Οι πρώτες ενδείξεις για τη σκοτεινή ύλη; Cosmic footprint discovered may be first evidence of dark matter

The flux of high-energy particles near Earth (cosmic rays) can come from many sources. “Primary” particles (green) come from the original cosmic-ray source (typically, a supernova remnant). “Secondaries” (yellow) come from these particles colliding with interstellar gas and producing pions and muons, which decay into electrons and positrons. A third, interesting possibility is that electrons and positrons (purple) are created by the annihilation of dark matter particles, denoted by χ˜ in the figure, in the Milky Way and its halo. Note that for illustrative purposes the background image used here is of Andromeda, a typical spiral galaxy, roughly similar to ours. Image: GALEX, JPL-Caltech, NASA; Drawing: APS/Alan Stonebraker

Οι πρώτες σαφείς ενδείξεις – αλλά όχι απτές αποδείξεις – για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης, της υποθετικής αλλά ως τώρα αόρατης μορφής ύλης που φαίνεται να αντιστοιχεί στο μεγαλύτερο μέρος της μάζας του Σύμπαντος, παρουσιάστηκαν από διεθνή ομάδα επιστημόνων.

The AMS - a kind of particle accelerator and nicknamed the 'space LHC' in reference to the Large Hadron Collider here on Earth. The first results from the instrument have found a 'glimpse' of what could be dark matter, the building blocks of the universe.

Τα στοιχεία έρχονται από το Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο (Alpha Magnetic Spectrometer – AMS), το «σούπερ» όργανο που έχει εγκατασταθεί στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό με αποστολή την ανίχνευση της κοσμικής ακτινοβολίας για τον εντοπισμό «εξωτικών» μορφών ύλης.

Πολυαναμενόμενα αποτελέσματα

Η σκοτεινή ύλη υπολογίζεται ότι αντιστοιχεί στο 86% της μάζας του Σύμπαντος, ως τώρα όμως παραμένει ασύλληπτη από τους επιστήμονες.

Όπως είχε προαναγγελθεί τον περασμένο Φεβρουάριο, τα πρώτα και πολυαναμενόμενα αποτελέσματα του AMS – το οποίο έχει αποκτήσει επίσης το παρατσούκλι «ο LHC του Διαστήματος» – ανακοινώθηκαν τελικά από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικών Ερευνών (CERN) στη Γενεύη.

Η σχετική μελέτη, η οποία θα δημοσιευθεί στην επιθεώρηση  «Physical Review Letters», αναφέρει ότι το φασματόμετρο ανίχνευσε στην κοσμική ακτινοβολία εκατομμύρια ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια (τα αντισωμάτια των ηλεκτρονίων) σε μια αναλογία ύλης-αντιύλης η οποία φαίνεται να προκύπτει από τη σύγκρουση – ή εξουδετέρωση – των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης, υποδηλώνοντας για πρώτη φορά την ύπαρξή της.

O Samuel Ting παρουσιάζει στο CERN τα πρόσφατα αποτελέσματα του AMS (Alpha Magnetic Sectrometer).

«Πρόκειται για μια ένδειξη, αλλά σε καμία περίπτωση δεν πρόκειται για απόδειξη» τόνισε ο νομπελίστας φυσικός Σάμιουελ Τινγκ, «πατέρας» του AMS και εκπρόσωπος του πειράματος, ο οποίος έκανε τη σχετική ανακοίνωση σε σεμινάριο που πραγματοποιήθηκε στην έδρα του CERN. Αν και τίποτε ως τώρα δεν είναι απολύτως βέβαιο, η ανακάλυψη θεωρείται σημαντική καθώς, σε περίπτωση που επιβεβαιωθεί, θα αποτελεί την πρώτη «ματιά» των επιστημόνων σε αυτή την ως τώρα ασύλληπτη μορφή ύλης.

Η μεγαλύτερη καταγραφή

Inside the Alpha Magnetic Spectrometer, also designated AMS-02. It is a particle physics experiment module that is mounted on the International Space Station. It is designed to search for various types of unusual matter by measuring cosmic rays.

