Ωρίωνας: Ο Κυνηγός, ο Αστερισμός και τα νέα Άστρα

Επιμέλεια: Ματθαίος Παπαπούλιας 

Το άρθρο περιλαμβάνει την μυθολογία του αστερισμού ,με αναφορά στα αστέρια που αποτελούν τον Ωρίωνα (τα κυριότερα) επίσης περιλαμβάνει περιγραφή των αντικειμένων  και εικόνες. 

Ακόμα και από τα αρχαία χρόνια οι άνθρωποι ασχολούνται με την μελέτη του νυχτερινού ουρανού και των ουρανίων σωμάτων. Κοιτώνας τον ουρανού οι λαοί ‘’έβλεπαν’’ ζώα και μυθικούς ήρωες. Αλλά επίσης ανέπτυξαν και την επιστημονική μέθοδο κάνοντας υποθέσεις, πειράματα, παρατηρήσεις καταλήγοντας σε συμπεράσματα υιοθετώντας τον ορθολογισμό.

ΜΥΘΟΛΟΓΙΑ

Στην εικόνα το θανάσιμο δάγκωμα του Σκορπιού στον Ωρίωνα 

Ο Ωρίωνας ήταν το δώρο του θεού Δία και Ποσειδώνα στον Υριέα λόγο της φιλοξενίας που τους πρόσφερε αλλά και λόγο το ότι ο Υριέας ήταν σε πολύ μεγάλη ηλικία,χήρος αλλά και χωρίς παιδία.Ο Ωρίωνας είναι ίσως  ο ποιο γνωστός κυνηγός στην αρχαία ελληνική μυθολογία.Όσο για το τέλος και τον θάνατο του Ωρίωνα υπάρχουν διάφορες παραδώσεις.Σύμφωνα με την κύρια παράδοση ο κυνηγός Ωρίωνας πέθανε στην Δήλο (που τότε ήταν γνωστή ως Ορτυγία).Πέθανε σύμφωνα με την παράδοση από δάγκωμα σκορπιού που έστειλε είτε η Άρτεμις επειδή είχε φύγει από κοντά της ερωτευμένος με την Ηω, είτε ο Απόλλων για να μην δημιουργηθεί ερωτική σχέση ανάμεσα στον Ωρίωνα και στην αδελφή του την Άρτεμη, είτε στο τέλος η ίδια η Γη τιμωρώντας τον για την καυχησιολογία του δηλαδή ότι κανένα ζώο δεν είχε ξεφύγει από τα βέλη του.

Ο ΑΣΤΕΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΩΡΙΩΝΑ

Αστερισμός: Ομάδες αστεριών στον ουρανό που βρίσκονται κοντά μεταξύ τους και ενώνονται με νοητές γραμμές.Επίσης παριστάνουν φιγούρες ζώων,μυθολογικών ηρώων και άλλων αντικειμένων.

Ο αστερισμός του Ωρίωνα (είναι επίσης γνωστός και ως ‘’Κυνηγός’’) ήταν γνωστός στην αρχαία Ελλάδα (ο Ωρίωνας,ο Βοώτης,οι Πλειάδες,οι Υάδες και οι Μεγάλη Άρκτος ήταν αστερισμοί και αντικείμενα γνωστά στον Όμηρο αφού τραγουδήθηκαν στην Οδύσσεια. Οδ ε 279). Επίσης ο Αστερισμός του Ωριώνα σημειώθηκε στην αρχαιότητα από τον Πτολαιμαίο και είναι ένας από τους 88 αστερισμούς που θέσπισε η Διεθνής Αστρονομική Ένωση (IAU).

Ελληνικά : Ωριών-Ωριώνας,Λατινικά : Orion, συντομογραφία : Ori.

 

Εικόνες 1,2: Ο Αστερισμός του Ωρίωνα.

Αστέρες του αστερισμού.

α ωρίωνος: Μπετελγκεζ (Betelgeuse) μεταβλητός αστέρας μακράς περιόδου .

β ωρίωνος: Ρίγκελ (Rigel) διπλός αστέρας.

γ ωρίωνος: Ονομάζεται Μπελλατριξ (Bellatrix) ή και ‘’Αστέρας της Αμαζόνας’’.

δ ωριώνoς: (Μιντάκα,Mintaka),
ε ωριώνος (Αλνιλάμ,Alnilam),
ζ ωρίωνος (Αλνιτάκ,Alnitak): Βρίσκονται σε πλάγια ευθεία και είναι γνωστοί ως ‘’Πύχης’’ αλλά και ως ‘’Ζώνη του Ωρίωνα’’.

Φυσικά ο αστερισμός περιλαμβάνει κι άλλα αστέρια τα οποία δεν αναφέρονται.Ο συγκεκριμένος αστερισμός περιέχει 3 αντικείμενα του καταλόγου Messier.

Συγκεκριμένα: Messier 42 (M42, ,Orion Nebula),
Messier 43 (M43,NGC 1982,De Mairan’s Nebula) και το 
Messier 78 (M78,NGC 2068).

 

Πριν προχωρήσω στην περιγραφή του Μ42 και  θα ήθελα να γίνει κατανοητός ο όρος  Πρωτοπλανητικός δίσκος.

Πρωτοπλανητικός Δίσκος είναι ένας περιστρεφόμενος δίσκος πυκνού αερίου και σκόνης που περιβάλλει ένα πρόσφατα σχηματισμένο και νεαρό αστέρι.

Θεωρώ επίσης ότι πρέπει να γίνει και μια αναφορά για τον Σχηματισμό Πλανητικών Συστημάτων.

ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΠΛΑΝΗΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

Δημιουργία αστέρα:Τα άστρα προέρχονται από κατάρρευση Μεσοαστρικού νέφους . Ο χώρος που παρεμβάλλεται μεταξύ των αστέρων των Γαλαξιών χαρακτηρίζεται από την παρουσία ύλης (αέρια και σκόνη) η οποία είναι γνωστή σαν Μεσοαστρική Ύλη.

Όταν σχηματιστούν σώματα που διαθέτουν τα κατάλληλα όρια μαζών, δηλ. 0,1 Μ ,( ΜΆΖΑ ΗΛΙΟΥ) > Μ > 100 Μ  και μπορούν να ''κάψουν'' τα πυρηνικά τους αποθέματα, παράγοντας ενέργεια (σωματίδια, φως και θερμότητα), τότε οι συνθήκες αυτές ευνοούν την δημιουργία αστέρων. Αυτό έχει σαν συνέπεια η παραγωγή φωτονίων (αποτέλεσμα των Πυρηνικών αντιδράσεων Σύντηξης) να δίνει στο σώμα αυτό την λάμψη του και ως εκ τούτου τα σώματα αυτά (Αστέρες) ονομάζονται και αυτόφωτα σώματα.

Εικόνα 3: Καλλιτεχνική απεικόνιση δημιουργίας πλανητικού συστήματος. Πηγή: ESO/L. Calçada.

Και πώς γίνεται αυτό ;

Σιγά σιγά ο πρωτοαστέρας γίνεται ολοένα και πιο πυκνός στο κέντρο βάρους του νεφελώματος. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας του σχηματισμού των πλανητών στο πρωτοπλανητικό δίσκο, ο πρωτοαστέρας συμπιέζεται βαθμιαία από την βαρύτητα , για 10 έως 50 εκατομμύρια χρόνια σχεδόν, φθάνοντας τελικά στις απαραίτητες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης που απαιτούνται για να αρχίσει η πυρηνική σύντηξη του υδρογόνου. Τότε ένα άστρο έχει γεννηθεί.

