεις από προηγούμενες αποστολές που δείχνουν ότι σωματίδια πάγου και σκόνης εκτοξεύονται στο διάστημα από κρούσεις μικρομετεωριτών.

Τρία όργανα θα βοηθήσουν στη διερεύνηση της ατμόσφαιρας και των σχετικών με αυτήν σωματιδίων: Ένα φασματόμετρο μάζας θα αναλύσει τα αέρια, ένας αναλυτής επιφανειακής σκόνης θα εξετάσει τη σκόνη, και ένας φασματογράφος θα συλλέξει το υπεριώδες φως για να αναζητήσει λοφία (εκροές) και να εντοπίσει πώς αλλάζουν οι ιδιότητες της δυναμικής ατμόσφαιρας με την πάροδο του χρόνου.

Επιφανειακή εξερεύνηση και ανάλυση του επιφανειακού περιβλήματος από πάγο

Εν τω μεταξύ, οι κάμερες του Europa Clipper θα παίρνουν φωτογραφίες ευρείας και στενής γωνίας της επιφάνειας, παρέχοντας τον πρώτο ολικό χάρτη υψηλής ανάλυσης της Ευρώπης. Οι στερεοσκοπικές, έγχρωμες εικόνες θα αποκαλύψουν τυχόν αλλαγές στην επιφάνεια από γεωλογική δραστηριότητα. Μια ξεχωριστή συσκευή απεικόνισης που μετρά τις θερμοκρασίες θα βοηθήσει τους επιστήμονες να εντοπίσουν θερμότερες περιοχές όπου το νερό ή οι πρόσφατες εναποθέσεις πάγου μπορεί να βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια.

Ένα φασματόμετρο απεικόνισης θα χαρτογραφήσει τους πάγους, τα άλατα και τα οργανικά μόρια στην επιφάνεια του φεγγαριού. Το εξελιγμένο σύνολο εικόνων θα υποστηρίξει επίσης την πλήρη σουίτα οργάνων συλλέγοντας γραφικά που θα παρέχουν ένα πλαίσιο για το σύνολο των δεδομένων που συλλέγονται.

Φυσικά, οι επιστήμονες χρειάζονται επίσης μια καλύτερη κατανόηση του ίδιου του κελύφους από πάγο. Εκτιμάται ότι έχει πάχος περίπου 10 έως 15 μίλια (15 έως 25 χιλιόμετρα), και αυτό το εξωτερικό περίβλημα μπορεί να είναι γεωλογικά ενεργό, γεγονός που θα μπορούσε να οδηγήσει σε μοτίβα θραύσης που είναι ορατά στην επιφάνεια. Χρησιμοποιώντας το όργανο ραντάρ, η αποστολή θα μελετήσει το κέλυφος πάγου, συμπεριλαμβανομένης της αναζήτησης νερού μέσα και κάτω από αυτό. (Τα ηλεκτρονικά του οργάνου βρίσκονται τώρα στο διαστημόπλοιο, ενώ οι κεραίες του θα τοποθετηθούν στις ηλιακές συστοιχίες του διαστημικού σκάφους στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι αργότερα μέσα στο έτος.)

Τέλος, υπάρχει η εσωτερική δομή της Ευρώπης. Για να μάθουν περισσότερα γι' αυτή, οι επιστήμονες θα μετρήσουν το βαρυτικό πεδίο του φεγγαριού σε διάφορα σημεία της τροχιάς του γύρω από τον Δία. Παρατηρώντας πώς τα σήματα που μεταδίδονται από το διαστημόπλοιο έλκονται από τη βαρύτητα της Ευρώπης, η ομάδα μπορεί να πληροφορηθεί περισσότερα για το εσωτερικό του φεγγαριού. Οι επιστήμονες θα χρησιμοποιήσουν τον τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό του διαστημικού σκάφους για αυτήν την επιστημονική έρευνα.

Μαζί με τα εννέα όργανα και το σύστημα τηλεπικοινωνιών στο διαστημικό σκάφος, η ομάδα της αποστολής άρχισε να δοκιμάζει το πλήρες διαστημικό σκάφος για πρώτη φορά. Μόλις δοκιμαστεί πλήρως το Europa Clipper, η ομάδα θα στείλει το σκάφος στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι για να προετοιμαστεί για εκτόξευση με έναν πύραυλο τύπου SpaceX Falcon Heavy.

Επισκόπηση αποστολής και στόχοι

Ο κύριος επιστημονικός στόχος του Europa Clipper είναι να προσδιορίσει εάν υπάρχουν μέρη κάτω από το παγωμένο φεγγάρι του Δία, την Ευρώπη, που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν ζωή. Οι τρεις κύριοι επιστημονικοί στόχοι της αποστολής είναι να προσδιορίσει το πάχος του παγωμένου κελύφους του φεγγαριού και τις επιφανειακές του αλληλεπιδράσεις με τον ωκεανό που βρίσκεται από κάτω, να διερευνήσει τη σύνθεσή του και να χαρακτηρίσει τη γεωλογία του. Η λεπτομερής εξερεύνηση της Ευρώπης από την αποστολή θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τις αστροβιολογικές δυνατότητες για κατοικήσιμους κόσμους πέρα από τον πλανήτη μας.