Σύμφωνα με τη θεωρία, αν η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη υπάρχει, τα σωματίδιά της συγκρούονται μεταξύ τους καθώς συναντιούνται στο Διάστημα και αλληλοεξουδετερώνονται. Αν αυτό ισχύει, τότε θα πρέπει να διασπώνται σε ίσο αριθμό ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων, γεγονός το οποίο θα πρέπει να οδηγεί σε αύξηση του συνολικού αριθμού των ποζιτρονίων της κοσμικής ακτινοβολίας σε σχέση με τα ηλεκτρόνια.

Η αναλογία ποζιτρονίων που καταγράφηκε από το AMS βρίσκεται σύμφωνα με τους ερευνητές σε απόλυτη συμφωνία με τη θεωρία για την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης.

Τα αποτελέσματα που ανακοινώθηκαν βασίζονται στην καταγραφή από το AMS περίπου 25 δισ. «γεγονότων» μέσα σε ενάμιση χρόνο, εκ των οποίων τα 6,8 εκατομμύρια αντιστοιχούν σε ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνονται 400.000 ποζιτρόνια με ενέργειες από 0,5 ως 350 γιγαηλεκτρονιοβόλτ (GeV) – ο μεγαλύτερος αριθμός σωματιδίων αντιύλης που έχει καταγραφεί ποτέ στο Διάστημα.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η αναλογία ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων αυξάνεται ελαφρά στις ενέργειες από 10-250 GeV, ενώ η αύξηση αυτή μειώνεται κατά μια τάξη μεγέθους στις ενέργειες επάνω από 20-250 GeV. Παράλληλα δεν παρατήρησαν κάποια σημαντική μεταβολή με τον χρόνο ενώ είδαν ότι τα σωματίδια δεν φαίνονται να έρχονται από μια συγκεκριμένη κατεύθυνση (όπως θα συνέβαινε αν προέρχονταν από μια μεμονωμένη πηγή, όπως π.χ. κάποιο πάλσαρ).

Σύγκριση των αποτελεσμάτων του AMS με προηγούμενα πειράματα. Μπορεί να μην αποδεικνύεται  κάτι συνταρακτικό (ύπαρξη σκοτεινής ύλης), όμως το πιο σημαντικό πράγμα που μάθαμε σήμερα είναι ότι το AMS λειτουργεί πολύ καλά και ότι ξεπερνά σε ακρίβεια όλα τα προηγούμενα πειράματα. This chart compares the results from AMS on positron emissions with results from other experiments. AMS measurements at different energy levels are represented by the red dots with error bars.

Όλα τα παραπάνω στοιχεία υποδηλώνουν, όπως τονίζουν οι επιστήμονες, ότι τα ποζιτρόνια που καταγράφηκαν προέρχονται από την εξουδετέρωση της σκοτεινής ύλης. Οι ενδείξεις ωστόσο δεν είναι ακόμη αρκετά σαφείς ώστε να επιτρέπουν να αποκλειστούν άλλες ερμηνείες. Για κάτι τέτοιο θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτες, οι ειδικοί όμως είναι αισιόδοξοι ότι σύντομα θα υπάρξουν κάποιες απαντήσεις.

«Με την ακριβέστερη μέτρηση ροής ποζιτρονίων στην κοσμική ακτινοβολία που έχει γίνει ως σήμερα, τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ξεκάθαρα την ισχύ και τις ικανότητες του ανιχνευτή του AMS» υπογράμμισε ο κ. Τινγκ. «Στους επόμενους μήνες το AMS θα μπορέσει να μας δώσει οριστικές απαντήσεις για το αν αυτά τα ποζιτρόνια αποτελούν σήμα της σκοτεινής ύλης ή αν προέρχονται από κάποια άλλη πηγή».

Το δόγμα του σοκ, The Shock Doctrine

Το δόγμα του σοκ είναι ένα ντοκιμαντέρ που μας βοηθά να καταλάβουμε το παρόν, καθώς αποτελεί μια από τις πιο ολοκληρωμένες αναλύσεις της συγκαλυμμένης ιστορίας της εποχής μας. Μια συναρπαστική περιγραφή  της νέας παγκόσμιας τάξης, που βρίσκεται σε κατάσταση αμόκ...

