Αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης σύμφωνα με την θεωρία παιγνίων. Using game-theory to look for extraterrestrial intelligence

Ο αστρονόμος Eamonn Kerins εισάγει την έννοια της «Αμοιβαίας Ανιχνευσιμότητας» εμπνευσμένος από μια στρατηγική της θεωρίας παιγνίων και στοχεύει στην αύξηση της πιθανότητας ανίχνευσης εξωγήινων πολιτισμών. Astronomer Eamonn Kerins with the University of Manchester has developed an approach to looking for intelligent extraterrestrial beings on other planets that involves using game theory. Credit: Unsplash/CC0 Public Domain

Ο Eamonn Kerins από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, στην δημοσίευσή του με τίτλο «Mutual detectability: a targeted SETI strategy that avoids the SETI Paradox», προτείνει μια μέθοδο αναζήτησης εξωγήινων πολιτισμών που βασίζεται (και) στην θεωρία παιγνίων.

Η εν λόγω εργασία αναπτύσσει δυο προσεγγίσεις όσον αφορά την αναζήτηση ευφυούς ζωής σε άλλα πλανητικά συστήματα. Η μία σχετίζεται με την αναζήτηση σημάτων στο διάστημα από πιθανούς εξωγήινους πολιτισμούς (Searches for Extraterrestrial Intelligence=SETI). Η άλλη περιλαμβάνει την σάρωση του ουρανού για την ανακάλυψη κατοικήσιμων εξωπλανητών (όπου είναι πιθανή ύπαρξη ευφυούς ζωής) με σκοπό την αποστολή μηνυμάτων προς αυτούς που θα αποκαλύπτει την ύπαρξή μας και την επιθυμία μας για επικοινωνία (Messaging Extraterrestrial Intelligence=METI).

Ο Kerins προτείνει ότι ένας τρόπος για να συγχωνεύσουμε τις δύο προσεγγίσεις με σκοπό την αποτελεσματικότερη αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης είναι να χρησιμοποιήσουμε μια λογική παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται στη θεωρία παιγνίων.

The giant Lovell Telescope at Jodrell Bank Observatory is a part of the Breakthrough Listen project, a huge ongoing SETI survey. (Photo: Eamonn Kerins).

Ο Kerins ξεκινά σημειώνοντας ο λόγος που οι επιστήμονες στη Γη δεν έχουν ανακαλύψει σήματα από εξωγήινους, είναι πιθανόν να οφείλεται στο ότι δεν στέλνουν κανένα σήμα! Ίσως φοβούνται ότι κάτι τέτοιο θα μπορούσε να τραβήξει την προσοχή μη φιλικών και επικίνδυνων πολιτισμών. Επιπλέον, υποστηρίζει ότι εάν υπάρχουν κι άλλοι εκεί έξω, μπορεί να προσπαθούν να «ακούσουν», όπως κάνουμε ακριβώς και εμείς. Αυτό οδηγεί στο παράδοξο SETI, όπου όλοι προσπαθούν να ακούσουν, αλλά κανείς δεν στέλνει μηνύματα.

Πώς θα μπορούσε να επιλυθεί ένα τέτοιο παράδοξο; Η θεωρία παιγνίων υποδεικνύει ότι και οι δυο πλευρές πρέπει να συμφωνούν, πως η πλευρά με την μεγαλύτερη πρόσβαση σε πληροφορίες θα πρέπει να είναι αυτή που θα μεταδώσει πρώτη σήματα επικοινωνίας προς την άλλη.

Ο Kerins προτείνει επίσης ότι και τα δύο μέρη σε μια τέτοια κατάσταση προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν αυτό που περιγράφει ως «κοινό παρονομαστή πληροφοριών» για να αποφασίσουν εάν θα στείλουν ένα στοχευμένο σήμα. Τέτοιες πληροφορίες, σημειώνει, πρέπει να είναι σε μορφή που κάθε πλευρά μπορεί να αναγνωρίσει.

Μια τέτοια πληροφορία θα ξεκινά με κάτι πολύ βασικό, όπως η ισχύς του σήματος διέλευσης (το ποσοστό της λαμπρότητας του άστρου που αποκρύβεται όταν ένας πλανήτης διέρχεται μπροστά από το άστρο του). Ένα τέτοιο σήμα είναι εύκολο να ανιχνευθεί και είναι επίσης ανεξάρτητο από τις πιθανές μορφές ζωής που μπορεί να υπάρχουν στον πλανήτη. Αυτή η προσέγγιση θα περιόριζε επίσης την αναζήτηση εξωγήινης ζωής μόνο σε εκείνους τους (εξω)πλανήτες που κινούνται στο ίδιο επίπεδο με το επίπεδο της τροχιάς της Γης γύρω από τον ήλιο και αντιστρόφως.