Πηγή: https://scitechdaily.com/nasas-bold-quest-to-discover-life-on-jupiters-icy-moon-europa/

Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι συμπάντων;

Αναλογιζόμενοι ότι το σύμπαν μας δεν είναι ήδη αρκετά μεγάλο, το να κατανοήσουμε την ιδέα να είμαστε μέρος ενός ακόμη μεγαλύτερου κόσμου συμπάντων συνολικά είναι αρκετά δύσκολο. Επιστήμονες και ερευνητές για χρόνια επεξεργάζονται τη σκέψη ότι υπάρχουν διαφορετικά σύμπαντα εκεί έξω ή ένα πολυσύμπαν (Multiverse) αυτό καθαυτό. Ενώ μπορεί να είναι αδύνατο να γνωρίζουμε ποτέ πραγματικά και με βεβαιότητα, οι θεωρίες προτείνουν ότι τα πολυσύμπαντα μπορούν, και υπάρχουν, και χρησιμοποιούν την επιστήμη και τους νόμους της φυσικής για να δείξουν τη συλλογιστική τους. Ποιοι είναι λοιπόν οι διαφορετικοί τύποι συμπάντων;

Σύμφωνα με τη Θεωρία του Πολυσύμπαντος (Multiverse Theory), υπάρχουν 5 πιθανοί διαφορετικοί τύποι συμπάντων εκεί έξω εκτός από το δικό μας. Τα στοιχεία δείχνουν ότι αυτά τα 5 πολυσύμπαντα είναι: τα άπειρα σύμπαντα, τα παράλληλα σύμπαντα, τα σύμπαντα φυσαλίδα, τα θυγατρικά σύμπαντα και τα μαθηματικά σύμπαντα. Κάθε τύπος σύμπαντος πιστεύεται ότι έχει το δικό του σύνολο επιστημονικών νόμων, πλανητών και γαλαξιών.

Για να μπορέσετε να κατανοήσετε τους διαφορετικούς τύπους πολυσύμπαντων, πρέπει πρώτα να κατανοήσετε τις διαφορές μεταξύ ενός σύμπαντος και ενός πολυσύμπαντος. Το σύμπαν μας μπορεί δυνητικά να είναι μόνο ένα κομμάτι από τα πολλαπλά σύμπαντα που υπάρχουν εκεί έξω.

Σύμπαν & Πολυσύμπαν

Ένα Σύμπαν είναι ο πλήρης χώρος και χρόνος, καθώς και τα περιεχόμενά του. Αυτό περιλαμβάνει πλανήτες, αστέρια, φεγγάρια, γαλαξίες και όλα τα άλλα είδη ύλης και ενέργειας. Εν ολίγοις, είναι όλα όσα μπορούμε να αγγίξουμε, να αισθανθούμε, να γευτούμε, να μετρήσουμε ή να εντοπίσουμε. Ο χρόνος, ο χώρος και η ύλη δεν υπήρχαν και δεν θα υπήρχαν, χωρίς το ίδιο το σύμπαν.

Ένα πολυσύμπαν δημιουργεί ένα νέο πεδίο. Είναι μια θεωρητική έννοια που υποδηλώνει ότι το σύμπαν μας, με τα πάντα που περιλαμβάνονται σε αυτό, μπορεί ενδεχομένως να μην είναι το μόνο εκεί έξω. Η θεωρία δηλώνει ότι θα μπορούσε να υπάρχει άπειρος αριθμός συμπάντων, με τους δικούς τους φυσικούς νόμους τα δικά του αστέρια και γαλαξίες, και ότι ο δικός μας μπορεί να είναι μόνο ένα κομμάτι ενός πολύ μεγαλύτερου και μεγαλειώδους παζλ συμπάντων.

Τύποι Συμπάντων

Η θεωρία τακτοποιεί 5 πιθανούς λόγους, ή πολυσύμπαντα. Δηλαδή ότι το σύμπαν μας είναι δυνητικά ένα μέρος σε μια πολύ μεγαλύτερη έννοια. Ενώ η θεωρία μπορεί να είναι λίγο τραβηγμένη για κάποιους να την κατανοήσουν ή να την αντιληφθούν, υπάρχει μια καλή συλλογιστική και μια φυσική πίσω από την ιδέα αυτή. Οι περισσότεροι επιστήμονες θα πουν μάλιστα ότι η ιδέα αυτή είναι πολύ ευλογοφανής και ότι στην πραγματικότητα είναι περισσότερο πιθανή παρά απίθανη.

Κατά κάποιο τρόπο, κάθε ιδέα είναι παρόμοια με την άλλη, αλλά παρόλα αυτά έχει πολύ διαφορετικές πτυχές κάνοντας τις θεωρίες αυτές να διαφέρουν μεταξύ τους. Ταινίες, βιβλία και ιστορίες φαντασίας που υπάρχουν εδώ και αιώνες, όλα έχουν κάνει εξαιρετική δουλειά απεικονίζοντας και δείχνοντας την ιδέα ότι υπάρχουν πολλά σύμπαντα. Καθώς τα χρόνια περνούν και διεξάγεται περισσότερη επιστημονική και μαθηματική έρευνα, αποκαλύπτονται όλο και περισσότερα συγκεκριμένα στοιχεία που αποδεικνύουν ότι ένα πολυσύμπαν μπορεί να είναι κάτι περισσότερο από μια απλή θεωρία.

Επομένως, ποιοι τύποι διαφορετικών συμπάντων ή πολυσυμπάντων υπάρχουν εκεί έξω και πώς διαφέρουν από το δικό μας;

Άπειρο Σύμπαν

Ένα άπειρο σύμπαν, αλλιώς γνωστό και ως επαναλαμβανόμενο σύμπαν, είναι ίσως αυτό που μνημονεύεται συχνότερα από τα άλλα, και έχει τις περισσότερες δυνατότητες να αποδειχθεί αληθινό. Υποδηλώνει ότι αν ταξιδέψετε αρκετά μακριά στο διάστημα, τελικά θα συναντήσετε μια "δίδυμη" εκδοχή του εαυτού σας, σε έναν κόσμο όπως ο δικός μας. Εάν το σύμπαν είναι άπειρο και συνεχίζει να επαναλαμβάνεται, τότε, στην πραγματικότητα, θα έχετε άπειρα δίδυμα σε άπειρες εκδόσεις !

Σύμφωνα με την ιδέα ενός άπειρου σύμπαντος, το διάστημα δεν τελειώνει ποτέ. Θεωρητικά, αυτό θα σήμαινε ότι το ίδιο το σύμπαν μας είναι επίπεδο ή σφαιρικό, κάτι που είναι η πιο κοινά πιστευτή θεωρία μεταξύ των επιστημόνων. Ωστόσο, λόγω της πεπερασμένης ταχύτητας του φωτός, οι επιστήμονες δεν θα μπορέσουν ποτέ να αποδείξουν ότι υπάρχει ένας άπειρος τόπος και ότι θα συνεχίσει να επαναλαμβάνεται για πάντα στο χρόνο, χωρίς ποτέ (οι επιστήμονες) να φτάσουν στην ανακάλυψη του επόμενου τόπου κοκ.

