Πέμπτη, 21 Νοεμβρίου 2013

«Συντριβάνια» αερίων... εξορίζονται από τον Γαλαξία. High-Energy Particles in Milky Way Black Hole

Η μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας εκτοξεύει δέσμες αερίων έξω από αυτόν. New evidence has been uncovered for the presence of a jet of high-energy particles blasting out of the Milky Way's supermassive black hole. As outlined in the press release, astronomers have made the best case yet that such a jet exists by combining X-ray data from NASA's Chandra X-ray Observatory with radio emission from the NSF's Very Large Array (VLA). This composite image features both X-rays from Chandra (purple) and radio data from the VLA (blue). A labeled version of this image - seen by mousing over the image - reveals the position of Sagittarius A* (Sgr A* for short) and the suspected jet. The location of a shock front is also marked. As the jet fires away from Sgr A*, it travels through space until it hits gas several light years away. (The region around the Milky Way's black hole has many clumps of gas and dust.) Once the jet hits, it triggers the formation of a shock front. This interaction also accelerates electrons, generating X-rays as the electrons stream down the path of the jet, past the shock front. The shock front is also of interest because it is unusually wide in the radio emission compared to the more narrow profile of the jet in X-rays. This suggests that there may be a secondary, weaker outflow, which might be like a sheath or cocoon surrounding the jet with an opening angle of around 25 degrees. Sgr A* is about 4 million times the mass of the Sun and lies about 26,000 light years from Earth in the center of the Galaxy. Astronomers have been looking for a jet from Sgr A* for years since it is now common to find jets tied to a range of cosmic objects on both big and small scales. Prior to this latest study, there have been reports of possible evidence of a jet associated with Sgr A*. However, these have contradicted one another and have thus not been considered definitive. Credit: X-ray: NASA/CXC/UCLA/Z.Li et al; Radio: NRAO/VLA

Μια φωτογραφία ενός εντυπωσιακού κοσμικού φαινομένου έδωσε στη δημοσιότητα η NASA.  Σε αυτή διακρίνονται δέσμες αερίων που αποτελούνται από υψηλής ενέργειας σωματίδια να βγαίνουν με μεγάλη ταχύτητα έξω από τον γαλαξία μας. Πρόκειται για αέρια που εκτοξεύονται σαν πίδακες που πηγάζουν από κάποιο κοσμικό συντριβάνι. Στην πραγματικότητα τα αέρια εκτοξεύονται από τον Τοξότη Α*, την γιγάντια μελανή οπή στο κέντρο του Γαλαξία.

Η φωτογραφία των αερίων που εγκαταλείπουν τον γαλαξία μας αποτελεί σύνθεση εικόνων που έχουν καταγράψει το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra και η συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων VLA στο Νέο Μεξικό στις ΗΠΑ.

Πριν από λίγο καιρό οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ο Τοξότης Α* δεν «καταβροχθίζει» υλικά με τον ρυθμό που θα αναμενόταν αλλά αντιθέτως τα «φτύνει» εκτοξεύοντάς τα, μάλλον επειδή είναι πολύ καυτά. Η ανακάλυψη, η οποία εξηγεί γιατί η «δική μας» μαύρη τρύπα έχει τόσο χαμηλή ακτινοβολία σε σχέση με άλλες, αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για την κατανόηση των μελανών οπών από τους επιστήμονες. Υποδηλώνει επίσης ότι ίσως αυτή η συμπεριφορά του Τοξότη Α* εμποδίζει τη γέννηση νέων άστρων στο κέντρο του Γαλαξία.

Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός συμπλήρωσε 15 χρόνια, 15 Years of the International Space Station

Τη συμπλήρωση των 15 χρόνων του, γιορτάζει σήμερα ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός, το μεγαλύτερο συνεταιριστικό έργο που έχει πραγματοποιηθεί ποτέ στον χώρο της επιστήμης, με τη συμμετοχή της αμερικανικής NASΑ, της ευρωπαϊκής ESA (που εξέδωσε σχετική ανακοίνωση), της ρωσικής Roskosmos, της Καναδικής Υπηρεσίας Διαστήματος και της Ιαπωνικής Αεροδιαστημικής Υπηρεσίας.