Στην εικόνα βλέπουμε την καλλιτεχνική απεικόνιση του εξωπλανήτη K2-155d.

Αν ακολουθήσουμε μια τέτοια προσέγγιση, με βάση τα μέχρι τώρα διαθέσιμα δεδομένα, η αναζήτηση περιορίζεται σε έναν μόνο εξωπλανήτη: τον K2-155d. Προτείνεται μάλιστα ότι επειδή το σήμα διέλευσης του εξωπλανήτη K2-155d φαίνεται πιο ισχυρό σ’ εμάς (σε σχέση με το αντίστοιχο σήμα διέλευσης της Γης που βλέπει πιθανός παρατηρητής στον εξωπλανήτη), πρέπει να είμαστε οι πρώτοι που θα στείλουμε ένα σήμα – και στη συνέχεια να περιμένουμε για κάποια απάντηση.

Πηγές: Eamonn Kerins. Mutual detectability: a targeted SETI strategy that avoids the SETI Paradox, arXiv:2010.04089 [astro-ph.EP], arxiv.org/abs/2010.04089 - https://www.manchester.ac.uk/discover/news/could-game-theory-help-discover-intelligent-alien-life/ - https://phys.org/news/2020-10-game-theory-extraterrestrial-intelligence.html - https://physicsgg.me/2020/11/02/

 

 

Περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες και εξωγήινοι πολιτισμοί τύπου ΙΙΙ. Aliens could be sucking energy from black holes. That may be how we'll find them.

Είναι δυνατός ο εντοπισμός εξωγήινου πολιτισμού που εξάγει ενέργεια από περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες; Aliens could be sucking power from black holes — and that could be how we'd spot the extraterrestrials, scientists say. (Image: © MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images)

Tο 1969 ο Roger Penrose (Νόμπελ Φυσικής 2020) πραγματοποίησε μια εξαιρετική ανακάλυψη. Βρήκε ότι μια περιστρεφόμενη μαύρη τρύπα αποθηκεύει περιστροφική κινητική ενέργεια στο στροβιλισμό του χώρου γύρω της (Gravitational collapse: the role of general relativity). Επειδή ο στροβιλισμός του χώρου πραγματοποιείται έξω από τον ορίζοντα της τρύπας, η περιστροφική του ενέργεια διατίθεται προς κατανάλωση!

Η ανακάλυψη του Penrose ήταν εξαιρετική επειδή, όπως έδειξε αμέσως μετά ο (18χρονος τότε) Δημήτρης Χριστοδούλου (Reversible and Irreversible transformations in Black-Hole Physics), η περιστροφική ενέργεια της τρύπας ήταν τεράστια. Αν η μαύρη τρύπα περιστρέφεται με την μέγιστη δυνατή ταχύτητα, ο συντελεστής αποθήκευσης και απελευθέρωσης ενέργειας θα είναι 48 φορές μεγαλύτερος από τον συντελεστή απόδοσης της πλήρους πυρηνικής καύσης του Ήλιου.

Το ερώτημα που τίθεται είναι αν είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί αυτή η ενέργεια; Όχι βέβαια από τον γήινο ανθρώπινο «πολιτισμό», αλλά από προηγμένους εξωγήινους πολιτισμούς.

Κατανάλωση ενέργειας βάσει της κλίμακας Καρντάσεφ. Kardasev scale energy consumptions.

Σύμφωνα με τον Nikolai Kardashev οι πιθανοί προηγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί, μπορούν να καταταχθούν ανάλογα με την ενέργεια που καταναλώνουν, σε τρεις κατηγορίες:

Πολιτισμός τύπου Ι: είναι ο πολιτισμός που ελέγχει όλες τις πλανητικές μορφές ενέργειας. Μπορεί να χρησιμοποιήσει όλη την ηλιακή ενέργεια που φτάνει στον πλανήτη του, ελέγχει την θερμοκρασία του πλανήτη, τα έντονα καιρικά φαινόμενα, τη σεισμική και την ηφαιστειακή δραστηριότητα.

Πολιτισμός τύπου ΙΙ: είναι αυτός που αφού εξάντλησε τους πόρους του πλανήτη του, κατάφερε να ελέγχει και να καταναλώνει όλη την παραγόμενη ενέργεια ενός άστρου (σαν τον ήλιο μας).

