Παρασκευή, 17 Μαρτίου 2017

Μικρότερη η παρουσία σκοτεινής ύλης στους «αρχαίους» γαλαξίες. Dark matter less influential in galaxies in early universe

Σχηματική αναπαράσταση περιστρεφόμενων γαλαξιακών δίσκων στο πρώιμο σύμπαν (δεξιά) και σήμερα (αριστερά). Schematic representation of rotating disc galaxies in the early Universe (right) and the present day (left). New observations from ESO’s Very Large Telescope (VLT) suggest that such massive star-forming disc galaxies in the early Universe were less influenced by dark matter (shown in red), as it was less concentrated. As a result the outer parts of distant galaxies rotate more slowly than comparable regions of galaxies in the local Universe. Credit: ESO/L. Calçada

Με βάση τους υπολογισμούς των κοσμολόγων, η σκοτεινή ύλη αποτελεί το 27% περίπου της ενέργειας – ύλης του σύμπαντος, με συνέπεια να είναι πολλαπλάσια από τη συμβατική ύλη, το ποσοστό της οποίας δεν ξεπερνά το 5%.

Καθώς η σκοτεινή ύλη δεν έχει ανιχνευθεί μέχρι σήμερα, εκτιμήσεις όπως οι παραπάνω προέρχονται από τη βαρυτική αλληλεπίδραση που ασκεί αυτή σε κοσμικές δομές όπως οι γαλαξίες. Εξάλλου, οι παρατηρούμενες ανωμαλίες στην κίνηση των σπειροειδών γαλαξιών, όπου τα εξωτερικά τους τμήματα περιστρέφονται πιο γρήγορα απ’ ό,τι αν υπήρχε μόνο η συμβατική ύλη, ήταν η αιτία για την υπόθεση ύπαρξης αυτής της «εξωτικής» μορφής ύλης, ήδη από τη δεκαετία του 1930.

Τώρα όμως, μία διεθνής ομάδα αστρονόμων διαπίστωσε πως η σκοτεινή ύλη έπαιζε μικρότερο ρόλο στο πρώιμο σύμπαν. Κι αυτό γιατί, μελετώντας 6 «αρχαίους» γαλαξίες, ανακάλυψε πως οι εξωτερικές τους περιοχές περιστρέφονται πιο αργά από τα τμήματα στο κέντρο τους.

Οι επιστήμονες εξέτασαν γαλαξίες που δημιουργήθηκαν πριν από 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Για να τους αναλύσουν, χρησιμοποίησαν το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο στη Χιλή.

A hydrogen signature reveals the structure of six galaxies (top, bright regions appear red) observed with the Very Large Telescope in Chile. The signature also shows the velocities (bottom) of stars in the galaxies (blue regions are moving toward the telescope; red areas, away). Stars farther from the galactic center unexpectedly appear to move more slowly than stars closer in. © MPE

Τα αποτελέσματά τους δείχνουν πως, σε αντίθεση με τους σπειροειδείς γαλαξίες που σχηματίσθηκαν σε επόμενες φάσεις της συμπαντικής εξέλιξης, σε αυτές τις κοσμικές δομές οι εξωτερικές τους περιοχές φαίνεται να περιστρέφονται πιο αργά, συγκριτικά με τα τμήματα που βρίσκονται πιο κοντά στον «πυρήνα» τους.

Αυτό υποδεικνύει πως περιέχουν λιγότερη σκοτεινή ύλη. Επομένως, τα χαρακτηριστικά τους φαίνεται πως καθορίζονται περισσότερο από τη συμβατική ύλη που περιέχουν.

Πιο συγκεκριμένα η ενεργός ακτίνα, δηλαδή η περιοχή από την οποία προέρχεται το 50% της φωτεινότητας ενός γαλαξία, εκτιμάται πως αποτελείται από 50-80% από σκοτεινή ύλη, στην περίπτωση του Γαλαξία μας και των υπόλοιπων κοσμικών δομών που σχηματίσθηκαν σε σχετικά πρόσφατες φάσεις της «ιστορίας» του σύμπαντος.

Αντίθετα, στους μισούς από τους γαλαξίες από το πρώιμο σύμπαν που μελέτησαν οι επιστήμονες, το ποσοστό της σκοτεινής ύλης για την αντίστοιχη περιοχή δεν υπερβαίνει το 10%.