Η ανάλυση του καπιταλισμού της καταστροφής επιχειρείται από την Καναδή συγγραφέα Ναόμι Κλάιν με τέλεια  διυλισμένη οργή, που διοχετεύεται μέσα από αδιάσειστα δεδομένα. Σε αυτή την πρωτοποριακή εξιστόρηση των πεπραγμένων της πλέον κυρίαρχης ιδεολογίας της εποχής μας, της οικονομικής επανάστασης των  «ελεύθερων αγορών» του Αμερικανού οικονομολόγου Μίλτον Φρίντμαν, η Ναόμι Κλάιν αμφισβητεί το  διαδεδομένο μύθο ότι η παγκόσμια νίκη του νεοφιλελεύθερου κινήματος υπήρξε ειρηνική.

Καταδεικνύει ότι, από τη Χιλή του 1973 μέχρι το σημερινό Ιράκ, ο Φρίντμαν και οι υποστηρικτές του εκμεταλλεύτηκαν επανειλημμένα τη βία και μια σειρά από τρομακτικά σοκ για να επιβάλουν τις ακραίες  πολιτικές τους. Αποκαλύπτει την εντυπωσιακή ομοιότητα ανάμεσα στις ανακριτικές τεχνικές της CIA και στις  εκβιαστικές τεχνικές της Παγκόσμιας Τράπεζας και του ΔΝΤ, στην προσπάθειά τους να επιβάλουν τον  καπιταλισμό της καταστροφής σε ολόκληρο τον κόσμο.

A documentary adaptation Naomi Klein’s 2007 book, The Shock Doctrine. An investigation of disaster capitalism, based on Naomi Klein’s proposition that neo-liberal capitalism feeds on natural disasters, war and terror to establish its dominance.

Based on breakthrough historical research and four years of on-the-ground reporting in disaster zones, The Shock Doctrine vividly shows how disaster capitalism – the rapid-fire corporate re-engineering of societies still reeling from shock – did not begin with September 11, 2001.

The films traces its origins back fifty years, to the University of Chicago under Milton Friedman, which produced many of the leading neo-conservative and neo-liberal thinkers whose influence is still profound in Washington today.

New, surprising connections are drawn between economic policy, shock and awe warfare and covert CIA-funded experiments in electroshock and sensory deprivation in the 1950s, research that helped write the torture manuals used today in Guantanamo Bay.

The Shock Doctrine follows the application of these ideas through our contemporary history, showing in riveting detail how well-known events of the recent past have been deliberate, active theatres for the shock doctrine, among them: Pinochet’s coup in Chile in 1973, the Falklands War in 1982, the Tiananmen Square Massacre in 1989, the collapse of the Soviet Union in 1991, the Asian Financial crisis in 1997 and Hurricane Mitch in 1998.

Τα θαύματα του Ασκληπιού. The miracles of Asclepius

Marble relief of Asclepius and his daughter Hygieia. From Therme, Greece, end of the 5th century BC.

Ο Ασκληπιός ήταν σημαντικός θεός και λατρευόταν σε πολλά ιερά του αρχαίου κόσμου. Τα διασημότερα ήταν αυτό της Επιδαύρου, των Αθηνών, της Τρίκκης, της Κω και της Περγάμου.

Ρωμαϊκό Άγαλμα του Ασκληπιού, Αρχαιολογικό Μουσείο Επιδαύρου. Statue of Asclepios of the Este type. Pentelic marble, Roman copy of ca. 160 AD after a 4th-century BC original. From the temple of Asclepios at Epidaurus. National Archaeological Museum in Athens.

Ο θεός έκανε θαύματα. Γι' αυτό και το ιερό του είχε πανελλήνια απήχηση. Χιλιάδες ασθενείς συνέρρεαν στην Επίδαυρο όχι για να δουν μια παράσταση, όπως κάνουμε εμείς σήμερα, αλλά για να βρουν την υγειά τους.

Κάθε ασθενής που ταξίδευε μερόνυχτα για να φτάσει στο Ασκληπιείο της Επιδαύρου και να γίνει καλά με θεία συνέργεια, περνούσε από διάφορα στάδια προετοιμασίας.

