Κοσμολογική κρίση; Το Σύμπαν μπορεί να είναι ένα κλειστό σύστημα, και όχι ένα ανοικτό;

Πολύ θόρυβος γίνεται το τελευταίο καιρό σχετικά με την μορφή που έχει το Σύμπαν...

Ένα νέο paper ισχυρίζεται ότι οι επιστήμονες θα μπορούσαν να έχουν βρεθεί σε μεγάλη σύγχυση σχετικά με την πυκνότητα - και επομένως το σχήμα - του σύμπαντος.

Αστρογένεση: To μοριακό νέφος του Ωρίωνα...

...όπως φαίνεται στην υπέρυθρη ακτινοβολία 
"Μία απέραντη περιοχή δημιουργίας τεράστιων αστεριών"

Αστρονόμοι ανακάλυψαν την βαρύτερη μαύρη τρύπα στο κοντινό μας σύμπαν

Σαράντα δισεκατομμύρια Ήλιοι 

Ο νέος χάρτης του σύμπαντος και η άγνωστη ιστορία του

Ενας καινούργιος χάρτης του γαλαξία μας και νέα στοιχεία για την εξέλιξη και τις ιδιότητες του σύμπαντος προέκυψαν από την πρόσφατη επεξεργασία από Ευρωπαίους, Αμερικανούς και Καναδούς επιστήμονες δεδομένων που προέκυψαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος. Το τηλεσκόπιο εκτοξεύθηκε το 2009 και, στα 4,5 χρόνια που διήρκεσε η αποστολή του, κατέγραψε με ακρίβεια την ακτινοβολία που απέμεινε από τα πρώτα στάδια της κοσμικής δημιουργίας. Ετσι, από τις μετρήσεις του Planck, η διεθνής επιστημονική ομάδα που είναι υπεύθυνη για την ανάλυσή τους ανακαλύπτει ακόμη και σήμερα άγνωστες πτυχές για την ιστορία του σύμπαντος, όπως και για συστήματα σαν τον γαλαξία μας που αυτό «φιλοξενεί».
Αυτό το αρχέγονο φως ονομάζεται Μικροκυματική Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου (CMB) και δημιουργήθηκε στο «νεαρό» σύμπαν, μόλις 370.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Εκρηξη. Τότε, η ύλη έπαψε να είναι ιονισμένη, με συνέπεια η ακτινοβολία να αποδεσμευθεί και να αρχίσει να διαδίδεται. Αυτό σημαίνει πως, από τα δεδομένα του δορυφόρου, οι επιστήμονες μπορούν να βγάλουν συμπεράσματα για την κατανομή της ύλης σε εκείνη την πρώιμη φάση. Παράλληλα όμως, λόγω της αλληλεπίδρασης της ακτινοβολίας με τη σκόνη, τα αέρια και τις κοσμικές δομές που δημιουργούνταν στην πορεία, δίνει πληροφορίες και για τις ιδιότητες του σύμπαντος καθώς αυτό εξελισσόταν.
Μία από αυτές τις ιδιότητες που αναθεωρεί η τελευταία ανάλυση των επιστημόνων είναι η διάρκεια της Σκοτεινής Εποχής, δηλαδή της περιόδου από την αρχή της δημιουργίας του σύμπαντος μέχρι να εμφανιστούν οι πρώτοι αστέρες. Παλαιότερες αναλύσεις με δεδομένα από άλλα τηλεσκόπια, όπως το WMAP της ΝΑSΑ, υποδείκνυαν πως η Σκοτεινή Εποχή ολοκληρώθηκε 300-400 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Εκρηξη.
Τώρα, όμως, οι μετρήσεις του Planck ανεβάζουν αυτό το νούμερο στα 550 εκατομμύρια χρόνια.
Η αποτύπωση της CMB από το δορυφορικό τηλεσκόπιο είναι επίσης σημαντική στη μέτρηση της μάζας που περιλαμβάνουν απομακρυσμένα σμήνη γαλαξιών. Με την καινούργια μελέτη, οι επιστήμονες καταλογογράφησαν 1.000 τέτοια σμήνη, προσδιορίζοντας για τα 400 από αυτά πως έχουν μάζες από 100 έως 1.000 φορές μεγαλύτερη από τον γαλαξία μας. Νούμερα, που η ομάδα μπόρεσε να υπολογίσει μελετώντας τις μεταβολές που υπέστη η μικροκυματική ακτινοβολία, περνώντας μέσα από αυτά τα συστήματα.
Τα δεδομένα ενισχύουν επίσης την υπόθεση μιας μυστηριώδους δύναμης, γνωστής ως σκοτεινής ενέργειας, η οποία έχει αντίθετη δράση από τη βαρύτητα και ευθύνεται για την επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος. Ορισμένοι κοσμολόγοι υποστηρίζουν πως η σκοτεινή ενέργεια δεν υπάρχει και ότι η επιταχυνόμενη διαστολή οφείλεται στη διαφορετική συμπεριφορά που έχει η βαρύτητα σε συμπαντικές διαστάσεις, την οποία δεν μπορεί να περιγράψει η γενική θεωρία της σχετικότητας στη σημερινή μορφή της. Ωστόσο, η ανάλυση των μετρήσεων του Planck δείχνει πως, τουλάχιστον προς το παρόν, η θεωρία του Αϊνστάιν εξακολουθεί να συμφωνεί με τις παρατηρήσεις. Κάτι που σημαίνει πως δεν δικαιολογείται μια τροποποίησή της, η οποία να κάνει περιττή την υπόθεση της σκοτεινής ενέργειας.

Πηγή : (kathimerini)

Το Σύμπαν διαστέλλεται πιο γρήγορα ;

Σύμφωνα με νέες μετρήσεις το Σύμπαν δείχνει να διαστέλλεται 8% ταχύτερα από το αναμενόμενο

Αν οι τελευταίες παρατηρήσεις επιβεβαιωθούν από ανεξάρτητους ερευνητές, οι κοσμολόγοι θα πρέπει να επιστρέψουν στα θρανία: η ακριβέστερη μέχρι σήμερα μέτρηση του ρυθμού διαστολής του Σύμπαντος δίνει μια τιμή που δείχνει ασύμβατη με τις προβλέψεις.

Το Σύμπαν δείχνει να διαστέλλεται 8% ταχύτερα από το αναμενόμενο αναφέρει η ομάδα του Άνταμ Ρις στο Πανεπιστήμιο της Βαλτιμόρης στο Μέριλαντ.


«Νομίζω πως υπάρχει κάτι που δεν κατανοούμε στο κοσμολογικό μοντέλο» σχολιάζει ο ερευνητής στο δικτυακό τόπο του Nature.

Δεδομένα από γαλαξίες όπως ο M101, επιτρέπουν στους επιστήμονες να υπολογίσουν την ταχύτητα με την οποία διαστέλλεται το σύμπαν (X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: Detlef Hartmann; Infrared: NASA/JPL-Caltech)