Ένα νέο αστέρι παράγει έναν αστρικό άνεμο πολύ ισχυρότερο από αυτόν ενός ολοκληρωτικά σχηματισμένου αστεριού, το  οποίο τελικά απομακρύνει τα υπόλοιπα αέρια από το δίσκο, και κατά ένα μεγάλο μέρος τελειώνει τη διαδικασία προσαύξησης ή συσσώρευσης.

Το αέριο στον πρωτοπλανητικό δίσκο, εν τω μεταξύ, ψύχεται βαθμιαία μετά τη βαρυτική θέρμανση της κατάρρευσής του.

Δημιουργία πλανητών:Η επικρατέστερη θεωρία για την δημιουργία των πλανητών λέει ότι οι πλανήτες δημιουργούνται όταν κόκκοι σκόνης που αποτελούν έναν δίσκο συσσώρευσης καθώς περιστρέφονται γύρω από έναν προταστέρα, σχηματίζουν σταδιακά μεγαλύτερα σώματα.

Τέλος, αφού ο αστρικός άνεμος έχει καθαρίσει το αέριο από το δίσκο, μπορεί να έχει μείνει ένας μεγάλος πληθυσμός πρωτοπλανητών και μικροσκοπικών πλανητών. Για μία περίοδο 10 έως 100 εκατομμυρίων ετών, αυτοί οι πρωτοπλανήτες θα διαταράξουν το ένα το άλλο έως ότου διασταυρωθούν και συγκρουστούν. Τα σώματα από αυτές τις συγκρούσεις θα είναι οι τελικοί πλανήτες αυτού του συστήματος.

Εικόνα 4 :Πρωτοπλανητικός Δίσκος σχηματίζεται στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα (M42) via Hubble Space Telescope (HST)

  

                                                                                                                   

Νεφέλωμα του Ωρίωνα (Messier 42)

Νεφέλωμα: Για την  αστρονομία είναι ένα σύννεφο σκόνης και αερίων.

Τύποι Νεφελωμάτων:Διάχυτα (ανάκλασης,εκπομπής,σκοτεινά),πλανητικά.κατάλοιπο υπερκενοφανή.

Εικόνα 5: Το νεφέλωμα του Ωρίωνα via NASA/ESA.

Συντεταγμένες: Ορθή Αναφορά 5h 35m 17s | Απόκλιση. -5° 23′ 28″

Το Νεφέλωμα του Ωρίωνα είναι ένα διάχυτο νεφέλωμα νότια από τη Ζώνη του Ωρίωνα Το M42 απέχει από εμάς 1.344 ± 20 έτη φωτός. Περιλαμβάνει την κοντινότερη στη Γη περιοχή παραγωγής νέων αστέρων. Η πραγματική του διάμετρος εκτιμάται σε 24 έτη φωτός. Το Νεφέλωμα του Ωρίωνα είναι ένα από τα πλέον ερευνηθέντα και φωτογραφημένα ουράνια σώματα. αποκαλύψει πολλά μυστικά για τη διαδικασία σχηματισμού νέων άστρων και πλανητών από βαρυτική κατάρρευση νεφών διαστρικού αερίου και σκόνης. Οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει αρκετούς πρωτοπλανητικούς δίσκους που βρίσκονται εκεί.

 

Εικόνες 7,8: Στο ορατό φως (αριστερά) αποκαλύπτουν νέφη αερίου και σκόνης στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα . Μία εικόνα στο υπέρυθρο (δεξιά) αποκαλύπτει τα νεογέννητα άστρα που λάμπουν στο εσωτερικό. (C.R. O'Dell - Vanderbilt University, NASA, και ESA).

Το σύγχρονο αστρονομικό μοντέλο για το Μ42 αποτελείται από μία ιονισμένη περιοχή με κέντρο περίπου στον θ1 Ωρίωνος C, που είναι ο αστέρας ο οποίος εκπέμπει την περισσότερη ιονίζουσα υπεριώδη ακτινοβολία.

Πρωτοπλανητικοί Δίσκοι στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα (M42)

Εικόνα 6: Σύννεφα σκόνης-αερίου  γύρω από ‘’νεογέννητα’’ αστέρια στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα. Πηγή: NASA/ESA and L. Ricci (ESO)

Παρατηρήσεις έχουν αποκαλύψει περίπου 700 αστέρες σε διάφορα στάδια του σχηματισμού τους μέσα στο νεφέλωμα. Επίσης παρατηρήσεις με το HST έχουν αποκαλύψει πάνω από 150 πρωτοπλανητικούς δίσκους μέσα στο Μ42. Αυτοί θεωρούνται πλανητικά συστήματα στα πρώτα στάδια του σχηματισμού τους. Ο μεγάλος τους αριθμός είναι μία ένδειξη ότι ο σχηματισμός πλανητικών συστημάτων είναι συνηθισμένη διαδικασία στο Σύμπαν.

Η επίδραση των αστρικών ανέμων

Μετά τη γένεσή τους, οι αστέρες μέσα στο Μ42 αρχίζουν να εκπέμπουν το καθένα τον αστρικό του άνεμο. Τόσο οι αστέρες μεγάλης μάζας όσο και οι πολύ νεαροί αστέρες εκπέμπουν πολύ ισχυρότερους αστρικούς ανέμους από ό,τι ο Ήλιος.

Messier 43 (Μεσιέ 43, NGC 1982, Νεφέλωμα του De Mairan)

 Εικόνα 7:Το νεφέλωμα M43 από το Hubble Space Telescope

Συντεταγμένες: Ορθή αναφορά 05h 35.6m |απόκλιση −05° 16′

Το Messier 43 είναι ένα νεφέλωμα εκπομπής σε απόσταση περίπου 1500 ετών φωτός στον αστερισμό του Ωρίωνα. Το νεφέλωμα του De Mairan είναι μέρος του νεφελώματος του Ωρίωνα και χωρίζεται από αυτό με μία λωρίδα σκόνης. Ανήκει στο πολύ μεγαλύτερο σύμπλεγμα νεφελωμάτων του Ωρίωνα, όπως και το νεφέλωμα Κεφαλή Αλόγου και το Μεσιέ 78.

Το Μεσιέ 43 περιβάλει το νεαρό και ασταθές «μεταβλητό άστρο νεφελώματος» NU Orionis (γνωστό και ως HD 37061) του οποίου η λαμπρότητα (mag) μεταβάλλεται από 6,5 μέχρι 7,6. Επιπλέον το Μ43 περιέχει και το δικό του μικρό αστρικό σμήνος .

Messier 78 (Μεσιέ 78,NGC 2068)

Εικόνα 8:Το νεφέλωμα M78 με την κάμερα μεγάλου πεδίου (camera on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at the La Silla Observatory).

Συντεταγμένες: Ορθή Αναφορά 05h 46.7m 00s  Απόκλιση | +00° 03′ 00″

  

Το Messier 78 είναι ένα νεφέλωμα ανάκλασης σε απόσταση 1600 ετών φωτός στον αστερισμό του Ωρίωνα. Με φαινόμενο μέγεθος 8,3 είναι το λαμπρότερο νεφέλωμα ανάκλασης στον ουρανό. Το Μεσιέ 78 ανήκει στο σύμπλεγμα του Ωρίωνα, όπως το νεφέλωμα του Ωρίωνα και το Μεσιέ 43, που βρίσκεται σε απόσταση 1.500 ετών φωτός.