The first International Space Station component, the Russian Zarya module, was launched in November 1998. In the 15 years since, NASA and its global partners have built a world class orbiting laboratory, establishing a continuous human presence in space since 2000 and paving the way for future exploration beyond. Credit: NASA/Gary Daines

Στις 20 Νοεμβρίου 1998 ο ρωσικός πύραυλος Proton απογειώθηκε από το διαστημικό κέντρο Μπαϊκονούρ στο Καζακστάν, μεταφέροντας τη Zarya, την πρώτη μονάδα του Σταθμού.

Τρεις εβδομάδες αργότερα, στις 4 Δεκεμβρίου, το διαστημικό λεωφορείο παρέδωσε τη Unity, τη δεύτερη μονάδα του Σταθμού, η οποία ενώθηκε με τη Zarya στις 6 Δεκεμβρίου.

Το πρώτο πλήρωμα που έζησε στον σταθμό, το Expedition 1, έφτασε στις 2 Νοεμβρίου 2000. Από τότε, ο Σταθμός είναι συνεχώς κατειλημμένος εδώ και 13 χρόνια, αποτελώντας τη μεγαλύτερη συνεχή ανθρώπινη παρουσία στο διάστημα και το μόνο μόνιμο εργαστήριο σε συνθήκες μη βαρύτητας.

The Expedition One crew members are about to eat fresh fruit in the form of oranges onboard the Zvezda Service Module of the Earth-orbiting International Space Station (ISS). Pictured, from the left, are cosmonaut Yuri P. Gidzenko, Soyuz commander; astronaut William M. Shepherd, mission commander; and cosmonaut Sergei K. Krikalev, flight engineer. ISS01-328-015 (4 December 2000)

Ο Σταθμός μεγάλωσε με την προσθήκη της μονάδας Harmony που κατασκευάστηκε στην Ιταλία, το 2007, το εργαστήριο Columbus της ESA και το ιαπωνικό εργαστήριό Kibo το 2008. Από τότε που το Columbus συνδέθηκε στον Σταθμό σχεδόν πριν από έξι χρόνια, έχουν διεξαχθεί συνολικά 110 πειράματα, των οποίων ηγείται η ESA με περίπου 500 επιστήμονες, τα οποία εκτείνονται από τη φυσική των ρευστών, στην επιστήμη των υλικών, τη φυσική ακτινοβολίας, τον Ήλιο, το ανθρώπινο σώμα, τη βιολογία και την αστροβιολογία.


Ο Σταθμός, εκτός από εργαστήριο και παρατηρητήριο, είναι επίσης χώρος υποδοχής διαστημοπλοίων όπως τα ρωσικά Soyuz και Progress, τα ιαπωνικά εμπορικά σκάφη HTV και τα ευρωπαϊκά αυτόματα οχήματα μεταφοράς (ATVs). Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) έχει μέχρι σήμερα στείλει τέσσερα ATVs γεμάτα με προμήθειες και εξοπλισμό πειραμάτων για να προσδεθούν με το Διαστημικό Σταθμό. Ένα πέμπτο, το «Ζορζ Λεμέτρ», έχει προγραμματιστεί για απογείωση το επόμενο έτος.

ISS Expedition 38 crew poster.

Συμπεριλαμβανομένου του τρέχοντος 38ου πληρώματος (Expedition 38), 211 άνθρωποι συνολικά έχουν επισκεφθεί και εργαστεί στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό σε περισσότερες από 352 επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις. Ευρωπαίοι αστροναύτες από την Ιταλία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, το Βέλγιο, την Ολλανδία, την Ισπανία και τη Σουηδία έχουν συνεργαστεί αρμονικά με Ρώσους, Αμερικανούς, Καναδούς, Ιάπωνες και άλλους, επεκτείνοντας τα σύνορα της ανθρώπινης εξερεύνησης.