Η μελέτη έχει υποβληθεί για δημοσίευση σε επιστημονική επιθεώρηση και είναι διαθέσιμη στην υπηρεσία προδημοσίευσης arXiv.
To 1998, o Ρις και άλλοι επιστήμονες ανακάλυψαν έκπληκτοι ότι η διαστολή του Σύμπαντος επιταχύνεται, αντί να επιβραδύνεται λόγω της βαρύτητας όπως πίστευαν οι περισσότεροι μέχρι τότε.
Η επιτάχυνση πιστεύεται ευρέως ότι οφείλεται στη «σκοτεινή ενέργεια», μια δύναμη άγνωστης προέλευσης που δρα αντίθετα από τη βαρύτητα και κάνει τους γαλαξίες να απομακρύνονται μεταξύ τους με όλο και μεγαλύτερη ταχύτητα.
Η ταχύτητα διαστολής του Σύμπαντος σε οποιαδήποτε φάση της εξέλιξής του είναι δυνατό να εκτιμηθεί έμμεσα από τη λεγόμενη μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου, ή CΜΒ, το απόφωτο μιας λάμψης που γέμισε τα πάντα όταν το Σύμπαν είχε ηλικία περίπου 380.000 ετών. Τα φωτόνια αυτής της λάμψης γεμίζουν ακόμα και σήμερα τον ουρανό στο φάσμα των μικροκυμάτων.
Η ακριβέστερη ως σήμερα μελέτη του CMB ολοκληρώθηκε τα τελευταία χρόνια από το ευρωπαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο Planck. Η νέα μελέτη δίνει ταχύτητα διαστολής 8% μεγαλύτερη από ό,τι το Planck.
Η αλήθεια είναι ότι οι εκτιμήσεις με βάση τα δεδομένα του Planck βρίσκονταν ούτως ή άλλως σε ασυμφωνία με τις άμεσες μετρήσεις της λεγόμενης σταθεράς του Χαμπλ, της ταχύτητας με την οποία οι κοντικοί γαλαξίες απομακρύνονται από τον δικό μας Γαλαξία (o Έντουιν Χαμπλ ήταν ο αστρονόμος που ανακάλυψε τη δεκαετία του 1930 ότι το Σύμπαν δεν είναι στατικό αλλά διαστέλλεται).
Μέχρι σήμερα, όμως, οι φυσικοί πίστευαν ότι η απόκλιση οφειλόταν απλά στο μεγάλο περιθώριο σφάλματος κατά τις μετρήσεις της σταθεράς του Χαμπλ.
Η νέα μελέτη του Ρις, η οποία βασίστηκε στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble για να μετρήσει τις ταχύτητες 18 γαλαξιών, περιορίζει τώρα την αβεβαιότητα της μέτρησης από το 3,3 στο 2,4 τοις εκατό και υποδεικνύει ότι η απόκλιση από τα δεδομένα του Planck είναι πιθανότατα πραγματική.
Όπως λέει ο ίδιος ο ερευνητής, αν δεν εντοπιστούν σφάλματα σε έναν από τους δύο τρόπους μέτρησης, τότε κάτι θα πρέπει να αλλάξει στο καθιερωμένο μοντέλο της κοσμολογίας.
Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι η λεγόμενη σκοτεινή ύλη, ένα αόρατο υλικό άγνωστης σύστασης που ξεπερνά την κανονική ύλη στο Σύμπαν σε αναλογία πέντε προς ένα, έχουν ασυνήθιστες ιδιότητες που μπορεί να επηρέασαν την εξέλιξη του νεαρού Σύμπαντος.
Μια άλλη εξήγηση είναι ότι η δύναμη της σκοτεινής ενέργειας αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου αντί να μένει σταθερή όπως πιστεύουν μέχρι σήμερα οι κοσμολόγοι.
Και μια τρίτη εξήγηση είναι ότι η ομάδα του Δρ Ρις απλώς έκανε δεν μέτρησε σωστά τις ταχύτητες των υπό εξέταση γαλαξιών.
Τα συναρπαστικά ευρήματα θα πρέπει επομένως να επιβεβαιωθούν με ανεξάρτητες μετρήσεις. Θα δούμε τότε αν το μυστήριο παραμένει ή αν θα αποδειχθεί φούσκα.

Βαγγέλης Πρατικάκης, http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500071033 – http://www.nature.com/news/measurement-of-universe-s-expansion-rate-creates-cosmological-puzzle-1.19715

ΠΗΓΗ: physicsgg.me 

Οι αστρονόμοι συμφωνούν για την ηλικία του σύμπαντος η οποία είναι 13,77 δισεκατομμύρια χρόνια

Από ένα αστεροσκοπείο, το οποίο βρίσκεται πάνω από την έρημο της Ατακάμα στην Χιλή, οι αστρονόμοι παρατήρησαν το παλαιότερο φως του σύμπαντος.

Σκοτεινή ύλη: "Εξαφανίζεται σταδιακά μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη"

"Ας φανταστούμε ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από πολλά συστατικά, όπως στη συνήθη ύλη (πρωτόνια, ηλεκτρόνια, νετρόνια, νετρίνα, φωτόνια). Και ένα από τα συστατικά αυτά το αποτελείται από ασταθή σωματίδια με μάλλον μεγάλη διάρκεια ζωής: 

Την εποχή κατά την οποία σχηματίστηκε το Υδρογόνο εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη τα συστατικά αυτά εξακολουθούν να βρίσκονται ακόμα στο Σύμπαν, αλλά τώρα, δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα έχουν εξαφανιστεί, έχοντας υποστεί αποσύνθεση (dekay) σχηματίζοντας νετρίνα ή υπάρχουν ως υποθετικά σχετικιστικά σωματίδια.

Απαιτείται νέα φυσική; Το σύμπαν διαστέλλεται γρηγορότερα από το προβλεπόμενο

Νέες μετρήσεις δείχνουν μια μεγάλη διαφορά μεταξύ της πρώιμης και της όψιμης συμπεριφοράς του Σύμπαντος. 

Η Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου, όπως απεικονίστηκε από τον δορυφόρο Planck του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος, από την οποία προέκυψαν μετρήσεις του ρυθμού διαστολής του πρώιμου σύμπαντος. Εικόνα: NASA/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Το Σύμπαν διαστέλλεται ταχύτερα από το προβλεπόμενο, αποκαλύπτουν νέα δεδομένα, υποδεικνύοντας ότι κάτι λείπει από το τρέχον κοσμολογικό μοντέλο .

Αστρονομία – Σύμπαν: Επιστημονική Ομάδα ανακαλύπτει ένα νέο τεράστιο υπερσμήνος γαλαξιών

Ομάδα αστρονόμων από τη Νότια Αφρική, την Ολλανδία, τη Γερμανία και την Αυστραλία ανακοίνωσε, στις 16 Νοεμβρίου 2016, την ανακάλυψη μιας άγνωστης μέχρι πρόσφατα σημαντικής συγκέντρωσης γαλαξιών προς τη κατεύθυνση του αστερισμού, του νότιου ημισφαιρίου, Vela (Ιστία), που το ονόμασαν το υπερσμήνος Vela (Ιστία). Η βαρυτική έλξη από αυτή την τεράστιας μάζας συγκέντρωση, στην κοσμική μας γειτονιά μπορεί να έχει μια σημαντική επίδραση στην κίνηση της τοπικής μας γαλαξιών, στην οποία περιλαμβάνεται και ο δικός μας Γαλαξίας. Μπορεί, επίσης, να βοηθήσει για να εξηγηθεί η κατεύθυνση και το εύρος της περίεργης ταχύτητας της τοπικής ομάδας, σε σχέση με την Κοσμική Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου.

Τα υπερσμήνη είναι οι μεγαλύτερες και πιο μαζικές δομές που γνωρίζουμε στο σύμπαν. Συνίστανται από σμήνη γαλαξιών και διαχωριστικές (μεγάλων κενών) νηματοειδείς δομές (τείχη) που εκτείνονται πάνω από 200 εκατομμύρια έτη φωτός κατά μήκος του ουρανού. Το πλέον φημισμένο υπερσμήνος είναι το Υπερσμήνος Shapley, κάπου 650 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, που περιέχει δυο δωδεκάδες σμηνών για τα οποία έχουν μετρηθεί χιλιάδες ταχύτητες γαλαξιών. Πιστεύεται ότι είναι το μεγαλύτερο του είδους στην κοσμική μας γειτονιά.

Χάρτης του σύμπαντος σε περιοχή 500 εκατομμυρίων ετών φωτός.

Η επιστημονική ομάδα, με συμμετοχή και δυο επιστημόνων από το Ινστιτούτο Max-Planck, ανακάλυψε το νέο υπερμήνος λίγο μακρύτερα (σε απόσταση 800 εκατομμυρίων ετών φωτός) το οποίο καλύπτει μια ακόμα πιο ευρεία περιοχή του ουρανού από το Υπερσμήνος Shapley. Το Υπερμήνος Vela (Ιστία) είχε περάσει απαρατήρητο εξαιτίας της θέσης του πίσω από το επίπεδο του Γαλαξία μας, όπου σκόνη και άστρα κρύβουν τους γαλαξίες που βρίσκονται πίσω, διαμορφώνοντας ένα ευρύ κενό των εξωγαλαξιακών πηγών. Τα αποτελέσματα της επιστημονικής ομάδας δείχνουν ότι το Υπερμήνος Vela (Ιστία) μπορεί να είναι τόσο μαζικό όσο το Shapley, πράγμα που υποδεικνύει ότι η επιρροή του στις τοπικές ογκώδεις ροές είναι συγκρίσιμη με αυτή του Shapley.

Η ανακάλυψη βασίστηκε σε φασματοσκοπικές παρατηρήσεις πολλαπλών αντικειμένων, χιλιάδων μερικώς καλυμμένων γαλαξιών. Παρατηρήσεις το 2012 με τον αναβαθμισμένο φασματογράφο του Νοτιοαφρικανικού Μεγάλου Τηλεσκοπίου (SALT) επιβεβαίωσε ότι οχτώ νέα σμήνη ενυπήρχαν μέσα στην περιοχή του Vela. Οι φασματοσκοπικές παρατηρήσεις, στη συνέχεια, με το Αγγλο-Αυστραλιανό Τηλεσκόπιο στην Αυστραλία, παρείχαν χιλιάδες μετατοπίσεις στο ερυθρό και αποκάλυψαν την τεράστια έκταση αυτής της νέας δομής.

Το νέο ανακαλυφθέν υπερσμήνος Vela προς τον αστερισμό Vela – στην ελληνική (τα) Ιστία – που παλιότερα ήταν τμήμα (τα ιστία) του αστερισμού της Αργούς.