V1647 Orionis

Τον Ιανουάριο του 2004 το άστρο V1647 Orionis, ένας νεαρός εκρηκτικός μεταβλητός αστέρας που βρίσκεται στη βορειοδυτική άκρη του νεφελώματος, υπέστη μια ξαφνική αύξησης της φωτεινότητας, φωτίζοντας μέρος του νεφελώματος, το οποίο ονομάστηκε νεφέλωμα McNeil, προς τιμήν του ατόμου που το ανακάλυψε. Αυτό το γεγονός ήταν ιδιαίτερα σημαντικό για τη μελέτη της δυναμικής που σχετίζεται με τους πρωταστέρες και μελετήθηκε έντονα για δύο χρόνια, που αντιστοιχεί στην περίοδο κατά την οποία διατήρησε φωτεινότητα υψηλότερα από το κανονικό

Εικόνα 9: Καλλιτεχνική απεικόνιση του άστρου V1647 Orionis

Πηγή : http://chandra.harvard.edu

Τον Οκτώβριο του 2005 η φωτεινότητά του μειώθηκε απότομα. Το Μεσιέ 78 είναι το λαμπρότερο νεφέλωμα ανάκλασης σε μία ομάδα νεφελωμάτων που περιλαμβάνει τα NGC 2064, NGC 2067 και NGC 2071. Αυτά τα νεφελώματα μαζί με το νεφέλωμα φωτιά αποτελούν το μοριακό νέφος LDN 1630, ένα μέρος του συμπλέγματος του Ωρίωνα.

ΠΗΓΕΣ

https://www.nasa.gov

http://www.astrovox.gr/
https://el.wikipedia.org

http://www.space.com/

http://www.physics4u.gr/

http://www.universetoday.com/

http://www.eso.org/

 Επικοινωνία και παρατηρήσεις: mantheos77@gmail.com

Μύθοι και πραγματικότητες για τις μαύρες τρύπες

Τι γνωρίζετε σχετικά με τις μαύρες τρύπες;

1. Ο όγκος μιας μαύρης τρύπας είναι τεράστιος.
Μύθος          Πραγματικότητα

2. Οι μαύρες τρύπες δεν έχουν μάζα.
Μύθος         Πραγματικότητα

3. Μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας
Μύθος         Πραγματικότητα

4. Ο Ήλιος μας θα γίνει τελικά μαύρη τρύπα.
Μύθος          Πραγματικότητα

5. Το φως δεν μπορεί να διαφύγει από μια μαύρη τρύπα.
Μύθος         Πραγματικότητα

6. Οι μαύρες τρύπες θα “καταβροχθίσουν” το περιεχόμενο του σύμπαντος και έτσι τελικά θα καταστραφεί.
Μύθος        Πραγματικότητα

7. Η NASA έστειλε ένα διαστημικό σκάφος σε μια μαύρη τρύπα.
Μύθος       Πραγματικότητα

8. Οι αστρονόμοι έχουν δεδομένα που επιβεβαιώνουν ότι οι συνηθισμένες μαύρες τρύπες είναι χωροχρονικές σήραγγες (σκουληκότρυπες).
Μύθος       Πραγματικότητα

από το amazing-space.stsci.edu

Τέσσερις δημοφιλείς μύθοι για τις μαύρες τρύπες

Εκτός από τα επιστημονικά άρθρα και πειράματα, οι μαύρες τρύπες έχουν γίνει συχνά πρωταγωνιστές σε βιβλία και ταινίες επιστημονικής φαντασίας, αναλαμβάνοντας συνήθως τον ρόλο είτε της πύλης σε άλλους “κόσμους”, είτε του κοσμικού “τέρατος” που εξαφανίζει ό,τι  βρεθεί στη “γειτονιά” του.

Επομένως, ακόμη κι όποιος δεν έχει καμία επαφή με τη φυσική και την αστρονομία, γνωρίζει πως πρόκειται για ουράνια σώματα που έχουν τεράστια συγκέντρωση μάζας , ώστε από το βαρυτικό τους πεδίο να μην μπορεί να “δραπετεύσει” τίποτε, ακόμη κι αν κινείται με την ταχύτητα του φωτός.
Η παρενέργεια, όμως, είναι πως οι μαύρες τρύπες έχουν πέσει… θύματα της δημοφιλίας τους, με συνέπεια να έχουν διαδοθεί αρκετοί μύθοι για τις ιδιότητές τους, από έργα που έγειραν την πλάστιγγα περισσότερο στη “φαντασία” και λιγότερο στο “επιστημονική”.

1ος Μύθος: Ο Ήλιος μας θα γίνει μαύρη τρύπα όταν “πεθάνει”

Η μάζα του Ήλιου είναι αρκετά μικρή για να εξελιχθεί σε μαύρη τρύπα. Αντίθετα, σε περίπου 6 δισεκατομμύρια χρόνια από σήμερα, θα μετατραπεί σε έναν τεράστιο κόκκινο γίγαντα, με διάμετρο που ενδεχομένως θα είναι μεγαλύτερη από την ακτίνα της τροχιάς της Γης. Στη συνέχεια, θα χάσει τα εξωτερικά στρώματα αερίων που θα τον περιβάλλουν και θα “μεταμορφωθεί” σε λευκό νάνο.

2ος Μύθος: Οι μαύρες τρύπες λειτουργούν σαν χωροχρονικές σήραγγες

Αν και δεν μπορεί να αποκλεισθεί από μαθηματικής άποψης, αυτό το ενδεχόμενο είναι αρκετά προβληματικό. Είναι αλήθεια πως υπάρχουν όντως λύσεις των εξισώσεων της Γενικής Σχετικότητας, οι οποίες υποδεικνύουν ότι μια τέτοια κοσμική δομή θα μπορούσε να συνδέει δύο απομακρυσμένα σημεία στο σύμπαν ή δύο διαφορετικές χρονικές στιγμές.

Ωστόσο, οι λύσεις αυτές παύουν να ισχύουν αν η μαύρη τρύπα περιστρέφεται ή διαταραχθεί, για παράδειγμα όταν απορροφήσει κάποιο αντικείμενο. Ακόμη χειρότερα, είναι απίθανο να καταφέρουμε ποτέ να ελέγξουμε στην πράξη κατά πόσο λειτουργεί όντως σαν χωροχρονική σήραγγα.
Ο λόγος είναι πως οι επιστήμονες δεν μπορούν να κρατήσουν επικοινωνία με όποιο αντικείμενο βρεθεί μέσα σε μία μαύρη τρύπα. Κι αυτό γιατί τα σήματά του δεν είναι δυνατόν να “δραπετεύσουν” από το πανίσχυρο βαρυτικό πεδίο, ακόμη κι αν κινούνται με την ταχύτητα του φωτός.

3ος Μύθος: Η ύπαρξή τους δεν έχει επιβεβαιωθεί με παρατηρήσεις

Παρόλο που δεν εκπέμπουν φως, και επομένως δεν μπορούν να εντοπισθούν άμεσα, οι αστρονόμοι έχουν ανιχνεύσει μαύρες τρύπες παρατηρώντας φαινόμενα που αυτές προκαλούν στη “γειτονιά” τους. Μάλιστα, μελετώντας με σύγχρονα τηλεσκόπια πώς επηρεάζονται οι τροχιές των πλησιέστερων αστέρων, οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίσουν τη μάζα μιας μαύρης τρύπας.
Με αυτό τον τρόπο, έχει βρεθεί για παράδειγμα ότι στο κέντρο του γαλαξία μας βρίσκεται ένα ουράνιο σώμα, το οποίο και έχει 4 εκατομμύρια φορές περίπου μεγαλύτερη μάζα από τον Ήλιο, καταλαμβάνοντας όμως πολύ μικρό χώρο. Αυτό σημαίνει πως έχει τεράστια συγκέντρωση και, με δεδομένο ότι δεν εκπέμπει καθόλου φως, η μόνη εύλογη ερμηνεία είναι πως πρόκειται για μαύρη τρύπα. Οι αστρονόμοι την έχουν ονομάσει Τοξότης Α*.

