Παρασκευή, 3 Ιουνίου 2016

Το Σύμπαν «κοντράρει» τον… Γιουσέιν Μπολτ! Surprise! The Universe Is Expanding Faster Than Scientists Thought

Επεκτείνεται με ρυθμό ταχύτερο από ό,τι πίστευαν έως τώρα οι επιστήμονες. Illustration showing the three steps astronomers used to measure the universe's expansion rate to an unprecedented accuracy, reducing the total uncertainty to 2.4 percent. Credit: NASA, ESA, A. Feild (STScI), and A. Riess (STScI/JHU)

Μια πολύ σημαντική και απρόσμενη ανακάλυψη έκαναν αμερικανοί αστρονόμοι, με την βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου «Hubble». Το σύμπαν επεκτείνεται με ρυθμό ταχύτερο -κατά 5% έως 7%- από ό,τι πίστευαν έως τώρα οι επιστήμονες.

Τα νέα δεδομένα

Hubble Space Telescope view of the galaxy UGC 9391, which contains Cepheid variable stars and supernovas that scientists studied to calculate a newly precise value for Hubble's constant. Credit: NASA, ESA, and L. Frattare (STScI)

Ο νέος υπολογισμός βασίζεται σε μετρήσεις των αποστάσεων από περίπου 2.400 άστρα σε 19 γαλαξίες. Οι νέες εκτιμήσεις έχουν μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ και μειώνουν μόνο στο 2,4% το ποσοστό αβεβαιότητας για τον ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος. Οι προσπάθειες συνεχίζονται για να κατέβει η αβεβαιότητα περαιτέρω στο 1%.

Με βάση τις νέες μετρήσεις, ο ρυθμός επέκτασης, γνωστός και ως «σταθερά του Χαμπλ», εκτιμάται ότι είναι 73,2 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο ανά μεγαπαρσέκ (ένα μεγαπαρσέκ ισοδυναμεί με 3,26 εκατομμύρια έτη φωτός). Αυτό σημαίνει ότι οι κοσμικές αποστάσεις ανάμεσα στα ουράνια σώματα (και τη Γη) θα διπλασιασθούν σε 9,8 δισεκατομμύρια χρόνια.

Οι ενδείξεις και το αίνιγμα

This Hubble Space Telescope image shows Cepheid variable stars (circled in red) and a Type Ia supernova (blue “X”) in the galaxy UGC 9391. Astronomers studied these and other “cosmic yardsticks” to calculate how fast the universe is expanding. Credit: NASA, ESA, and A. Riess (STScI/JHU)

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον νομπελίστα Άνταμ Ρις του διαστημικού ινστιτούτου Space Telescope Science Institute και του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς στη Βαλτιμόρη, θα κάνουν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal».

«Αυτή η αναπάντεχη ανακάλυψη μπορεί να μας δώσει σημαντικές ενδείξεις για να κατανοήσουμε αυτά τα μυστηριώδη τμήματα του σύμπαντος, που αποτελούν το 95% του παντός και δεν εκπέμπουν φως, όπως είναι η σκοτεινή ενέργεια, η σκοτεινή ύλη και η σκοτεινή ακτινοβολία», δήλωσε ο Άνταμ Ρις.


This animation shows the principle of the cosmic distance ladder used by Adam Riess and his team to reduce the uncertainty of the Hubble constant. Credit: NASA, ESA, A. Feild (STScI), and A. Riess (STScI/JHU)

Όμως και η νέα εκτίμηση αποτελεί ένα αίνιγμα για τους επιστήμονες, καθώς διαφέρει σημαντικά από τον ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος που προκύπτει με βάση μετρήσεις της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου μετά την «Μεγάλη Έκρηξη», τις οποίες έχουν κάνει ήδη οι δορυφόροι «Planck» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και WMAP της NASA. Σύμφωνα με αυτές τις μετρήσεις, η «σταθερά του Χαμπλ» είναι 9% και 5% μικρότερη αντίστοιχα, σε σχέση με τις υπολογισμούς με τη βοήθεια του τηλεσκοπίου Hubble.

