Τετάρτη 21 Φεβρουαρίου 2018

Δείτε 12 από τις καλύτερες εικόνες από το ΔΤ Χάμπλ

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Χάμπλ παρέχει στους διαχειριστές του από την εκτόξευσή του στις 24 Απριλίου του 1990 μέχρι και σήμερα την εξαιρετική χαρά να δημοσιεύουν συνεχώς ολόκληρες σειρές από καταπληκτικές εικόνες του Σύμπαντος στο ευρύ κοινό. Οι εικόνες αυτές, που μοιάζουν περισσότερο με έργα ζωγραφικής με την πρώτη ματιά, επιτρέπουν στους ερευνητές να μελετούν μακρινούς κόσμους, γαλαξίες και νεφελώματα, που έχουν μαγέψει το μυαλό και τη ψυχή του ανθρώπου, ενθουσιάζοντάς μας πραγματικά για την πανέμορφη όσο και επικίνδυνη εξερεύνηση του διαστήματος. Αλλά εδώ έρχεται στο προσκήνιο μια μάλλον θλιβερή είδηση: παρά όλα αυτά τα υπέροχα πράγματα που μας στέλνει από το διάστημα αυτό το θαύμα της μηχανικής και της επιστήμης που ακούει στο όνομα Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χάμπλ, η φθορά και η εντροπία του Σύμπαντος επηρεάζει και αυτό το ¨state of the art¨ κατασκεύασμα....Το ΔΤ Χάμπλ γερνάει.


Το Δακτυλιοειδές Νεφέλωμα (Ring Nebula), γνωστό και ως
 Μεσιέ 57 (Μ57) ή NGC 6720, είναι ένα συγκεκριμένο πλανητικό νεφέλωμα στον αστερισμό της Λύρας. Αποτελεί ένα από τα γνωστότερα και πιο «αναγνωρίσιμα» νεφελώματα τέτοιου είδους στους γήινους ουρανούς. Πηγή εικόνας


Πολύ σύντομα ίσως σε λίγα χρόνια, η τεχνολογία του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Χάμπλ θα καταστεί πλήρως ξεπερασμένη και η NASA θα αναγκαστεί να το εγκαταλείψει αφήνοντάς το να παρασυρθεί σε ένα ...φλογερό θάνατο στην ατμόσφαιρα της Γης, εκπνέοντας το κύκνειο άσμα του για πάντα στο διάστημα που τόσο πιστά και υπεύθυνα υπηρέτησε. Παρήγορο στοιχείο είναι ότι μετά το πέρας του προγράμματος Χάμπλ, τουλάχιστον, γνωρίζουμε ότι θα έχουμε το εξαιρετικό, σύμφωνα με όλες τις προβλέψεις διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb για να κρατήσουμε έτσι τις εικόνες που συνεχίζουν να καταφθάνουν στο πλανήτη μας από τις εσχατιές του Σύμπαντος. Ο χρόνος προελαύνει ασταμάτητα, αλλά μην ανησυχείτε για το τι θα συμβεί στο αγαπημένο μας διαστημικό τηλεσκόπιο και απολαύστε μερικές από τις πιο εκπληκτικές φωτογραφίες που μας έδωσε όλα αυτά τα χρόνια.


1/12


Ένα τριαντάφυλλο φτιαγμένο από γαλαξίες

Δημοσιεύτηκε στην 21η επέτειο του ΔΤ Χάμπλ, και δείχνει ένα ζευγάρι γαλαξιών που στροβιλίζονται μαζί για να σχηματίσουν το αντικείμενο Arp 273. Αυτό το μοναδικό σε όψη στολίδι του Σύμπαντος σχηματίστηκε από δύο γαλαξίες στον αστερισμό της Ανδρομέδας, οι οποίοι πέρασαν ο ένας ανάμεσα στον άλλο.

2 /12





Όταν συγκρούονται μαύρες τρύπες 

Αν και δεν υπάρχει μια πραγματική εικόνα κάποιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας (ακόμα), η εικόνα αυτή καταγράφει δυο από αυτές οι οποίες περιστρέφονται η μία γύρω από την άλλη μαζί, εκτοξεύοντας πίδακες σωματιδίων στο Σύμπαν. Κάθε ένας από αυτούς τους κοσμικούς πίδακες, οι οποίοι ταξιδεύουν σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός, εκτείνονται σε έκταση χιλιάδων ετών φωτός καθώς συγχωνεύονται οι δύο γαλαξιακοί πυρήνες .

Σχετικό άρθρο

3 /12





Οι πυλώνες της δημιουργίας


Εικόνα από το 1995. Οι «Πυλώνες της Δημιουργίας» είναι μία από τις πιο αξιοσημείωτες εικόνες του ΔΤ Χαμπλ. Στο εσωτερικό, βλέπετε τρεις ψυχρές στήλες αερίου που φωτίζονται από αστέρες στο Νεφέλωμα του Αετού. Αυτή η επανέκδοση της αρχικής φωτογραφίας προσθέτει περισσότερες λεπτομέρειες, συμπεριλαμβάνοντας και το εγγύς στο υπέρυθρο φως (Τηλεπισκόπηση), το οποίο βοηθά στο να εμφανίζονται τα διάφορα αστέρια πίσω από τους σκονισμένους πυλώνες. Ελάχιστες εικόνες από το Σύμπαν έχουν αποκτήσει τόση φήμη και τόση λατρεία όπως αυτή.