Πολιτισμός τύπου ΙΙΙ: είναι ο πολιτισμός ο οποίος αφού έχει εξαντλήσει την ενέργεια ολόκληρου του πλανητικού του συστήματος, έχει αποικίσει τον γαλαξία του και μπορεί να ελέγχει την ενέργεια σε γαλαξιακό επίπεδο.

Schematic illustration of the mechanism of energy extraction from a rotating black hole by magnetic reconnection in the black hole ergosphere. A configuration with antiparallel magnetic field lines adjacent to the equatorial plane is favored by the frame-dragging effect of the rapidly spinning black hole (panels (a) and (b) portray meridional and equatorial views, respectively), and the resulting equatorial current sheet is prone to fast plasmoid-mediated magnetic reconnection (see circular structures in the zoomed-in region). Magnetic reconnection in the plasma that rotates in the equatorial plane extracts black hole energy if the decelerated plasma that is swallowed by the black hole has negative energy as viewed from infinity, while the accelerated plasma with a component in the same direction of the black hole rotation escapes to infinity. The outer boundary (static limit) of the ergosphere is indicated by the short-dashed lines in both panels. In panel (b), long-dashed and solid lines indicate magnetic field lines below and above of the equatorial plane, respectively. Finally, the dashed lines in the zoomed region indicate the two magnetic reconnection separatrices intersecting at the dominant magnetic reconnection X-point. Image credit: Comisso & Asenjo, doi: 10.1103/PhysRevD.103.023014.

Αν είναι δυνατή η άντληση ενέργειας από τις μαύρες τρύπες, τότε ένας πολιτισμός τύπου ΙΙΙ (εφόσον υπάρχει), μάλλον θα το έχει πετύχει. Κι αν αυτό συμβαίνει ήδη, τότε μια τέτοια τεχνολογία άντλησης ενέργειας θα μπορούσε να αφήνει ίχνη έξω από τον ορίζοντα των γεγονότων μιας περιστρεφόμενης μαύρης τρύπας – το όριο πέρα ​​από το οποίο η βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας γίνεται τόσο ισχυρή ώστε να είναι αδύνατη η διαφυγή ύλης και ενέργειας από την έλξη της μαύρης τρύπας. Σε μια τέτοια διαδικασία θα μπορούσαν να οφείλονται κάποιες εκρήξεις πλάσματος, μια θερμή μορφή φορτισμένου αερίου, στο περιβάλλον των μαύρων τρυπών.

Αυτό το σενάριο ενισχύεται από μια πρόσφατη δημοσίευση των Luca Comisso and Felipe A. Asenjo στο περιοδικό Physical Review D με τίτλο: ‘Magnetic reconnection as a mechanism for energy extraction from rotating black holes‘.

Spinning black holes store rotational energy that can be extracted; when a black hole is immersed in an externally supplied magnetic field, reconnection of magnetic field lines within the ergosphere can generate negative energy particles that fall into the black hole event horizon while the other accelerated particles escape stealing energy from the black hole. In a paper published in the journal Physical Review D, a duo of researchers from the United States and Chile shows analytically that energy extraction via magnetic reconnection is possible when the black hole spin is high and the plasma is strongly magnetized. Rotational energy can be extracted from spinning black holes through magnetic reconnection. Image credit: Sci-News.com.

Οι περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να γίνουν μια σχεδόν απεριόριστη πηγή ενέργειας για έναν προηγμένο πολιτισμό τύπου ΙΙΙ. Σύμφωνα με τον Luca Comisso το επόμενο βήμα θα είναι να κατανοήσουμε πως θα φαίνεται σε απομακρυσμένους παρατηρητές μια τέτοια άντληση ενέργειας από μια μαύρη τρύπα. Και κάτι τέτοιο είναι πιθανό να μας επιτρέψει να εντοπίσουμε προηγμένους εξωγήινους πολιτισμούς.

Πηγές: Luca Comisso and Felipe A. Asenjo. Magnetic reconnection as a mechanism for energy extraction from rotating black holes. Phys. Rev. D, 2021 DOI: 10.1103/PhysRevD.103.023014 - https://www.livescience.com/aliens-suck-black-hole-energy.html - http://www.sci-news.com/astronomy/rotational-energy-extraction-black-holes-09263.html - https://physicsgg.me/2021/01/27/

 

 

Ναόσχημο επιτύμβιο μνημείο ήρθε στο φως στην Παιανία. Temple shaped burial monument brought to light in Paiania

Το επιτύμβιο μνημείο που αποκαλύφθηκε στην Παιανία (φωτ.: ΥΠΠΟΑ). The burial monument brought to life in Paiania (photo: MOCAS).