«Αυτή η ανακάλυψη δείχνει ότι το υπερσμήνος Vela έχει μια σημαντικά υψηλότερη πυκνότητα ύλης από τον μέσο όρο, καθιστώντας το εμφανώς μεγάλη δομή», δηλώνουν οι επιστήμονες από το Ινστιτούτο Max-Planck. Όμως υπάρχουν πολλά ακόμη να γίνουν – απαιτούνται περαιτέρω επαναληπτικές παρατηρήσεις για να αποκαλυφθεί η πλήρης έκταση, η μάζα και η επιρροή του υπερσμήνους Vela. Μέχρι τώρα η περιοχή αυτή του ουρανού είχε προσεγγιστεί σποραδικά, ενώ το πλησιέστερο στον Γαλαξία μας μέρος δεν ανιχνεύθηκε, επειδή πυκνά άστρα και στρώματα σκόνης μπλοκάρουν τη θέα. Οι σχεδιαζόμενες παρατηρήσεις με τις νέες ραδιοαστρονομικές εγκαταστάσεις MeerKAT θα βοηθήσουν ιδιαίτερα τη χαρτογράφηση αυτής της κρυμμένης περιοχής, ενώ θα ληφθούν περαιτέρω οπτικές μετατοπίσεις στο ερυθρό με το νέο φασματογράφο ευρέος πεδίου.

Πηγή: Max Planck Institutes
 el.wikipedia.org


Περισσότερα στη δημοσίευση: Discovery of a supercluster in the ZOA in Vela. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

 egno.gr 

Κοσμολογία: Το μοντέλο του μικρού Higgs δίνει χέρι βοήθειας στην υπόθεση του Θερμού Πληθωρισμού

Δύο δεκαετίες από τότε που προτάθηκε ως μια εναλλακτική θεώρηση του πληθωρισμού, ο θερμός πληθωρισμός, ο οποίος εμπλέκει θερμές μάλλον παρά ψυχρές θερμοκρασίες, δεν έχει ακόμη αναπτυχθεί σε μια πλήρως ολοκληρωμένη θεωρία. Αντίθετα από τον τυπικό πληθωρισμό, οι ερευνητές δεν έχουν καταφέρει να οικοδομήσουν ένα απλό και πειστικό μοντέλο για τον θερμό πληθωρισμό που να συγκροτείται από πρώτες αρχές. Αυτό μέχρι τώρα. Σε μια νέα μελέτη, ο κύριος εισηγητής του θερμού πληθωρισμού, Arjun Berera, από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου και οι συνεργάτες του έχουν δανειστεί μια έννοια από τις θεωρίες σωματιδιακής φυσικής για να παραγάγουν ένα τέτοιο μοντέλο. Το αποτέλεσμα διαλύει την κυρίαρχη θεώρηση ότι η ανάπτυξη μοντέλων απλών πρώτων αρχών του θερμού πληθωρισμού θα ήταν αδύνατη.

Feynman diagrams contributing to the inflaton self-energy at one-loop order.

Στον τυπικό πληθωρισμό, κάθε προϋπάρχουσα ακτινοβολία πιέζεται και διαχέεται κατά τη διάρκεια μιας σύντομης κοσμικής φάσης και δεν παράγεται νέα ακτινοβολία. Η θερμοκρασία του σύμπαντος πέφτει απότομα κατά πολλές τάξεις μεγέθους και μια περίοδος αναθέρμανσης που ακολουθεί πληρεί το σύμπαν με ακτινοβολία και πάλι. Ο θερμός πληθωρισμός είναι απλούστερος. Νέα ακτινοβολία παράγεται σταθερά από τη διάσπαση του βαθμωτού πεδίου που πυροδοτεί πληθωρισμό, τον Πληθωρισμό. Η θερμοκρασία παραμένει υψηλή και δεν υπάρχει φάση αναθέρμανσης. Αποτελεί ειρωνεία, ωστόσο, ότι τα μοντέλα του θερμού πληθωρισμού απαιτούσαν μέχρι τώρα χιλιάδες πρόσθετα πεδία να συνδεθούν με το υποθετικό πεδίο inflaton (που είναι υπεύθυνο για τον πληθωρισμό) για να αποφευχθούν ευρείες διορθώσεις για τη μάζα τους.

Observables for the quartic model with 50–60 e-folds of inflation, considering nearly thermal (blue) and negligible (green) inflaton occupation numbers. The Planck 2015 68% and 95% C.L. contours are shown in gray [30]. The dashed curves, corresponding to T∗<H∗, are shown for completeness, although our analysis is not valid in this regime.

 

Example of the dynamical evolution in warm inflation with a quartic potential. The dashed lines in the bottom plot correspond to M and gM (in Planck units).

Κάνοντας χρήση του μηχανισμού που σταθεροποιεί τη μάζα του μποζόνιου Higgs στις θεωρίες σωματιδιακής φυσικής, που αποκαλείται μικρό Higgs (little Higgs models), ο Berera και οι συνάδελφοί του οικοδόμησαν ένα μοντέλο εμπλέκοντας μόνο τέσσερα επιπλέον πεδία και όχι διορθώσεις μάζας. Οι ερευνητές στη συνέχεια συνέκριναν τις παρατηρησιακές προβλέψεις του μοντέλου με περιορισμούς στον πληθωρισμό που παρήχθησαν από τις μετρήσεις της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου του δορυφόρου Planck και βρήκαν μια πολύ καλή συμφωνία μεταξύ των δυο.

Πηγή: APS  - http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.117.151301 -
 egno.gr

Περισσότερα στη δημοσίευση: Warm Little Inflaton. Phys. Rev. Lett. 117

Υπερμεγέθη αινίγματα...

Εντοπίστηκαν άγνωστα αντικείμενα σε τροχιά γύρω από το "κρυμμένο τέρας του Γαλαξία μας"

Εικόνα 1

"Έχουν δει ξεκάθαρα οτι κάτι να κινείται. Τι ακριβώς είναι, δεν είναι ξεκάθαρο ", δήλωσε ο Shep Doeleman, ένας αστρονόμος στο Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ Σμιθσόνιαν και διευθυντής του Τηλεσκοπίου Event Horizon Telescope - EHT  το οποίο δημιούργησε την πρώτη εικόνα μιας τερατώδους μαύρης τρύπας 55 εκατομμύρια έτη φωτός από Γη στον γειτονικό μας γαλαξία Mεσιέ 87.

ΑΝΙΧΝΕΥΟΝΤΑΣ ΤΗΝ ΣΚΟΤΕΙΝΗ ΥΛΗ

     ΜΕΡΟΣ Ι

Παναγιώτης ΧαρίτοςΦυσικός | Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικής Φυσικής (CERN) | Επιστημονικός Συνεργάτης E-Learning 

Φωτογραφία: NASA

Η κατανόηση της «σκοτεινής ύλης» αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της σύγχρονης φυσικής. Η σκοτεινή ύλη αντιστοιχεί στο 25% του Σύμπαντος, ενώ αντίστοιχα η ορατή ύλη, την οποία παρατηρούμε γύρω μας, καταλαμβάνει μόνο το 5% του Σύμπαντος. Αν και φαίνεται να κυριαρχεί στο Σύμπαν μας, αυτό το αινιγματικό υλικό δεν έχει ποτέ ανιχνευθεί.

Η σκοτεινή ύλη δε μπορεί να παρατηρηθεί απευθείας από τηλεσκόπια όπως συμβαίνει με απομακρυσμένους γαλαξίες, καθώς δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως. Σε αυτή την ιδιότητα οφείλεται και ο χαρακτηρισμός της ως «σκοτεινής».

Η «σκοτεινή ύλη» δεν αλληλεπιδρά με καμία από τις τέσσερις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις που γνωρίζουμε σήμερα, πλην της βαρύτητας. Οι βαρυτικές επιδράσεις της μας οδήγησαν να συμπεράνουμε την ύπαρξή της και κάποιες από τις ιδιότητές της.

Ωστόσο, παρά τον ρόλο που παίζει στην εξέλιξη και δομή του Σύμπαντος λίγα πράγματα είναι γνωστά για τη φύση της σκοτεινής ύλης. Η «σκοτεινή» της σύσταση σε συνδυασμό με το γεγονός πως υπερτερεί της ορατής ύλης μέσα στο Σύμπαν, καθιστούν την ανίχνευση της μια από τις μεγαλύτερες πειραματικές προκλήσεις.

Ένα σύνολο πειραμάτων προσπαθούν να ανιχνεύσουν και να μελετήσουν σωματίδια που έχουν προταθεί ως υποψήφια για την σύστασή της. Πειράματα που λαμβάνουν χώρα σε πανίσχυρους επιταχυντές σωματιδίων ή σε τηλεσκόπια εγκατεστημένα στο διάστημα.


Ποιοι λόγοι μας οδηγούν να πιστεύουμε πως υπάρχει «σκοτεινή ύλη»;

Εύλογα αναρωτιέται κανείς πως οδηγηθήκαμε στο συμπέρασμα για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης. Γιατί εισάγαμε την ύπαρξη ενός τόσο μυστηριώδους συστατικού στο Σύμπαν;
Οι ενδείξεις για την ύπαρξή της προέρχονται κυρίως από παρατηρήσεις γαλαξιών καθώς και από κοσμολογικές παρατηρήσεις, που μας οδηγούν σε συμπεράσματα για την ιστορία και τον τρόπο που εξελίχθηκε μετά την Μεγάλη Έκρηξη.