4 /12



Μια συγκλονιστική θέα του Τοξότη

Το ¨Νεφέλωμα Λιμνοθάλασσας ¨χτυπάει¨ ανελέητα με μια σειρά αλλόκοτων, τεράστιων καταιγίδων. "Η περιοχή είναι γεμάτη με σφοδρούς ανέμους από καυτά αστέρια, ταραγμένες καταιγίδες αέριου, και ενεργό αστρικό σχηματισμό, ενσωματωμένα όλα μέσα σε μια περίπλοκη ομίχλη αερίου και αχνής, σκουρόχρωμης κοσμικής σκόνης ", σημειώνει η NASA. Αυτή η πολύχρωμη εικόνα κυκλοφόρησε τον Αύγουστο του 2015.

5 / 12





Μία Σουπερνόβα...απάτη !  

Γνωρίστε το σύστημα Ήτα Τρόπιδος. Έχει δύο αστέρια μέσα του, και ένα από αυτά είναι τεράστιο σε μέγεθος και ασταθές στην όλη συμπεριφορά του. Από το 1800, αστρονόμοι με λιγότερο ισχυρά τηλεσκόπια παρακολουθούν τις εκρήξεις του συστήματος. Ωστόσο, δεν ήταν επαρκείς οι συμβατικές παρατηρήσεις με τα επίγεια τηλεσκόπια, ώσπου ήρθε το ΔΤ Χάμπλ, και έτσι οι ερευνητές ήταν σε θέση να μελετήσουν πλήρως τα νέφη της ύλης, του αποκαλούμενου και ως το νεφέλωμα Χομάνκιουλους (Homunculus Nebula), το οποίο εκτοξεύεται πέρα από το σύστημα. Αυτή ειδικά η εικόνα, η οποία κυκλοφόρησε το 2012, είναι μία από τις πιο λεπτομερείς. Οι ερευνητές αναφέρονται σε τέτοιες εκρήξεις ως «σουπερνόβα απάτη» επειδή εμφανίζονται σαν κανονικές εκρήξεις Υπερκαινοφανών χωρίς το κεντρικό ή τα κεντρικά άστρα να είναι σε διαδικασία που να δίνει μια τέτοια έκρηξη.

  6 / 12



Ο Γαλαξίας Φυσαλίδα

Γνωστός επιστημονικά ως NGC 3521, αυτός ο σπειροειδής γαλαξίας εμφανίζεται σαν να είναι σαν ένας τεράστιος κυκλικός... ¨μάλλινος¨ παχύς δίσκος, και αυτό προκαλείται από τα δισεκατομμύρια αστέρια που λάμπουν μέσα του, καθώς το αστρικό τους φως διαπερνά τα νέφη σκόνης γύρω τους . Παρόλο που φαίνεται απίστευτα κοντά μας σε αυτή την εικόνα,  στην πραγματικότητα βρίσκεται περίπου 40 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά στον αστερισμό του Λέοντα, και ανακαλύφθηκε το 1784 από τον Βρετανό αστρονόμο William Herschel. Το ΔΤ Χάμπλ κυκλοφόρησε αυτήν την απίστευτα λεπτομερή εικόνα το 2015, αλλά αν το κοιτάξετε με ένα συνηθισμένο ερασιτεχνικό τηλεσκόπιο θα σας φανεί σαν μια γιγαντιαία ...φυσαλίδα !

7 / 12



To άστρο Di Cha λάμπει μέσα από ένα δαχτυλίδι καπνού

Το αστρικό σύστημα DI Cha στον αστερισμό του Χαμαιλέοντα όπως το συνέλαβε ο φακός του ΔΤ Χάμπλ τον Οκτώβριο του 2015. Το πανέμορφο φωτεινό σημείο στο κέντρο του αποτελείται από δύο αστέρια που λάμπουν μέσα από δαχτυλίδια σκόνης, τα οποία στην πραγματικότητα κρύβουν άλλα δύο αστέρια σε αυτό το τετραπλό σύστημα αστέρων. Εκτός από την ύπαρξη δυο ζευγών δυαδικών αστεριών, το σύστημα είναι αξιοσημείωτο επειδή έχει μια μεγάλη περιοχή γνωστή ως ¨σύμπλεγμα του Χαμαιλέοντα¨ (Chamaeleon Complex), ένα αστρικό βρεφοκομείο, μια περιοχή που γεννά νεαρά αστέρια.

8 / 12


Η ταυτότητα των αστέρων

Στο κέντρο σε αυτή την εικόνα που λήφθηκε το Μάρτιο του 2016 από το ΔΤ Χάμπλ είναι ένα αστέρι που ονομάζεται IRAS 12196-6300, το οποίο βρίσκεται 2.300 έτη φωτός από τη Γη. Οι ερευνητές ονομάζουν αυτό το είδος της εικόνας ¨δακτυλικό αποτύπωμα¨ επειδή το φως διαχέεται αρκετά για να καταλάβουν τι χημικά στοιχεία συνθέτουν την ταυτότητα ενός αστέρα.    


 9 /12




Ουράνια πυροτεχνήματα

Υπάρχουν τόσα πολλά πράγματα σε αυτήν την καταπληκτική εικόνα που είναι δύσκολο να απομονώσουμε έστω και ένα για να το αναλύσουμε. Στο εσωτερικό, βλέπουμε μυριάδες νεαρών αστεριών μέσα σε ένα νεφέλωμα. "Το νεφέλωμα αποκαλύπτει ένα φανταστικό τοπίο από πυλώνες, κορυφογραμμές και κοιλάδες", αναφέρει σε μια δήλωση της NASA. "Οι πυλώνες, που αποτελούνται από πυκνό αέριο και θεωρούνται εκκολαπτήρια για νεαρά αστέρια, είναι μερικά έτη φωτός ψηλά και δείχνουν το κεντρικό αστρικό σμήνος Westerlund 2." στον αστερισμό της Τρόπιδας.  Άλλες πυκνές περιοχές περιβάλλουν τους πυλώνες, με κόκκινα - καφέ νήματα αερίου και σκόνης ".