Οι ερευνητές υποθέτουν πως, 3 με 4 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, τα αέρια των γαλαξιών ήταν συμπιεσμένα με πεπλατυσμένους, περιστρεφόμενους δίσκους. Η σκοτεινή ύλη περιέβαλλε αυτούς τους δίσκους, με συνέπεια να είναι αρκετά διασκορπισμένη.

Επομένως, φαίνεται πως χρειάστηκαν χρόνια για να συσσωρευθεί η σκοτεινή ύλη σε μικρότερο χώρο, κάτι που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί διαδραματίζει μεγαλύτερο ρόλο στην περιστροφή των πιο πρόσφατων γαλαξιών. Η υπόθεση αυτή συμφωνεί επίσης με το γεγονός ότι οι «αρχαιότεροι» γαλαξίες έχουν μικρότερο μέγεθος και μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε αέρια, από τους γαλαξίες που συντέθηκαν αργότερα.

Έπαιζαν τα παιδιά των Βίκινγκς; The toy boat that sailed the seas of time

Αν και ταλαιπωρημένο σήμερα, το ηλικίας 1.000 ετών καραβάκι αποτελεί ρεαλιστικό αντίγραφο των πλοίων των Βίκινγκς και φτιάχτηκε ως παιχνίδι για ένα παιδί. Από την τρύπα στη μέση κάποτε περνούσε το κατάρτι. The toy boat had a hole in the middle where a mast could have been stepped, allowing a child to sail the boat. Credit: Åge Hojem, NTNU University Museum

Είναι ταλαιπωρημένο από τον χρόνο, όμως είναι ξεκάθαρο: το σκαλισμένο ξύλο με την ανασηκωμένη «γυριστή» πλώρη και μια τρύπα από όπου έπρεπε να περνούσε το κατάρτι είναι ένα κναρ, ένα υπερήφανο πλοίο των Βίκινγκς σε μικρογραφία. Βρέθηκε στη Νορβηγία και μαρτυρεί ότι πριν από 1.000 χρόνια κάποιος το σκάλισε με φροντίδα για να το δώσει σε ένα παιδί. Δεν είναι το πρώτο παιχνίδι της εποχής των Βίκινγκς που έρχεται στο φως, αν και τα σχετικά ευρήματα είναι λιγοστά. Είναι όμως το μοναδικό που έχει βρεθεί σε μια άλλοτε όχι και τόσο προνομιούχο αγροτική περιοχή. Και υποδηλώνει ότι ακόμη και στα σχετικά φτωχικά αγροκτήματα οι σκληροτράχηλοι κάτοικοι του Βορρά πρόσφεραν στα παιδιά τους τον απαραίτητο χρόνο και τα μέσα για παιχνίδι, μια «πολυτέλεια» που δεν εξυπακούεται για τα παιδιά όλων των κοινωνικών τάξεων σε όλες τις εποχές.

Θαμμένο στο μεσαιωνικό πηγάδι

An overview of the Ørland dig where the boat and shoes were found. Credit: Åge Hojem, NTNU University Museum

Το καραβάκι ανασκάφηκε στον αρχαιολογικό χώρο της Αεροπορικής Βάσης του Έρλαντ στην Κεντρική Νορβηγία, στη θέση όπου στους μεσαιωνικούς χρόνους υπήρχε ένα αγρόκτημα. Είχε θαφτεί σε ένα πηγάδι το οποίο οι αγρότες της εποχής είχαν κλείσει, είτε γιατί είχε στερέψει είτε γιατί το νερό του είχε μολυνθεί. Το υγρό περιβάλλον του πηγαδιού επέτρεψε στο ξύλο να διατηρηθεί τόσο καλά για δέκα αιώνες, προς μεγάλη χαρά των αρχαιολόγων.