Επιτύμβιο ναόσχημο μνημείο από λευκό μάρμαρο, το οποίο ήταν στημένο σε νεκροταφείο του αρχαίου δήμου της Παιανίας Καθύπερθεν, στα νοτιοδυτικά του λόφου Κατσουλέρθι, ήρθε στο φως κατά την πρόσφατη αρχαιολογική σωστική έρευνα στο οικόπεδο ιδιοκτησίας του δήμου Παιανίας, επί της οδού Παλαιοπαναγιάς, όπου πρόκειται να ανεγερθεί το Νέο Δημαρχείο Παιανίας.

Το επιτύμβιο μνημείο που αποκαλύφθηκε στην Παιανία (φωτ.: ΥΠΠΟΑ). The burial monument brought to life in Paiania (photo: MOCAS).

Το μνημείο σώζεται αποσπασματικά, θραυσμένο σε δύο τμήματα. Εικονίζονται δυο αντικριστές γυναικείες μορφές σε φυσικό μέγεθος: στη δεξιά πλευρά η νεκρή καθισμένη σε περίτεχνο δίφρο (κάθισμα), στηρίζει τα πόδια της σε χαμηλό υποπόδιο. Είναι ενδεδυμένη με διάφανο ιωνικό χιτώνα και ιμάτιο. Στην αριστερή πλευρά, μπροστά στη νεκρή, στέκεται η θεραπαινίδα της, στηρίζοντας με θλίψη το κεφάλι της με το αριστερό χέρι.

Επιτύμβιο ανάγλυφο της Μνησαρέτης. Χρονολογείται γύρω στο 380 π.Χ. και βρίσκεται σήμερα στη Γλυπτοθήκη του Μονάχου. Εδώ εικονίζονται δύο αντικριστές γυναικείες μορφές: η καθιστή Μνησαρέτη, που είναι η νεκρή, βυθισμένη σε περισυλλογή, και η υπηρέτριά της, που την κοιτάζει περίλυπη σταυρώνοντας τα χέρια. Τα ενδύματα καλύπτουν καλά τα σώματα των μορφών και σε λίγα μόνο σημεία αφήνουν να διαφανεί η ανατομία τους, ενώ οι πτυχές που σχηματίζουν είναι επίπεδες και πυκνές. Funerary stele of Mnesarete. A young girl (left) is facing the dead woman. Inscription: ΜΝΗΣΑΡΕΤΗ ΣΩΚΡΑΤΟΣ (“Mnesarete [the daughter] of Socrates”). Attica, ca. 380 BC.

Το θέμα της παράστασης είναι τυπικό στα επιτύμβια ανάγλυφα του 4ου αι. π.Χ. και συναντάται στην εντοιχισμένη επιτύμβια στήλη στον ναό της Αγίας Παρασκευής στο Μαρκόπουλο Μεσογαίας, στη στήλη της Ηγησούς από το νεκροταφείο του Κεραμεικού (Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο) και στη στήλη της Μνησαρέτης από την Βελανιδέζα (Γλυπτοθήκη Μονάχου). Η απόδοση​ των μορφών στο επιτύμβιο της Παιανίας σχεδόν ολόγλυφων εντυπωσιάζει και χρονολογεί το μνημείο στην περίοδο πριν ο Δημήτριος Φαληρέας απαγορεύσει διά νόμου (317 π.Χ.) την κατασκευή πολυτελών ταφικών μνημείων.

Το επιτύμβιο μνημείο που αποκαλύφθηκε στην Παιανία (φωτ.: ΥΠΠΟΑ). The burial monument brought to life in Paiania (photo: MOCAS).

Το ανάγλυφο μεταφέρθηκε προς φύλαξη και συντήρηση στο Αρχαιολογικό Μουσείο της Βραυρώνας. Η ανασκαφή εξελίσσεται και είναι πιθανόν να εντοπιστούν και άλλα θραύσματά του. Στο οικόπεδο ανασκάπτονται επίσης κατάλοιπα και άλλων εποχών.

Πηγές: https://www.naftemporiki.gr/story/1684517/entuposiaki-arxaiologiki-anakalupsi-stin-paiania - https://www.archaeology.wiki/blog/2021/01/26/temple-shaped-burial-monument-brought-to-light-in-paiania/

 

 

Αστρονόμοι υπολόγισαν το βάθος της μεγαλύτερης θάλασσας του Τιτάνα. Titan’s Largest Methane Sea is Over 100 Meters Deep

Η Kraken Mare, μια θάλασσα υγρού μεθανίου, κρύβεται βαθιά κάτω από τα νέφη του Τιτάνα, του μεγαλύτερου δορυφόρου του Κρόνου- και αστρονόμοι του Cornell University έχουν υπολογίσει ότι η θάλασσα αυτή έχει βάθος τουλάχιστον 300 μέτρα κοντά στο κέντρο της. Το βάθος αυτό θεωρείται επαρκές για εξερεύνηση από ένα ρομποτικό υποβρύχιο. Far below the gaseous atmospheric shroud on Saturn's largest moon, Titan, lies Kraken Mare, a sea of liquid methane. Astronomers have estimated that sea to be at least 1,000-feet deep near its center - enough room for a potential robotic submarine to explore. An artistic rendering of Kraken Mare, a large liquid methane sea on Titan. Image credit: NASA’s John Glenn Research Center.