Σύμπαν Φυσαλίδα

Ένα σύμπαν φυσαλίδα είναι μια ιδέα ότι η Μεγάλη Έκρηξη που υποτίθεται ότι συνέβη για να σχηματίσει το σύμπαν μας, δεν ήταν η μόνη μεγάλη έκρηξη που συνέβη. Υποδηλώνει ότι υπήρξαν πολλαπλές Μεγάλες Εκρήξεις που συνέβησαν ταυτόχρονα η μία δίπλα στην άλλη, σχηματίζοντας φυσαλίδες, με το δικό τους ρυθμό διαστολής, φυσικές ιδιότητες, μαθηματικούς νόμους, και επιστήμης.

Η επιστήμη προτείνει ότι το ίδιο το σύμπαν μας εξακολουθεί να διαστέλλεται. Έτσι, εάν ένα σύμπαν φυσαλίδα είναι πράγματι αληθινό, και εάν το σύμπαν μας εξακολουθεί να διαστέλλεται, τότε αυτό σημαίνει ότι διαστέλλονται και τα άλλα σύμπαντα ''φυσαλίδας''. Αν ναι, τότε θεωρητικά μιλώντας, τα σύμπαντα φυσαλίδα θα μπορούσαν τελικά να συγκρουστούν μεταξύ τους, θα αναμιχθούν, ώστε να σχηματίσουν ένα μεγάλο σύμπαν. Λόγω της ύπαρξης διαφορετικών φυσικών νόμων και γαλαξιών, η ιδέα ενός μικτού σύμπαντος θα μπορούσε να είναι ένα πολύ περίεργο μέρος με αδιανόητες επιστημονικές ιδιότητες μέσα σε αυτό.

Η ιδέα ότι διαφορετικά σύμπαντα φυσαλίδα συγκρούονται το ένα με το άλλο είναι τρομακτικό πράγμα για να το σκεφτούμε. Οι ιδιότητες, η ύλη και οι μορφές ζωής που υπάρχουν σε ένα διαφορετικό σύμπαν, είναι άγνωστες στις ιδιότητες και τις μορφές ζωής που υπάρχουν στο δικό μας. Ποιος ξέρει πώς θα αναμειγνύονταν, ή αν ήταν ακόμη δυνατό, και αν ναι, τι θα δημιουργούσε.

Παράλληλο σύμπαν

Ένα παράλληλο σύμπαν είναι μια θεωρία η οποία υποστηρίζει ότι υπάρχουν πολλαπλά σύμπαντα που υπάρχουν δίπλα δίπλα στο δικό μας, και που απλά δεν μπορούμε να αντιληφθούμε. Αυτοί οι τύποι συμπάντων βρίσκονται σε μια διαφορετική διάσταση που οι αισθήσεις μας από μόνες τους είναι αρκετά ισχυρές για να τα αντιληφθούν. Πιστεύεται ότι έχουν ομοιότητες με το γνωστό μας σύμπαν, αλλά τα θεμελιώδη στοιχεία του σύμπαντος είναι αυτά που διαφέρουν περισσότερο.

Εάν εμβαθύνετε σε αυτή τη θεωρία, θα διαπιστώσετε ότι υποδηλώνει ότι όλα τα παράλληλα σύμπαντα μπορεί να μην είναι τόσο μακριά όσο νομίζουμε. Η ιδέα είναι ότι κάθε διαφορετική διάσταση, ή σύμπαν, θα μπορούσε δυνητικά να συντριβεί πάνω στο άλλο, προκαλώντας μια νέα μεγάλη έκρηξη, επαναφέροντας τα σύμπαντα. Κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα τι υπάρχει στην άλλη πλευρά της άκρης του παρατηρήσιμου σύμπαντος και μέχρι να το κάνουμε αυτά, η θεωρία συνεχίζει να είναι ένας υποθετικός τόπος ύπαρξης.

Ένα εξαιρετικό παράδειγμα παράλληλων συμπάντων που υπάρχουν είναι η ιδέα των φαντασμάτων ή πνευμάτων, που εξακολουθούν να υπάρχουν ή ίσως είναι ''κολλημένα'' και δεν μπορούν να φύγουν από αυτό το σύμπαν. Οι παραφυσικοί επιστήμονες (Paranormal scientists) και ψυχολόγοι διεξάγουν έρευνες εδώ και χρόνια σημειώνοντας πρόοδο, αλλά η ύπαρξη του παράλληλου σύμπαντος εξακολουθεί να είναι μόνο μια θεωρία.

Μαθηματικό Σύμπαν

Το μαθηματικό σύμπαν, γνωστό και ως η απόλυτη θεωρία συνόλου (ultimate ensemble theory), υποδηλώνει ότι τα ίδια τα μαθηματικά θα μπορούσαν να ορίσουν νέα σύμπαντα με διαφορετικό σύνολο αριθμητικών παραμέτρων και διαμέτρων. Αυτή η υπόθεση δηλώνει ότι η πραγματικότητά μας είναι συσχετιστική και ότι οι ιδιότητες του κόσμου μας στο δικό μας σύμπαν βασίζονται στα δομικά στοιχεία και τις σχέσεις άλλων συμπάντων, όχι στην πραγματικότητα στο ίδιο το σύμπαν μας. Χωρίς άλλα σύμπαντα και τις ιδιότητές τους, το δικό μας δεν θα μπορούσε να πάψει να υπάρχει ή να έχει αναπτυχθεί.