Η πρώτη παρατήρηση για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης ήρθε από τη μελέτη του σμήνους γαλαξιών COMA, περισσότερο γνωστό ως Κόμη της Βερενίκης, από τον Ελβετό αστρονόμο Fritz Zwicky το 1933.

Ο Zwicky μελέτησε την κίνηση των περίπου 1000 γαλαξιών που αποτελούν το σμήνος. Υπολογίζοντας την ταχύτητα περιστροφής του σμήνους και εφαρμόζοντας τους νόμους της κλασσικής μηχανικής - όπου η ταχύτητα περιστροφής συνδέεται με τη βαρυτική δύναμη που ασκείται σε αυτό - ο Zwicky υπολόγισε τη συνολική μάζα του Σμήνους.

Στη συνέχεια, ο Zwicky κατέγραψε και το συνολικό φως που εκπέμπεται από τους γαλαξίες της Κόμης της Βερενίκης. Γνωρίζοντας τη μάζα και το συνολικό φως που εκπέμπεται από αυτό το σμήνος γαλαξιών, υπολόγισε τον λόγο (Φωτεινότητας/Μάζας) και με έκπληξη διαπίστωσε την τεράστια ασυμφωνία σε σχέση με τον αντίστοιχο λόγο (φωτεινότητας/μάζας) που ισχύει για ένα τυπικό αστέρι όπως ο Ήλιος μας. Η διαφορά άγγιζε τις δύο τάξεις μεγέθους και ήταν φανερό πως δεν μπορεί να προέρχεται από κάποιο στατιστικό λάθος.

Κάτι περίεργο έπρεπε να συμβαίνει στο σμήνος Γαλαξίας για να εξηγήσει αυτή την μεγάλη απόκλιση από τις τιμές που ισχύουν σε ένα αστέρι. Ο μόνος τρόπος για να συμβιβάσει τις μετρήσεις του με την τιμή, που θα περιμέναμε για έναν γαλαξία που περιέχει τυπικά αστέρια όπως ο δικός μας, ήταν να υποθέσουμε πως στον Γαλαξία υπήρχε ταυτόχρονα και μια μεγάλη ποσότητα μάζας, η οποία δεν εκπέμπει φως και άρα δεν συμβάλλει στη φωτεινότητα. Με αυτή την υπόθεση ο λόγος (Φωτεινότητας/Μάζας) θα έπαιρνε μικρότερες τιμές κοντά σε αυτές που γνωρίζουμε από τον Ήλιο μας. Πράγματι, ο Zicky πρότεινε την ύπαρξη μιας επιπλέον ποσότητας ύλης, η οποία δεν εξέπεμπε φως και η οποία ονομάστηκε «σκοτεινή ύλη».

Την ίδια χρονιά, οι αστροφυσικοί Jeremiah Ostriker και James Peebles ανέπτυξαν έναν υπολογιστικό κώδικα, που προσομοιώνει την εξέλιξη των γαλαξιών λαμβάνοντας υπόψη την αλληλεπίδραση ύλης και ακτινοβολίας. Στα μοντέλα τους παρατηρούσαν πως κατά την εξέλιξη ενός Γαλαξία η μάζα του τείνει να συγκεντρωθεί στο κέντρο. Το συμπέρασμα ήταν εντυπωσιακό καθώς έρχεται σε αντίθεση με τις παρατηρήσεις Γαλαξιών που φαίνονται να έχουν μια ελλειπτική ή σπειροειδή μορφή (όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα από το τηλεσκόπιο Hubble). Με άλλα λόγια, η μάζα τους δεν φαίνεται να καταρρέει προς το κέντρο, αλλά παρουσιάζει μια κατανομή γύρω από αυτό.

Για να κάνει τα πράγματα πιο περίπλοκα, το μοντέλο τους έδειχνε πως στον χρόνο μιας περιστροφής - που για έναν Γαλαξία σαν τον δικό μας ισοδυναμεί με 50 εκατομμύρια χρόνια - η μάζα του Γαλαξία καταρρέει στο κέντρο του και ένα μικρό κομμάτι της καταλαμβάνει απομακρυσμένες θέσεις στις παρυφές του Γαλαξία. Πρακτικά, δηλαδή, κανένας Γαλαξίας δεν θα μπορούσε να δημιουργηθεί αφού αργά ή γρήγορα όλοι θα κατέρρεαν προς το κέντρο τους.

Ο μόνος τρόπος για να πάρουν διαφορετικά αποτελέσματα από την προσομοίωση γαλαξιών ήταν να υποθέσουν την ύπαρξη περισσότερης ύλης, η οποία δεν αλληλεπιδρά με την ακτινοβολία. Πρόκειται για μια ακόμη ένδειξη - έστω και αν έρχεται από αριθμητικές προσεγγίσεις - για ένα είδος ύλης που δεν αλληλεπιδρά με το φως και άρα μπορεί να ονομαστεί «σκοτεινή» ύλη.

Το 1973, οι παρατηρήσεις της ταχύτητας περιστροφής γαλαξιών από την Vera Rubin και τον Kent Ford επιβεβαίωσαν τις πρώτες υποψίες. Οι Rubin και Ford μελετούσαν τον γειτονικό μας γαλαξία της Ανδρομέδας.

Παρά τις δυσκολίες στη μέτρηση, κατάφεραν να υπολογίσουν με μεγάλη ακρίβεια την ταχύτητα των νεφών υδρογόνου της Ανδρομέδας. Προς έκπληξή τους προέκυπτε πως η ταχύτητα περιστροφής των νεφών υδρογόνου μένει ίδια ακόμη και σε μεγάλες αποστάσεις από το κέντρο του Γαλαξία, γεγονός που έρχεται σε αντίθεση με όσα θα περίμενε κανείς από τον νόμο του Kepler. Προκειμένου να εξηγηθεί η παρατηρούμενη ασυμφωνία, ήταν απαραίτητο να εισαχθεί μια επιπλέον ποσότητα «σκοτεινής» ύλης. Μάλιστα, η Rubin πρότεινε πως για να συμφωνούν τα δεδομένα με τον νόμο του Κέπλερ, η ποσότητα της «σκοτεινής ύλης» στον γαλαξία της Ανδρομέδας θα πρέπει να αυξάνεται καθώς απομακρυνόμαστε από το κέντρο του.

Εικόνα 1.1. Στην παραπάνω εικόνα μπορεί να δει κανείς τα πράσινα σημεία που αντιστοιχούν στις ταχύτητες περιστροφής αστεριών στον γαλαξία Μ33. Τα πορτοκαλί σημεία δείχνουν τις ταχύτητες περιστροφής που περιμέναμε για αντικείμενα εντός του φωτεινού δίσκου του Γαλαξία. Φαίνεται ξεκάθαρα η απόκλιση που παρατηρείται, καθώς η ταχύτητα μεγαλώνει ενώ απομακρυνόμαστε από το κέντρο του Γαλαξία. Η διαφορά αυτή αποτελεί μια από τις ισχυρότερες ενδείξεις για την ύπαρξη σκοτεινής ύλης στον Γαλαξία, η οποία κάνει αισθητή την παρουσία της μέσω της βαρύτητας.


Η ανακάλυψη της Κοσμικής Ακτινοβολίας Υποβάθρου.
Κομβικό σημείο για την εξέλιξη της σύγχρονης κοσμολογίας αλλά και την κατανόηση της ύπαρξης σκοτεινής ύλης υπήρξε η ανακάλυψη της Κοσμικής Ακτινοβολίας Υποβάθρου και η πρόσφατη λεπτομερής χαρτογράφησή της από την αποστολή Planck του Ευρωπαικό Οργανισμό Διαστήματος (2013).

Η Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου (ΚΑΥ) είναι ένα αρχέγονο φως, που δημιουργήθηκε περίπου 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Από τότε, ταξιδεύει στο Σύμπαν μεταφέροντας πληροφορίες. Στα τηλεσκόπια φαίνεται ως ένα «ψυχρό» φως που έρχεται από όλες τις διευθύνσεις και η ενέργειά του αντιστοιχεί σε θερμοκρασία 2.7Κ.

Μελετώντας τα χαρακτηριστικά της ΚΑΥ, μπορούμε να αντλήσουμε πληροφορίες για τη σύσταση του σύμπαντος και για το πώς εξελίχτηκε μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Το πρώτο εντυπωσιακό δεδομένο από τη μελέτη της ΚΑΥ είναι η ομοιομορφία της. Παρατήρηση που μας οδηγεί στο συμπέρασμα πως η ύλη που δημιουργήθηκε αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη πρέπει να εξαπλώθηκε με ομοιόμορφο τρόπο.