10 / 12


Pismis 24 ένα ανοικτό αστρικό σμήνος, με ένα φανταστικό σύστημα τριπλών αστέρων μέσα του.

Αν και αυτό μπορεί να φανεί σαν εξώφυλλο από κάποια ταινία VHS επιστημονικής φαντασίας από τα τέλη της δεκαετίας του '80,  η εικόνα αυτή από το ΔΤ Χάμπλ παρουσιάζει ενα ανοικτό αστρικό σμήνος  που είναι γνωστό ως Pismis 24, και είναι τα τρία μεγάλα αστέρια που βλέπετε ακριβώς πάνω από το νεφέλωμα. Στην πραγματικότητα, το μεγαλύτερο αστέρι από τα τρία, το Pismis 24-1, είναι ένα από τα μεγαλύτερα αστέρια που καταγράφηκαν ποτέ με μάζα όσο 100 ηλιακές μάζες. Βρίσκεται στον αστερισμό του Τοξότη.

11 / 12


Ένα γαλαξίας γεμάτος από σκοτεινή ύλη.

Θυμίζοντας φόντο...επιφάνειας εργασίας γνωστής φίρμας pc, η εικόνα αυτή δείχνει τον γαλαξία UGC 447, ο οποίος βρίσκεται 110 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας στον αστερισμό των Ιχθύων. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι γαλαξίες, όπως ο UGC 447, αποτελούνται κυρίως από σκοτεινή ύλη, καθιστώντας τους ιδανικούς στόχους για μελλοντική μελέτη, διότι, αν και οι ερευνητές βλέπουν παντού τα αποτυπώματά της, η σκοτεινή ύλη είναι εξαιρετικά ασαφής. Αυτή είναι μια από τις σχετικά πρόσφατες εικόνες που λήφθηκαν από το ΔΤ Χάμπλ τον Απρίλιο του 2016.

12 / 12



Το Νεφέλωμα ¨Κεφαλή του Πίθηκου¨ γεννά νεαρά άστρα 

Για να γιορτάσουν την 24η επέτειο του ΔΤ Χάμπλ ( πάντοτε έκαναν εξαιρετικές εικόνες για επετείους), οι ερευνητές δημοσίευσαν αυτή την εικόνα του νεφελώματος με την ονομασία ¨Κεφαλή του Πίθηκου¨ (NGC 2174), το οποίο είναι βασικά εργοστάσιο παραγωγής... αστέρων. Αυτή η περιοχή βρίσκεται περίπου 6.400 έτη φωτός από τη Γη και εντοπίζεται στον αστερισμό του Ωρίωνα.

Δείτε περισσότερες εικόνες από το ΔΤ Χάμπλ εδώ

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Γιά την ομάδα : @Aratosastronomy




Τρίτη 20 Φεβρουαρίου 2018

Κοσμολογικές αναζητήσεις

Πώς γνωρίζουμε ότι το διάστημα διαστέλλεται;
Το Σύμπαν μπορεί να αψηφήσει τη διαίσθησή μας, αλλά για αυτό υπάρχει η επιστήμη;
Από το πρόγραμμα : Ask Ethan

Υπάρχει μια μεγάλη ποικιλία επιστημονικών στοιχείων που υποστηρίζουν την θεωρία του διαστελλόμενου Σύμπαντος και της Μεγάλης Έκρηξης. Αλλά αν το Σύμπαν είναι πεπερασμένο ή άπειρο, δεν έχει ακόμη αποφασιστεί. Εικόνα: NASA / GSFC.

Εάν ρίξετε μια ματιά στο Σύμπαν και σε κάθε κατεύθυνση που παρατηρήτε, βλέπετε αντικείμενα που απομακρύνονται με μεγάλες ταχύτητες από σας, τι θα συμπέρασμα θα βγάζατε; Θα ήταν ίσως ότι είστε ένα είδους Συμπαντικού ¨απωθητή¨; Ότι ο ιστός του ίδιου του χώρου διαστέλλεται; Ότι είστε στο κέντρο μιας προηγούμενης έκρηξης, και όλα τα άλλα απλώς επιταχύνονται μακριά από αυτό το σημείο της έκρηξης; Αυτά, όπως και άλλες επιλογές, θα μπορούσαν να φανούν λογικά, αλλά κατά κάποιον τρόπο, οι επιστήμονες λένε πάντα ότι «το σύμπαν διαστέλλεται» σαν να μην υπήρχε άλλη εναλλακτική λύση. Γιατί συμβαίνει αυτό ; Ένας αναγνώστης μας ο Buck θέλει να το μάθει, ρωτώντας:


Πώς γνωρίζουμε ότι ο χώρος διαστέλλεται; Και αν ναι σε σχέση με τι; Οι γαλαξίες που μετατοπίζονται προς το ερυθρό, και που αναπτύσσονται σε πολύ μεγάλες αποστάσεις από τη Γη θα μπορούσαν να κάνουν κάτι τέτοιο σε άπειρο χώρο σε αντίθεση με την διαστολή του Σύμπαντος;

Πιστέψτε το ή όχι, η απάντηση είναι γραμμένη επάνω στο ¨υφαντό¨ του ίδιου του Σύμπαντος.   

Ο χωροχρόνος στην κοσμική μας γειτονιά, είναι καμπυλωμένος λόγω της βαρυτικής επιρροής του Ήλιου και άλλων μαζών. 
Εικόνα: T. Pyle / Caltech / MIT / LIGO Lab.