Έχει συζητηθεί από επιστήμονες και μαθηματικούς εδώ και αιώνες εάν τα μαθηματικά είναι ή όχι ένα χρήσιμο εργαλείο για την επιστήμη ή το αντίστροφο, και εάν τα μαθηματικά είναι πραγματικά η θεμελιώδης πραγματικότητα του σύμπαντος. Εάν μια δομή είναι μαθηματική, μπορεί να υπάρχει χωρίς την παρουσία ανθρώπων, πράγμα που σημαίνει ότι ακόμη και αν δεν υπήρχαν ''άνθρωπο'', αυτός ο τύπος σύμπαντος θα έπαυε να υπάρχει.

Για να μάθουμε περισσότερα για τα μαθηματικά και πώς αυτά σχετίζονται με το ίδιο το σύμπαν, πρέπει να δούμε τη "θεωρία FIbbonachi'' ή την ''θεωρία του Χρυσού Κανόνα'' (Golden Rule Theory). Εξηγεί ότι ο κόσμος και τα πάντα μέσα του υπάρχουν μέσω μιας ακολουθίας αριθμών. Οι αριθμοί στην ακολουθία επαναλαμβάνονται πάντα οι ίδιοι, και εμφανίζονται παντού στον κόσμο, στη φύση και στο ίδιο το σύμπαν. Αν ερευνήσουμε λίγο βαθύτερα σε αυτή τη θεωρία, θα εξηγήσουμε γιατί η ιδέα ότι τα μαθηματικά, και όχι η επιστήμη, είναι αυτό που περιστρέφεται και καθορίζει το σύμπαν.

Προς το παρόν, δεν υπάρχει τρόπος να αποδειχθεί επιστημονικά ή μαθηματικά ότι υπάρχουν πολλαπλά σύμπαντα και ότι δεν είμαστε πράγματι τα μόνα ζωντανά πράγματα εκεί έξω που αναρωτιούνται το ίδιο πράγμα. Όλα όσα μπορούμε να δούμε με φυσικό τρόπο υποδηλώνουν ότι υπάρχει μόνο ένα, αλλά οι αισθήσεις μας και οι γήινες ανακαλύψεις λένε το αντίθετο.

Θυγατρικό σύμπαν

Ένα θυγατρικό σύμπαν (Daughter Universe), ή η βρεφική μαύρη τρύπα ή η θεωρία των πολλών κόσμων, είναι μια θεωρία που προέρχεται από την κβαντομηχανική. Τα θυγατρικά σύμπαντα πιστεύεται ότι είναι προϊόντα αποτελεσμάτων ή επιλογών, που σημαίνει ότι το σύμπαν δημιουργεί ένα αντίγραφο του εαυτού του για κάθε πιθανό αποτέλεσμα. Κάθε επιλογή που κάνουμε στη ζωή, γεννά ένα νέο σύμπαν.

Η θεωρία αυτή χρησιμοποίησε την ιδέα της πιθανότητας (probability), αντί για οριστικά αποτελέσματα. Για κάθε επιλογή ή απόφαση που λαμβάνεται σε αυτό το σύμπαν, υπάρχει μια εκδοχή του εαυτού σας εκεί έξω σε ένα άλλο σύμπαν, στην οποία βιώνετε κάθε πιθανό αποτέλεσμα αυτής της επιλογής. Έτσι, θεωρητικά, βιώνετε κάθε αποτέλεσμα κάθε δυνατής επιλογής, αλλά οι αισθήσεις μας είναι σε θέση να φτάσουν και να καταλάβουν μόνο αυτή που επιλέγουμε.

Η ιδέα της μετενσάρκωσης θα μπορούσε να είναι ένας τρόπος να ξαναζήσετε την επιλογή ή τις αποφάσεις σας για άλλες διαστάσεις ή άλλες ζωές σε ένα διαφορετικό σύμπαν. Αν και μπορεί να μην είναι δυνατό να θυμηθούμε την αρχική επιλογή, η ιδέα υποδηλώνει ότι θα γίνει διαφορετική επιλογή σε κάθε ωοτοκία νέας ζωής.

Πηγή: https://astrowatch.net/types-of-universes/

Αστροβιολογία: Τι ακριβώς είναι; Πώς θα τη μελετήσουμε; Ποιες είναι οι προκλήσεις που απορρέουν;

Ο ιστότοπος ''Universe Today'' εξέτασε τη σημασία της μελέτης των κρατήρων πρόσκρουσης, των πλανητικών επιφανειών και των εξωπλανητών καθώς και τι μπορούν όλα αυτά να διδάξουν στους επιστήμονες και στο κοινό σχετικά με την εύρεση ζωής πέρα από τη Γη. 

Εικόνα: NASA

Οι κρατήρες πρόσκρουσης διαμορφώνουν αυτές τις πλανητικές επιφάνειες και έχουν τη δύναμη να δημιουργούν ή να καταστρέφουν ζωή, και επίσης μάθαμε πώς οι εξωπλανήτες αλλάζουν τις απόψεις μας για τον σχηματισμό και την εξέλιξη των πλανητών, συμπεριλαμβανομένου του πώς και πού θα μπορούσαμε να βρούμε ζωή (όπως την ξέρουμε) στο σύμπαν. Θα δούμε στο παρόν άρθρο πώς οι τομείς αυτοί συμβάλλουν στο επιστημονικό πεδίο που είναι υπεύθυνο για την εύρεση ζωής πέρα από τη Γη, γνωστό ως Αστροβιολογία. Θα δούμε επίσης γιατί επιστήμονες μελετούν την Αστροβιολογία, γνωστοί και ως αστροβιολόγοι, αποδέχονται την πρόκληση της μελέτης της Αστροβιολογίας, αλλά και το πώς οι σπουδαστές μπορούν επίσης να ασχοληθούν με τη μελέτη της Αστροβιολογίας. Λοιπόν, γιατί είναι τόσο σημαντική η μελέτη της Αστροβιολογίας;

Ο Δρ Manasvi Lingam, ο οποίος είναι αστροβιολόγος και επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Αεροδιαστημικής, Φυσικής και Διαστημικών Επιστημών στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Φλόριντα (Department of Aerospace, Physics and Space Sciences at the Florida Institute of Technology), λέει στο Universe Today, ''Η Αστροβιολογία ασχολείται με μερικά από τα βαθύτερα ερωτήματα που έχουν γοητεύσει την ανθρωπότητα για χιλιετίες: Από πού προερχόμαστε; ΕΙΜΑΣΤΕ μόνοι; Που πάμε;"