Οι πρώτες διακυμάνσεις στην κατανομή της ΚΑΥ παρατηρήθηκαν από τη χαρτογράφηση αυτής της ακτινοβολίας, που έγινε το 1992 από τον δορυφόρο COBE (Cosmic Background Explorer) της NASA. Πρόκειται για την αρχαιότερη φωτογραφία του Σύμπαντος, που διαθέτουμε, καθώς είναι το πρώτο φως που ταξιδεύει ελεύθερο στο Σύμπαν. Τα δεδομένα έδειξαν ορισμένες διακυμάνσεις στην κατανομή της θερμοκρασίας της ΚΑΥ, που πιθανότατα δημιουργήθηκαν περίπου 400.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Οι διακυμάνσεις αυτές αντιστοιχούν σε θερμές και ψυχρές περιοχές του Σύμπαντος, που συνδέονται αντίστοιχα με περιοχές χαμηλής και υψηλής συγκέντρωσης ύλης. Η ανισοτροπία αυτή μελετήθηκε με ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια από μετέπειτα διαστημικές αποστολές, όπως ο WMAP (2001-10) και πιο πρόσφατα, το 2013, από τον δορυφόρο Planck της ESA, που μας προσέφερε έναν εξαιρετικά λεπτομερή χάρτη της ΚΥΑ, φανερώνοντας με μεγαλύτερη ακρίβεια τις διακυμάνσεις αυτής της ακτινοβολίας.

Εικόνα 2. Η κατανομή της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου από τον δορυφόρο WMAP (2005) και Planck (2013). Από τη σύγκριση των δυο εικόνων φαίνεται εύκολα και η διαφορά στον βαθμό λεπτομέρειεας.

Με βάση τη θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν και τις εξισώσεις του για την περιγραφή του χωρόχρονου και λαμβάνοντας υπόψη τις παρατηρούμενες ανωμαλίες της ΚΑΜ, o χρόνος των 13,7 δισεκατομμυρίων χρόνων, που πέρασε από τη Μεγάλη Έκρηξη, δεν θα ήταν αρκετός για να επιτρέψει τη δημιουργία μεγάλων δομών όπως οι γαλαξίες μας. Με πιο απλά λόγια, το ερώτημα είναι πως μπορεί κανείς να συμβιβάσει τη σχετικά ομοιογενή κατανομή ακτινοβολίας, που παρατηρεί στο Σύμπαν, με τη μεγάλη ανομοιογένεια που παρατηρείται στην κατανομή της ύλης η οποία συγκεντρώνεται σε αστέρια, γαλαξίες ή σμήνη Γαλαξιών.

Η δημιουργία τέτοιων δομών μπορεί να εξηγηθεί μόνο αν κανείς υποθέσει πως υπάρχει πολύ περισσότερη ύλη στο Σύμπαν σε σχέση με αυτήν που παρατηρούμε, η οποία δεν αλληλεπιδρά με την ακτινοβολία. Πρόκειται για ένα ακόμη στοιχείο - ίσως το κρισιμότερο - υπέρ της υπόθεσης της ύπαρξης της λεγόμενης σκοτεινής ύλης. Συγκεκριμένα, οι μετρήσεις αυτές δείχνουν πως το σύμπαν αποτελείται κατά 30% από ύλη. Από αυτό το ποσοστό, μόνο το 5% αντιστοιχεί στην ύλη που παρατηρούμε γύρω μας - το υπόλοιπο 25% είναι κάτι άλλο. Πρόσφατες μετρήσεις από τον δορυφόρο Planck δείχνουν πως η σκοτεινή ύλη αντιστοιχή στο 83% της συνολικής ύλης που περιέχεται στο Σύμπαν - είναι δηλαδή 4 φορές περισσότερη από την ορατή ύλη.

Μετά από δεκαετίες αστροφυσικών παρατηρήσεων υψηλής ακριβείας, είμαστε πλέον σίγουροι πως η πλειοψηφία της ύλης που σχηματίζει τους γαλαξίες, σμήνη γαλαξιών και τις μεγαλύτερες δομές ύλης, που παρατηρούμε στο Σύμπαν μας, είναι «σκοτεινό». Το συμπέρασμα για την ύπαρξή της προκύπτει από ακριβείς μετρήσεις της ταχύτητας περιστροφής γαλαξιών σε σμήνη, της λεγόμενης γαλακτικής καμπύλης περιστροφής, της μέτρησης της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου, της αφθονίας των ελαφρών στοιχείων και της χαρτογράφησης μεγάλων δομών στο Σύμπαν αλλά και της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου.

Σύγκρουση Γαλαξιών: Το σμήνος της σφαίρας

Το πιο πρόσφατο εύρημα, που φαίνεται να υποστηρίζει την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης, είναι η παρατήρηση δυο γαλαξιών (σε απόσταση 3.5 δις έτη φωτός από τη Γη) που διαπέρασαν ο ένας τον άλλο μετά από μια βίαιη σύγκρουση και τώρα απέχουν 2 εκ. έτη φωτός. Οι γαλαξίες αυτοί είναι γνωστοί ως 1Ε0657-56 ή το σμήνος της σφαίρας (Bullet Cluster) λόγω του βίαιου γεγονότος που προηγήθηκε.

Τα άστρα εντός των γαλαξιών φαίνονται να μένουν άθικτα, ενώ τα αέρια που καταλαμβάνουν τον μεγάλο χώρο σε έναν γαλαξία αλληλεπιδρούν πολύ έντονα. Το αποτέλεσμα της σύγκρουσης ήταν η απελευθέρωση ενός εξαιρετικά θερμού κύματος αερίων, που αποτελεί το 90% περίπου της φωτεινής τους μάζας, γεγονός που έγινε αντιληπτό από τ- μέτρηση της εκπομπής ακτίνων Χ.
Χαρτογραφήσεις του βαρυτικού πεδίου κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης δείχνουν πως η κατανομή της συνολικής μάζας του σμήνους είναι τελείως διαφορετική από την κατανομή της φωτεινής ύλης των δύο γαλαξιών..

Πιο συγκεκριμένα, το κέντρο της συνολικής μάζας του σμήνους - που βρίσκεται με τεχνικές στηριγμένες στη μέτρηση της καμπύλωσης του φωτός λόγω βαρυτικών πεδίων¹ - βρέθηκε να είναι μετατοπισμένο σε σχέση με το κέντρο μάζας της παρατηρήσιμης ύλης των δύο σμηνών, με παρατηρήσεις στο ορατό φάσμα και με ακτίνες Χ.
Το γεγονός αυτό μπορεί να εξηγηθεί μόνο αν κανείς υποθέσει την ύπαρξη σκοτεινής ύλης μεταξύ των γαλαξιών του Bullet Cluster, η οποία αλληλεπιδρά με διαφορετικό τρόπο από τη συνήθη ύλη.

Η παρατήρηση της σύγκρουσης των δυο γαλαξιών του Bullet Cluster συχνά αναφέρεται και ως η πιο καθοριστική απόδειξη υπέρ της ύπαρξης σκοτεινής ύλης απέναντι στις διάφορες θεωρίες τροποποιημένης βαρύτητας (MOND). Ωστόσο, μέχρι την παρατήρηση κάποιου σωματιδίου σκοτεινής ύλης, δεν μπορεί κανείς να αποκλείσει κανένα εναλλακτικό ενδεχόμενο.
Θα κλείσουμε παρουσιάζοντας έναν από τους πρώτους τρισδιάστατους χάρτες που απεικονίζουν την ύπαρξη σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν μας. Πρόκειται για έναν χάρτη που έγινε με βάση τα δεδομένα του COSMOS, μιας έρευνας που έγινε με το Hubble.

Καθώς η ύπαρξή της κερδίζει όλο και περισσότερο έδαφος, πληθαίνουν και οι διαφορετικές θεωρίες για τα υποψήφια σωματίδια σκοτεινής ύλης.

Πως όμως μπορούμε να παρατηρήσουμε τη σκοτεινή ύλη στο εργαστήριό μας; Ποια είναι τα υποψήφια σωματίδια από τα οποία μπορεί να αποτελείται; Τι έχουμε μάθει τόσο από τα πειράματα του LHC όσο και από άλλα πειράματα μέχρι τώρα;

Σε αυτά τα ερωτήματα θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε στο επόμενο σημείωμα ενώ ταυτόχρονα θα συζητήσουμε τη σημασία της σκοτεινής ύλης για τη σύγχρονη φυσική και τα επόμενα βήματα στον 21ο αιώνα.

---

¹ Το φαινόμενο του βαρυτικού φακού, αναφέρεται στο γεγονός πως μία μεγάλη συγκέντρωση μάζας συγκεντρώνει γύρω της ακτίνες φωτός, όπως ένας μεγεθυντικός φακός συγκεντρώνει τις ακτίνες του Ήλιου.


indeepanalysis.gr 

Ασυγκράτητο κοσμικό τέρας στο πρώιμο σύμπαν...

Η συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων ALMA αποκτά την πιο λεπτομερή απεικόνιση ενός μακρινού και εξαιρετικά ενεργού γαλαξία. 