«Αυτό το καραβάκι-παιχνίδι λέει κάτι για τους ανθρώπους που ζούσαν εδώ» δήλωσε σε δελτίο Τύπου ο Ουλφ Φράνσον, αρχαιολόγος του Πανεπιστημιακού Μουσείου του Νορβηγικού Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας (NTNU) και εκ των επικεφαλής των ανασκαφών στο συγκεκριμένο μεσαιωνικό αγρόκτημα. Όπως ανέφερε, το εύρημα είναι ξεχωριστό από πολλές απόψεις. «Κατ' αρχάς δεν είναι τόσο συνηθισμένο να βρίσκουμε αντικείμενα τα οποία σχετίζονταν με παιδιά» επεσήμανε. «Δείχνει όμως επίσης ότι τα παιδιά σε αυτό το αγρόκτημα μπορούσαν να παίξουν, ότι είχαν την άδεια να κάνουν κάτι άλλο εκτός από το να δουλεύουν στα χωράφια ή να βοηθούν στις δουλειές του αγροκτήματος».

Παιδιά της πόλης και της εξοχής

Ellen L.Wijgård Randerz (left) and Ulf Fransson, from the NTNU University Museum, look at a toy boat that archaeologists found in an abandoned well in Ørland. Randerz is the museum’s conservator, and Fransson was one of the field directors for the Ørland dig. Credit: Åge Hojem, NTNU University Museum

Πράγματι, η ανάσυρση μεσαιωνικών σκανδιναβικών παιχνιδιών δεν είναι κάτι συνηθισμένο, από την άλλη πλευρά όμως το καραβάκι του Έρλαντ δεν είναι μοναδικό. Ένα παρόμοιο καραβάκι, τόσο από την άποψη της ηλικίας όσο και από αυτήν της κατασκευής, είχε βρεθεί πριν από λίγο περισσότερο από έναν αιώνα, το 1900, σχετικά κοντά, στο Τροντχάιμ (τρίτη σε μέγεθος πόλη της Νορβηγίας και έδρα του NTNU), κατά τη διάρκεια εργασιών στον δρόμο μπροστά από τη Δημοτική Βιβλιοθήκη. Ωστόσο το Τροντχάιμ στους μεσαιωνικούς χρόνους ήταν ήδη ένα πλούσιο εμπορικό κέντρο - υπήρξε μάλιστα πρωτεύουσα της χώρας ως το 1217. Οι αρχαιολόγοι θεωρούν εύλογο ότι τα παιδιά των εύπορων αστικών οικογενειών θα είχαν χρόνο για παιχνίδι - αν όχι όλα, τουλάχιστον κάποια.

The map shows the location of the Ørland archaeological dig (red) along with approximate coastlines from different periods. The yellow shows the land area and coastline from 200 BC, the green shows the land area from roughly 350 AD and the grey shows today’s coastline. Credit: Magnar Mojaren Gran

Το καραβάκι του Έρλαντ είναι επομένως ένα εύρημα με ιδιαίτερη σημασία, εφόσον έχει βρεθεί σε ένα εντελώς διαφορετικό κοινωνικό και οικονομικό περιβάλλον, σε μια κάθε άλλο παρά εύπορη αγροικία. «Το μεσαιωνικό αγρόκτημα εδώ βρίσκεται μακριά από τη θάλασσα, δεν έχει τόσο στρατηγική θέση» εξήγησε η Ίνγκριντ Ιστγκααρντ, η αρχαιολόγος που είναι επικεφαλής ολόκληρης της ανασκαφής στην Αεροπορική Βάση του Έρλαντ. «Υπάρχουν και άλλα αγροκτήματα στο Έρλαντ, τα οποία έχουν καλύτερη θέση». Η αρχαιολόγος υπογράμμισε πως παρά το γεγονός ότι το αγρόκτημα στο οποίο βρέθηκε το καραβάκι ανήκε στα λιγότερο εύπορα και προνομιούχα της περιοχής, το εύρημα δείχνει ότι η ζωή ήταν αρκετά καλή εκεί ώστε κάποιος να αφιερώσει χρόνο στο να σκαλίσει ένα παιχνίδι για ένα παιδί - και το παιδί να έχει τη δυνατότητα να παίζει με αυτό.