Ο ανεπίσημος ορισμός της αστροβιολογίας είναι ''η μελέτη της ζωής στο σύμπαν''. Ενώ αυτό συχνά ερμηνεύεται ως ζωή πέρα από τη Γη, στην πραγματικότητα περιλαμβάνει τη Γη. Προηγουμένως, μάθαμε πώς οι πλανητικοί γεωλόγοι χρησιμοποιούν τη Γη ως ανάλογο για τη μελέτη πλανητικών επιφανειών σε άλλους κόσμους, και οι αστροβιολόγοι χρησιμοποιούν επίσης τη Γη - που είναι ο μόνος πλανήτης που είναι γνωστός ότι έχει ζωή - ως ανάλογο για την προσπάθεια εύρεσης ζωής και σε άλλους κόσμους . Εξετάζουν τις μυριάδες διεργασίες που λαμβάνουν χώρα για να υπάρξει, να επιβιώσει και να ευδοκιμήσει η ζωή στον μικρό, μπλε κόσμο μας, και ερευνούν εάν αυτές οι ίδιες διαδικασίες θα μπορούσαν να είναι υπεύθυνες για τη ζωή που υπάρχει σε άλλους κόσμους, όχι μόνο στο ηλιακό μας σύστημα, αλλά σε όλο το σύμπαν. Επομένως, ποιες είναι ορισμένες έστω από τις προκλήσεις που απορρέουν από την μελέτη της Αστροβιολογίας;

''Η Αστροβιολογία είναι ένα εγγενώς διαθεματικό και διεπιστημονικό θέμα'', δηλώνει ο Δρ. Lingam στον ιστότοπο Universe Today. ''Ως εκ τούτου, απαιτεί την απόκτηση μιας σημαντικής γνωσιακής βάσης, και στη συνέχεια τη σύνθεση αυτής της γνώσης με ουσιαστικό τρόπο''.

Αυτό που κάνει το πεδίο της Αστροβιολογίας μοναδικό είναι ότι περιλαμβάνει μυριάδες επιστημονικούς κλάδους και υπόβαθρα. Οι κλάδοι αυτοί περιλαμβάνουν την αστρονομία, την αστροφυσική, τη βιολογία, τη χημεία, την επιστήμη των υπολογιστών, τη γεωλογία, τη φυσική και την πλανητική επιστήμη, τομείς οι οποίοι χρησιμοποιούν εργασίες πεδίου, εργαστηριακές μελέτες και μοντέλα υπολογιστών όπου συνδυάζονται με τον κοινό στόχο της καλύτερης κατανόησης της ζωής στη Γη και του τρόπου με τον οποίο μπορούμε να ανακαλύψουμε παρόμοια κατάσταση και πέρα από τη Γη. Μια συγκεκριμένη πτυχή της Αστροβιολογίας, η οποία έχει θα λέγαμε ριζώσει τα τελευταία χρόνια στον ευρύ επιστημονικό πεδίο, είναι η μελέτη των λεγόμενων εξτρεμόφιλων (extremophiles), η οποία είναι ζωή που μπορεί να επιβιώσει και να ευδοκιμήσει σε περιβάλλοντα πολύ ακραία τόσο για τους ανθρώπους όσο και για το μεγαλύτερο μέρος της ζωής στη Γη. Αυτά τα εξτρεμόφιλα έχουν βρεθεί ότι ζουν σε περιβάλλον με υπερβολική ζέστη, κρύο, αλατότητα (αλάτι) και περιβάλλοντα που βρίσκονται κάτω από μεγάλη πίεση. Αλλά ποια ήταν η πιο συναρπαστική πτυχή της Αστροβιολογίας που έχει μελετήσει ο Δρ. Lingam σε όλη τη διάρκεια της καριέρας του;

"Μου άρεσαν όλοι οι τομείς της Αστροβιολογίας στους οποίους έχω εργαστεί', δηλώνει ο Δρ. Lingam στο Universe Today. ''Μερικά πρόσφατα σημαντικά σημεία περιλαμβάνουν: (1) Την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η ανίχνευση και η μετάδοση πληροφοριών σε ποικίλα περιβάλλοντα μπορεί να έχουν διαμορφώσει την προέλευση και την εξέλιξη της ζωής. (2) Τη διατύπωση νέων ανιχνεύσιμων υπογραφών εξωγήινης τεχνολογίας και νοημοσύνης (δηλαδή, τεχνολογικές υπογραφές). (3) τη διερεύνηση του τρόπου με τον οποίο οι αστροφυσικές διεργασίες υψηλής ενέργειας (π.χ. υπερκαινοφανείς ή Σουπερνόβα) μπορούν να αποστειρώσουν μεγάλα τμήματα γαλαξιών. (4) την μοντελοποίηση της διάρκειας ζωής των τεχνοσφαίρων σε κατοικήσιμους κόσμου''.

Ενώ το σημερινό τεχνολογικοί μας επίπεδο περιορίζει επί του παρόντος την άμεση αναζήτησή μας για ζωή πέρα από τη Γη στο ηλιακό μας σύστημα, υπάρχουν πολλά πλανητικά σώματα τα οποία είναι ''στόχοι'' για αστροβιολόγους, συμπεριλαμβανομένων των πλανητών Αφροδίτη και Άρη, μαζί με το παγωμένο φεγγάρι του Δία, την Ευρώπη και το μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου, τον Τιτάνα. Πέρα από το ηλιακό μας σύστημα, η μελέτη των εξωπλανητών συνεχίζει να διαμορφώνει την κατανόησή μας για το σχηματισμό και την εξέλιξη των πλανητών και της ατμόσφαιράς τους, ορισμένοι από τους οποίους παρουσιάζουν χαρακτηριστικά που διαφέρουν πολύ από αυτά που βλέπουμε στο ηλιακό μας σύστημα.