Ένα από τα πιο απίστευτα γεγονότα σχετικά με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν  - η κορυφαία μέχρι τώρα θεωρία για τη βαρύτητα - είναι ότι καθορίζει τη σχέση μεταξύ του χωροχρόνου, αφενός, και της ύλης και της ενέργειας (υλοενέργεια), από την άλλη. Η ύλη και η ενέργεια ¨λένε¨ στον χωροχρόνο πώς να καμπυλωθεί, ενώ ο χωροχρόνος  ¨λέει¨ στη ύλη  πώς να κινηθεί. Αν γνωρίζουμε πώς διανέμεται η ύλη και η ενέργεια στο Σύμπαν σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή και γνωρίζουμε επίσης πως κινείται αυτή η ύλη και η ενέργεια, μπορούμε να ανασυνθέσουμε το πόσο καμπυλώνεται ο χωροχρόνος, καθώς  πως αυτός εξελίσσεται στην διάρκεια όλης της ιστορίας του Σύμπαντος.


Μια δισδιάστατη τομή από τις υπερπυκνες (κόκκινες) και τις λιγότερο πυκνές (μπλε / μαύρες) περιοχές του Σύμπαντος που βρίσκονται κοντά μας. Οι γραμμές και τα βέλη δείχνουν την κατεύθυνση των ιδιαιτέρων ροών ταχύτητας, και όλα αυτά είναι ενσωματωμένα στο υφαντό του διαστελλόμενου Σύμπαντος. Εικόνα: Cosmography of the Local Universe — Courtois, Helene M. et al. Astron.J. 146 (2013) 69. 


Όταν παρατηρούμε τους Γαλαξίες στο Σύμπαν, παρατηρούμε ότι οι πολύ κοντινοί στη Γη κυριαρχούνται από τη βαρυτική δυναμική άλλων κοντινών γαλαξιών. Ο Γαλαξίας μας και ο Γαλαξίας της Ανδρομέδα (Μ31) κατευθύνονται ο ένας προς τον άλλο, ενώ οι άλλοι γαλαξίες στην τοπική ομάδα γαλαξιών θα συγχωνευθούν τελικά μαζί μας. Εκτός από αυτό, οι γαλαξίες έλκουν και  άλλες γειτονικές τους μάζες, όπως είναι οι μεγάλοι γαλαξίες καθώς και οι ομάδες και τα σμήνη γαλαξιών. Σε κάθε σχετικά μικρή περιοχή του διαστήματος, μερικά εκατομμύρια ή και δεκάδες εκατομμύρια έτη φωτός σε μέγεθος, οι μάζες σε αυτό το χώρο καθορίζουν, συνολικά, το πώς θα μετακινούνται οι γαλαξίες.

Μια εξαιρετικά απομακρυσμένη όψη του Σύμπαντος, που δείχνει ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται από μας σε εξαιρετικές ταχύτητες. Σε αυτές τις αποστάσεις, οι γαλαξίες εμφανίζονται πιο πολυάριθμοι, μικρότεροι, λιγότερο εξελισσόμενοι και να απομακρύνονται μεταξύ τους με μεγάλες μετατοπίσεις προς το ερυθρό σε σχέση με αυτούς που βρίσκονται κοντά μας. Εικόνα: NASA, ESA, R. Windhorst και H. Yan.

Αλλά σε μεγαλύτερες κλίμακες, βλέπουμε ένα διαφορετικό αποτέλεσμα. Αυτές οι μικρής κλίμακας κινήσεις, γνωστές ως ιδιότυπες (ή παράξενες) ταχύτητες, μπορούν να προκαλέσουν επιταχύνσεις που ανέρχονται σε μερικές χιλιάδες χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Όμως επεκτείνονται επάνω σε ένα μεγαλύτερο πλαίσιο που μπορείτε να το δείτε μόνο όταν αρχίζετε να παρατηρείτε σε πολύ μεγαλύτερες κλίμακες: το γεγονός είναι ότι όσο πιο μακριά βρίσκεται ένας γαλαξίας από εμάς, τόσο πιο γρήγορα φαίνεται να απομακρύνεται από εμάς.



Δεν είναι απλά ότι οι γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς  προκαλώντας έτσι μια μετατόπιση προς το ερυθρό, αλλά μάλλον ότι ο ίδιος ο χώρος ανάμεσα μας και το γαλαξία μετατοπίζει το φως που έρχεται από αυτό το μακρινό σημείο στα μάτια μας προς το ερυθρό. Εικόνα: Larry McNish / RASC Calgary Centre.


Αυτή η εμπειρική παρατήρηση είναι γνωστή ως " Νόμος του Χάμπλ"  και δηλώνει απλώς ότι η φαινόμενη φθίνουσα ταχύτητα ενός γαλαξία είναι ανάλογη με την απόστασή του από εμάς. Η σταθερά της αναλογικότητας είναι γνωστή και ως ¨σταθερά του Χάμπλ¨ και μετρήθηκε με ακρίβεια περίπου στα 70 Χιλιόμετρα / δευτερόλεπτο / Mεγαπαρσέκ, με αβεβαιότητα περίπου 3-4 Χιλ / δ / Mπσ, ανάλογα με το πώς μετράται.