Οι επιστήμονες παρουσίασαν τα ευρήματά τους σε επιστημονικό άρθρο με τίτλο «The Bathymetry of Moray Sinus at Titan's Kraken Mare», που δημοσιεύτηκε στο Journal of Geophysical Research. «Το βάθος και η σύνθεση της καθεμιάς από τις θάλασσες του Τιτάνα και είχαν ήδη μετρηθεί, εκτός από τη μεγαλύτερή του, την Kraken Mare- που δεν έχει απλά υπέροχο όνομα, μα περιέχει επίσης το 80% των υγρών της επιφανείας του φεγγαριού» είπε ο επικεφαλής συντάκτης, Βαλέριο Πογκιάλι. Ο Τιτάνας κρύβεται πίσω από «χρυσά» νέφη αζώτου σε αέρια μορφή, μα κάτω από αυτά το τοπίο θυμίζει αυτό της Γης, με ποτάμια υγρού μεθανίου, λίμνες και θάλασσες, σύμφωνα με τη NASA. Τα δεδομένα για αυτή την ανακάλυψη είχαν συγκεντρωθεί κατά το πέρασμα T104 του διαστημοπλοίου Cassini στις 21 Αυγούστου 2014. Το ραντάρ του σκάφους εξέτασε τη Ligeia Mare- μια μικρότερη θάλασσα στον βόρειο πόλο του φεγγαριού- για να αναζητήσει το μυστηριωδώς εμφανιζόμενο και εξαφανιζόμενο «Μαγικό Νησί», που ήταν μια προηγούμενη ανακάλυψη του Cassini.

Ενώ το σκάφος πετούσε στα 21.000 χλμ/ ώρα, στα 965 χλμ πάνω από την επιφάνεια του Τιτάνα, το σκάφος χρησιμοποίησε το ραντάρ υψομέτρου του για να μετρήσει το βάθος του υγρού στο Kraken Mare και στο Moray Sinus, έναν κολπίσκο στο βόρειο άκρο της θάλασσας. Οι επιστήμονες του Cornell, μαζί με μηχανικούς του JPL της NASA, είχαν βρει πώς να υπολογίζουν το βάθος θαλασσών και λιμνών εξετάζοντας τους χρόνους επιστροφής από την επιφάνεια και τον πυθμένα, καθώς και τη σύνθεση της θάλασσας αναγνωρίζοντας την ποσότητα ενέργειας ραντάρ που απορροφάται κατά τη διέλευση μέσα από το υγρό.

Kraken Mare, a sea of liquid methane on Saturn’s moon Titan, is at least 100-m (330 feet) deep near its center, according to an analysis of data collected by the RADAR altimeter onboard NASA’s Cassini spacecraft on August 21, 2014. This image of Titan, taken by Cassini spacecraft, reveals differences in the composition of surface materials around hydrocarbon lakes and seas on this largest moon of Saturn. Image credit: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona / University of Idaho.

Όπως διαπιστώθηκε, το Moray Sinus έχει βάθος περίπου 85 μέτρων, πιο ρηχά από τα βάθη του κέντρου της Kraken Mare, που ήταν πολύ βαθιά για να γίνει μέτρηση με ραντάρ. Στη σύνθεση του υγρού, κυρίως μείγματος αιθανίου και μεθανίου, κυριαρχούσε το μεθάνιο, και ήταν παρόμοια στη σύνθεση της κοντινής Ligeia Mare, δεύτερης μεγαλύτερης θάλασσας του Τιτάνα.

Η αδυναμία εντοπισμού του πυθμένα στο κύριο «σώμα» της θάλασσας, όπως γράφει το New Atlas, μπορεί να σημαίνει δύο πράγματα: Είτε το υγρό είχε άλλη σύνθεση (οπότε απορροφούσε περισσότερα κύματα ραντάρ) είτε ήταν πολύ βαθύτερη. Εφόσον το υγρό μάλλον δεν διαφέρει και πολύ μεταξύ του κολπίσκου και της υπόλοιπης θάλασσας, οι επιστήμονες εκτίμησαν ότι η Kraken Mare έχει βάθος τουλάχιστον 100 μέτρα και μπορεί να φτάνει στα 300 στα βαθύτερα τμήματα.