Σαν αγωνιστικό αυτοκίνητο

Ένα σύγχρονο ξύλινο μοντέλο του κναρ, του υπερήφανου πλοίου των Βίκινγκς που αποτελούσε τεχνολογικό επίτευγμα για την εποχή του. A model of a knarr – exhibited in a museum in Hedeby, in northern Germany. A knarr was a kind of a freighter, and was broader and shorter than a Viking war ship. Credit: WikiCommons

Και το παιχνίδι που σκαλίστηκε για αυτό το όχι και τόσο προνομιούχο παιδί ήταν κάθε άλλο παρά «δεύτερης διαλογής». Στον Μεσαίωνα τα πλοία συγκαταλέγονταν στις πλέον προηγμένες τεχνολογικές κατασκευές, επομένως το συγκεκριμένο καραβάκι ήταν κάτι πολύ «προχωρημένο» για τα μέτρα της εποχής. «Αν έφτιαχνες τότε ένα πλοίο των Βίκινγκς, ένα κναρ, παιδιά και μεγάλοι θα το θεωρούσαν κάτι πολύ σημαντικό. Ήταν μια πολύ εξειδικευμένη κατασκευή» τόνισε ο κ. Φράνσον. «Αυτό το καραβάκι είναι πολύ "αληθινό". Δεν ήταν ανάγκη να κάνει κάποιος τόση δουλειά για να φτιάξει ένα παιχνίδι για ένα παιδί».

A thousand-year-old boat that was found in an abandoned well during an archaeological dig in mid-Norway gives researchers insights into what life was like on a medieval Norwegian farm.

«Όποιος το έφτιαξε εργάστηκε με επιμέλεια για να δημιουργήσει κάτι που έμοιαζε με το αληθινό πλοίο» πρόσθεσε ο αρχαιολόγος, τονίζοντας ότι ακριβώς επειδή ήταν τόσο ρεαλιστικό το καραβάκι αυτό «θα πρέπει να ήταν πολύ "κουλ" για την εποχή εκείνη, θα πρέπει να το έβλεπαν όπως τα σημερινά παιδιά βλέπουν τα πραγματικά "κουλ" αγωνιστικά αυτοκίνητα ή τα αεροπλανάκια».

Παπούτσια χιλιετίας

Το δερμάτινο παπούτσι που πετάχτηκε ολόκληρο δείχνει ότι ο κάτοχός του, πριν από 1.000 χρόνια, δεν ήταν πλούσιος αλλά ούτε και υπερβολικά φτωχός. One of the most complete shoes from this time period found at the Ørland site. Credit: Åge Hojem, NTNU University Museum

Άλλα αντικείμενα που βρέθηκαν στο ίδιο πηγάδι και στο διπλανό του μπορεί να μην εθεωρούντο στην εποχή τους τόσο «κουλ», αλλά είναι επίσης σπάνια. Μεταξύ αυτών τα υπολείμματα από τέσσερα δερμάτινα παπούτσια τα οποία, αντίθετα από ό,τι συμβαίνει συνήθως, έχουν και αυτά διατηρηθεί σε πολύ καλή κατάσταση εξαιτίας του νερού των πηγαδιών. «Αυτό ήταν είδηση» σχολίασε η κυρία Ιστγκααρντ. «Βρήκαμε παπούτσια της εποχής του Όλαφ ντεν Χέλιγκε, ο οποίος ήταν βασιλιάς της Νορβηγίας από το 1015 ως το 1028!».

This worn-out sole tells archaeologists that the owner was willing to pay to repair his shoes, since the front of the sole is clearly cut off. The size of the heel suggests the owner was probably male and had fairly large feet. Credit: Åge Hojem, NTNU University Museum

Λιωμένα, τρύπια και μπαλωμένα, τα μεσαιωνικά «παπούτσια εργασίας», τα οποία οι σύγχρονοί μας θα έβρισκαν εξαιρετικά άβολα και κρύα, δείχνουν ότι οι κάτοχοί τους δεν είχαν την οικονομική ευχέρεια να τα αντικαθιστούν συχνά για να αγοράσουν καινούργια. Από την άλλη πλευρά όμως, το γεγονός ότι ένα παπούτσι βρέθηκε σχεδόν ολόκληρο δείχνει ότι δεν βρίσκονταν και σε απόλυτη ένδεια. «Αυτό μου λέει ότι δεν θα πρέπει να ήταν και τόσο φτωχοί, αφού είχαν τη δυνατότητα να πετάξουν ολόκληρο παπούτσι» επεσήμανε ο κ. Φράνσον.