Η σχέση "απόστασης - μετατόπισης προς το ερυθρό " για τους μακρινούς γαλαξίες. Τα σημεία που δεν συμπίπτουν ακριβώς στη γραμμή οφείλουν την ελαφρά αναντιστοιχία τους  στις διαφορές στις ιδιότυπες ταχύτητες, οι οποίες προσφέρουν μόνο ελαφρές αποκλίσεις από τη συνολική παρατηρούμενη διαστολή. Τα αρχικά δεδομένα από τον Έντγουιν Χαμπλ , που χρησιμοποιήθηκαν αρχικά για να δείξουν ότι το Σύμπαν διαστέλλεται, όλα ταιριάζουν στο μικρό κόκκινο κουτί που βρίσκεται στο κάτω αριστερά τμήμα του διαγράμματος. Εικόνα: Robert Kirshner, PNAS, 101, 1, 8-13 (2004).

Αλλά γιατί συμβαίνει αυτό; Γιατί τα πάντα κινούνται μακριά από όλα τα άλλα,ενώ είναι βαρυτικά δεσμευμένα; Ας επιστρέψουμε στα θεμέλια της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, πίσω στις αντιλήψεις που είχε ο  Αϊνστάιν πριν δημοσιεύσει την ισχυρότερη του ιδέα.


Όταν ο Αϊνστάιν ανέπτυξε τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας,  αναγνώρισε γρήγορα ότι υπήρξε μια συνέπεια η οποία τον δυσαρέστησε: ένα σύμπαν το οποίο ήταν γεμάτο με ύλη προς όλες τις κατευθύνσεις θα ήταν ασταθές, και εναντίον της βαρυτικής κατάρρευσης, της ίδιας δηλαδή της Νευτώνειας αντίληψης . Σκοπός του Αϊνστάιν λοιπόν για αυτή τη συνέπεια ήταν να δημιουργήσει μια αόρατη δύναμη , η οποία θα ωθούσε προς τα έξω και που έτσι  που μα εμπόδιζε την κατάρρευση αυτή, δηλαδή έπρεπε να δημιουργήσει μια κοσμολογική σταθερά. Αλλά αν δεν συμπεριλάβετε αυτή την κοσμολογική σταθερά στους υπολογισμούς σας, πολύ σύντομα θα συνειδητοποιήσετε ότι θα καταλήξετε να έχετε το τέλος ενός μη έγκαιρα στατικού Σύμπαντος , και με αποτελέσματα πάνω στο ιστό του ίδιου του χώρου ο οποίος είτε θα διαστέλλονταν είτε θα συστέλλονταν με τη πάροδο του χρόνου.


Η αναλογία μπαλονιού / κερμάτων του διαστελλόμενου Σύμπαντος. Οι μεμονωμένες δομές (νομίσματα) δεν διαστέλλονται, αντίθετα από τις μεταξύ τους αποστάσεις που επεκτείνονται και μεγαλώνουν όπως θα πρέπει να συμβαίνει  μέσα σε ένα διαστελλόμενο Σύμπαν. Εικόνα: E. Siegel / Beyond The Galaxy.


Ακόμη και σε αυτό, η διορθωτική παρέμβαση του Αϊνστάιν δεν ήταν καλή. Η κοσμολογική σταθερά του οδήγησε σε ένα ασταθές Σύμπαν: κάποιες υπέρπυκνες περιοχές θα κατέρρεαν, ενώ περιοχές λιγότερο πυκνές θα υποχωρούσαν με ένα ταχύτατο εκφυλισμό. Ένα Σύμπαν που υπακούει στους νόμους της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας δεν μπορεί απλώς να έχει ένα συνεχές στατικό χωροχρόνο, καθόσον αυτό είναι γεμάτο από ύλη. Όταν βλέπουμε τα πράγματα από τη δική μας προοπτική, βλέπουμε ότι το Σύμπαν φαίνεται ομοιογενές και ισότροπο. Αυτές οι δύο ιδιότητες είναι τόσο σημαντικές, διότι μας λένε δύο σημαντικά πράγματα:

1. Ομοιογενές σημαίνει ότι το Σύμπαν είναι το ίδιο παντού στο διάστημα.

2. Ισότροπο σημαίνει ότι το Σύμπαν είναι το ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις.


Συνδυαστικά οι δύο αυτοί όροι, μας λένε ότι το Σύμπαν έχει μια ομοιόμορφη κατανομή της ύλης και της ενέργειας μέσα σε αυτό, ανεξάρτητα από το πού κινείστε ή σε ποια κατεύθυνση κοιτάζετε. Αυτό, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι οι μακρινοί γαλαξίες φαίνεται να απομακρύνονται πιο γρήγορα όσο πιο μακριά είναι από εμάς δεν μας δίνει και πολλές επιλογές όσον αφορά στις διαθέσιμες ερμηνείες ή θεωρίες μας για την εικόνα του Σύμπαντος.    




Ένα Σύμπαν που υπακούει στους νόμους της σχετικότητας και γεμίζει ισότροπα και ομοιογενώς, με ύλη και / ή με ακτινοβολία δεν μπορεί να είναι στατικό, Πρέπει να διαστέλλεται ή να συρρικνώνεται ανάλογα με το τι υπάρχει εντός του και σε ποιες ποσότητες. 
Εικόνα: E. Siegel / Beyond the Galaxy.


Παρόλο που αυτό θα μπορούσε να οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, όπως:

. Το φως από αυτούς τους μακρινούς γαλαξίες  «κουράζεται» και χάνει ενέργεια καθώς ταξιδεύει μέσα στο διάστημα,


. Μια ταχεία κίνηση, όπου οι ταχύτερα κινούμενοι γαλαξίες καταλήγουν να απομακρύνονται με την πάροδο του χρόνου,


. Μια αρχική έκρηξη, η οποία ¨έσπρωξε¨ κάποιους γαλαξίες μακρύτερα από μας.


. Ή το ίδιο το υφαντό του Σύμπαντος διαστέλλεται.  