4ος Μύθος: Θα “καταβροχθίσουν” τελικά όλη την ύλη του σύμπαντος

Όχι γιατί όλες οι μαύρες τρύπες θα “πεθάνουν” τελικά, παρόλο που ο χρόνος “ζωής” τους είναι μεγάλος. Πιο συγκεκριμένα, στο μακρινό μέλλον του σύμπαντος, οι μαύρες τρύπες θα επιβιώσουν ακόμη κι αφότου σταματήσουν να δημιουργούνται καινούριοι αστέρες, απορροφώντας ύλη και ενέργεια που θα βρεθεί στην εμβέλειά τους. Ωστόσο, ούτε και αυτές είναι αιώνιες.
Ο λόγος είναι πως εκπέμπουν ακτινοβολία, η οποία ονομάζεται ακτινοβολία Χόκινγκ από το όνομα του γνωστού Βρετανού φυσικού που ανακάλυψε τη διαδικασία. Αυτό σημαίνει πως συρρικνώνονται αργά αλλά σταθερά, με συνέπεια σε τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυριών χρόνια από σήμερα να έχουν “εξατμισθεί” όλες. Τότε, το σύμπαν θα είναι ένας τεράστιος κενός χώρος, με μόνους “κατοίκους” του στοιχειώδη σωματίδια τα οποία θα κινούνται τυχαία.


Του Κώστα Δεληγιάννη από naftemporiki.gr
 physicsgg.me

Είναι η σκοτεινή ύλη μποζόνια, μήκους κύματος 3000 ετών φωτός;

Πριν από μερικές ημέρες στην αναδημοσίευση με τίτλο «Νέος υπολογισμός της μάζας του αξιονίου του υποθετικού συστατικού της σκοτεινής ύλης», είδαμε τις προσπάθειες των φυσικών, για την ανίχνευση αξιονίων με τον ανιχνευτή ADMX, αλλά και τις πρόσφατες θεωρητικές προσομοιώσεις που δίνουν εκτιμήσεις σχετικά με την μάζα αυτών των υποθετικών (προς το παρόν) σωματιδίων.  Ορισμένοι φυσικοί ελπίζουν ότι τα αξιόνια θα μπορούσαν να αποτελέσουν μια καλή ερμηνεία για την σκοτεινή ύλη που αποτελεί το 27% του περιεχομένου του σύμπαντος. Το πείραμα ADMX σχεδιάστηκε για την ανίχνευση αξιονίων των οποίων η μάζα είναι τάξης μεγέθους μικρο-ηλεκτρονιοβόλτ (μeV), ενώ η τελευταία θεωρητική μελέτη καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η μάζα των αξιονίων μπορεί να είναι 100 φορές μεγαλύτερη, γεγονός που μάλλον υπερβαίνει τις δυνατότητες του ADMX.

Το σύστημα του νάνου-γαλαξία Fornax δεν μπορεί να εξηγηθεί με το μοντέλο της ψυχρής σκοτεινής ύλης

Όμως μια άλλη θεωρητική μελέτη που εμφανίστηκε στον ιστότοπο arxiv.org , υποστηρίζει ότι η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να εξηγηθεί με εντελώς διαφορετικά αξιόνια, ένα είδος εξαιρετικά ελαφρών μποζονίων που απορρέουν από την θεωρία των χορδών. Εκτιμάται ότι η μάζα των υποψηφίων σωματιδίων σκοτεινής ύλης είναι m~10^-22 eV ή 10⁻³¹GeV (γιγα-ηλεκτρονιοβολτ), μια μικροσκοπική μάζα σε σχέση με τα σωματίδια που αναζητούνται στον LHC. Το μήκος κύματος de Broglie είναι λ~1 kiloparsec ή 3200 έτη φωτός! Σωματίδια με τόσο μεγάλο μήκος κύματος προκαλούν νέα φαινόμενα και δεν είναι δυνατόν να ανιχνευτούν από επίγειους ανιχνευτές ή να παραχθούν σε επιταχυντές.

Το άρθρο έχει τίτλο «On the hypothesis that cosmological dark matter is composed of ultra-light bosons«, υπογράφεται από τους Hui, Ostriker, Tremaine και Witten και προκάλεσε την προσοχή αρκετών φυσικών. Γιατί; Διότι ένας από τους συγγραφείς είναι ο Edward Witten, ένα από τα μεγαλύτερα σύγχρονα επιστημονικά μυαλά.

Ο Edward Witten είναι Αμερικανός θεωρητικός φυσικός, καθηγητής της Μαθηματικής Φυσικής στο Ινστιτούτο Προηγμένων Σπουδών στο Πρίνστον. Έχει τεράστια συνεισφορά στην θεωρία των χορδών, την κβαντική βαρύτητα, τις υπερσυμμετρικές κβαντικές θεωρίες πεδίου και σε πολλά πεδία της μαθηματικής φυσικής, αλλά και στα καθαρά μαθηματικά. Το 1990 ήταν ο πρώτος και μοναδικός φυσικός που βραβεύθηκε με το μετάλλιο Fields από την Διεθνή Μαθηματική Ένωση. Το 2004 το περιοδικό Time το ανέφερε ως τον πιο έξυπνο εν ζωή θεωρητικό φυσικό. Ο Witten γεννήθηκε το 1951, στην Βαλτιμόρη στις ΗΠΑ. Ο πατέρας του Louis Witten ήταν θεωρητικός φυσικός εξειδικευμένος στην βαρύτητα και την γενική σχετικότητα. Οι αρχικές σπουδές του δεν είχαν σχέση με τη φυσική και τα μαθηματικά, αλλά την ιστορία και την γλωσσολογία. Αναμείχθηκε με την πολιτική δημοσιεύοντας άρθρα εναντίον της νέας αριστεράς και συμμετέχοντας στην προεκλογική εκστρατεία για την προεδρία των ΗΠΑ, του ρεπουμπλικανού υποψηφίου George McGovern το 1971-72 (οι φήμες που λένε ότι στις σημερινές εκλογές των ΗΠΑ ψήφισε την Jill Stein δεν επιβεβαιώνονται ).Φοίτησε στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison για ένα εξάμηνο ως μεταπτυχιακός φοιτητής Οικονομικών, αλλάζοντας πορεία το 1973 με την εγγραφή του στο τμήμα εφαρμοσμένων μαθηματικών του Πρίνστον και λαμβάνοντας διδακτορικό δίπλωμα στη φυσική το 1976 υπό την επίβλεψη του David Gross (βραβείο Νόμπελ φυσικής 2004)…
Διαβάστε την πρόσφατη «αυτο-βιογραφική» ομιλία του Witten στα πλαίσια της βράβευσής του στο Κιότο εδώ: www.sns.ias.edu

Οι Witten et al μελετούν λεπτομερώς μια υπόθεση, που δεν είναι καινούργια, και καταλήγουν σε διάφορα ενδιαφέροντα συμπεράσματα.