Votive relief for the cure of a bad leg, inscription. Found in 1828 in the same sanctuary in Milos, Ægean Sea, as the head BM Sculpture 550. Ex-voto consacré à Asclépios pour la guérison d'une jambe, vers 100–200 ap. J.-C., British Museum.

Στην ετοιμασία βοηθούσε, με την αυθυποβολή που προκαλούσε, και η ανάγνωση των πολυπληθών θαυμάτων του θεού τα οποία ήταν γραμμένα πάνω σε μεγάλες στήλες μέσα στο Άβατο. 

Έτσι γνωρίζουμε ότι η Ιθμονίκη από την Πελλήνη κοιμήθηκε στο ιερό του Ασκληπιού ζητώντας από τον θεό να μείνει έγκυος, πράγμα που έγινε. «Όταν ήταν έτοιμος ο ασθενής, αφού έκανε μια νυχτερινή θυσία, κατέβαινε στο ισόγειο -ουσιαστικά υπόγειο- του Αβάτου και κοιμόταν καταγής, πάνω στο δέρμα του ζώου που θυσίασε αποβραδίς. Στο όνειρό του τον επισκεπτόταν ο θεός και είτε τον γιάτρευε με τα χέρια του είτε του έδινε κάποιο φάρμακο, ή απλά του έλεγε τι πρέπει να κάνει για να γίνει καλά. Άλλοτε πάλι το ρόλο του τον αναλάμβανε ένα ιερό του ζώο, συνήθως το φίδι», είπε ο καθηγητής Βασίλειος Λαμπρινουδάκης μιλώντας στο Μέγαρο Μουσικής με θέμα «Επίδαυρος, τόπος φροντίδας σώματος και ψυχής».

Η επιγραφή του Μάρκου Ιουλίου Απελλή, που δημοσιεύτηκε το 1883 και χρονολογείται το 2ο αι. μ.Χ. (Αρχαιολογικό Μουσείο Επιδαύρου) Το κείμενο λέει τα εξής:

“Όταν ήταν ιερέας ο Πόπλιος Αίλιος Αντίοχος, εγώ ο Μάρκος Ιούλιος Απελλάς, από την Ιδριάδα κοντά στα Μύλασα, προσκλήθηκα από το θεό, διότι πολύ συχνά έπεφτα άρρωστος και υπέφερα από δυσπεψίες. Μάλιστα κατά την διάρκεια του ταξιδιού με το πλοίο, στην Αίγινα, μου έδωσε την οδηγία να μην εξοργίζομαι πολύ. Και όταν έφτασα στο ιερό μου έδωσε την οδηγία επί δύο μέρες να έχω το κεφάλι μου καλυμμένο γιατί τις μέρες αυτές έβρεχε. Μου είπε να τρώω τυρί και ψωμί και σέλινο με μαρούλι, να λούζομαι μόνος μου, να τρέχω, να γυμνάζομαι, να παίρνω λεμονόκουπες και να τις μουσκεύω σε νερό, να τρίβομαι στον τοίχο του βαλανείου κοντά στις «ακοές» (*σημείο του ιερού όπου θα ακούγονταν απόκοσμες φωνές), να κάνω περίπατο στην άνω στοά, να κάνω ασκήσεις αιώρησης, να πασαλείβομαι με λάσπη, να περπατάω ξυπόλητος, πριν μπω στο θερμό λουτρό του βαλανείου να περιχύνομαι με κρασί, μόνος μου να κάνω λουτρό και να δίνω μια Αττική δραχμή στον λουτράρη, να θυσιάσω από κοινού στον Ασκληπιό, την Ηπιόνη και τις Ελευσίνιες θεές, να τρώω γάλα με μέλι. Και μια μέρα που ήπια μόνο γάλα, μου είπε «βάλε και μέλι στο γάλα για να μπορέσει να διαπεράσει». Κι όταν προσευχήθηκα στο θεό πιο γρήγορα να με γιατρέψει, είδα λέει ότι περπατούσα έξω από το άβατο κατά τις «ακοές» αλειμμένος με σινάπι και αλάτι και με οδηγούσε ένα αγοράκι που κρατούσε θυμιατήριο που κάπνιζε και ο ιερέας μου είπε «έχεις θεραπευθεί, αλλά πρέπει να πληρώσεις την αμοιβή του γιατρού». Και έκανα πράγματι αυτά που είδα, και όταν αλείφτηκα με το υγρό σινάπι και το αλάτι με έπιασε πόνος, όταν όμως πλύθηκα μου πέρασε. Αυτά όλα μέσα σε εννέα μέρες από τότε που ήρθα. Ο θεός με άγγιξε στο δεξιό μου χέρι και στο στήθος και την επόμενη μέρα καθώς έκανα θυσία η φλόγα αναπήδησε και μου έκαψε το χέρι και έβγαλα φλύκταινες. Όμως μετά από λίγο το χέρι μου γιατρεύτηκε. Καθώς επέμεινα, μου είπε για τον πονοκέφαλο να παίρνω άνηθο με λάδι. Δεν με πονούσε συνήθως το κεφάλι, αλλά επειδή είχα μελετήσει φιλολογικά έπαθα πλήρωση του εγκεφάλου. Χρησιμοποιώντας το λάδι απαλλάχτηκα από την κεφαλαλγία. Μου είπε επίσης να κάνω γαργάρες με κρύο νερό για τη σταφυλή μου –γιατί και γι'αυτό παρακάλεσα το Θεό- και το ίδιο για τις αμυγδαλές μου. Μου έδωσε τέλος την οδηγία να τα καταγράψω όλα αυτά. Αναχώρησα γεμάτος ευγνωμοσύνη και κερδίζοντας την υγεία μου.”