Μόνο η τελευταία επιλογή επικυρώθηκε από την πλήρη σειρά δεδομένων που υπάρχουν, και τα οποία υποστηρίζουν τόσο τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας όσο και την αστροφυσική κατανομή και τις ιδιότητες όλων των παρατηρούμενων γαλαξιών.




Οι διαφορές που υπάρχουν ανάμεσα σε μία ερμηνεία που βασίζεται μόνο στην κίνηση για την μετατόπιση προς το ερυθρό (διακεκομμένη γραμμή) και τις (σταθερές) προβλέψεις της Γενικής Σχετικότητας για τις αποστάσεις στο διευρυνόμενο σύμπαν. Οριστικά, μόνο οι προβλέψεις της Γενικής Σχετικότητας (GR’s) ταιριάζουν με αυτό που παρατηρούμε. Εικόνα: Wikimedia Commons user Redshiftimprove.


Πολύ γρήγορα φάνηκε - ήδη από τη δεκαετία του 1930 - ότι δεν υπάρχουν δύο τρόποι γι 'αυτή τη κατάσταση: το Σύμπαν, στην πραγματικότητα, διαστέλλεται. Το γεγονός ότι η μετατόπιση προς το ερυθρό ενός αντικειμένου αντιστοιχούσε στη σχέση αναλογίας της απόστασης και του παρατηρούμενου βαθμού διαστολής, -όπως και έγινε-, ανεξάρτητα από το πόσο μακριά ήταν ένα αντικείμενο, βοήθησε στο να επιβεβαιωθεί αυτό το ...δεν.




Ο τρόπος που το φως μετατοπίζεται προς το ερυθρό στο διαστελλόμενο Σύμπαν

Αλλά υπάρχουν ακόμη περισσότερα πειστικά στοιχεία από αυτό. Εάν το Σύμπαν διαστέλλεται στην πραγματικότητα, θα υπήρχουν πολλά πράγματα που θα μπορούσαμε να δούμε. Θα παρατηρήσουμε ότι όσο μακρύτερα κοιτάμε το μακρινό παρελθόν*, τόσο πιο πυκνή θα εμφανιζόταν η ύλη στο Σύμπαν. Θα βλέπαμε ότι οι γαλαξίες ήταν συγκεντρωμένοι πιο κοντά μεταξύ τους από ότι είναι σήμερα. Θα παρατηρούσαμε ότι το φάσμα του φωτός από τα αντικείμενα μελανού σώματος παρέμεινε φάσμα μελανού σώματος, αντί να γίνεται ενέργεια. Και επίσης, θα παρατηρούσαμε ότι η Κοσμική ακτινοβολία Υποβάθρου (Cosmic Microwave Background radiation) ήταν σε υψηλότερη θερμοκρασία τότε από τους 2,7 βαθμούς Kέλβιν που είναι σήμερα. Σημειώστε εδώ ότι η Κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου είναι το σταθερό εκείνο υπόβαθρο όπου συγκρίνεται η κίνηση των πάντων. Λέμε δηλαδή ότι το Ηλιακό μας σύστημα κινείται γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας αλλά σε σχέση με τι; κινείται σε σχέση με την ΚΑΥ.


Μια μελέτη του 2011 (τα κόκκινα σημεία) έδωσε τα καλύτερα στοιχεία μέχρι σήμερα, ότι δηλαδή η Κοσμική ακτινοβολία Υποβάθρου (CMB) ήταν υψηλότερη σε θερμοκρασία στο παρελθόν. Οι φασματικές και θερμοκρασιακές ιδιότητες  του μακρινού φωτός επιβεβαιώνουν ότι ζούμε σε διαστελλόμενο Σύμπαν. Εικόνα: P. Noterdaeme, P. Petitjean, R. Srianand, C. Ledoux and S. López, (2011). Astronomy & Astrophysics, 526, L7.


Όλα αυτά τα στοιχεία δηλώνουν, διδάσκοντας μας, ότι το Σύμπαν διαστέλλεται,  και ότι αυτή είναι η αιτία της φαινόμενης ύφεσης (συρρίκνωσης) και όχι οποιαδήποτε άλλη εξήγηση. Δεν είναι κίνηση,  δεν είναι " κουρασμένο φως" . δεν είναι το αποτέλεσμα μιας έκρηξης. Ο ίδιος ο χώρος διαστέλλεται και το τμήμα του Σύμπαντος που βλέπουμε και κατοικούμε διαστέλλεται, μεγαλώνει αν θέλετε όλο και περισσότερο στην πάροδο του χρόνου. Παρόλο που η ηλικία του είναι  13,7 δισεκατομμύρια χρόνια από την εμφάνιση της Μεγάλης Έκρηξης, το πιο μακρινό φως που φτάνει στα μάτια μας σήμερα βρίσκεται 46.5** δισεκατομμύρια έτη φωτός από εμάς .

Το παρατηρήσιμο Σύμπαν. Θα μπορούσε να είναι 46,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός προς όλες τις κατευθύνσεις κατά την προοπτική μας, αλλά σίγουρα υπάρχει περισσότερο, μη παρατηρήσιμο Σύμπαν, ίσως ακόμη και σε ένα άπειρο ποσοστό.
 Εικόνα:  Frédéric MICHEL and Andrew Z. Colvin, annotated by E. Siegel.