Η ιδέα ονομάζεται «FDM», από το «Fuzzy Dark Matter» (ασαφής σκοτεινή ύλη). Υποθέτουν ένα υπερ-ελαφρύ μποζόνιο, με σχεδόν μηδενική μάζα, το οποίο θα μπορούσε να είναι υπεύθυνο για την σκοτεινή ύλη που αποτελεί το 27% του περιεχομένου του σύμπαντος.

Οι συγγραφείς επισημαίνουν τις συνέπειες της ύπαρξης αυτού του γιγαντιαίου μήκους κύματος στην σωματιδιακή φυσική, αλλά και το πως θα μπορούσε να ανιχνευθεί πειραματικά, από τηλεσκόπια (!) κι όχι σε επιταχυντές όπως ο LHC.

Επιπλέον γίνεται αναφορά στον Fornax (Κάμινος), έναν γαλαξία-νάνο, δορυφόρο του δικού μας γαλαξία, που φαίνεται να διαθέτει σφαιρωτά σμήνη τα οποία δεν θα μπορούσαν να υπάρχουν εκεί, αν η σκοτεινή ύλη στον γαλαξία ήταν το «συνηθισμένο» είδος που προβλέπεται από το παράδειγμα της ψυχρής σκοτεινής ύλης (CDM). Το νέο μοντέλο της σκοτεινής ύλης (FDM) περιγράφει πολύ καλύτερα αυτό το περίεργο σύστημα.

Πηγή  και Science20.com

physics4u.gr 

Φαινόμενο σκιάς ειδώλου πάνω στον Ουράνιο Θόλο

Στις 4 Νοεμβρίου 2016, πριν δηλαδή από λίγες ημέρες σε μια επίσκεψή μου στην Σαλαμίνα και κατά την Δύση του Ηλίου παρατήρησα κοιτάζοντας την Ανατολή μια παράξενη σκοτεινή στήλη να ανεβαίνει στον Ουρανό (Εικόνα 1 )

Εικόνα 1 - Ανατολή

Στρεφόμενος προς την Δύση αυτή τη φορά, είδα την ίδια στήλη να ανεβαίνει και αυτή προς τον Ουράνιο Θόλο. (Εικόνα 2)

Εικόνα 2 - Δύση

Αυτό που σημείωσα ήταν ότι οι δύο αυτές στήλες ήταν σε αντιδιαμετρική θέση. Δηλαδή η μία απέναντι στην άλλη, Τι προξενεί αυτό το εκπληκτικό φαινόμενο; και κάθε πότε  παρατηρείται ; 

Εξήγηση.

Στο Σχήμα 1 βλέπουμε έναν παρατηρητή κατά την ώρα της Δύσης του Ηλίου. Ο Ήλιος έχει δύσει για τον παρατηρητή αυτό, βρίσκεται δηλαδή κάτω από τον ορατό του ορίζοντα. Το φως του Ηλίου σκεδάζεται από τα σωματίδια της ατμόσφαιρας δίνοντας διαφορετικό χρώμα στη Δύση (Πορτοκαλί ) διαφορετικό στο Ζενίθ του παρατηρητή (Γαλάζιο), και διαφορετικό χρώμα στην Ανατολή ( Ανοικτό μοβ. Αυτή η χρωματική ζώνη που περιβάλλει την Ανατολή λέγεται και ''Ζώνη της Αφροδίτης'').

Σχήμα 1

Όταν όμως στον ορίζοντα του παρατηρητή (Σχήμα 2) υπάρχει ένα υψηλό αντικείμενο (Βουνό, σύννεφο), και ο Ήλιος είναι σε ιδανικό σημείο, τότε αρχίζει να δημιουργείται σκιά στον Ουράνιο Θόλο που προοδευτικά μεγαλώνει και σκουραίνει (Σχήμα 3)

Σχήμα 2

Σχήμα 3

Δημιουργείται έτσι ένας τρόπον τινά σκοτεινός τομέας μία αψίδα και η οποία διαπερνά όλο τον Ουρανό από τη Δύση έως την Ανατολή, με μέγεθος που εξαρτάται από τη γωνία με την οποία ο Ήλιος ''προσβάλλει '' το είδωλο. Όσο δηλαδή η Δύση του Ηλίου εξελίσσεται τόσο ο τομέας αυτός η σκιά δηλαδή μεγαλώνει ώσπου χάνεται κατά την νύχτα. . Η αψίδα αυτή από τη στιγμή που θα σχηματιστεί αφήνει και μία αχνή ζώνη σκιάς στο επίπεδο του ορίζοντα του παρατηρητή (Σχήμα 4).

Σχήμα 4

Το φαινόμενο αυτό είναι ετήσιο - όταν πρόκειται για ένα σταθερό σημείο πάνω στη Γη όπως ένα ψηλό βουνό -  δηλαδή θα επαναληφθεί σε ένα έτος μιας και ο Ήλιος κατά την φαινόμενη κίνηση του, δύει στο ίδιο σημείο (Κατά Azimuth δηλαδή κατά αληθή διόπτευση) μια φορά κατ' έτος. Έτσι αν δείτε παρόμοιο φαινόμενο σημειώστε την ημερομηνία μιας και θα το δείτε και πάλι, αν βέβαια οι συνθήκες το επιτρέψουν, σε ένα χρόνο. Επίσης δημιουργείται και στην Ανατολή και στη Δύση. 

''ΑΡΑΤΟΣ'' - Παρατηρησιακή Αστρονομία Σαλαμίνας 

Κείμενο - Επιμέλεια - Γραφικά : Δημήτρης Γκίκας

Απορίες - Διορθώσεις : gikasd63@hotmail.com

Θεωρητική Φυσική: Μαγνητικά μονόπολα μπορεί να δημιουργηθούν με συγκρούσεις κυμάτων

Τα μαγνητικά μονόπολα είναι υποθετικά σωμάτια τα οποία έχουν μαγνητικό, μάλλον παρά ηλεκτρικό, φορτίο. Παρά τη μακρόχρονη ιστορία της μη-ανίχνευσής τους, τα μονόπολα συνεχίζουν να είναι μια περιοχή μελέτης εξαιτίας του πιθανού ρόλου τους στην ενοποίηση των θεμελιωδών δυνάμεων. Σε μια νέα θεωρητική εργασία του, ο Tanmay Vachaspati από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο στην πόλη Tempe της Arizona, εξέτασε εάν τα μονόπολα θα μπορούσαν να προκύψουν από την σκέδαση των κυμάτων. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι τα μονόπολα θα μπορούσε να ανιχνευθούν σε συγκρούσεις μεταξύ υψηλής έντασης, κυκλικά πολωμένων κυμάτων φωτός.

Τα μονόπολα αρχικά προτάθηκαν το 1931 από τον φυσικό Paul Dirac, ο οποίος βρήκε ότι θα μπορούσαν να εξηγήσουν ότι το ηλεκτρικό φορτίο είναι διακριτό μάλλον παρά συνεχές. Αργότερα, οι θεωρητικοί ανακάλυψαν ότι τα μονόπολα εμφανίζονται με φυσικό τρόπο στις αποκαλούμενες Μεγάλες Θεωρίες Ενοποίησης (GUTs), οι οποίες συνδέουν ηλεκτρομαγνητικές και πυρηνικές δυνάμεις. Πολλά πειράματα έχουν αναζητήσει στοιχεία της ύπαρξης των μαγνητικών μονόπολων στις υψηλής ενέργειας συγκρούσεις σε επιταχυντές σωματιδίων, αλλά ακόμη δεν έχει εμφανιστεί τίποτε.