Επιστήμονες είχαν προηγουμένως υπολογίσει ότι η Kraken μπορεί να είναι πιο πλούσια σε μεθάνιο, κυρίως λόγω του μεγέθους της και του ότι εκτείνεται στα χαμηλότερα υψόμετρα του φεγγαριού. Η παρατήρηση πως το υγρό μεθάνιο δεν διαφέρει ιδιαίτερα από ό,τι σε άλλες θάλασσες αποτελεί σημαντική ανακάλυψη. Αξίζει να σημειωθεί πως ο Τιτάνας αποτελεί ένα περιβάλλον που θα μπορούσε να αποτελεί «μοντέλο» της πιθανής ατμόσφαιρας της πρώιμης Γης.

Πηγές: V. Poggiali, A. G. Hayes, M. Mastrogiuseppe, A. Le Gall, D. Lalich, I. Gómez‐Leal, J. I. Lunine. The Bathymetry of Moray Sinus at Titan's Kraken Mare. Journal of Geophysical Research: Planets, 2020; 125 (12) DOI: 10.1029/2020JE006558 - http://www.sci-news.com/space/kraken-mare-titan-09275.html - https://www.naftemporiki.gr/story/1683996/astronomoi-upologisan-to-bathos-tis-megaluteris-thalassas-tou-titana

 

 

 

SLABs: Οι ‘Καταπληκτικά Τεράστιες Μαύρες Τρύπες’. Scientists find black holes could reach ‘stupendously large’ sizes

Εικόνα υπερμεγέθους μαύρης τρύπας (Supermassive Black Holes=SMBH) όπως προέκυψε από προσομοίωση υπολογιστή. Η μαύρη περιοχή στο κέντρο παριστάνει τον ορίζοντα των γεγονότων της μαύρης τρύπας. Εκτός από τις SMBHs ίσως υπάρχουν και οι Καταπληκτικά Τεράστιες Μαύρες Τρύπες (SLABs). A recent study suggests the possible existence of ‘stupendously large black holes’ or SLABS, even larger than the supermassive black holes already observed in the centres of galaxies. This computer-simulated image shows a supermassive black hole at the core of a galaxy. The black region in the center represents the black hole’s event horizon, where no light can escape the massive object’s gravitational grip. The black hole’s powerful gravity distorts space around it like a funhouse mirror. Light from background stars is stretched and smeared as the stars skim by the black hole. Credits: NASA, ESA, and D. Coe, J. Anderson, and R. van der Marel (STScI)

Καταφατική είναι η απάντηση που δίνει μια πρόσφατη μελέτη όσον αφορά την ύπαρξη των SLABs, των εκπληκτικά τεράστιων μαύρων τρυπών και πολύ μεγαλύτερων από αυτές που ήδη έχουν παρατηρηθεί στα κέντρα των γαλαξιών. Η δημοσίευση της εργασίας των Carr et al έγινε στο περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomy Society με τίτλο «Constraints on stupendously large black holes» και αναφέρεται σε μαύρες τρύπες με μάζες M≳10¹¹M_⊙ (M_⊙ = η μάζα του Ήλιου), όπου διερευνάται πως μπορούν να σχηματιστούν οι SLABs και ποια είναι τα πιθανά όρια στο μέγεθός τους.

Ενώ έχουμε ενδείξεις για την ύπαρξη υπερμεγέθων μαύρων τρυπών (Supermassive Black Holes=SMBH) σε γαλαξιακούς πυρήνες – με μάζες από ένα εκατομμύριο έως δέκα δισεκατομμύρια φορές την μάζα του Ήλιου –, παλαιότερες έρευνες πρότειναν ένα ανώτερο όριο στο μέγεθός τους, το οποίο προέκυπτε από τις τρέχουσες θεωρίες σχηματισμού και εξέλιξης τέτοιων μαύρων τρυπών. Η ύπαρξη ακόμα μεγαλύτερων μαύρων τρυπών, των SLABs, θα έχει κοσμολογικές συνέπειες και θα αλλάξει την εικόνα που έχουμε για το αρχέγονο σύμπαν.

Οι γνωστές τεράστιες τρύπες θεωρείται πως σχηματίζονται στον πυρήνα ενός γαλαξία-ξενιστή και το μέγεθός τους αυξάνεται καθώς καταπίνουν άστρα και αέρια από το περιβάλλον τους ή συγχωνεύονται με άλλες μαύρες τρύπες. Σ’ αυτές τις περιπτώσεις υπάρχει ένα ανώτερο όριο μάζας, λίγο μεγαλύτερο από δέκα δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες.