Τι βρίσκεται πέρα από αυτό; Είμαστε σχεδόν βέβαιοι ότι υπάρχει περισσότερο "Σύμπαν" εκεί, αλλά απλά το φως δεν είχε ακόμα αρκετό χρόνο για να ταξιδέψει έως τα μάτια μας. Το μη παρατηρήσιμο Σύμπαν, δηλαδή πέρα από αυτό που μπορούμε να δούμε, μπορεί να είναι πεπερασμένο ή άπειρο, κάτι τέτοιο όμως απλά δεν το γνωρίζουμε. Αλλά ακόμα κι αν είναι ήδη άπειρο, μπορεί να συνεχίζει να διαστέλλεται!  

Καθώς το Σύμπαν συνεχίζει την διαστολή του αυτή, απλά πολλαπλασιάστε το μέγεθός του με έναν "συντελεστή διαστολής", οπότε αν προκύπτει πεπερασμένο, είναι ακόμα πεπερασμένο, και αν προκύπτει άπειρο, είναι ακόμα άπειρο. Και αν η περιέργειά σας σας οδηγήσει μακρύτερα, ίσως απολαύσετε να μάθετε σε τι το Σύμπαν διαστέλλεται ή δημιουργήστε άλλες 5 ερωτήσεις σχετικά με το διαστελλόμενο Σύμπαν. Είμαστε βέβαιοι ότι το Σύμπαν αλλάζει, διαστέλλεται και στρεβλώνεται με την πάροδο του χρόνου, καθώς τα παρατηρούμενα αποτελέσματα τούτου είναι συνεπή και αναμφισβήτητα. Αλλά, μπορούμε επί του παρόντος να παρατηρήσουμε αυτό που βρίσκεται πέρα από το Σύμπαν; Εργαζόμαστε ακόμα πάνω σε αυτό για να το μάθουμε. Όπως πάντα, υπάρχει περισσότερη επιστήμη που πρέπει να γίνει!



*Τα αντικείμενα που παρατηρούμε στο Σύμπαν είτε με γυμνό μάτι είτε με κάθε μορφής τηλεσκόπια (οπτικά, ραδιοτηλεσκόπια, ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων) τοποθετούνται χρονικά ανάλογα της απόστασής του από το μάτι του παρατηρητή. Έτσι για παράδειγμα παρατηρώντας τη Σελήνη την βλέπουμε 1 δευτερόλεπτο στο παρελθόν , τον Ήλιο (πάντα με προστατευτικά γυαλιά) 8 λεπτά στο παρελθόν τον Πλανήτη Δία 43 λεπτά πριν, τον αστέρα Σείριο 8,6 χρόνια πριν κοκ. Κυριολεκτικά κοιτώντας το Σύμπαν ατενίζουμε το παρελθόν...

**


Αρθρογράφος:

Κυριακή 18 Φεβρουαρίου 2018

Συμπαντικοί επισκέπτες...


Πώς θα αντιδράσουμε αν ανακαλύψουμε την ύπαρξη νοήμονος εξωγήινης ζωής ; Μία νέα μελέτη η οποία εκδόθηκε πρόσφατα, ανακάλυψε την απάντηση στο παλαιό αυτό ερώτημα , η οποία πραγματικά μας εξέπληξε. Είναι κάτι τέτοιο αληθές; Ας το δούμε. 

Αν υποθέσουμε ότι θα πρέπει να γίνουν πιστευτά τα σενάρια της επιστημονικής φαντασίας, οι άνθρωποι θα τρομάξουν, η και θα πανικοβληθούν όταν κάποια στιγμή έρθουμε σε επαφή για πρώτη φορά με εξωγήινους. Αντιλαμβάνεστε ότι  μιλάμε για ένα παγκόσμιο πανδαιμόνιο, τίποτα λιγότερο από μια μαζική υστερία. Από την στιγμή που είδαμε τις ταινίες "  Ημέρα Ανεξαρτησίας¨ σε σκηνοθεσία Ρόλαντ Έμεριχ, έως την κλασσική ταινία του σκηνοθέτη Ρίντλεϊ Σκοτ, Alien, ο μέσος άνθρωπος σε μια ταινία δεν βλέπει και με τόσο καλό μάτι το ενδεχόμενο να συναντήσει τους νεοανακαλυφθέντες εξωγήινους γείτονές μας, οι οποίοι, για να είμαστε δίκαιοι, συνήθως απειλούν με κάποιο τρόπο την ευρεία εξάλειψη των ανθρώπων, όσο αναφορά τη δομή και το σενάριο των σχετικών ταινιών επιστημονικής φαντασίας. 

Αλλά αν μιλάμε για τον μέσο άνθρωπο, μπορεί να συναντήσουμε μια διαφορετική εικόνα για το ποια θα είναι η αντίδραση της ανθρωπότητας στην πρώτη επαφή. Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν είναι και τόσο ανήσυχοι. Στην πραγματικότητα, είναι αρκετά αισιόδοξοι για το τι θα μπορούσαν να σημαίνουν οι εξωγήινοι. Οι περισσότεροι από εμάς μοιάζουμε σαν τα παιδιά στην ταινία του Steven Spielberg Ε.Τ. ο Εξωγήινος , αντί για τους τρομοκρατημένος από την εκ του διαστήματος απειλή ενήλικες. Πρόκειται δηλαδή για μία αντανακλαστική αντίδραση, η οποία είναι λιγότερο εχθρική, άλλα εμπεριέχει περισσότερο μια φιλειρηνική περιέργεια.    


Μια νέα μελέτη δείχνει ότι, σε περίπτωση εξωγήινης συνάντησης, οι ταραχές και οι λεηλασίες θα περιοριζόταν στο ελάχιστο - οι άνθρωποι θα αντιδρούσαν πραγματικά θετικά στα νέα αυτά δεδομένα.