Έργο περίπου σύγχρονο με την επίσκεψη του Απελλά στην Επίδαυρο, εύρημα του 2011 από τις ανασκαφές στο μικρό θέατρο της αρχαίας Επιδαύρου. Μαρμάρινο άγαλμα του Ερμή, αντίγραφο του 2ου αι. μ.Χ. πρωτότυπου έργου του Πολύκλειτου (4ος αι. π.Χ.). Βρέθηκε εντοιχισμένο σε νεώτερο οικοδόμημα του 4ου αι. μ.Χ.

Αλλά ο θεραπευτής Ασκληπιός δεν εμφανίστηκε στην Επίδαυρο ξαφνικά. Υπήρχε στον ίδιο τόπο «πανάρχαιη λατρεία ηρωικών προγόνων, που με τον καιρό περιβλήθηκαν θεία δύναμη, έτσι ώστε στις αρχές της 1ης π.Χ. χιλιετίας να δώσουν τη θέση τους σε έναν Απόλλωνα προστάτη της περιοχής, τον Απόλλωνα του Μάλου, Απόλλωνα Μαλεάτα», ανέφερε ο κ. Λαμπρινουδάκης που διευθύνει από το 1974 τις ανασκαφές της Αρχαιολογικής Εταιρείας στο ιερό του Απόλλωνα Μαλεάτα και από το 1984 όλα τα έργα της Επιτροπής Συντήρησης Μνημείων Επιδαύρου του υπουργείου Πολιτισμού. Τα ευρήματα στο ιερό του αρχαιότερου γιατρού της Επιδαύρου, του Απόλλωνα Μαλεάτα, που είναι λίθινα ρυτά (αγγεία για χοές), ξίφη, διπλοί πελέκεις, σφραγιδόλιθοι και πλήθος ειδωλίων, στάχτες στο βωμό γεμάτες από κόκαλα ζώων και πλήθος σπασμένων αγγείων πόσης και άλλων αφιερωμάτων, φανερώνουν τη λατρευτική χρήση του χώρου.

Στοά του Αβάτου, Ασκληπιείο Επιδαύρου, 4ος αι. π.Χ. Στο οικοδόμημα αυτό γινόταν η εγκοίμηση των ασθενών και μέσω αυτής η επικοινωνία με το θεό που εξασφάλιζε την ίαση. 