Όπως είπε ο νομπελίστας, η μεγάλη πρόκληση είναι να βρεθεί μια «γέφυρα» ανάμεσα στους διαφορετικούς υπολογισμούς. Τόνισε επίσης ότι μια εξήγηση για τον ταχύτερο ρυθμό του σύμπαντος είναι ότι η σκοτεινή ενέργεια απομακρύνει τους γαλαξίες μεταξύ τους με ακόμη μεγαλύτερη δύναμη από ό,τι είχε υποτεθεί έως τώρα. Άλλες πιθανές εξηγήσεις είναι ότι η σκοτεινή ύλη διαθέτει περίεργα και απρόσμενα χαρακτηριστικά, ότι στο σύμπαν δρα μια σκοτεινή ακτινοβολία από ένα άγνωστο υποατομικό σωματίδιο ή ότι η γενική θεωρία σχετικότητας (βαρύτητας) του Αϊνστάιν δεν είναι πλήρης.

Πηγή: "A 2.4% Determination of the Local Value of the Hubble Constant," Adam G. Riess et al., 2016, to appear in the Astrophysical Journalarxiv.org/abs/1604.01424


Πώς τα social media επιδρούν στον εγκέφαλο των εφήβων. The teenage brain on social media

Όταν τα παιδιά βλέπουν μεγάλο αριθμό «likes» στις φωτογραφίες τους ενεργοποιούνται τα ίδια κυκλώματα που «ανάβουν» όταν τρώμε σοκολάτα. Teenagers' brains have been scanned while they used social media in a first-of-its-kind study. Among the new findings: The same brain circuits that are activated by eating chocolate and winning money are activated when teenagers see large numbers of 'Likes' on their own photos, and teenagers are definitely influenced by their online 'friends,' even if they barely know them. Pixabay, public domain

Τα ίδια κυκλώματα του εγκεφάλου που «ανάβουν» όταν τρώμε σοκολάτα ή κερδίζουμε χρήματα ενεργοποιούνται και όταν οι έφηβοι βλέπουν μεγάλους αριθμούς «likes» στις φωτογραφίες τις δικές τους ή των φίλων τους στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης. Αυτό έδειξε η πρώτη μελέτη του είδους της που διενεργήθηκε από ειδικούς του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες (UCLA) και βασίστηκε σε απεικόνιση του εγκεφάλου εφήβων ενόσω εκείνοι χρησιμοποιούσαν social media.

Η μελέτη

Recruited 32 teenagers, ages 13 to 18, who were shown 148 photos on Instagram using computer screen. Volunteers were shown the photos, 40 of which were their own, over the course of 12 minutes. While the teens gazed at the screens, researchers analyzed their brain activity using functional magnetic resonance imaging.

Στους 32 εφήβους ηλικίας 13 ως 18 ετών που συμμετείχαν στη μελέτη οι ερευνητές ανέφεραν ότι συμμετέχουν σε ένα μικρό κοινωνικό δίκτυο παρόμοιο με τη δημοφιλή εφαρμογή δημοσίευσης φωτογραφιών Instagram. Στο πλαίσιο πειράματος που έλαβε χώρα στο Κέντρο Χαρτογράφησης του Εγκεφάλου Ahmanson-Lovelace του UCLA οι επιστήμονες έδειξαν στους εθελοντές 148 φωτογραφίες σε μια οθόνη υπολογιστή επί 12 λεπτά – σε αυτές περιλαμβάνονταν 40 φωτογραφίες που ο κάθε έφηβος έδωσε στους ειδικούς. Την ώρα που οι έφηβοι κοιτούσαν τις φωτογραφίες η εγκεφαλική δραστηριότητά τους αναλυόταν με χρήση λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (fMRI). Σε κάθε φωτογραφία παρουσιαζόταν επίσης ο αριθμός των «likes» που υποτίθεται ότι είχε λάβει – στην πραγματικότητα ο αριθμός των «likes» είχε υπαγορευθεί από τους ίδιους τους ερευνητές και οι συμμετέχοντες το έμαθαν αυτό στο τέλος της διαδικασίας.