Οι αστρονόμοι έχουν στη διάθεσή τους το πιο λεπτομερές ανατομικό διάγραμμα ενός τερατώδους σε μέγεθος γαλαξία ο οποίος βρίσκεται 12,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Χρησιμοποιώντας τη χιλιοστομετρική/υποχιλιοστομετρική συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων ALMA στην Ατακάμα της Χιλής [Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA)], η ομάδα αποκάλυψε ότι τα μοριακά νέφη στον γαλαξία αυτό είναι εξαιρετικά ασταθή, γεγονός που οδηγεί σε σχηματισμό αστεριών. Οι "γαλαξίες τέρατα" πιστεύεται ότι είναι οι πρόγονοι των τεράστιων ελλειπτικών γαλαξιών του σημερινού Σύμπαντος, επομένως τα ευρήματα αυτά προετοιμάζουν το δρόμο για να κατανοηθεί ο σχηματισμός και η εξέλιξη τέτοιων γαλαξιών.


"Ένα από τα καλύτερα σημεία των παρατηρήσεων της συστοιχίας ALMA είναι να δούμε τους μακρινούς γαλαξίες με μια άνευ προηγουμένου ευκρίνεια", λέει ο Ken-ichi Tadaki, μεταδιδακτορικός ερευνητής της Ιαπωνικής Εταιρείας Προώθησης της Επιστήμης και του Εθνικού Αστρονομικού Παρατηρητηρίου της Ιαπωνίας (Japan Society for the Promotion of Science and the National Astronomical Observatory of Japan), συγγραφέας της ερευνητικής εργασίας, research paper όπως λέγεται και στην αγγλική, η οποία δημοσιεύτηκε σήμερα στο περιοδικό Nature.

Καλλιτεχνική απεικόνιση του γαλαξία "τέρας" COSMOS-AzTEC-1. Ο γαλαξίας αυτός εντοπίζεται 12,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη, και μέσα του σχηματίζονται άστρα 1000 φορές πιο γρήγορα από τον Γαλαξία μας. Παρατηρήσεις με τη συστοιχία ΑLΜΑ αποκάλυψαν πυκνές συγκεντρώσεις αερίων στο γαλαξιακό δίσκο, και έντονο αστρικό σχηματισμό στις συγκεντρώσεις αυτές. 
Εικόνα: National Astronomical Observatory of Japan
Μεγαλύτερη ανάλυση: https://alma-telescope.jp/assets/uploads/2018/08/AzTEC-1_impressions-1.jpg

Οι γαλαξίες τέρατα ή αστρογόνοι γαλαξίες (starburst galaxies), δηλαδή γαλαξίες με εξαιρετικά έντονη αστρογένεση, δημιουργούν αστέρια με εκπληκτικό ρυθμό ο οποίος είναι 1000 φορές υψηλότερος από το σχηματισμό αστεριών στον Γαλαξία μας. Αλλά γιατί είναι τόσο δραστήριοι; Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, οι ερευνητές πρέπει να γνωρίζουν το περιβάλλον γύρω από αυτά τα αστρικά ...φυτώρια. Σχεδιάζοντας λεπτομερείς χάρτες μοριακών νεφών γίνεται ένα σημαντικό βήμα για την ανίχνευση ενός κοσμικού ...τέρατος.


Ο Tadaki και η ομάδα του στόχευαν έναν "χιμαιρικό" γαλαξία τον COSMOS-AzTEC-1. Αυτός ο γαλαξίας ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά με το τηλεσκόπιο James Clerk Maxwell στη Χαβάη και αργότερα με το Μεγάλο Χιλιοστομετρικό Τηλεσκόπιο (Large Millimeter Telescope-LMT) στο Μεξικό τα οποία ανακάλυψαν μια τεράστια ποσότητα αερίου μονοξειδίου του άνθρακα στον γαλαξία, και έτσι αποκαλύφθηκε η κρυμμένη, έντονη αστρογενετική του δραστηριότητα. Οι παρατηρήσεις με το LMT μέτρησαν επίσης την απόσταση της Γης από τον γαλαξία και διαπίστωσαν ότι είναι 12,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός [1].

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ο γαλαξίας...τέρας COSMOS-AzTEC-1 είναι πλούσιος σε συστατικά αστέρων, αλλά ήταν ακόμα δύσκολο να γίνει κατανοητή η φύση του κοσμικού αερίου στον γαλαξία αυτό. Η ομάδα χρησιμοποίησε την υψηλή ανάλυση και την υψηλή ευαισθησία της συστοιχίας ALMA για να παρατηρήσει αυτόν τον γαλαξία τέρας, και να αποκτήσει έναν λεπτομερή χάρτη της κατανομής και της κίνησης του αερίου. Χάρη στην πιο εκτεταμένη διαμόρφωση της κεραίας του ALMA των 16 χιλιομέτρων, αυτός είναι ο υψηλότερης ανάλυσης χάρτης μοριακού αερίου ενός μακρινού τερατώδους γαλαξία που έγινε ποτέ.


"Ανακαλύψαμε ότι υπάρχουν δύο ξεχωριστά μεγάλα νέφη αρκετά χιλιόμετρα μακριά από το κέντρο του", εξηγεί ο Tadaki. "Στους περισσότερους μακρινούς και εξαιρετικά αστρογενετικά ενεργούς αστρογόνους γαλαξίες (starburst galaxies), τα αστέρια σχηματίζονται πιο ενεργά στο κέντρο του. Έτσι είναι εκπληκτικό να βρούμε νέφη μακριά από το κέντρο. "

Ο γαλαξίας τέρας COSMOS-AzTEC-1 όπως παρατηρήθηκε με τη συστοιχία ALMA, η οποία αποκάλυψε την κατανομή του μοριακού αερίου (αριστερά) και των σωματιδίων κοσμικής σκόνης (δεξιά). Εκτός από το πυκνό νέφος που βρίσκεται στο γαλαξιακό κέντρο, η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε δύο πυκνά νέφη αρκετές χιλιάδες έτη φωτός μακριά από το γαλαξιακό κέντρο. Τα πυκνά αυτά νέφη είναι δυναμικά ασταθή και πιστεύεται ότι είναι περιοχές έντονης αστρογέννησης. 

(Κατεβάστε την εικόνα χωρίς κείμενο - https://alma-telescope.jp/assets/uploads/2018/08/ALMAmap.001.jpeg)
Εικόνα: COSMOS-AzTEC-1

Οι αστρονόμοι διερεύνησαν περαιτέρω τη φύση του αερίου στον COSMOS-AzTEC-1 και διαπίστωσαν ότι τα νέφη που υπάρχουν σε όλο τον γαλαξία είναι πολύ ασταθή, κάτι που είναι ασυνήθιστο. Σε μια κανονική κατάσταση, η εσωτερική βαρύτητα και η προς τα έξω πίεση είναι ισορροπημένα στα νέφη αυτά. Όταν η βαρύτητα ξεπεράσει την πίεση, το νέφος του αερίου καταρρέει και σχηματίζει αστέρια με πολύ γρήγορο ρυθμό. Στη συνέχεια, τα αστέρια και οι εκρήξεις υπερκαινοφανών, (ξέρετε τα σουπερνόβα) στο τέλος του αστρικού κύκλου ζωής εκτοξεύουν αέρια, τα οποία αυξάνουν την προς την προς τα έξω πίεση. Ως αποτέλεσμα, η βαρύτητα και η πίεση φτάνουν σε μια ισορροπημένη κατάσταση και η διαμόρφωση των αστεριών συνεχίζεται με μέτριο ρυθμό. Με αυτό τον τρόπο ο σχηματισμός αστεριών στους γαλαξίες θα λέγαμε ότι είναι είναι αυτορυθμιζόμενος. Όμως, στον COSMOS-AzTEC-1, η πίεση είναι πολύ ασθενέστερη από τη βαρύτητα και είναι δύσκολο να εξισορροπηθεί. Επομένως αυτός ο γαλαξίας δείχνει ότι σχηματισμός αστεριών που λαμβάνει χώρα έχει ...εκτροχιαστεί, μεταμορφώνοντας τον σε έναν ασυγκράτητο ...γαλαξία τέρας.


Η ομάδα εκτιμά ότι το αέριο στο COSMOS-AzTEC-1 θα καταναλωθεί εντελώς σε 100 εκατομμύρια χρόνια, το οποίο είναι 10 φορές ταχύτερο από ότι σε άλλους γαλαξίες σχηματισμού αστεριών.

Αλλά γιατί είναι τόσο ασταθές το αέριο στον COSMOS-AzTEC-1; Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμα μια οριστική απάντηση. Η συγχώνευση γαλαξιών είναι μια πιθανή αιτία. Η σύγκρουση γαλαξιών μπορεί να έχει μεταφέρει αποτελεσματικά το αέριο σε μια μικρή περιοχή με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί έντονος σχηματισμός άστρων.