Σχετικά με το ποιες συμβουλές μπορεί να προσφέρει ο Δρ. Lingam στους επερχόμενους φοιτητές που επιθυμούν να συνεχίσουν τις σπουδές τους στην Αστροβιολογία, ο ίδιος δηλώνει στο Universe Today, ''Θα συμβούλευα τους φοιτητές να ειδικευτούν σε έναν συγκεκριμένο τομέα (στην περίπτωσή μου στη φυσική) - καθώς θα είναι ο βασικός τομέας μέσω του οποίου μπορούν να συνδεθούν με την Αστροβιολογία — ενώ παράλληλα αποκτούν μια ευρεία βάση γνώσεων σε τομείς όπως η χημεία, η αστρονομία, η βιολογία, η γεωλογία και η πλανητική επιστήμη''.

Αρκετά ακαδημαϊκά ιδρύματα στις Ηνωμένες Πολιτείες προσφέρουν τόσο προπτυχιακά όσο και μεταπτυχιακά προγράμματα για την Αστροβιολογία, συμπεριλαμβανομένων του Arizona State University, Florida Institute of Technology, του Penn State University και του University of Washington. Ωστόσο, μπορεί να είναι ασφαλές να υποθέσουμε ότι οποιοσδήποτε επιστημονικός βαθμός επιλογής (degree of choice) θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια καριέρα στην Αστροβιολογία, η οποία περιλαμβάνει την έρευνα, την πανεπιστημιακή κοινότητα (academia), καθώς και την επιστημονική επικοινωνία.

Ο Δρ. Lingam ολοκληρώνει λέγοντας στο Universe Today, ''Ο Καρλ Σαγκάν έγραψε για την Αστρονομία: ''Έχει ειπωθεί ότι η Αστρονομία είναι μια ταπεινή εμπειρία που χτίζει χαρακτήρες'' Αυτή η πανέμορφη δήλωση είναι ακόμη πιο εφαρμόσιμη στην Αστροβιολογία, η οποία καταπιάνεται με το μεγάλο θέμα της κατανόησης για τη θέση μας στο μεγάλο κοσμικό σχεδιασμό των πραγμάτων''.

 

Πηγή: https://www.universetoday.com/165513/astrobiology-why-study-it-how-to-study-it-what-are-the-challenges/

''Η γαλαξιακή κατοικήσιμη ζώνη''

Ο πλανήτης μας βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη του Ηλιακού μας συστήματος, του προνομιούχου εκείνου σημείου σε κάθε φυσικά αστρικό σύστημα (ως προς την δημιουργία ζωής) όπου το νερό μπορεί να βρίσκεται σε υγρή μορφή στην επιφάνεια ενός βραχώδους πλανήτη. Αλλά αυτό δεν είναι το μόνο ιδιαίτερο πράγμα για εμάς: βρισκόμαστε επίσης στη ''Γαλαξιακή κατοικήσιμη ζώνη'', την περιοχή εντός του Γαλαξία μας όπου ο ρυθμός σχηματισμού άστρων είναι και ο κατάλληλος...

Καλλιτεχνική απεικόνιση του Γαλαξία μας. Εικόνα: Andrew Z. Colvin

Η Γη δημιουργήθηκε με όλα τα απαραίτητα συστατικά για τη ζωή όπως την ξέρουμε – κάτι που λείπει από τους περισσότερους άλλους πλανήτες. Το νερό ως διαλύτης. Τον άνθρακα, ο οποίος έχει την ικανότητά να σχηματίζει μακριές αλυσίδες και να συνδέεται με πολλά άλλα άτομα, σαν ένα ικρίωμα. Το Οξυγόνο, το οποίο εύκολα υπόκειται σε ριζική μεταβολή (ριζοσπαστικοποιείται)  και μετασχηματίζεται από στοιχείο σε στοιχείο, έτσι ώστε να παρέχει τις αλυσιδωτές αντιδράσεις που είναι απαραίτητες για την αποθήκευση και τη συλλογή ενέργειας. Και άλλα στοιχεία όπως το Υδρογόνο, ο Φώσφορος, το Άζωτο. Μερικά στοιχεία συγχωνεύτηκαν στις καρδιές των αστεριών, άλλα δημιουργήθηκαν μόνο σε πιο βίαιες διαδικασίες όπως ο θάνατος των πιο ογκωδών αστέρων (Σουπερνόβα) ή οι συγκρούσεις λευκών νάνων αστέρων.

Και μαζί με αυτό, ένας σταθερός Ήλιος με μεγάλη διάρκεια ζωής, απαλλαγμένος από τις καταστροφικές ηλιακές εκλάμψεις που θα μπορούσαν να πνίξουν το σύστημα με θανατηφόρα ακτινοβολία, παρέχοντας πάνω από 10 δισεκατομμύρια χρόνια ζωογόνου θερμότητας. Τα μεγαλύτερα αστέρια ''καίγονται'' πολύ γρήγορα εκπέμποντας μεγάλες ποσότητας φωτός, και με τη τεράστια βαρύτητά τους να επιταχύνει τις αντιδράσεις σύντηξης στους πυρήνες τους με φρενήρη ρυθμό, αναγκάζοντας τα αστέρια αυτά να ζουν μόνο λίγα εκατομμύρια χρόνια. Και στο άλλο άκρο του φάσματος συναντάμε βρίσκονται οι κόκκινοι νάνοι αστέρες, ορισμένοι ικανοί να ζήσουν για 10 τρισεκατομμύρια χρόνια ή περισσότερο. Αλλά αυτή η μακροζωία δεν έρχεται χωρίς κόστος. Με τα μικρότερα μεγέθη τους, οι πυρήνες σύντηξής τους δεν είναι πολύ μακριά από τις επιφάνειές τους και οποιεσδήποτε αλλαγές ή διακυμάνσεις στην ενέργεια έχουν ως αποτέλεσμα τεράστιες εκλάμψεις που επισκιάζουν τα μισό από τη συνολική τους επιφάνεια βομβαρδίζοντας με ακτινοβολία τα συστήματά τους.