Το δόρυ μπορεί να εφευρέθηκε πριν από τον σύγχρονο άνθρωπο, Stone-age’s ‘Steve Jobs’ was not ‘a human’

Παραδείγματα των λίθινων αιχμών που βρέθηκαν στη Γκαντεμότα της κεντρικής Αιθιοπίας. Credit: Β.Atnafu et al. / PLoS ONE

Μια συλλογή από λίθινες αιχμές δόρατος που βρέθηκαν στην Αιθιοπία είναι οι αρχαιότερες ενδείξεις χρήσης βαλλιστικών όπλων, ανακοίνωσε διεθνής ομάδα ερευνητών. Το περίεργο όμως είναι ότι οι αιχμές χρονολογούνται στα 280.000 χρόνια, αρκετά νωρίτερα από την εμφάνιση του σύγχρονου ανθρώπου.

Ποιός τα έφτιαξε;

Somewhere in our history is a stone-age Steve Jobs. His invention changed the world – and now scientists say he may not even be a proper modern human. A recent analysis of the world’s oldest known technology – stone-tipped throwing spears – shows they actually predate the earliest known humans by some 85,000 years. Photo: Shutterstock

Το πιθανότερο, αναφέρουν οι ερευνητές στην ηλεκτρονική επιθεώρηση «PLoS ONE», είναι ότι οι αιχμές δημιουργήθηκαν από τον Homo heidelbergensis, ή «άνθρωπο της Χαϊδελβέργης», το είδος από το οποίο πιστεύεται ότι προέκυψαν τόσο ο σύγχρονος άνθρωπος στην Αφρική όσο και ο άνθρωπος του Νεάντερταλ στην Ευρώπη και την Ασία.

Ο Homo heidelbergensis εμφανίστηκε πριν από τουλάχιστον 600.000 χρόνια και είναι γνωστό ότι κατασκεύαζε λίθινα εργαλεία. Κανείς όμως δεν γνώριζε ως σήμερα ότι το προγονικό αυτό είδος είχε αναπτύξει βαλλιστικά όπλα όπως το δόρυ, τα οποία αύξησαν δραστικά την αποτελεσματικότητα του κυνηγιού.

Sophisticated stone tools were found both above and below a volcanic layer dated to 280,000 years ago (arrow). Paul Renne

Τα νέα στοιχεία προέκυψαν από ανασκαφή στην περιοχή της Γκαντεμότα στην κεντρική Αιθιοπία, νότια της πρωτεύουσας Αντίς Αμπέμπα. Οι πολυάριθμες αιχμές δόρατος, αναφέρουν οι ερευνητές, είχαν κατασκευαστεί από οψιδιανό λίθο, ένα ηφαιστειακό πέτρωμα που έχει τη βολική τάση να χωρίζεται σε φέτες με εξαιρετικά αιχμηρά άκρα. Ο οψιδιανός είναι εξάλλου γνωστό ότι αποτέλεσε τη βασική πρώτη ύλη για τα ανθρώπινα εργαλεία μέχρι το τέλος της Λίθινης Εποχής.

Εφόσον η χρονολόγηση των ευρημάτων είναι ακριβής, τα βαλλιστικά όπλα ενδέχεται να εφευρέθηκαν πριν από το σύγχρονο άνθρωπο. Μια άλλη εξήγηση όμως που προτείνουν οι ερευνητές είναι ότι ο Homo sapiens εμφανίστηκε πολύ νωρίτερα από ό,τι πιστεύαμε, και όχι πριν από περίπου 200.000 χρόνια.

Μυστηριώδες νέο είδος ανθρώπου; Mystery human species emerges from Denisovan genome

No skulls or tools have been found to reveal what the Denisovans looked or acted like. No one knows what happened when modern humans who had migrated from Africa first set eyes on them. What’s certain, from genetic evidence, is that such encounters produced offspring. JON FOSTER. SOURCE: OFER BAR-YOSEF, HARVARD UNIVERSITY

Νέα ανάγνωση της αλληλουχίας του γονιδιώματος των Νεάντερταλ και των Ντενίσοβα, δυο ανθρώπινων ειδών που σήμερα έχουν εξαφανιστεί, δείχνει ότι η σεξουαλική τους ζωή ήταν κάθε άλλο παρά… πληκτική. Τα νέα στοιχεία επιβεβαιώνουν ότι τα δυο αυτά είδη διασταυρώνονταν τόσο μεταξύ τους όσο και με τους Homo sapiens sapiens, τους εκπροσώπους του «δικού μας» είδους. Φέρνουν όμως στο φως και μια έκπληξη, καθώς δείχνουν ότι στο ερωτικό αυτό «πάρε-δώσε» υπήρχε και ένας τέταρτος παρτενέρ, ένα είδος το οποίο αυτή τη στιγμή φαίνεται να μας είναι παντελώς άγνωστο.