Η παράδοση αυτή πρόσφερε πλούσια εμπειρία, δημιουργώντας πραγματική ιατρική γνώση. «Και μολονότι η Επίδαυρος έμεινε ως το τέλος προσανατολισμένη στο θείο γιατρό, από το 2ο π.Χ. αιώνα γνωρίζουμε οικογένειες γιατρών στην Επίδαυρο που ασκούσαν ιατρική έξω από το ιερό. Στην αρχή του δρόμου από την πόλη της Επιδαύρου προς το ιερό ανασκάφηκε τάφος μιας οικογένειας γιατρών. Διατηρήθηκε άθικτος ο θάλαμός του, με τρεις σαρκοφάγους μέσα, με τους νεκρούς και τα ιατρικά εργαλεία τους».

Άποψη του θεάτρου της Επιδαύρου. View of Epidavros theatre.

Όσο για το ρόλο του θεάτρου της αρχαίας Επιδαύρου, δεν ήταν ασφαλώς ο σημερινός. Το θέατρο δημιουργήθηκε για να φιλοξενεί τελετές και λατρευτικά δρώμενα, μουσικούς, ωδικούς και δραματικούς αγώνες, που αποτελούσαν τμήμα της λατρείας και εργαλείο της καλλιέργειας του νου και της ψυχής. Εξάλλου, τέτοιες μορφές λατρείας και ψυχικής ανάτασης είχαν αναπτυχθεί στο Ασκληπιείο πολύ πριν από την κατασκευή του θεάτρου, όπως μαρτυρεί και η αναφορά του Πλάτωνα, που λέει ότι τον 5ο ήδη π.Χ. αιώνα τελούνταν αγώνες ραψωδών και μουσικών.

Ο κομήτης και ο γαλαξίας της Ανδρομέδας, Comet PANSTARRS and the Andromeda Galaxy

Ο κομήτης PANSTARRS διέρχεται μπροστά από τον γαλαξία της Ανδρομέδας (Μ31) και φαίνεται να έχουν το ίδιο μέγεθος! Μπορεί ο κομήτης PANSTARRS να είναι αυτή τη στιγμή το μεγαλύτερο αντικείμενο του ηλιακού μας συστήματος – με μια ουρά της οποίας το μήκος είναι 15 φορές η διάμετρος του Ήλιου – , όμως εξακολουθεί να είναι περίπου 70 δισεκατομμύρια φορές μικρότερος από τον γαλαξία της Ανδρομέδας.

Currently, comet PANSTARRS is passing nearly in front of the galaxy Andromeda. Coincidentally, both comet and galaxy appear now to be just about the same angular size. In physical size, even though Comet PANSTARRS is currently the largest object in the Solar System with a tail spanning about 15 times the diameter of the Sun, it is still about 70 billion times smaller than the Andromeda galaxy (M31). The above image was taken a few days ago near Syktyvkar, Russia. As C/2011 L4 (PANSTARRS) on the lower left recedes from the Sun and dims, it is returning to the northerly direction whence it came. When the comet will return is currently unknown, although humans may have merged with computers by then. Image Credit & Copyright: Pavel Smilyk

Οι σπείρες των γαλαξιών είναι... Χαιλάντερ, New insights on how spiral galaxies get their arms

Powerful new computer simulations are allowing astronomers to understand how spiral arms in galaxies form and survive. These simulations suggest that the arms arise as a result of the influence of giant molecular clouds - star forming regions or nurseries common in galaxies. Introduced into the simulation, the clouds act as "perturbers" and are enough to not only initiate the formation of spiral arms but to sustain them indefinitely. In this frame from one such simulation, more than 100 million "stellar particles" form the familiar shape of a spiral galaxy. Credit: Thiago Ize & Chris Johnson (Scientific Computing and Imaging Institute)

Την απάντηση σε ένα από τα άλυτα κοσμικά μυστήρια υποστηρίζουν ότι βρήκαν ερευνητές στις ΗΠΑ. Οι σπειροειδείς γαλαξίες είναι ένα από τα πιο κοινά είδη γαλαξιών στο Σύμπαν.  Είναι ταυτόχρονα το πιο εντυπωσιακό, το πιο «φωτογενές» είδος γαλαξιών. Όμως η ύπαρξη των σπειρών αποτελεί ένα μυστήριο για τους ειδικούς οι οποίοι δεν έχουν καταφέρει ακόμη να εξακριβώσουν το πώς δημιουργούνται οι σπείρες, το πώς εξελίσσονται και το πώς διατηρούνται. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι το μυστικό βρίσκεται σε γιγάντια μοριακά νέφη.