Και επιπλέον, η γαλαξιακή μας γειτονιά μας, βρίσκεται σε ένα μικρό ''κλαδί'' ενός μεγάλου σπειροειδούς βραχίονα που βρίσκεται περίπου 25.000 έτη φωτός από το κέντρο του μητρικού του γαλαξία, όπου φαίνεται κατάλληλη για ζωή: μια γαλαξιακή κατοικήσιμη ζώνη.

Πολύ κοντά στο κέντρο (του Γαλαξία) οποιαδήποτε ''αναδυόμενη ζωή'' πρέπει να αντιμετωπίσει μια επίθεση θανατηφόρας ακτινοβολίας από αμέτρητους αστρικούς θανάτους και κοσμικές εκρήξεις,(Νόβα, Σουπερνόβα, ακτίνων γάμμα κ.λπ.) υποπροϊόντα των πυκνών συνθηκών που επικρατούν στον πυρήνα του Γαλαξία. Ναι, τα αστέρια ζουν και πεθαίνουν, συσσωρεύοντας γρήγορα πολλά από τα βαριά στοιχεία που χρειάζονται για τη ζωή, όμως, τα αστέρια μπορεί να είναι εκατοντάδες φορές πιο κοντά μεταξύ τους στον γαλαξιακό πυρήνα. Η Γη έχει ήδη υποστεί κάποια γεγονότα εξαφάνισης που πιθανόν να προκλήθηκαν από κοντινούς υπερκαινοφανείς (Σουπερνόβα) και όπως αντιλαμβάνεστε σε ένα τέτοιο περιβάλλον απλά δεν θα είχαμε καμία ευκαιρία. Οι εκρήξεις αυτές θα αφαιρούσαν το προστατευτικό στρώμα του όζοντος, εκθέτοντας την ζωή στην επιφάνεια του πλανήτη, στη θανατηφόρα ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία ή απλώς θα αφαιρούσαν την ατμόσφαιρά μας εντελώς στέλνοντάς την στο αχανές διάστημα...

Και πέρα από τη θέση μας, σε μακρινότερες γαλαξιακές ''ακτίνες'', βρίσκουμε μια τρομακτική έρημη, άγονη περιοχή. Ναι, τα αστέρια εμφανίζονται και ζουν τη ζωή τους σε αυτά τα ''περίχωρα'', αλλά είναι πολύ μακριά και πολύ μόνα τους θα λέγαμε για να ''απλώσουν'' αποτελεσματικά την γεμάτη από δομικούς λίθους (βαριά στοιχεία) ''τέφρα τους'' για να δημιουργήσουν ένα μείγμα που να υποστηρίζει τη ζωή. Απλώς δεν υπάρχει αρκετή πυκνότητα αστεριών για να υποστηρίξει επαρκή επίπεδα ανάμειξης και ανακύκλωσης στοιχείων, πράγμα που σημαίνει ότι είναι δύσκολο ακόμη και να χτιστεί ένας πλανήτης εκεί έξω από την αρχή.

Και έτσι φαίνεται ότι η ζωή σχεδόν αναπόφευκτα θα αναδυόταν εδώ, σε αυτόν τον κόσμο, γύρω από αυτόν τον Ήλιο, σε αυτήν την περιοχή του Γαλαξία. Υπάρχουν πολύ λίγα τα οποία θα μπορούσαμε πιθανώς να ονομάσουμε...σπίτι.

Πηγή: https://www.universetoday.com/165380/the-galactic-habitable-zone/

Γιατί λάμπουν οι μαύρες τρύπες;

Μαύρες τρύπες, από τα πιο παράξενα "πλάσματα" σε ολόκληρο το σύμπαν. Πρόκειται για εξαιρετικά συμπαγή αστέρια, ή μάλλον, ό,τι έχει απομείνει από αυτά, των οποίων η μάζα είναι τόσο μεγάλη που μπορούν να κάμψουν το πλαίσιο του χωροχρόνου γύρω τους σε τέτοιο βαθμό που τίποτα που εμπίπτει στον ορίζοντα γεγονότων τους δεν μπορεί να ξεφύγει. Ούτε καν το φως.

Ανατομία μιας μαύρης τρύπας. 
Πηγή εικόνας: https://southportastro.org/astro-notes/

Ο μόνος τρόπος για να δεις τα συμπαντικά αυτά τέρατα είναι να τα παρατηρήσεις ενώ καταβροχθίζουν κάποιο ουράνιο αντικείμενο. Το αέριο και τα αστέρια που καταπίνουν αυτά τα γαλαξιακά κενά, στην πραγματικότητα, είναι διατεταγμένα σε έναν πυρακτωμένο δίσκο πριν χαθούν οριστικά στη μαύρη τους άβυσσο. Και η τελευταία λάμψη αυτών των αντικειμένων μπορεί να γίνει πιο φωτεινή από ολόκληρους γαλαξίες.

Η φωτεινότητα αυτών των δίσκων μπορεί επίσης να κυμαίνεται με την πάροδο του χρόνου, λάμποντας συχνά για μέρες.

 

Μια ανάλυση που έγινε σε περισσότερες από 5000 υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες χάρη σε δεδομένα από το τηλεσκόπιο ATLAS της NASA, κατάφερε να δώσει μια απάντηση σε αυτό το περίεργο φαινόμενο, πιθανότατα λόγω αναταράξεων και καθοδηγούμενο από τριβές και έντονα βαρυτικά και μαγνητικά πεδία.

 

Γιγαντιαίοι "αστροφάγοι"

 

Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες είναι ουράνια αντικείμενα που μπορούν να φτάσουν σε μάζα εκατομμυρίων ή δισεκατομμυρίων ηλιακών μαζών. Ο αγαπημένος μας Γαλαξίας έχει μία ακριβώς στο κέντρο του, με μάζα ίση με 4 εκατομμύρια ηλιακές μάζες, γύρω από την οποία περιφέρονται περίπου 200 δισεκατομμύρια αστέρια συμπεριλαμβανομένου και του Ήλιου μας.