Οι Carr et al προτείνουν μια διαφορετική δυνατότητα σχηματισμού των μαύρων τρυπών (SMBHs) που θα μπορούσε να ξεπεράσει αυτό το όριο. Υποστηρίζουν ότι τέτοιες SLABs θα μπορούσαν να είναι «αρχέγονες», να σχηματίζονται στο πρώιμο σύμπαν, και πολύ πριν τον σχηματισμό των γαλαξιών.

Καθώς οι «αρχέγονες» μαύρες τρύπες δεν δημιουργούνται από την βαρυτική κατάρρευση ενός άστρου, θα μπορούσαν να έχουν ένα μεγάλο εύρος μαζών, από πολύ μικρές έως εκπληκτικά μεγάλες.

An artist's impression of the supermassive black hole at the center of a galaxy. Scientists suspect some monster black holes could grow to truly 'stupendous' sizes. (Image: © ESO/L. Calçada)

Σύμφωνα με τον καθηγητή Bernard Carr: Γνωρίζουμε ήδη ότι υπάρχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες (SMBHs) σε ένα ευρύ φάσμα μαζών, με μια SMBH τεσσάρων εκατομμυρίων ηλιακών μαζών να βρίσκεται στο κέντρο του δικού μας γαλαξία. Ενώ δεν υπάρχουν προς το παρόν ενδείξεις για την ύπαρξη SLABs, είναι πιθανό ότι θα μπορούσαν να υπάρχουν και θα μπορούσαν επίσης να βρίσκονται εκτός γαλαξιών στον διαγαλαξιακό χώρο, με ενδιαφέρουσες παρατηρησιακές συνέπειες. Ωστόσο, εκπλήσσει το γεγονός ότι η ιδέα των SLABs έχει αγνοηθεί μέχρι σήμερα. Έχουμε προτείνει τρόπους σχηματισμού των SLABs και ελπίζουμε πως η δουλειά μας θα ενθαρρύνει συζητήσεις μεταξύ της κοινότητας.

Η ιδέα των αρχέγονων μαύρων τρυπών ξεκίνησε στις αρχές της δεκαετίας του 1970, όταν οι  Carr και Hawking πρότειναν ότι οι διακυμάνσεις πυκνότητας στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος θα μπορούσαν να έχουν ως αποτέλεσμα την κατάρρευση κάποιων περιοχών προς μαύρες τρύπες.

Αν υπάρχουν οι «Καταπληκτικά Τεράστιες Μαύρες Τρύπες» τότε θα σχηματίστηκαν στο πρώιμο σύμπαν. Εφόσον είναι δυνατός ο σχηματισμός τους, τότε μπορούμε να συμπεράνουμε ότι θα μπορούσαν να σχηματιστούν και μικρότερες αρχέγονες μαύρες τρύπες. Κι αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει άλλο ένα μυστήριο του σύμπαντός μας, την σκοτεινή ύλη.

Πηγές: ‘Constraints on stupendously large black holes’ Bernard Carr, Florian Kühnel, Luca Visinelli Monthly Notices of the Royal Astronomical 501, 2029-2043 (2021)  arXiv: 2008.08077. - https://www.qmul.ac.uk/media/news/2021/se/scientists-find-black-holes-could-reach-stupendously-large-sizes.html - https://physicsgg.me/2021/01/22/

 

 

Κ. Π. Καβάφης, «Απιστία». C.P. Cavafy, “Unfaithfulness”

Cornelis van Haarlem (1562–1638), The Wedding of Peleus and Thetis (1593), oil on canvas, 246 x 419 cm, Frans Hals Museum, Haarlem, The Netherlands. Wikimedia Commons.

Πολλά ἂρα Ὁμήρου ἐπαινοῦντες, ἀλλά τοῦτο οὐκ ἐπαινεσόμεθα…

οὐδὲ Aἰσχύλου, ὅταν φῇ ἡ Θέτις τὸν Ἀπόλλω ἐν τοῖς αὑτῆς γάμοις ἂδοντα

ἐνδατεῖσθαι τὰς ἑὰς εὐπαιδίας,

νόσων τ’ ἀπείρους καὶ μακραίωνας βίους.

Ξύμπαντά τ’ εἰπὼν θεοφιλεῖς ἐμὰς τύχας

παιῶν’ ἐπευφήμησεν, εὐθυμῶν ἐμέ.

