Τα όνειρα που ξεχνάμε είναι τα πιο σημαντικά. The dreams you forget are the most important for learning

Σαλβαδόρ Νταλί, Όνειρο που Προκλήθηκε από το Πέταγμα μιας Μέλισσας Γύρω από ένα Ρόδι ένα Δευτερόλεπτο πριν από το Ξύπνημα, 1944. Συνήθως θυμόμαστε τα πιο περιπετειώδη όνειρα που βλέπουμε κατά τη διάρκεια του ύπνου REM, όμως τα «άχρωμα» και αόριστα όνειρα που βλέπουμε όταν κοιμόμαστε βαθιά και έχουμε ξεχάσει το πρωί φαίνεται να βοηθούν περισσότερο στην παγίωση των αναμνήσεων. The effect of dream report collection and dream incorporation on memory consolidation during sleep.

Ο ύπνος είναι ζωτικής σημασίας όχι μόνο για την καλή λειτουργία του οργανισμού μας αλλά και για την «πρόοδό» μας, αφού φαίνεται να παίζει καθοριστικό ρόλο στο να μάθουμε καινούργια πράγματα κάνοντας κτήμα μας νέες πληροφορίες που αποκτούμε καθημερινά. Όλοι οι επιστήμονες πλέον συμφωνούν ότι μια διαδικασία καθοριστική για την παγίωση των αναμνήσεων - και κατ' επέκταση για τη μάθηση - είναι τα όνειρα που βλέπουμε όταν κοιμόμαστε. Πολλές πλευρές, ωστόσο, του πώς ακριβώς λειτουργεί αυτή η διαδικασία δεν είναι ακόμη γνωστές. Τώρα μια ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε ότι ίσως τα πιο σημαντικά για την απόκτηση νέων γνώσεων είναι τα «βαρετά» και πεζά όνειρα που βλέπουμε κατά τη διάρκεια του βαθέος ύπνου και συνήθως δεν θυμόμαστε όταν ξυπνάμε.

Ονειρεύομαι και αρχειοθετώ

Odilon Redon, Still Life - The Dream, 1904

Σύμφωνα με την κρατούσα άποψη, κατά τη διάρκεια του ύπνου τμήματα των αναμνήσεών μας «ξαναπαίζονται» από τον εγκέφαλό μας και έτσι ενισχύονται και εγγράφονται καλύτερα στη μνήμη μας. Πολλοί ερευνητές έχουν υποστηρίξει ότι στα όνειρα βλέπουμε ακριβώς αυτό, την επεξεργασία από την οποία περνάνε οι αναμνήσεις για να «αρχειοθετηθούν» - μια διαδικασία μέσω της οποίας κατά κάποιον τρόπο ξαναζούμε τις αναμνήσεις μας σε ένα είδος εικονικής πραγματικότητας. Το γεγονός ότι τα όνειρά μας συχνά αποτελούνται από εμπειρίες τις οποίες βιώσαμε πρόσφατα, συνδυασμένες με εμπειρίες από την αυτοβιογραφική μας μνήμη, συνηγορεί υπέρ αυτής της άποψης. Παρ' όλα αυτά, τα εμπειρικά στοιχεία που τη στηρίζουν δεν είναι πολλά - δεν υπάρχουν δηλαδή πολλά στοιχεία που να δείχνουν μέσα από πειράματα ότι πληροφορίες που αποκτήσαμε μια συγκεκριμένη μέρα ενσωματώθηκαν στα όνειρά μας κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Μέχρι πρόσφατα επίσης οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι ονειρευόμαστε μόνο κατά τη διάρκεια του ύπνου REM (Rapid Eye Movement), ένα στάδιο το οποίο χαρακτηρίζεται από γρήγορες κινήσεις των ματιών. Όπως έδειξαν ωστόσο μελέτες πριν από δυο χρόνια, όνειρα προκύπτουν και κατά τη διάρκεια του μη REM (NREM) ύπνου - συνήθως σε στάδια βαθύτερου ύπνου από ό,τι ο REM και προς τις πρωινές ώρες. Όπως έχει διαπιστωθεί, τα όνειρα του ύπνου REM είναι πιο ζωντανά και «περιπετειώδη» - μοιάζουν με ιστορίες τις οποίες τείνουμε να θυμόμαστε και αφού ξυπνήσουμε, έστω και αποσπασματικά. Αντιθέτως τα όνειρα του ύπνου NREM είναι πολύ πιο απλά και αόριστα. Αν π.χ. ξυπνήσετε και θυμάστε ότι είδατε στον ύπνο σας ότι σας κυνηγούσε ένα λιοντάρι, το όνειρο αυτό προέκυψε κατά το στάδιο REM.