Αντί της σύγκρουσης δυο σωματιδίων, όπως συμβαίνει σε έναν επιταχυντή, ο Vachaspati αναρωτήθηκε: τί θα μπορούσε να συμβεί εάν συγκρούονταν δυο κύματα; Σε αυτή την περίπτωση, τα κύματα συνίστανται από πολλά σωμάτια φορείς-δυνάμεων, όπως φωτόνια και W μποζόνια, τα οποία κινούνται, σε συμφωνία, μαζί. Για να περιγράψει αυτά τα κύματα, ο Vachaspati χρησιμοποίησε ένα μοντέλο όμοιο με μια GUT που περιγράφει τα σωμάτια φορείς-δυνάμεων με όρους πεδίων. Στις αριθμητικές του προσομοιώσεις, δυο κυκλικά πολωμένα κύματα σε αυτά τα πεδία συγκρούονται μετωπικά. Μετά από αυτές τις συγκρούσεις, ο Vachaspati παρατήρησε μονόπολα ως κρατηροειδείς κορυφές στην ενεργειακή πυκνότητα και γύρω από τις κορυφές το μαγνητικό πεδίο ήταν εκείνο ενός απομονωμένου βόρειου ή νότιου πόλου. Ο Vachaspati εικάζει ότι θα μπορούσαν να παρατηρηθούν σήματα μονόπολων σε συγκρούσεις δεσμών λέιζερ υψηλής έντασης, όπου είναι προβλεπόμενο να συμβούν αλληλεπιδράσεις φωτονίου-φωτονίου.

Πηγή: APS

Περισσότερα στη δημοσίευση: Creation of Magnetic Monopoles in Classical Scattering. Phys. Rev. Lett. 117

 egno.gr 

Έρχεται η «σούπερ πανσέληνος»

Την μεγαλύτερη πανσέληνο των τελευταίων 70 ετών θα έχουμε την ευκαιρία να απολαύσουμε τη Δευτέρα 14 Νοεμβρίου, σύμφωνα με τους ειδικούς.

Το σούπερ φεγγάρι του Νοεμβρίου η ανθρωπότητα το είδε για τελευταία φορά το 1948, ενώ η επόμενη φορά που θα μπορούμε να το απολαύσουμε θα είναι το Νοέμβριο του 2034!

«Η πανσέληνος της 14ης Νοεμβρίου δεν είναι μόνο η πιο κοντινή και φωτεινή πανσέληνος του 2016, αλλά για την ώρα και η πιο κοντινή του 21ου αιώνα», λέει η NASA.

Η επίσημη ονομασία του φαινομένου είναι "περίγειος συζυγία", ωστόσο ο δημοφιλής όρος είναι "υπερπανσέληνος", ενώ οι επιστήμονες σημειώνουν ότι μεγάλες πανσέληνους θα έχουμε κατά τους τρεις τελευταίους μήνες του 2016.

 zougla.gr 

 kalavrytanet.com 

Σε κανονική λειτουργία επανήλθε το σκάφος Juno στον Δία

Τα συστήματα της αποστολής ανταποκρίνονται σε όλες τις εντολές, ανακοίνωσε η NASA

Το Juno, εδώ σε καλλιτεχνική απεικόνιση της NASA, έφτασε στον Δία το περασμένο καλοκαίρι

Πασαντίνα, Καλιφόρνια 

Λίγες ημέρες αφότου το σκάφος Junο τέθηκε αυτόματα σε κατάσταση αναμονής λόγω αδιευκρίνιστου τεχνικού προβλήματος, η NASA ανακοίνωσε ότι όλα τα συστήματα της αποστολής επανήλθαν σε κανονική λειτουργία.

Η εντολή με την οποία το Juno βγήκε από την κατάσταση ασφαλούς λειτουργίας, κατά την οποία όλα τα επιστημονικά όργανα μένουν απενεργοποιημένα, στάλθηκε από τη Γη την περασμένη Δευτέρα, ανακοίνωσε την Πέμπτη η αμερικανική υπηρεσία.

Ανταπόκριση σε όλες τις εντολές

«Το Juno είναι υγιές και ανταποκρίνεται σε όλες τις εντολές μας» δήλωσε ο Ρικ Ναϊμπάκεν του Εργαστηρίου Αεριώθησης (JPL) της NASA στην Καλιφόρνια, το οποίο έχει αναλάβει τη διαχείριση της αποστολής.

H αποστολή Juno, κόστους 1,1 δισ. δολαρίων, εκτοξεύτηκε τον Αύγουστο του 2011, τέθηκε σε τροχιά τον εφετινό Ιούλιο, και προγραμματίζεται να τερματιστεί με μια βουτιά αυτοκτονίας στον Δία το 2018.

Το σκάφος θα μπορούσε να αποκαλύψει αν ο γιγάντιος αέριος πλανήτης σχηματίστηκε στη σημερινή του θέση ή όχι, κάτι που θα βοηθήσει στην κατανόηση του σχηματισμού ολόκληρου του Ηλιακού Συστήματος.

Αναμένεται επίσης να αποκαλύψει πώς παράγεται το πανίσχυρο μαγνητικό πεδίο του πλανήτη και αν στο κέντρο του υπάρχει στερεός πυρήνας.

Το σκάφος κινείται σε μια έντονη ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Δία και θα πραγματοποιήσει το δεύτερο κοντινό πέρασμα από τον πλανήτη τον προσεχή Δεκέμβριο.

 tovima.gr/science 

Νέες εικόνες από το σημείο συντριβής του Schiaparelli στον Άρη

REUTERS/ESA

Στο πλαίσιο της κοινής αποστολής της ESA με τη Ρωσική Υπηρεσία Διαστήματος (Roscosmos), στόχος της προσεδάφισης του Schiaparelli στον Κόκκινο Πλανήτη ήταν να δοκιμασθούν τεχνολογίες που θα επιτρέψουν το 2020 να φθάσει με ασφάλεια στον Άρη το ρομποτικό όχημα Mars rover, το οποίο θα αναζητήσει ίχνη μικροβιακής ζωής.

Του Κώστα Δεληγιάννη

Νέες φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης, από τον δορυφόρο Mars Reconnaissance Orbiter της NASA, δείχνουν το Schiaparelli στο σημείο συντριβής του. Το σκάφος διακρίνεται με τη μεγαλύτερη έως σήμερα λεπτομέρεια, να βρίσκεται ακίνητο μέσα στην περιοχή όπου θα έπρεπε να προσεδαφισθεί, προφανώς όμως κατεστραμμένο.

Οι εικόνες ενδεχομένως να δώσουν στους υπεύθυνους της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA) σημαντικές πληροφορίες για την αιτία που δεν εξελίχθηκε σωστά η διαδικασία καθόδου του σκάφους.  Σε αυτές φαίνεται μία σκοτεινή περιοχή γύρω από την κάψουλα, κάτι που ίσως σημαίνει πως εξερράγη η δεξαμενή καυσίμων του σκάφους. Επίσης, φαίνεται πως με την πρόσκρουση δημιουργήθηκε ένα όρυγμα βάθους μισού μέτρου.

Στο πλαίσιο της κοινής αποστολής της ESA με τη Ρωσική Υπηρεσία Διαστήματος (Roscosmos), στόχος της προσεδάφισης του Schiaparelli στον Κόκκινο Πλανήτη ήταν να δοκιμασθούν τεχνολογίες που θα επιτρέψουν το 2020 να φθάσει με ασφάλεια στον Άρη το ρομποτικό όχημα Mars rover, το οποίο θα αναζητήσει ίχνη μικροβιακής ζωής.