Researchers compared DNA from Neanderthals (skull, pictured) and another group of ancient humans called Denisovans.

Οι ειδικοί θεωρούν ότι δυο ενδεχόμενα είναι πιθανά: είτε πρόκειται για ένα νέο είδος Homo που ως τώρα αγνοούσαμε είτε έχουμε μπροστά μας τα πρώτα «απτά» δείγματα του γενετικού υλικού ενός από τα γνωστά αρχαϊκά ανθρώπινα είδη των οποίων το DNA δεν έχει διασωθεί.

Αρχαίο DNA

The analysis included 'snippets' of the mystery DNA - neither human nor Neanderthal.

Τα νέα ευρήματα σχετικά με τη σεξουαλική ζωή του γένους μας πριν από δεκάδες χιλιάδες χρόνια έρχονται από μια νέα μελέτη που διεξήγαγαν ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ σε συνεργασία με επιστήμονες του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ Εξελικτικής Ανθρωπολογίας στη Λειψία της Γερμανίας. Οι πρώτες αναλύσεις αρχαίου ανθρώπινου DNA, και συγκεκριμένα των Νεάντερταλ και των Ντενίσοβα, έγιναν μόλις πέρυσι φέρνοντας επανάσταση στη μελέτη της εξελικτικής μας ιστορίας. Ένα από τα νέα στοιχεία που έφεραν στο φως ήταν ότι αυτές οι δυο ομάδες διασταυρώνονταν με τους Homo sapiens sapiens ή «ανατομικά σύγχρονους ανθρώπους», συμβάλλοντας στη γενετική ποικιλομορφία που παρατηρείται σε πολλούς συνανθρώπους μας σήμερα.

A third kind of human, called Denisovans, seems to have coexisted in Asia with Neanderthals and early modern humans. The latter two are known from abundant fossils and artifacts. Denisovans are defined so far only by the DNA from one bone chip and two teeth—but it reveals a new twist to the human story. CHIP CLARK, SMITHSONIAN INSTITUTION

Έδειξαν επίσης ότι σήμερα το 2% του γονιδιώματος όλων των ανθρώπων που έχουν τις ρίζες τους εκτός της Αφρικής προέρχεται από τους Νεάντερταλ ενώ το 4% του γονιδιώματος ορισμένων πληθυσμών που ζουν στην Ωεκανία (όπως αυτών της Παπούα-Νέας Γουϊνέας ή των Αβοριγίνων της Αυστραλίας) προκύπτει από τη διασταύρωση των προγόνων τους με τους Ντενίσοβα, οι οποίοι έχουν πάρει το όνομά τους από τη σπηλιά της Σιβηρίας όπου ανακαλύφθηκαν κατάλοιπά τους (τα απολιθώματα που έχουν βρεθεί εκεί υπολογίζεται ότι έχουν ηλικία 30.000-50.000 ετών).

Νέα ευρήματα

An excavation in Denisova cave in Siberia, Russia, where remains of Denisovan hominins were first discovered. RIA NOVOSTI/SPL

Η ανάλυση τόσο παλαιού γενετικού υλικού παρουσιάζει ωστόσο τεράστιες δυσκολίες και για τον λόγο αυτό οι πρώτες μελέτες του είδους, οι οποίες βασίστηκαν σε χαμηλής ποιότητας αλληλουχίες γονιδιωμάτων, «έπασχαν» από σοβαρά περιθώρια σφάλματος και μεγάλα κενά. Η ομάδα του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ με επικεφαλής τον Ντέιβιντ Ράιχ σε συνεργασία με την ομάδα του Σβάντε Πάαμπο του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ, η οποία είναι και η πρώτη που μελέτησε τα κατάλοιπα των Ντενίσοβα, προχώρησε σε πληρέστερη σύνθεση του γονιδιώματος τόσο των Ντενίσοβα όσο και των Νεάντερταλ από κατάλοιπα που βρέθηκαν στο ίδιο σπήλαιο της Σιβηρίας.