"Αυτή τη στιγμή, δεν έχουμε αποδείξεις συγχώνευσης σε αυτόν τον γαλαξία. Παρατηρώντας άλλους παρόμοιους γαλαξίες με την συστοιχία ALMA, θέλουμε να αποκαλύψουμε τη σχέση που υπάρχει μεταξύ των γαλαξιακών συγχωνεύσεων και  των γαλαξιών που αποκαλούμε γαλαξίες τέρατα", συνοψίζει ο Tadaki.

Οι ομάδες για την εργασία και την έρευνα
Αυτά τα παρατηρησιακά αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν ως "Tadaki et al" (ΟTadaki και οι συνεργάτες του) με τον τίτλο " Το βαρυτικά ασταθές αέριο στον γαλαξιακό δίσκο ενός εξαιρετικά αστρογενετικά γαλαξία πριν από 12 δισεκατομμύρια χρόνια" (The gravitationally unstable gas disk of a starburst galaxy 12 billion years ago) στο περιοδικό Nature σήμερα 30 Αυγούστου του 2018. 


Τα μέλη της ερευνητικής ομάδας είναι:

Ken-ichi Tadaki (Japan Society for the Promotion of Science / National Astronomical Observatory of Japan), Daisuke Iono (National Astronomical Observatory of Japan / SOKENDAI), Min S. Yun (University of Massachusetts), Itziar Aretxaga (Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica), Bunyo Hatsukade (The University of Tokyo), David H. Hughes (Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica), So Ikarashi (University of Groningen), Takuma Izumi (National Astronomical Observatory of Japan), Ryohei Kawabe (National Astronomical Observatory of Japan), Kotaro Kohno (The University of Tokyo), Munju Lee (Nagoya University), Yuichi Matsuda (National Astronomical Observatory of Japan / SOKENDAI), Kohichiro Nakanishi (National Astronomical Observatory of Japan / SOKENDAI), Toshiki Saito (Max Planck Institute for Astronomy), Yoichi Tamura (Nagoya University), Junko Ueda (National Astronomical Observatory of Japan), Hideki Umehata (RIKEN), Grant W. Wilson (University of Massachusetts), Tomonari Michiyama (SOKENDAI), Misaki Ando (SOKENDAI), Patrick Kamieneski (University of Massachusetts)

Η έρευνα αυτή υποστηρίχθηκε από την JSPS KAKENHI (Αριθμός Δωρεάς 17J04449).

Η χιλιοστομετρική/υποχιλιοστομετρική συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων ALMA στην Ατακάμα της Χιλής [Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA)], μια διεθνής εγκατάσταση αστρονομίας, είναι μια συνεργασία του Ευρωπαϊκού Νότου Παρατηρητηρίου (European Southern Observatory - ESO), του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών των ΗΠΑ ( National Science Foundation - NSF) και των Εθνικών Ινστιτούτων Φυσικών Επιστημών (National Institutes of Natural Sciences - NINS) της Ιαπωνίας σε συνεργασία με τη Δημοκρατία της Χιλής. Η συστοιχία ALMA χρηματοδοτείται από το ESO εξ ονόματος των κρατών μελών της από την NSF σε συνεργασία με το Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας του Καναδά (National Research Council of Canada - NRC) και το Υπουργείο Επιστήμης και Τεχνολογίας (Ministry of Science and Technology - MOST) στην Ταϊβάν και από το NINS σε συνεργασία με την Academia Sinica (AS) στην Ταϊβάν και στο Κορεατικό Ινστιτούτο Αστρονομίας και Διαστήματος (Korea Astronomy and Space Science Institute  - KASI).


Η κατασκευή και οι δραστηριότητες της συστοιχίας ALMA διευθύνονται από το ESO για λογαριασμό των κρατών μελών της, από το Εθνικό Παρατηρητήριο Αστρονομίας Αστρονομίας (National Radio Astronomy Observatory - NRAO), το οποίο διαχειρίζεται η εταιρεία Associated Universities, Inc. (AUI), εξ ονόματος της Βόρειας Αμερικής. και από το Εθνικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Ιαπωνίας (National Astronomical Observatory of Japan - NAOJ) εξ ονόματος της Ανατολικής Ασίας. Το Κοινό Παρατηρητήριο ALMA (Joint ALMA Observatory - JAO) παρέχει την ενιαία ηγεσία και διαχείριση της κατασκευής, προμήθειας και λειτουργίας της συστοιχίας ALMA.

Παραπομπή
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

[1] Η μετρούμενη μετατόπιση προς το ερυθρό του COSMOS-AzTEC-1 είναι z = 4.3. Ένας υπολογισμός με βάση τις τελευταίες κοσμολογικές παραμέτρους που μετρήθηκαν με τη διαστημοσυσκευή Planck (H0 = 67,3 km / s / Mpc, Ωm = 0,315, Λ = 0,685: Planck 2013 Αποτελέσματα) αποδίδει την απόσταση σε 12,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Ανατρέξτε στην ενότητα "Εκφράζοντας την απόστασης στα απομακρυσμένα αντικείμενα" (Expressing the distance to remote objects) για περισσότερες λεπτομέρειες.
Ο σύνδεσμος σε κείμενο: https://www.nao.ac.jp/en/astro/glossary/expressing-distance.html

--------------------*--------------------

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

. Άρατος- Παρατηρησιακή Αστρονομία Σαλαμίνας

. Αστρονομία και Επιστήμη

. Αστροβραδιές Σαλαμίνας

Πηγή

https://alma-telescope.jp/en/news/press/aztecone-201808

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:

 https:/www.facebook.com/groups/174408446026959/

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. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy

Ένα συμπαντικό... Μπρέτσελ

• Δίδυμα αστέρια βρέφη μεγαλώνουν ανάμεσα σε ένα στροβιλιζόμενο δίκτυο αερίου και σκόνης

Οι αποστάσεις των αστεριών: Μια επίλυση μακροχρόνιων μυστηρίων για τις πρώτες παραλλάξεις στην αστρονομία

Το 1838, ο Friedrich Wilhelm Bessel κέρδισε την κούρσα για τη μέτρηση της πρώτης απόστασης σε ένα αστέρι διαφορετικό από τον Ήλιο μας μέσω της τριγωνομετρικής παράλλαξης - θέτοντας έτσι την πρώτη κλίμακα του Σύμπαντος.

Το τεράστιο βαρυτικό εργαστήριο φυσικής του Γαλαξία μας, επιβεβαιώνει τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Η υπερμεγέθης μαύρη τρύπα που καλύπτεται από ογκώδη νέφη σκόνης 26.000 έτη φωτός μακριά από τη Γη.

"Κατά τη διάρκεια της κοντινής διέλευσης μπορούσαμε να εντοπίσουμε ακόμη και το αμυδρό φως γύρω από τη μαύρη τρύπα στις περισσότερες εικόνες, οι οποίες μας επέτρεψαν να ακολουθήσουμε με ακρίβεια το αστέρι στην τροχιά του, όπου τελικά φθάσαμε στην ανίχνευση της βαρυτικής μετατόπισης στο ερυθρό, στο φάσμα του S2, "Δήλωσε ο Frank Eisenhauer με το Ινστιτούτο Μαξ Πλάνκ για την Εξωγήινη Φυσική (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics).


Καλυμμένη από παχιά νέφη κοσμικής σκόνης η οποία απορροφά φως, η πλησιέστερη στη Γη υπερμεγέθη μαύρη τρύπα βρίσκεται 26.000 έτη φωτός μακριά μας στο κέντρο του Γαλαξία. Αυτό το "βαρυτικό τέρας", το οποίο έχει μάζα τέσσερα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου, περιβάλλεται από μια μικρή ομάδα αστέρων τα οποία περιστρέφονται γύρω από αυτή με μεγάλη ταχύτητα. Αυτό το ακραίο περιβάλλον - το ισχυρότερο βαρυτικό πεδίο στον Γαλαξία μας - το καθιστά ιδανικό μέρος για να εξερευνηθεί η βαρυτική φυσική, και ιδιαίτερα για να ελέγξουμε, να τεστάρουμε κατά το κοινό, τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Νέες παρατηρήσεις υπέρυθρης ακτινοβολίας από τα εξαιρετικά ευαίσθητα όργανα GRAVITY, SINFONI και NACO στο πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο (VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO), επέτρεψαν τώρα στους αστρονόμους να ακολουθήσουν ένα από αυτά τα αστέρια, το S2, καθώς πέρασε πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα η οποία βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία, τον Μάιο του 2018. Στο πιο κοντινό σημείο που βρέθηκε ο αστέρας αυτός ήταν σε απόσταση μικρότερη από 20 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη μαύρη τρύπα, και η ταχύτητά του ξεπέρασε τα 25 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα - σχεδόν το 3% της ταχύτητας του φωτός.