Η απώλεια του σκάφους εγείρει δύσκολα ερωτήματα σχετικά με το ρίσκο αποστολής του ρομπότ, το οποίο όπως και το Schiaparelli θα χρησιμοποιήσει μία θερμική «ασπίδα», ένα αλεξίπτωτο για να μειώσει την ταχύτητα καθόδου, καθώς και προωθητήρες στο τελικό στάδιο προσέγγισης, ώστε να αγγίξει το έδαφος με πολύ μικρή ταχύτητα.

Το σκάφος έχασε την επικοινωνία του με το Κέντρο Ελέγχου, κατά το τελευταίο λεπτό της προσεδάφισης. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των υπευθύνων της αποστολής, αντί να προσεγγίσει απαλά το έδαφος, προσέκρουσε με ταχύτητα περίπου 300 χλμ./ώρα.

Όπως όλα δείχνουν, το αλεξίπτωτο ξεδιπλώθηκε νωρίτερα απ’ ό,τι έπρεπε. Επίσης, αν και οι προωθητήρες θα έπρεπε να παραμείνουν σε λειτουργία για 30 δευτερόλεπτα, πυροδοτήθηκαν για 3-4 δευτερόλεπτα. Έτσι, στα τελευταία 2-4 χιλιόμετρα της καθόδου του, το σκάφος ουσιαστικά εκτέλεσε ελεύθερη πτώση.

Κάνοντας τον απολογισμό της αποστολής, ο διευθυντής της ESA Γιάν Βέρνερ τη χαρακτήρισε πετυχημένη, αφού το σκάφος μετέδωσε δεδομένα κατά τη διάρκεια των 5-6 λεπτών της καθόδου του. Έτσι, εξασφάλισε στους επιστήμονες χρήσιμα δεδομένα, για να ανακαλύψουν τι ακριβώς δεν πήγε καλά.

ESA

Επίσης, το «μητρικό» διαστημόπλοιο του Schiaparelli, το Trace Gas Orbiter, κατάφερε να τεθεί με επιτυχία σε τροχιά γύρω από τον Άρη. Επομένως, θα μπορέσε να μελετήσει την αμτόσφαιρα του πλανήτη για ίχνη μεθανίου, όπως είχε σχεδιασθεί.

Λίγο μετά την αποτυχημένη κάθοδο του σκάφους, το Mars Reconnaissance Orbiter είχε φωτογραφήσει τη ζώνη προσεδάφισης, στέλνοντας στη Γη εικόνες στις οποίες το σκάφος αποτυπωνόταν με τη μορφή μίας μαύρης κουκίδας, ενώ το αλεξίπτωτο διακρινόταν σαν ένα μικρό λευκό αποτύπωμα. Αυτή τη φορά, ο δορυφόρος της NASA χρησιμοποίησε την πιο ισχυρή κάμερα HiRise, η οποία έχει πολύ μεγαλύτερη ανάλυση.


Κατά τραγική ειρωνεία, ο ίδιος δορυφόρος είχε εντοπίσει το Beagle-2, το πρώτο σκάφος της ESA που αποπειράθηκε να προσεδαφισθεί στον Κόκκινο Πλανήτη, και πάλι χωρίς επιτυχία. Όπως αποκάλυψαν τον Ιανουάριο του 2015 εικόνες από Mars Reconnaissance Orbiter, το Beagle-2 δεν είχε συντριβεί στον Άρη, αλλά δεν κατάφερε να αναπτύξει και τα τΑποθήκευσηέσσερα ηλιακά του πάνελ. Έτσι, δεν μπόρεσε ποτέ να τεθεί σε λειτουργία η αντένα του, για να στείλει και να λάβει ραδιοσήματα από τη Γη.

naftemporiki.gr

Ο Σταυρός του Αίνστάιν – Ένα κβάζαρ στην άκρη του σύμπαντος

Πρόκειται για ένα  Κβάζαρ που με τη βοήθεια ενός βαρυτικού φακού γίνεται τετραπλό είδωλό, που σχηματίζουν ένα σχεδόν τέλειο σταυρό (εξ ου και το όνομά του), με τον γαλαξία που παίζει το ρόλο του φακού στο κέντρο του.

Ο λεγόμενος «Σταυρός του Αϊνστάιν» είναι ένα παράδειγμα της επενέργειας βαρυτικού φακού. Σε αυτή την περίπτωση, το βαρυτικό πεδίο του γαλαξία Zwicky 2237+030 κάμπτει το φως που προέρχεται από το κβάζαρ QSO 2237+0305 ή QSO 2237+030 και που κατευθύνεται προς το μέρος μας, με τέτοιο τρόπο ώστε να εμφανίζεται στα τηλεσκόπια των αστρονόμων ένα τετραπλό είδωλο του κβάζαρ που σχηματίζει ένα σχεδόν τέλειο σταυρό (με τον γαλαξία στο κέντρο του), από όπου και πήρε αυτή του την ονομασία (οι βαρυτικοί φακοί προβλέπονται από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν). Το καθένα από τα 4 «υποείδωλα» μπορεί να μεταβάλλει για λίγο τη φωτεινότητά του ως αποτέλεσμα επιπρόσθετης προσωρινής βαρυτικής μικροεστιάσεως (microlensing) από μεμονωμένους αστέρες του γαλαξία.

Ο Σταυρός του Αϊνστάιν είναι ένα κβάζαρ που με τη βοήθεια ενός βαρυτικού φακού γίνεται τετραπλό είδωλo, που σχηματίζουν ένα σχεδόν τέλειο σταυρό (εξ ου και το όνομά του), με τον γαλαξία που παίζει το ρόλο του φακού στο κέντρο του.

Το κβάζαρ αυτό βρίσκεται περίπου 8 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, ενώ ο γαλαξίας-φακός βρίσκεται σε απόσταση 400 εκατομμύρια έτη φωτός. Και οι δύο βρίσκονται στον αστερισμό του Πήγασου. Ο Σταυρός του Αϊνστάιν είναι γνωστός και ως Huchra’s Lens, ονομασία που φέρει το όνομα του Αμερικανού αστρονόμου John Huchra, ο οποίος τον ανακάλυψε.

Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι τα κβάζαρ τροφοδοτούνται από γιγάντιες μαύρες τρύπες οι οποίες τρέφονται με το γειτονικό τους αέριο. Το αέριο αφού παγιδεύτηκε στην ισχυρή βαρύτητα της μαύρης τρύπας συμπιέζεται και θερμαίνεται σε εκατομμύρια βαθμούς, εκπέμποντας έτσι ένα έντονο φως και / ή ενέργεια σε ραδιοκύματα. Τα περισσότερα κβάζαρ παραμονεύουν στο εξωτερικά όρια του σύμπαντος, πάνω από ένα δισεκατομμύριο έτη φωτός μακριά.

Οι μαύρες τρύπες που δημιουργήθηκαν στις απαρχές του σύμπαντος μπορεί να είναι η αιτία για την δημιουργία των κβάζαρ, όπως ο Σταυρός του Αϊνστάιν. Δηλαδή τα πολύ φωτεινά, ενεργητικά κέντρα των μακρινών γαλαξιών που μπορεί να είναι και ένα τρισεκατομμύριο φορές φωτεινότερα από τον ήλιο μας.

 Υπάρχουν, επίσης, ισχυρές αποδείξεις ότι στο κέντρο του κάθε γαλαξία κατοικεί και μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα, συμπεριλαμβανομένου και του δικού μας Γαλαξία.

 /physics4u.gr 

Αστρονομία – Σύμπαν: Το σύμπαν επεκτείνεται με επιταχυνόμενο ρυθμό ή μήπως τα νέα δεδομένα οδηγούν σε άλλο συμπέρασμα;

Διάγραμμα της Διαστολής του Σύμπαντος

Πέντε χρόνια πριν, το Βραβείο Nobel στη Φυσική απονεμήθηκε σε τρεις αστρονόμους για την ανακάλυψή τους, στα τέλη της δεκαετίας του 1990, ότι το σύμπαν επεκτείνεται με επιταχυνόμενο ρυθμό. Τα συμπεράσματά τους βασίστηκαν στην ανάλυση των υπερκαινοφανών Τύπου Ia – των θεαματικών θερμοπυρηνικών εκρήξεων αστέρων που πεθαίνουν – οι οποίοι εντοπίστηκαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble και άλλα μεγάλα επίγεια τηλεσκόπια. Τώρα, μια ομάδα επιστημόνων υπό την ηγεσία του καθηγητή Subir Sarkar (εικόνα) του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, εξέφρασε αμφιβολία για την κυρίαρχη αυτή ιδέα.

Κάνοντας χρήση του συνεχώς αυξανόμενου συνόλου των δεδομένων – έναν κατάλογο από 740 υπερκαινοφανείς Τύπου Ia, δέκα φορές περισσοτέρων από το κανονικό μέγεθος δείγματος – οι ερευνητές βρήκαν ότι τα στοιχεία για επιτάχυνση ίσως είναι περισσότερο αδύναμα από ότι θεωρούνταν μέχρι τώρα, με τα δεδομένα να είναι συνεπή με ένα σταθερό ρυθμό επέκτασης. «Η ανακάλυψη της επιταχυνόμενης επέκτασης του σύμπαντος κέρδισε το Βραβείο Nobel, το Βραβείο Κοσμολογίας Gruber και το Βραβείο Καινοτομίας στην Θεμελιώδη Φυσική. Οδήγησε στην ευρύτατη αποδοχή της ιδέας ότι το σύμπαν κυριαρχείται από την σκοτεινή ενέργεια η οποία συμπεριφέρεται όπως μια κοσμολογική σταθερά – αυτό είναι τώρα το Καθιερωμένο Πρότυπο της Κοσμολογίας», είπε ο καθηγητής Sarkar, ο οποίος κατέχει επίσης και θέση στο Ινστιτούτο Niels Bohr, στην Κοπεγχάγη.

«Ωστόσο, τώρα υπάρχει μια πολύ μεγαλύτερη βάση δεδομένων υπερκαινοφανών, στα οποία εκτελούνται ενδελεχείς και με λεπτομέρεια στατιστικές αναλύσεις. Αναλύσαμε τον τελευταίο κατάλογο των 740 υπερκαινοφανών Τύπου Ia – δέκα φορές μεγαλύτερο από αυτόν στον οποίο βασίστηκε ο ισχυρισμός της ανακάλυψης – και βρήκαμε ότι τα στοιχεία για επιταχυνόμενη επέκταση είναι, το πολύ, αυτό που επιστήμονες χαρακτηρίζουν «3σ». Αυτό είναι μακριά από τα «5σ» που τυπικά απαιτούνται για να προταθεί μια ανακάλυψη θεμελιώδους σημασίας».

«Ένα ανάλογο παράδειγμα σε αυτό το πλαίσιο, είναι η πρόσφατη πρόταση για ένα νέο σωμάτιο στα 750 GeV με βάση τα δεδομένα από τον LHC στο CERN. Στην αρχή είχε ακόμη υψηλότερη σημαντικότητα – 3,9σ και 3,4σ τον Δεκέμβριο της περασμένης χρονιάς – και οδήγησε σε πάνω από 500 θεωρητικές δημοσιεύσεις. Ωστόσο, τον Αύγουστο ανακοινώθηκε ότι νέα δεδομένα δείχνουν ότι η σημαντικότητα έπεσε σε λιγότερο από 1σ. Ήταν μόνο μια στατιστική διαταραχή και δεν υπήρχε τέτοιο σωμάτιο».

Υπάρχουν άλλα διαθέσιμα δεδομένα που εμφανίζονται να υποστηρίζουν την ιδέα ενός επιταχυνόμενου σύμπαντος, όπως η πληροφορία από την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου – το αδύναμο φως της «μεγάλης έκρηξης» – από τον δορυφόρο Planck. Ωστόσο, «όλοι αυτοί οι έλεγχοι είναι έμμεσοι, που διεκπεραιώνονται στο πλαίσιο ενός υποθετικού μοντέλου και η κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία δεν επηρεάζεται απευθείας από την σκοτεινή ενέργεια. Στην πραγματικότητα, υπάρχει πράγματι ένα ήπιο φαινόμενο, το ολοκληρωμένο φαινόμενο Sachs-Wolfe, αλλά αυτό δεν έχει πειστικά ανιχνευτεί», είπε ο καθηγητής Sarkar.

«Έτσι, είναι αρκετά πιθανό ότι παραπλανηθήκαμε και ότι η φαινόμενη εκδήλωση της σκοτεινής ενέργειας είναι ένα επακόλουθο της ανάλυσης δεδομένων, σε ένα υπεραπλουστευμένο θεωρητικό μοντέλο – ένα [μοντέλο] που στην πραγματικότητα οικοδομήθηκε στη δεκαετία του 1930, πολύ πριν υπάρξει οποιοδήποτε πραγματικό δεδομένο. Ένα περισσότερο εκλεπτυσμένο θεωρητικό πλαίσιο, που λαμβάνει υπόψη την παρατήρηση ότι το σύμπαν δεν είναι ακριβώς ομογενές και ότι η περιεχομένη σε αυτό ύλη μπορεί να μη συμπεριφέρεται όπως ένα ιδεώδες αέριο – δυο υποθέσεις κλειδιά της τυπικής κοσμολογίας – ίσως να μπορεί καλά να λάβει υπόψη όλες τις παρατηρήσεις, χωρίς να απαιτείται η σκοτεινή ενέργεια. Στην πραγματικότητα, η ενέργεια κενού είναι κάτι για το οποίο στην θεμελιώδη θεωρία δεν έχουμε κατανοήσει απολύτως τίποτε».

Ο καθηγητής Sarkar προσέθεσε: «Φυσικά, είναι απαραίτητο να γίνει πολύ δουλειά για να πειστεί η κοινότητα των φυσικών για αυτό, αλλά η εργασία μας εξυπηρετεί στο να δείξει ότι ένα βασικός πυλώνας του καθιερωμένου κοσμολογικού μοντέλου είναι μάλλον αδύναμος. Ας ελπίσουμε ότι αυτή η εργασία θα είναι κίνητρο για καλύτερες αναλύσεις των κοσμολογικών δεδομένων, καθώς επίσης ότι θα εμπνεύσει τους θεωρητικούς να διερευνήσουν για περισσότερο λεπτομερή κοσμολογικά μοντέλα. Σημαντικές πρόοδοι θα γίνουν όταν το Εξαιρετικά Μεγάλο Ευρωπαϊκό Τηλεσκόπιο (European Extremely Large Telescope) θα κάνει παρατηρήσεις με ένα εξαιρετικά υπερευαίσθητο λέιζερ για να μετρήσει άμεσα, κατά τη διάρκεια μιας περιόδου από δέκα έως 15 χρόνια, εάν ο ρυθμός επέκτασης του σύμπαντος πράγματι επιταχύνεται».

Πηγή: Oxford University

Περισσότερα στη δημοσίευση: Marginal evidence for cosmic acceleration from Type Ia supernovae. Scientific Reports.

egno.gr