Two views of the brain with the nucleus accumbens, a hub of the brain's reward circuitry, highlighted in green. This region was more active when teenagers saw that their own photographs, and those of others, had been "liked" by more peers. Past research suggests that this region is particularly sensitive in adolescence. Credit: Lauren Sherman/UCLA

«Όταν οι έφηβοι έβλεπαν ότι οι φωτογραφίες τους είχαν λάβει μεγάλο αριθμό ‘likes’, παρουσιαζόταν δραστηριότητα σε πολλές και διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου τους» ανέφερε η κύρια συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό έντυπο «Psychological Science» Λόρεν Σέρμαν, ερευνήτρια στο Κέντρο Ψηφιακών Μέσων για τα Παιδιά του UCLA.

Μια περιοχή η οποία εμφάνιζε ιδιαίτερη δραστηριότητα ήταν ένα τμήμα του ραβδωτού σώματος που ονομάζεται επικλινής πυρήνας – αποτελεί μέρος του κυκλώματος ανταμοιβής του εγκεφάλου. Αυτό το κύκλωμα ανταμοιβής θεωρείται πως είναι ιδιαιτέρως δραστήριο και ευαίσθητο κατά τη διάρκεια της εφηβείας. Όταν οι έφηβοι έβλεπαν πως οι φωτογραφίες τους έπαιρναν μεγάλο αριθμό «likes», παρουσιαζόταν επίσης αυξημένη δραστηριότητα σε περιοχές που είναι γνωστές ως ο «κοινωνικός εγκέφαλος» καθώς και σε περιοχές που σχετίζονται με την προσοχή.

Πες μου πόσα «likes» έχει η φωτογραφία για να σου πω αν θα κάνω κι εγώ

Σε ό,τι αφορούσε την απόφαση σχετικά με το αν θα έκαναν και οι ίδιοι «like» σε μια φωτογραφία, οι έφηβοι επηρεάζονταν σε μεγάλο βαθμό από τον αριθμό των «likes» που είχε ήδη λάβει η φωτογραφία αυτή. «Δείξαμε την ίδια ακριβώς φωτογραφία με πολλά ‘likes’ στους μισούς εφήβους και με πολύ λίγα ‘likes’ στους άλλους μισούς» εξήγησε η δρ Σέρμαν. «Όταν οι έφηβοι έβλεπαν μια φωτογραφία με περισσότερα ‘likes’ ήταν πολύ πιο πιθανό να πατήσουν το ‘like’ και οι ίδιοι. Σε αυτήν την ηλικία τα παιδιά αντιδρούν διαφορετικά σε μια πληροφορία όταν πιστεύουν ότι έχει γίνει αποδεκτή από πολλούς ή αντιθέτως από λίγους εκ των ‘φίλων’ τους μέσα στο κοινωνικό δίκτυο – ακόμη και όταν οι ‘φίλοι’ τους αυτοί τούς είναι ουσιαστικώς άγνωστοι».

Θα έπρεπε λοιπόν οι γονείς να ανησυχούν για τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης; Όπως συμβαίνει με όλα τα μέσα επικοινωνίας, έτσι και τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης έχουν θετικές και αρνητικές πλευρές, αναφέρουν οι ερευνητές.

Πολλοί έφηβοι και νεαροί ενήλικοι κάνουν διαδικτυακούς φίλους τους οποίους δεν γνωρίζουν καλά και οι γονείς δικαιολογημένα ανησυχούν, σύμφωνα με τη Μιρέλα Νταπρέτο, καθηγήτρια Ψυχιατρικής και Συμπεριφορικών Επιστημών στο Ινστιτούτο Semel για τη Νευροεπιστήμη και την Ανθρώπινη Συμπεριφορά του UCLΑ, κύρια συγγραφέα της νέας μελέτης. «Το γεγονός αυτό είναι πιθανό να οδηγεί στο να επηρεάζεται ένα παιδί περισσότερο από άτομα τα οποία έχουν πιο επικίνδυνες συμπεριφορές από το ίδιο ή τους άμεσους φίλους του».