Οι θεωρίες

Rendering of spiral arm formation consisting of 512 time steps of 100 million particles (stars) per time step. Rendered using the Manta Interactive Ray Tracer by making each particle a transparent sphere with transparency decreasing with increasing galaxy radius. Color map corresponds to particle speed. Credit: Elena D'Onghia / Mark Vogelsberger / Harvard Supercomputer Odyssey

Έχουν αναπτυχθεί διάφορες θεωρίες για την ύπαρξη των σπειρών στους γαλαξίες με δύο εξ αυτών να είναι οι πιο δημοφιλείς. Η πρώτη αναφέρει ότι οι σπείρες δεν είναι μόνιμες αλλά δημιουργούνται και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα  διαλύονται για να σχηματιστούν στη συνέχεια εκ νέου σε ένα συνεχή γαλαξιακό κύκλο.

Η δεύτερη που είναι και εκείνη που ασπάζονται οι περισσότεροι αστροφυσικοί συμφωνεί με την πρώτη θεωρία στο ότι οι σπείρες αφού δημιουργηθούν για πρώτη φορά στη συνέχεια διαλύονται και επανασχηματίζονται. Όμως η δεύτερη θεωρία αναφέρει ότι η αυτή η διεργασία σχηματισμού και διάλυσης των σπειρών δεν γίνεται συχνά. Οι σπείρες αποτελούνται από άστρα, αέρια και κοσμική σκόνη.

Σύμφωνα με τη δεύτερη θεωρία βαρυτικές αλληλεπιδράσεις επηρεάζουν την ύλη από την οποία αποτελούνται οι σπείρες με αποτέλεσμα η ύλη αυτή να  «στριμώχνεται» και να παραμένει στη θέση της για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Οι ειδικοί παρομοιάζουν αυτή τη διεργασία με αυτό που συμβαίνει στους δρόμους σε συνθήκες μποτιλιαρίσματος αν υποθέσουμε ότι τα αυτοκίνητα είναι η κοσμική ύλη των σπειρών. Αυτά τα βαρυτικά φαινόμενα έχουν τελικά ως αποτέλεσμα οι σπείρες να διατηρούνται για πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα.

Η νέα θεωρία

Οι σπείρες φαίνεται ότι αποτελούν ένα από τα διαχρονικά χαρακτηριστικά των γαλαξιών. This Hubble Space Telescope photo of Messier 74 reminds us that spiral galaxies are some of the most beautiful and photogenic residents of the universe. Nearly 70 percent of the galaxies closest to the Milky Way are spirals. New research finds that spiral arms are self-perpetuating, persistent, and surprisingly long lived. Credit: NASA/ESA/Hubble Heritage Team

Ομάδα επιστημόνων του Πανεπιστημίου Wisconsin-Madison και του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard Smithsonian πραγματοποίησαν σειρά προσομοιώσεων για να βρουν απαντήσεις για τη δημιουργία και εξέλιξη των σπειρών στους γαλαξίες. «Για πρώτη φορά εμφανίζονται στοιχεία που δείχνουν ότι οι σπείρες δεν είναι εφήμεροι σχηματισμοί όπως πιστεύεται πολλές δεκαετίες. Οι σπείρες έχουν αναπάντεχα μεγάλη μακροβιότητα» αναφέρει ο Μαρκ Βογκελσμπέργκερ μέλος της ερευνητικής ομάδας που χαρακτηρίζει τις σπείρες «αυτοδιαιωνιζόμενες».

Σύμφωνα με τους ερευνητές οι σπείρες σχηματίζεται από ύλη που προέρχεται από γιγάντια μοριακά νέφη μέσα στα οποία γεννιούνται άστρα. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι τα νέφη αυτά είναι ικανά και να παρέχουν τα υλικά για τη γέννηση νέων άστρων αλλά και να συντηρούν σταθερά και μόνιμα τις σπείρες.