Κἀγὼ τὸ Φοίβου θεῖον ἀψευδὲς στόμα

ἢλπιζον εἶναι, μαντικῇ βρύον τέχνῃ:

Ὁ δ’, αὐτὸς ὑμνῶν, ...............................

............................αὐτὸς ἐστιν ὁ κτανὼν

τὸν παῖδα τὸν ἐμόν".

Πλάτων, Πολιτείας Β΄

 

Σαν πάντρευαν την Θέτιδα με τον Πηλέα

σηκώθηκε ο Απόλλων στο λαμπρό τραπέζι

του γάμου, και μακάρισε τους νεονύμφους

για τον βλαστό που θα ’βγαινε απ’ την ένωσί των.

Είπε· Ποτέ αυτόν αρρώστια δεν θ ’αγγίξει

και θα ’χει μακρινή ζωή. — Αυτά σαν είπε,

η Θέτις χάρηκε πολύ, γιατί τα λόγια

του Απόλλωνος που γνώριζε από προφητείες

την φάνηκαν εγγύησις για το παιδί της.

Κι όταν μεγάλωνεν ο Αχιλλεύς, και ήταν

της Θεσσαλίας έπαινος η εμορφιά του,

η Θέτις του θεού τα λόγια ενθυμούνταν.

Αλλά μια μέρα ήλθαν γέροι με ειδήσεις,

κι είπαν τον σκοτωμό του Αχιλλέως στην Τροία.

Κι η Θέτις ξέσχιζε τα πορφυρά της ρούχα,

κι έβγαζεν από πάνω της και ξεπετούσε

στο χώμα τα βραχιόλια και τα δαχτυλίδια.

Και μες στον οδυρμό της τα παλιά θυμήθη·

και ρώτησε τί έκαμνε ο σοφός Απόλλων,

πού γύριζεν ο ποιητής που στα τραπέζια

έξοχα ομιλεί, πού γύριζε ο προφήτης

όταν τον υιό της σκότωναν στα πρώτα νιάτα.

Κι οι γέροι την απήντησαν πως ο Απόλλων

αυτός ο ίδιος εκατέβηκε στην Τροία,

και με τους Τρώας σκότωσε τον Αχιλλέα.

Henry Fuseli (1741–1825), Thetis Lamenting the Death of Achilles (1780), tempera on cardboard, 41.8 × 55.8 cm, The Art Institute of Chicago, Chicago, IL. Wikimedia Commons.

[1904]

Κ. Π. Καβάφης. [1991] 1995. Τα Ποιήματα. Τόμ. Α΄ (1897–1918). Επιμ. Γ. Π. Σαββίδης. 4η έκδ. Αθήνα: Ίκαρος.

 UNFAITHFULNESS

Joachim Wtewael (1566–1638), The Wedding of Peleus and Thetis (date not known), oil on copper, 36.5 x 42 cm, The Clark Art Institute, Williamstown, MA. Wikimedia Commons.

"So although we approve of many things in Homer, this we will

not approve of... nor will we approve of Aeschylus when he

makes Thetis say that Apollo sang at her wedding in

celebration of her child:

 

                that he would not know sickness, would live long,

                and that every blessing would be his;

                and he sang such praises that he rejoiced my heart.

                And I had hopes that the divine lips of Apollo,

                fluent with the art of prophecy, would not prove false.

                But he who proclaimed these things...

                                                               he it is

                who killed my son...”

Plato, Republic, II. 383

 

At the marriage of Thetis and Peleus

Apollo stood up during the sumptuous wedding feast

and blessed the bridal pair

for the son who would come from their union.

“Sickness will never visit him,” he said,

“and his life will be a long one.”

This pleased Thetis immensely:

the words of Apollo, expert in prophecies,

seemed to guarantee the security of her child.

And when Achilles grew up

and his beauty was the boast of Thessaly,

Thetis remembered the god’s words.

But one day elders arrived with the news

that Achilles had been killed at Troy.

Thetis tore her purple robes,

pulled off her rings, her bracelets,

and flung them to the ground.

And in her grief, recalling that wedding scene,

she asked what the wise Apollo was up to,

where was this poet who holds forth

so eloquently at banquets, where was this prophet

when they killed her son in his prime.

And the elders answered that Apollo himself

had gone down to Troy

and together with the Trojans had killed her son.

Thetis and the Nereids mourning Achilles, Corinthian black-figure hydria, c. 555 BC (Louvre, Paris).

Reprinted from C. P. CAVAFY: Collected Poems Revised Edition, translated by Edmund Keeley and Philip Sherrard, edited by George Savvidis. Translation copyright © 1975, 1992 by Edmund Keeley and Philip Sherrard. Princeton University Press.