 

Στο σύμπαν, ωστόσο, συμβαίνουν συχνά γεγονότα που διαταράσσουν την λεγόμενη κυκλική ακινησία. Για παράδειγμα, όταν δύο γαλαξίες έλκει ο ένας τον άλλον λόγω της βαρύτητάς τους, τα αστέρια που υπάρχουν μέσα τους μπορούν να εκτιναχθούν και να παρασυρθούν επικίνδυνα προς τη μαύρη τρύπα μέσα σε έναν από αυτούς. Όταν συμβαίνει αυτό, τα άμοιρα αυτά αστέρια συχνά γίνονται κομμάτια και καταβροχθίζονται ανελέητα…

Ο Γαλαξίας μας πιθανότατα έχει υποστεί παρόμοια διαδικασία στο παρελθόν.

Οι μαύρες τρύπες είναι σαν ζωντανά αντικείμενα: τρέφονται καταπίνοντας οτιδήποτε βρίσκεται μέσα στην εμβέλειά τους. Μερικές με αργό και ήπιο τρόπο, ρουφώντας συχνά νέφη αερίου που εκτοξεύονται από τα αστέρια, άλλες πάλι κομματιάζουν την ύλη με ρυθμό μίας ηλιακής μάζας κάθε 48 ώρες!

 

Και αυτό που οι μελανές οπές τρώνε είναι ‘’ξεφτισμένο’’, και κατανέμεται πρώτο στον δίσκο προσαύξησης τους. Δεδομένου ότι οι περισσότερες από τις πιο αδηφάγες μαύρες τρύπες είναι πολύ μακριά από εμάς, δεν είναι δυνατό να δούμε λεπτομέρειες του δίσκου αυτού.

Ωστόσο, κάθε τόσο, μια πιο ισχυρή λάμψη μάς επιτρέπει να παρατηρήσουμε το δίσκο και τις καθημερινές αλλαγές στη φωτεινότητα που προκαλούνται από τη λαμπερή δίνη που αναβλύζει μέσα του. Και αυτή η λάμψη μας λέει την ιστορία τους.

Στην πραγματικότητα, τα μαγνητικά πεδία που αναπτύσσουν μπορεί να προκαλέσουν τακτικές αναταράξεις μέσα στους δίσκους.

Σύμφωνα με τη μελέτη, οι μεγαλύτεροι δίσκοι σφαιρών αναπτύσσονται πιο αργά με αργή λάμψη, ενώ οι στενότερες και ταχύτερες τροχιές ύλης οι οποίοι σχηματίζουν μικρότερους δίσκους θα έλαμπαν πιο γρήγορα.

 

Ταξινομώντας τις 5000 μαύρες τρύπες που αναλύθηκαν κατά μέγεθος, φωτεινότητα και χρώμα, ήταν δυνατό να προσδιοριστεί η τροχιακή ταχύτητα κάθε δίσκου και, μόλις το ‘’ρολόι’’ ρυθμίστηκε να λειτουργεί στην ταχύτητα του δίσκου, κατανοήσαμε πώς συνέβη το τρεμόπαιγμα των δίσκων αυτών. Αυτή η καθολική συμπεριφορά προβλέπεται σε μια θεωρία γνωστή ως μαγνητο-περιστροφική αστάθεια (magnetorotational instability).

 

Για να μάθετε περισσότερα: Ji-Jia Tang et al, Universality in the random walk structure function of luminous quasi-stellar objects, Nature Astronomy (2023).

DOI: 10.1038/s41550-022-01885-8

 

Πηγή: Cieli lontani Astronomia

Σχετικά με την εικόνα:

Στην εικόνα βλέπουμε  μια προσομοίωση υπερυπολογιστή της NASA που απεικονίζει τι φαίνεται έξω από τον ορίζοντα μιας μαύρης τρύπας Schwarzschild* η οποία φωτίζεται από έναν λεπτό δίσκο προσαύξησης λόγω του τρόπου με τον οποίο το έντονο βαρυτικό της πεδίο παραμορφώνει κατάφωρα τον χωρόχρονο στην άμεση γειτνίασή του.

 Ο δακτύλιος φωτονίων που συχνά αναφέρεται ως σφαίρα φωτονίων είναι η περιοχή όπου η βαρύτητα είναι πολύ ισχυρή, και η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από τον δίσκο προσαύξησης περιορίζεται να ταξιδεύει με αστάθεια με σχεδόν κυκλικές τροχιές λόγω της ακραίας βαρυτικής παραμόρφωσης του χώρου. Θεωρητικά, σε αυτή την περιοχή, κοιτάζοντας απευθείας μπροστά, θα μπορούσατε να δείτε τα φωτόνια που εκπέμπονται από το πίσω μέρος του κεφαλιού σας! Μέσα στον δακτύλιο φωτονίων τα σωματίδια φορτισμένου πλάσματος είτε ακολουθούν τροχιές στη μαύρη τρύπα είτε επιταχύνονται σε σχετικιστικές ταχύτητες παραμορφώνοντας μαγνητικά πεδία και εκτινάσσονται σε αντίθετες κατευθύνσεις κατά μήκος του άξονα περιστροφής της μαύρης τρύπας. Η σκοτεινή περιοχή μέσα στο δακτύλιο φωτονίων είναι περίπου διπλάσια από την περιοχή του πραγματικού ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας που έχει ακτίνα περίπου 18 δισεκατομμυρίων km (~120 AΜ) και εκτιμώμενη μάζα ~6,5 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο.

 Πηγή: https://southportastro.org/astro-notes/

 *Η μαύρη τρύπα Schwarzschild χαρακτηρίζεται από ένα περιβάλλον σφαιρικό όριο, το οποίο ονομάζεται ορίζοντας γεγονότων, και το οποίο βρίσκεται στην λεγόμενη ακτίνα Schwarzschild. Συχνά ονομάζεται και ακτίνα της μαύρης τρύπας.