Reproduction of a neanderthal in the Hall of Hominids of the Museum of Human Evolution (MEH), Burgos, Castile and León, Spain. (Photo by Cristina Arias/Cover/Getty Images) | Cristina Arias via Getty Images

Οι πιο ολοκληρωμένες αναγνώσεις των γονιδιωμάτων δείχνουν ότι και τα δυο αυτά είδη – όπως και το δικό μας – δεν είχαν «ρατσιστικές» αναστολές στις σεξουαλικές τους συνευρέσεις. Όπως εξήγησε ο δρ Ράιχ παρουσιάζοντας τα ευρήματα σε συνέδριο της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου με θέμα το αρχαίο DNA, Νεάντερταλ, Ντενίσοβα και πρόγονοι των ανθρώπων που ζουν σήμερα στην Κίνα, στην Ανατολική Ασία και στην Ωκεανία διασταυρώνονταν μεταξύ τους. Και αυτό παρά το γεγονός ότι δεν έμοιαζαν απόλυτα. «Οι Ντενίσοβα φαίνεται ότι ήταν ακόμη πιο διαφορετικοί από τους σύγχρονους ανθρώπους από ό,τι οι Νεάντερταλ» ανέφερε χαρακτηριστικά ο ειδικός.

Το άγνωστο είδος

Scientists have discovered a possible new species of ancient humans by analyzing the genomes of ancient Denisovans and Neanderthals (pictured). Creative Commons

Ένας βασικός παράγοντας που καθορίζει αυτή τη διαφορά είναι το γεγονός ότι διασκορπισμένα τμήματα DNA που αντιστοιχούν στο 1% του γονιδιώματος των Ντενίσοβα φαίνονται να είναι πολύ παλαιότερα από τα υπόλοιπα. Αυτό, σύμφωνα με τους ειδικούς, σημαίνει ότι οι Ντενίσοβα έχουν κληρονομήσει μέρος του DNA τους από κάποιο άλλο είδος με το οποίο και διασταυρώνονταν. «Οι Ντενίσοβα έχουν καταγωγή από έναν άγνωστο αρχαίο πληθυσμό ο οποίος δεν έχει σχέση με τους Νεάντερταλ» εξήγησε ο δρ Ράιχ.

Οι ειδικοί υποθέτουν ότι ο άγνωστος αυτός πληθυσμός ενδέχεται να αποτελεί ένα ως τώρα άγνωστο είδος ανθρώπου το οποίο έζησε πριν από περισσότερα από 30.000 χρόνια στην Ασία και σήμερα έχει εξαφανιστεί. Μια άλλη ερμηνεία όμως είναι ότι ίσως βλέπουμε για πρώτη φορά τμήματα του DNA ανθρωπιδών που ήδη γνωρίζουμε αλλά ακόμη δεν είχαμε την ευκαιρία να μελετήσουμε το γενετικό υλικό τους – όπως π.χ. του Homo Heidelbergensis ή του Homo erectus.

Όποια και αν είναι η εξήγηση, γεγονός είναι ότι η παρουσίαση των ευρημάτων στο συνέδριο της Βασιλικής Εταιρείας εκτός από την έκπληξη που προκάλεσε στους συνέδρους έδωσε τροφή για νέες έρευνες και υποθέσεις στους παλαιοανθρωπολόγους. «Αυτό που αρχίζουν να υποδεικνύουν είναι ότι έχουμε μπροστά μας έναν κόσμο του τύπου του “Αρχοντα των δαχτυλιδιών” – ότι υπήρχαν πολλοί πληθυσμοί ανθρωπιδών» δήλωσε στο ειδησεογραφικό τμήμα του «Nature» ο Μαρκ Τόμας, εξελικτικός γενετιστής του University College του Λονδίνου ο οποίος παρευρέθη στο συνέδριο αλλά δεν συμμετείχε στη συγκεκριμένη μελέτη.