Η προσομοίωση αυτή δείχνει τις τροχιές των αστεριών τα οποία διέρχονται πολύ κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Ένα από αυτά τα αστέρια, που ονομάζεται S2, περιφέρεται γύρω από τον μικρό μας "Γαργαντούα¨" κάθε 16 χρόνια, και πέρασε πολύ κοντά του τον Μάιο του 2018. Πρόκειται για ένα τέλειο εργαστήριο για τη δοκιμή της βαρυτικής φυσικής, και συγκεκριμένα της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Εικόνα:ESO / L. Calçada / spaceengine.org

Ο αστέρας S2 περιφέρεται γύρω από τη μαύρη τρύπα κάθε 16 χρόνια με μια πολύ έκκεντρη τροχιά, η οποία τον τοποθετεί σε μια απόσταση είκοσι δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων - 120 φορές την απόσταση Γης- Ήλιου, ή περίπου τέσσερις φορές την απόσταση από τον Ήλιο στον πλανήτη Ποσειδώνα - στην πλησιέστερη προσέγγισή της προς στη μαύρη τρύπα. Αυτή η απόσταση αντιστοιχεί περίπου σε 1500 φορές την ακτίνα Σβάρτσιλντ της ίδιας της μαύρης τρύπας.

Η ομάδα συνέκρινε τις μετρήσεις θέσης και ταχύτητας από τα όργανα GRAVITY και SINFONI αντίστοιχα, μαζί με προηγούμενες παρατηρήσεις του αστέρα S2 χρησιμοποιώντας άλλα όργανα, με τις προβλέψεις της Νευτώνιας βαρύτητας, της γενικής σχετικότητας και άλλων θεωριών βαρύτητας. Τα νέα αποτελέσματα δεν συμφωνούν με τις προβλέψεις του Νεύτωνα, αλλά βρίσκονται να συμφωνούν εξαιρετικά με τις προβλέψεις της γενικής σχετικότητας.

Αυτές οι εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις έγιναν από μια διεθνή ομάδα με επικεφαλής τον Reinhard Genzel του Ινστιτούτου Μαξ Πλάνκ για την Εξωγήινη Φυσική (MPE) στο Garching της Γερμανίας σε συνεργασία με επιστήμονες από όλο τον κόσμο, στο Παρατηρητήριο του Παρισιού, το Université Grenoble Alpes, CNRS, το Ινστιτούτο Αστρονομίας του Max Planck, το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας, το πορτογαλικό κέντρο CENTRO de Astrofica e Gravitação και το ESO. Οι παρατηρήσεις αυτές είναι το αποκορύφωμα μιας σειράς παρατηρήσεων μεγάλης ακρίβειας διάρκειας 26 ετών του γαλαξιακού μας κέντρου με τη χρήση επιστημονικών οργάνων του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO).

"Αυτή είναι η δεύτερη φορά που παρατηρήσαμε το κοντινό πέρασμα του αστέρα S2 γύρω από τη μαύρη τρύπα στο γαλαξιακό μας κέντρο. Αλλά αυτή τη φορά, χάρη σε πολύ βελτιωμένα όργανα, ήμασταν σε θέση να παρατηρήσουμε το αστέρι με άνευ προηγουμένου ανάλυση", εξηγεί ο Genzel. "Έχουμε προετοιμαστεί έντονα για αυτό το γεγονός εδώ και αρκετά χρόνια, καθώς θέλαμε να αξιοποιήσουμε στο έπακρο αυτή τη μοναδική ευκαιρία να παρατηρήσουμε γενικά σχετικιστικά αποτελέσματα".

Οι νέες μετρήσεις αποκαλύπτουν σαφώς ένα φαινόμενο που ονομάζεται "βαρυτική μετατόπιση στο ερυθρό". Το φως από το αστέρι "τεντώνεται" προς μεγαλύτερα μήκη κύματος από το πολύ ισχυρό βαρυτικό πεδίο της μαύρης τρύπας. Και η αλλαγή στο μήκος κύματος του φωτός από τον αστέρα S2 συμφωνεί ακριβώς με εκείνη που προβλέπεται από τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν. Είναι η πρώτη φορά που αυτή η απόκλιση από τις προβλέψεις της απλούστερης Νευτώνειας θεωρία της βαρύτητας έχει παρατηρηθεί στην κίνηση ενός αστέρα γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.

Η ομάδα χρησιμοποίησε το όργανο SINFONI για να μετρήσει την ταχύτητα του αστέρα S2 προς και από τη Γη, και το όργανο GRAVITY στο συμβολόμετρο του VLT (Interferometer - VLTI) για να πετύχει εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις της μεταβαλλόμενης θέσης του αστέρα S2, έτσι ώστε να καθορίσει το σχήμα της τροχιάς του. Το όργανο GRAVITY δημιουργεί τόσο καθαρές εικόνες που μπορεί να αποκαλύψει την κίνηση του αστέρα από νύχτα σε νύχτα, καθώς εκείνο περνάει κοντά στη μαύρη τρύπα - 26 000 έτη φωτός από τη Γη.


"Οι πρώτες παρατηρήσεις του αστέρα S2 με το όργανο GRAVITY, πριν από περίπου δύο χρόνια, έδειξαν ήδη ότι θα έχουμε το ιδανικό εργαστήριο μαύρης τρύπας", προσθέτει ο Frank Eisenhauer (MPE), κύριος ερευνητής του οργάνου GRAVITY και του φασματογράφου SINFONI.

Περισσότερο από εκατό χρόνια μετά την δημοσίευση της εργασίας του που εξηγεί τις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας, ο Αϊνστάιν αποδείχθηκε σωστός για άλλη μια φορά - σε ένα πολύ πιο ...ακραίο εργαστήριο από όσο θα μπορούσε να φανταστεί!

Ο Françoise Delplancke, επικεφαλής του Τμήματος Μηχανικών Συστήματος του ESO, εξηγεί τη σημασία των παρατηρήσεων: "Εδώ στο ηλιακό σύστημα μπορούμε να δοκιμάσουμε μόνο τους νόμους της φυσικής, και κάτω από ορισμένες συνθήκες. Επομένως, είναι πολύ σημαντικό στην Αστρονομία να ελέγξει επίσης ότι οι νόμοι αυτοί εξακολουθούν να ισχύουν όταν τα βαρυτικά πεδία είναι πολύ ισχυρότερα. "


Οι συνεχείς παρατηρήσεις αναμένεται να αποκαλύψουν πολύ σύντομα μια σχετικιστική επίδραση - μια μικρή περιστροφή της τροχιάς του αστέρα, γνωστή ως μετάπτωση "Μετάπτωση Σβάρτσιλντ" (Schwarzschild precession) - καθώς ο αστέρας S2 κινείται μακριά από τη μαύρη τρύπα.

Ο Xavier Barcons, Γενικός Διευθυντής του ESO, καταλήγει στο συμπέρασμα: "Το ESO συνεργάστηκε με τον Reinhard Genzel, την ομάδα και τους συνεργάτες του στα κράτη μέλη του ESO για πάνω από ένα τέταρτο του αιώνα. Ήταν μια τεράστια πρόκληση στο να αναπτυχθούν τα μοναδικά εκείνα, ισχυρά εργαλεία που απαιτούνται για να γίνουν αυτές οι πολύ ευαίσθητες μετρήσεις, και να αναπτυχθούν στο VLT στο Παρανάλ. Η ανακάλυψη που ανακοινώθηκε σήμερα είναι ενα πολύ συναρπαστικό αποτέλεσμα μιας αξιοσημείωτης συνεργασίας. "


Το όργανο GRAVITY αναπτύχθηκε από μια συνεργασία που περιλαμβάνει το Ινστιτούτο Μαξ Πλάνκ για την Εξωγήινη Φυσική (Γερμανία), το LESIA του Παρατηρητηρίου των Παρισίων-PSL / CNRS / Sorbonne Université / Univ. Το Diderot του Παρισιού, και το IPAG του Πανεπιστημίου Grenoble Alpes / CNRS (Γαλλία), το Ινστιτούτο Αστρονομίας του Mάξ (Γερμανία), το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας (Γερμανία), το Centra de Astrofisica e Gravitação (Πορτογαλία) και το ESO.

Η εικόνα στη κορυφή της σελίδας: Καλλιτεχνική άποψη του ESO, η οποία απεικονίζει τη διαδρομή του αστέρα S2 καθώς εκείνος περνά πολύ κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία. Καθώς πλησιάζει στη μαύρη τρύπα, το πολύ ισχυρό βαρυτικό πεδίο αναγκάζει το χρώμα του αστέρα να μετατοπιστεί ελαφρώς προς το ερυθρό, ενα αποτέλεσμα που παρουσιάζεται λόγω γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Το χρωματικό αποτέλεσμα, καθώς και το μέγεθος των αντικειμένων έχουν υπερβληθεί για λόγους σαφήνειας. ESO / M. Kornmesser

--------------------*--------------------

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

. Άρατος- Παρατηρησιακή Αστρονομία Σαλαμίνας

. Αστρονομία και Επιστήμη

. Αστροβραδιές Σαλαμίνας

Πηγή

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:

 https:/www.facebook.com/groups/174408446026959/

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. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy