Πέμπτη, 20 Νοεμβρίου 2014

Το μεγάλο ταξίδι του αστεροειδή Bennu. Meet Bennu, the asteroid that we're landing on in 2018

Η NASA θα επιχειρήσει να συλλέξει δείγματα από έναν αστεροειδή που ίσως χτυπήσει τη Γη τον 22ο αιώνα. This is an artist's concept of the impact that created the asteroid Bennu. Scientists think Bennu formed when some of the rubble from a collision like this coalesced under its own gravity.

Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα ένα καταπληκτικό βίντεο για την αποστολή Osiris-Rex η οποία θα επιχειρήσει να συλλέξει δείγματα από έναν κομήτη η τροχιά του οποίου θα τον φέρει κοντά στη Γη τον 22ο αιώνα και υπάρχει 1 στις 2,500 χιλιάδες πιθανότητες να πέσει πάνω στον πλανήτη μας.

Η αποστολή

Pictured is an artist's concept of Nasa's Osiris-Rex asteroid-sample-return spacecraft arriving at the asteroid Bennu. Because Bennu comes close to Earth, there is a tiny chance – about 1 in 2,500 – that it could hit Earth late in the 22nd century, according to Professor Beshore.

Το Osiris-Rex, μια αποστολή συνολικού κόστους 800 εκατομμυρίων δολαρίων, είναι προγραμματισμένο να εκτοξευτεί το Σεπτέμβριο του 2016.  Θα χρειαστεί περίπου δύο χρόνια να φτάσει τον αστεροειδή Bennu που έχει διάμετρο γύρω στα 200 μέτρα. Η NASA εκτιμά ότι υπάρχει αρκετά μεγάλη πιθανότητα να προσκρούσει ο Bennu στη Γη σε περίπου δύο αιώνες. Όλοι ευλεπιστούν βέβαια ότι μέχρι τότε η ανθρωπότητα θα διαθέτει την τεχνολογία για να αποτρέψει μια τέτοια εξέλιξη.

An artist's concept of the young Earth being bombarded by asteroids. Scientists think these impacts could have delivered significant amounts of organic matter and water to Earth.

Το Osiris-Rex θα μπορούσε τώρα να προσφέρει νέα στοιχεία για τους εκατομμύρια αστεροειδείς που υπολογίζεται ότι υπάρχουν στο Ηλιακό Σύστημα. Οι αστεροειδείς, ορισμένοι από τους οποίους αποτελούνται κυρίως από πετρώματα, ενώ άλλοι από σίδερο και νικέλιο, θεωρούνται κατάλοιπα από το σχηματισμό των πλανητών πριν από 4,5 δισ. χρόνια.

By studying the sample collected from Bennu, the Nasa team will be able to examine some of the most pristine material to be found in the solar system. Pictured is an artist's impression of an impact on Jupiter's moon, Europa.

Έτσι η μελέτη τους θα προσφέρει πολύτιμα στοιχεία για τη γέννηση και την εξέλιξη του Ηλιακού Συστήματος. Ο Bennu είναι πλούσιος σε οργανικά υλικά, λόγω όμως της σύστασής του είναι πραγματικά κατάμαυρος γεγονός που κάνει εξαιρετικά δύσκολο το σχεδιασμό καμερών κατάλληλων για τη μελέτη ενός τόσο σκοτεινού σώματος.

Αν όλα πάνε καλά, το Osiris-Rex αρχικά θα χαρτογραφήσει το σώμα και αργότερα θα ακουμπήσει την επιφάνειά του. Μια ριπή πεπιεσμένου αερίου θα εκτινάξει από την επιφάνεια σκόνη και μικρές πέτρες, οι οποίες θα κυλήσουν μέσα σε ένα κάνιστρο συλλογής. Το κάνιστρο θα απελευθερωθεί από το σκάφος και θα πέσει με αλεξίπτωτο στη Γη το 2023.

Μυστηριώδης ευθυγράμμιση των γαλαξιών στον ιστό του Σύμπαντος. Mysterious Alignment of Quasar Axes with Universe’s Large-Scale Structures Revealed

Η ανακάλυψη υποδηλώνει «ότι κάποιο συστατικό λείπει από τα σημερινά μοντέλα για το Σύμπαν» λένε οι ερευνητές. European astronomers using ESO’s Very Large Telescope have found that the rotation axes of quasars are parallel to each other over very long distances and tend to be aligned with the so-called large-scale structures in which the quasars reside. This artist’s impression shows the mysterious alignments between the spin axes of quasars and the large-scale structures they inhabit; these alignments are over billions of light-years and are the largest known in the Universe. Image credit: ESO / M. Kornmesser.

Κοσμικό μυστήριο: Οι μαύρες τρύπες που κρύβονται στα κέντρα μακρινών γαλαξιών περιέργως τείνουν να έχουν παράλληλους άξονες περιστροφής, ευθυγραμμισμένους με τις μεγαλύτερες δομές του Σύμπαντος. Η ανακάλυψη υποδηλώνει «ότι κάποιο συστατικό λείπει από τα σημερινά μοντέλα για το Σύμπαν» λένε οι Ευρωπαίοι ερευνητές που υπογράφουν τη μελέτη στην επιθεώρηση «Astronomy & Astrophysics».

Η ανακάλυψη

This very detailed simulation of large scale structure was created as part of the Illustris simulation. The distribution of dark matter is shown in blue and the gas distribution in orange. This simulation is for the current state of the Universe and is centered on a massive galaxy cluster. The region shown is about 300 million light-years across. Credit: Illustris Collaboration

Χρησιμοποιώντας το «Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο» (VLT) του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή, οι ερευνητές εξέτασαν 93 κβάζαρ. Τα κβάζαρ είναι εξαιρετικά φωτεινοί γαλαξίες με δραστήριες μαύρες τρύπες στο κέντρο τους. Το υλικό που περιδινίζεται γύρω από τη μαύρη τρύπα θερμαίνεται και εκπέμπει πίδακες ακτινοβολίας πριν χαθεί για πάντα μέσα στο τέρας. Η ακτινοβολία είναι απίστευτα έντονη, πιο έντονη από τη λάμψη όλων των άστρων του γαλαξία μαζί.

Τα δεκάδες κβάζαρ που εξετάζει η μελέτη είναι διασκορπισμένα σε μια έκταση δισεκατομμυρίων ετών φωτός, την οποία βλέπουν οι αστρονόμοι όπως ήταν όταν το Σύμπαν είχε το ένα τρίτο της σημερινής του ηλικίας. Οι άξονες περιστροφής των κβάζαρ δεν μπορεί να γίνει άμεσα ορατός, ωστόσο οι ερευνητές κατάφεραν να υπολογίσουν τους προσανατολισμούς τους με έμμεσες μεθόδους που καταγράφουν τη γωνία πόλωσης του φωτός.

«Το πρώτο περίεργο που παρατηρήσαμε είναι ότι οι άξονες περιστροφής ορισμένων κβάζαρ ήταν ευθυγραμμισμένοι μεταξύ τους, παρόλο που τα κβάζαρ αυτά απέχουν μεταξύ τους δισεκατομμύρια έτη φωτός» αναφέρει ο Ντέιμιεν Χουτσεμέκερς του Πανεπιστημίου της Λιέγης στο Βέλγιο.

Οι άξονες

Biggest Structure in the Universe Explained by Karl Tate, SPACE.com Infographics Artist.

Στο επόμενο στάδιο, οι αστρονόμοι εξέτασαν το εάν οι άξονες περιστροφής είναι ευθυγραμμισμένοι όχι μόνο μεταξύ τους αλλά και με τον λεγόμενο κοσμικό ιστό, την αδρή υφή του Σύμπαντος. Οι γαλαξίες δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένοι στο Σύμπαν, αν κοιτάξει κανείς σε κλίμακες της τάξης των μερικών εκατομμυρίων ετών φωτός.

Σύμφωνα με το κυρίαρχο μοντέλο της σημερινής Κοσμολογίας, οι γαλαξίες τείνουν να συγκεντρώνονται σε αχανή νήματα και «σβόλους», ανάμεσα στους οποίους υπάρχουν αχανείς, σχεδόν άδειες εκτάσεις. 

Οι νέες παρατηρήσεις δείχνουν ότι οι άξονες περιστροφής των κβάζαρ τείνουν να είναι παράλληλοι με τα κοσμικά νήματα. Με άλλα λόγια, οι άξονες εκτείνονται κατά μήκος των νημάτων. Δείτε ένα βίντεο για το εντυπωσιακό φαινόμενο:

Οι ερευνητές υπολογίζουν ότι η πιθανότητα να προέκυψε αυτή η ευθυγράμμιση από καθαρή τύχη είναι μόλις 1%. Και αυτό σημαίνει ότι η παράξενη ευθυγράμμιση των κβάζαρ ίσως έχει σημασία για τα υπολογιστικά μοντέλα των κοσμολόγων. «Ο συσχετισμός ανάμεσα στον προσανατολισμό των κβάζαρ και τις δομές στις οποίες αυτά ανήκουν είναι μια σημαντική πρόβλεψη των αριθμητικών μοντέλων για την εξέλιξη του Σύμπαντος» εξηγεί ο Ντομινίκ Σλους του Πανεπιστημίου της Λιέγης, επίσης μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Παραδέχεται ωστόσο ότι το φαινόμενο παραμένει δυσεξήγητο. Όπως επισημαίνει, «οι ευθυγραμμίσεις στα νέα δεδομένα μας, σε κλίμακες μεγαλύτερες από ό,τι οι προβλέψεις των προσομοιώσεων, ίσως αποτελούν ένδειξη ενός συστατικού που λείπει από τα σημερινά μοντέλα για τον Κόσμο».

«Εξόριστη» μαύρη τρύπα ή σούπερ άστρο; Mystery Object in Space: A Rogue Black Hole or Strange Supernova?

Εντοπίστηκε ένα μυστηριώδες κοσμικό αντικείμενο η ταυτότητα του οποίου πονοκεφαλιάζει τους ειδικούς. Using the Keck II telescope in Hawaii, researchers obtained high-resolution images of Markarian 177 and SDSS1133 using a near-infrared filter. Twin bright spots in the galaxy's center are consistent with recent star formation, a disturbance that hints this galaxy may have merged with another. Image Credit: W. M. Keck Observatory/M. Koss (ETH Zurich) et al.

Διεθνής ομάδα ερευνητών αναλύοντας ένα τεράστιο όγκο δεδομένων από παρατηρήσεις επίγειων και διαστημικών τηλεσκοπίων εντόπισε μια μυστηριώδη πηγή φωτός σε απόσταση 90 εκ. ετών. Το φως αυτό σύμφωνα με τους ερευνητές ανήκει σε κάποιο κοσμικό αντικείμενο την ταυτότητα του οποίου δεν μπορούν ακόμη να διακρίνουν. Αυτό γιατί όπως αναφέρουν το αντικείμενο αυτό παρουσιάζει ασυνήθιστη συμπεριφορά.

The dwarf galaxy Markarian 177 (center) and its unusual source SDSS1133 (blue) lie 90 million light-years away. The galaxies are located in the bowl of the Big Dipper, a well-known star pattern in the constellation Ursa Major. Image Credit: Sloan Digital Sky Survey

Το αντικείμενο έλαβε την κωδική ονομασία SDSS1133 και οι ερευνητές έχουν καταλήξει σε δύο πιθανές εξηγήσεις για την ταυτότητα του.

SDSS1133 (bright spot, lower left) has been a persistent source for more than 60 years. This sequence of archival astronomical imagery, taken through different instruments and filters, shows that the source is detectable in 1950 and brightest in 2001. Image Credit: NASA's Goddard Space Flight Center/M. Koss (ETH Zurich)

Η πρώτη πιθανότητα σύμφωνα με τους ερευνητές είναι το αντικείμενο αυτό να είναι μια μελανή οπή η οποία εξορίστηκε από τον γαλαξία στον οποίο βρισκόταν όταν αυτός συγχωνεύτηκε με κάποιον άλλο γαλαξία.

Zoom into Markarian 177 and SDSS1133 and see how they compare with a simulated galaxy collision. When the central black holes in these galaxies combine, a "kick" launches the merged black hole on a wide orbit taking it far from the galaxy's core. Feature Link: Related multimedia from NASA Goddard's Scientific Visualization Studio

Το δεύτερο σενάριο που εξετάζουν οι ερευνητές είναι το αντικείμενο αυτό να είναι το απομεινάρι ενός γιγάντιου άστρου που αυτοκαταστράφηκε σε μια έκρηξη σουπερνόβα. H ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».

Δύο νέα σωματίδια εντόπισε ο επιταχυντής στο CERN. New subatomic particles predicted by Canadians found at CERN

Ο LHC εντόπισε άλλα δύο σωματίδια. The new particles were discovered by the LHCb experiment, which uses this detector. (Maximilien Brice/CERN)

Δύο νέα σωματίδια ανακαλύφθηκαν χάρη στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), ανακοίνωσε το Ευρωπαϊκό Κέντρο Πυρηνικών Ερευνών στη Γενεύη, το γνωστό CERN.

Τα γνώριζαν, τα βρήκαν

Η ύπαρξη τους είχε προβλεφθεί αλλά δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ μέχρι σήμερα. York University researcher Randy Lewis, above, and Richard Woloshyn of TRIUMF had predicted the composition and mass of the undiscovered baryons using a computer calculation in 2009. (Courtesy Randy Lewis)

Η ύπαρξη αυτών των σωματιδίων που ονομάζονται Xi_b' και Xi_b* προβλεπόταν από τη θεωρία αλλά μέχρι σήμερα δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ από τους επιστήμονες. Τα σωματίδια αυτά είναι βαρυόνια, ανήκουν δηλαδή στην οικογένεια των υποατομικών σωματιδίων διασημότερα μέλη της οποίας είναι τα πρωτόνια και τα νετρόνια.

Τα βαρυόνια αποτελούνται από τρία κουάρκ, τα στοιχειώδη σωματίδια που συνδέονται μεταξύ τους με την αποκαλούμενη "ισχυρή δύναμη". Η ύπαρξη των νέων σωματιδίων διαπιστώθηκε χάρη στα πειράματα που διενεργήθηκαν το 2011 και το 2012 στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων. Η έρευνα διεξήχθη κυρίως από τον Μάθιου Τσαρλς του Εργαστηρίου Πυρηνικής Φυσικής (CNRS/UPMC/Πανεπιστήμιο Ντιντερό του Παρισιού) σε συνεργασία με έναν Αμερικανό επιστήμονα.

Η μέτρηση

At the Large Hadron Collider in its tunnel at CERN near Geneva, Switzerland, scientists have been deliberately crashing protons into each other to see what they can discover about the makeup of the universe and its tiniest particles. (Martial Trezzini/The Associated Press)

Στην ανακοίνωσή του το CNRS (Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Γαλλίας) σημειώνει ότι η μέτρηση των ιδιοτήτων των δύο νέων σωματιδίων «συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση της θεωρίας της ισχυρής αλληλεπίδρασης στο πλαίσιο του καθιερωμένου μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής». Οι "ισχυρές αλληλεπιδράσεις» ευθύνονται για τη συνοχή του πυρηνικού υλικού. Eνα παρόμοιο σωματίδιο της ίδιας οικογένειας, το Xi_b*0, είχε παρατηρηθεί το 2012 χάρη στον LHC ο οποίος αυτό το διάστημα δεν λειτουργεί και αναμένεται να ξεκινήσει και πάλι την άνοιξη του 2015.