Ύπνος με διακοπές

Your strangest dreams may be the least useful. Mimi Haddon/Getty

Για να διερευνήσει περαιτέρω τον ρόλο του ύπνου στην παγίωση των αναμνήσεων ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής τον Μπγιορν Ρας, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Φρίμπουργκ στην Ελβετία, σχεδίασε ειδικά ένα πείραμα με 22 υγιείς εθελοντές, άνδρες και γυναίκες, ηλικίας 19 ως 35 ετών. Οι επιστήμονες ζήτησαν από τους συμμετέχοντες να μάθουν μια λίστα με 100 λέξεις, εκ των οποίων η καθεμία ήταν συνδεδεμένη με μια εικόνα - π.χ. η λέξη «δέντρο» συνδυαζόταν με την εικόνα ενός παιδιού που καθόταν σε μια καρέκλα. Το βράδυ οι εθελοντές κοιμήθηκαν υπό ελεγχόμενες συνθήκες στο εργαστήριο και ανά τακτά χρονικά διαστήματα οι ερευνητές τους ξυπνούσαν για να τους ρωτήσουν τι είχαν ονειρευτεί.

Το επόμενο πρωί, εξετάζοντας τις επιδόσεις των εθελοντών στον συνδυασμό των λέξεων με τις εικόνες, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι εκείνοι που είχαν δει περισσότερες από τις εικόνες της λίστας κατά τη διάρκεια του ύπνου μη REM τα πήγαν καλύτερα στα τεστ μνήμης. Κάτι αντίστοιχο δεν διαπιστώθηκε σε σχέση με τα όνειρα κατά τον ύπνο REM. Σε επόμενη φάση οι εθελοντές απομνημόνευσαν ένα καινούργιο σετ λέξεων-εικόνων και αφέθηκαν να κοιμηθούν - πάλι υπό ελεγχόμενες συνθήκες - ανενόχλητοι όλη τη νύχτα. Όταν το πρωί αφηγήθηκαν τα όνειρά τους στους ερευνητές, κανένας από αυτούς δεν θυμόταν να έχει ονειρευτεί κάποια από τις εικόνες του τεστ μνήμης.

Τα ευρήματα, τα οποία αναρτήθηκαν στην ηλεκτρονική πλατφόρμα επιστημονικών δημοσιεύσεων Biorxiv.org, είναι τα πρώτα τα οποία υποδηλώνουν ότι τα όνειρα που βλέπουμε κατά τη διάρκεια του μη REM ύπνου μπορεί να είναι πιο σημαντικά για την παγίωση των αναμνήσεων και τη μάθηση. Επίσης - και αυτός ήταν ένας στόχος των επιστημόνων - επιβεβαιώνουν ότι η μέθοδος του ξυπνήματος των εθελοντών ανά τακτά χρονικά διαστήματα προκειμένου να αφηγηθούν τα όνειρά τους, η οποία εφαρμόζεται ευρέως στις μελέτες για τα όνειρα, δεν επηρεάζει τη διαδικασία της παγίωσης των αναμνήσεων, παρά το γεγονός ότι έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην ποιότητα του ύπνου.