00:06
00:58
Ο Michael Varnum, είναι επίκουρος καθηγητής ψυχολογίας στο κρατικό πανεπιστήμιο της Αριζόνα. Συγκέντρωσε διάφορες προσεγγίσεις σε μια μελέτη του, την οποία παρουσίασε κατά τη διάρκεια ενημέρωσης τύπου στην ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης (AAAS) στο Ώστιν του Τέξας.
Στο πρώτο μέρος της μελέτης αυτής, ο ίδιος και η ομάδα του χρησιμοποίησαν λογισμικό υπολογιστή για να αναλύσουν τη γλώσσα που χρησιμοποιείται σε ειδησεογραφικά άρθρα σχετικά με ανακαλύψεις που έδειξαν τη δυνατότητα εξωγήινης ζωής. Το λογισμικό αυτό επικεντρώθηκε στη συναισθηματική χροιά των άρθρων, και διαπίστωσε ότι η κάλυψη των μέσων ενημέρωσης ήταν γενικά θετική. Οι ερευνητές υπέβαλαν επίσης (υποθετικά) ανακοίνωση ότι οι άνθρωποι είχαν εντοπίσει εξωγήινη μικροβιακή ζωή και ζήτησαν σε περισσότερους από 500 ανθρώπους να υποβάλλουν γραπτά τις απαντήσεις τους. Και πάλι, η γλώσσα που χρησιμοποίησαν οι συγγραφείς ήταν σε μεγάλο βαθμό θετική.
Όσον αφορά για κάτι που δείχνει λίγο πιο αληθινό στη μελέτη αυτή; Στο τελευταίο μέρος της μελέτης, οι ερευνητές ζήτησαν από 500 άτομα να απαντήσουν σε σχετικά ερωτήματα, για ένα από τα δύο άρθρα των New York Times σχετικά με τις πραγματικές επιστημονικές ανακαλύψεις: 1) αποδείξεις ύπαρξης μικροβιακής ζωής πάνω σε ένα μετεωρίτη πού έπεσε πάνω στον πλανήτη Άρη, και 2) δημιουργία συνθετικής ζωής σε ένα εργαστήριο. Είναι ενδιαφέρον ότι οι συμμετέχοντες αντέδρασαν πιο θετικά στη δυνατότητα εξωγήινης ζωής από την ανθρώπινη ικανότητα να δημιουργήσει ζωή.
"Από κοινού, αυτό υποδηλώνει ότι εάν διαπιστώσουμε ότι δεν είμαστε μόνοι στο Σύμπαν, τότε θα δεχτούμε αρκετά καλά τα νέα αυτά ", δήλωσε ο Varnum σε ένα δελτίο τύπου.

Οι μελέτες του καθηγητή Varnum πρέπει να ληφθούν σοβαρά υπόψιν, δεδομένου όμως του γεγονότος ότι στη μελέτη τους έλαβαν υπόψη τους μόνο του πως βλέπει το θέμα ο  αμερικανικός λαός. Η πρώτη επαφή θα επηρεάσει ολόκληρο τον ανθρώπινο πληθυσμό (και πιθανώς και άλλους τύπους έμβιων οργανισμών) και διαφορετικές κουλτούρες μπορεί να ανταποκριθούν στις ειδήσεις αυτές πολύ διαφορετικά.
Επιπλέον, είναι εύκολο να είσαι αισιόδοξος για κάτι που ξέρεις ότι δεν έχει συμβεί. Πολλοί από εμάς είμαστε ενθουσιασμένοι όταν είναι να πάμε στο γυμναστήριο, αλλά ...όχι και τόσο  όταν είμαστε πραγματικά εκεί (ή, αντίθετα, μισούμε την ιδέα να πάμε στο γυμναστήριο, αλλά λατρεύουμε τη στιγμή που ασκούμαστε). Ύστερα, είμαστε άνθρωποι, και έχουμε την τάση να κάνουμε πολύ σπουδαία πράγματα, ή να ξεγελάμε τους εαυτούς μας ότι προσμένουμε κάποια σημαντικά οφέλη από τη ζωή μας
Εάν οι επιστήμονες έχουν τις δικές τους επιστημονικές αντιλήψεις, το ζήτημα του κατά πόσο υπάρχουν εξωγήινοι δεν θα είναι υποθετικό για μια μακρόχρονη ολοένα και πιο εξελιγμένη τεχνολογία που θα μας βοηθήσει να ανιχνεύσουμε εξωγήινους, αν στην πραγματικότητα βρίσκονται εκεί έξω. Η αναπαραγωγή πιθανών σεναρίων και η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η ανθρωπότητα θα αντιδρούσε σε μια τέτοια ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει τις κυβερνήσεις να καταλήξουν σε καλύτερα ενημερωμένες πολιτικές για το πώς να χειριστούν την πρώτη επαφή, όποτε και αν προκύψει.
Τελικά, μπορούμε τουλάχιστον να ελπίζουμε ότι οι άνθρωποι θα έχουν μια θετική αντίδραση στην ανακάλυψη της εξωγήινης ζωής. Μπορούμε να πειραματιζόμαστε, να εξερευνούμε, να κάνουμε πολιτικές ή να παίξουμε διαφορετικά σενάρια στον φανταστικό χώρο του διαστήματος όπως μας αρέσει.
Αλλά, ποιος είναι καλύτερος τρόπος για να καταλάβεις πώς οι άνθρωποι θα αντιδράσουν στους εξωγήινους; Να ανακαλύψεις τους εξωγήινους. Τότε θα δούμε πραγματικά αν οι άνθρωποι είναι τόσο αισιόδοξοι όσο προβλέπουν οι ερευνητές ή όχι.
Και να θυμάστε ότι....

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Γιά την ομάδα : @Aratosastronomy