Από την πλευρά της η Πατρίσια Γκρίνφιλντ, διευθύντρια του Κέντρου για τα Ψηφιακά Μέσα και τα Παιδιά του UCLA και επίσης κύρια συγγραφέας της νέας μελέτης σημείωσε: «Οι γονείς συνήθιζαν να γνωρίζουν τους φίλους του παιδιού τους. Τώρα πια όμως που το κάθε παιδί έχει αρκετές εκατοντάδες φίλους στο Διαδίκτυο, δεν υπάρχει τρόπος για τους γονείς να έχουν τον έλεγχο της κάθε επαφής του».

Το πλεονέκτημα των κοινωνικών δικτύων

Ωστόσο η δρ Σέρμαν υπογραμμίζει ένα πιθανό πλεονέκτημα των κοινωνικών δικτύων. «Αν οι φίλοι του έφηβου παιδιού σας έχουν θετικές συμπεριφορές, τότε και το δικό σας παιδί θα μιμηθεί αυτές τις συμπεριφορές. Είναι σημαντικό για τους γονείς να γνωρίζουν με ποιους επικοινωνεί το παιδί τους online καθώς και τι δημοσιεύουν και σε τι κάνουν ‘like’ οι φίλοι του».

Στο πλαίσιο της μελέτης στους νεαρούς εθελοντές δόθηκαν «ουδέτερες» φωτογραφίες – περιλαμβάνονταν εικόνες με φαγητά και πρόσωπα φίλων – καθώς και «επικίνδυνες» φωτογραφίες – περιλαμβάνονταν εικόνες τσιγάρων, αλκοόλ καθώς και εφήβων που φορούσαν προκλητικά ρούχα.

«Σε ό,τι αφορούσε όλους τους τύπους φωτογραφιών οι έφηβοι ήταν πιο πιθανό να έχουν κλικάρει ‘like’ αν έβλεπαν ότι οι φωτογραφίες αυτές είχαν ήδη λάβει πολλά ‘likes» εξήγησε η δρ Γκρίνφιλντ, καθηγήτρια Ψυχολογίας στο UCLA.

Οι «επικίνδυνες» φωτογραφίες αδρανοποιούν το… φρένο του εγκεφάλου

A study found that certain areas are activated when they see large numbers of 'likes' on their own photos, but are also inhibited while viewing certain pictures on the social media site Intagram. Researchers found picture likes activate the same regions as eating chocolate does and risky pictures obstruct decision-making.

Όταν μάλιστα οι έφηβοι έβλεπαν «επικίνδυνες» φωτογραφίες σε σύγκριση με ουδέτερες φωτογραφίες, εμφάνιζαν μικρότερη δραστηριότητα σε περιοχές του εγκεφάλου που συνδέονται με τον «γνωστικό έλεγχο» και την «αναστολή της απόκρισης», συμπεριλαμβανομένων του πρόσθιου ραχιαίου φλοιού του προσαγωγίου και των πλευρικών βρεγματικών λοβών.

Αυτές οι περιοχές του εγκεφάλου εμπλέκονται στη λήψη αποφάσεων και μπορούν είτε να μας «φρενάρουν» από το να λάβουμε μέρος σε κάποιες δραστηριότητες είτε να μας δώσουν το «πράσινο φως» για να ασχοληθούμε με αυτές. «Όταν τα παιδιά έβλεπαν φωτογραφίες στις οποίες παρουσιάζονταν επικίνδυνες συμπεριφορές, μειωνόταν η δραστηριότητα σε περιοχές του εγκεφάλου που βάζουν ‘φρένο’, πιθανώς αποδυναμώνοντας το φίλτρο της προσοχής των παιδιών» κατέληξε η δρ Νταπρέτο.