Πηγές: https://www.biorxiv.org/content/early/2018/05/17/323667 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=990360

Βιολογία, ένας κήπος γεμάτος θαύματα. A Matter of Wonder: What Biology Reveals about Us, Our World, and Our Dreams

To DNA των μιτοχονδρίων, των «εργοστασίων» παραγωγής ενέργειας των κυττάρων, ήρθε στο φως χάρη στις εργασίες του συγγραφέα. Microscopes have been crucial for our understanding of mitochondrial structure and function. Mitochondria are visible under the light microscope although little detail can be seen. Transmission electron microscopy (left) shows the complex internal membrane structure of mitochondria, and electron tomography (right) gives a three-dimensional view. Rights: Tomographic images by T. Frey (SDSU) and G. Perkins (UCSD); with the permission of Professor Frey.TEM micrograph released into Public Domain.

«Τα παιδιά σας δεν είναι παιδιά σας. Είναι γιοι και κόρες του πάθους της ζωής για τη ζωή». Με τους στίχους του Χαλίλ Γκιμπράν αρχίζει το πέμπτο κεφάλαιο στο βιβλίο «Βιολογία, ένας κήπος γεμάτος θαύματα» του καθηγητή Βιοχημείας Gottfried Schatz, που κυκλοφόρησε πρόσφατα από τις Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης. Όπως και το προηγούμενο πόνημα του συγγραφέα («Πέρα από τα γονίδια», ΠΕΚ, 2011), έτσι και αυτό το βιβλίο γεννήθηκε από μια σειρά δοκιμίων τα οποία δημοσιεύθηκαν για πρώτη φορά στην έγκυρη ελβετική εφημερίδα «Neue Zürcher Zeitung».

Γιατί δεν είμαστε σκλάβοι των γονιδίων μας και σε τι διαφέρουμε απ’ τους χιμπατζήδες; Τι είναι η επιγενετική και γιατί η τρυφερότητα κατά τον θηλασμό καθορίζει πώς θα συμπεριφέρεται το νεογέννητο ποντικάκι σε όλη τη μετέπειτα ζωή του; Πώς μετατρέπεται σε αχαλίνωτο Δον Ζουάν ένας μονογαμικός αρουραίος και πώς επηρεάζουν τη συμπεριφορά μας ουσίες όπως η ντοπαμίνη, η σεροτονίνη ή η κοκαΐνη; Γιατί στον πόλεμο κατά των μικροβίων χαμένοι θα είμαστε πάντα εμείς; Σε τι παραπέμπουν οι «πρωτόγονοι» μονοκύτταροι οργανισμοί που δραστηριοποιούνται σε νερά που κοχλάζουν; Τι πληροφορίες μας δίνουν για τη ζωή σε άλλους πλανήτες οι διαστημοσυσκευές που έχουμε στείλει; Το βιβλίο αναζητά τις απαντήσεις σε όλα τα παραπάνω ερωτήματα και σε πολλά ακόμη. Κάθε ένα από τα 19 μικρά δοκίμιά του είναι σαν ένα παραμύθι, όπως γράφει στον πρόλογο ο νομπελίστας Rolf Zinkernagel. Με ύφος αφηγηματικό −συχνά σε πρώτο πρόσωπο− και διάθεση στοχαστική, ενίοτε ποιητική, μας μεταφέρει σ’ έναν κήπο γεμάτο θαύματα, τον αόρατο κήπο της μοριακής και κυτταρικής βιολογίας, της βιοχημείας και της γενετικής – τον κήπο της αυτογνωσίας μας.

Ίσως η λέξη «δοκίμιο» να μην είναι ο καταλληλότερος όρος για να περιγραφούν τα κείμενα του έγκριτου επιστήμονα και συγγραφέα, ο οποίος έφυγε από τη ζωή το 2015. Αλλά ούτε και το «εκλαϊκευτικά άρθρα για την επιστήμη» θα του ταίριαζε. Στην πραγματικότητα κάθε κεφάλαιο του βιβλίου του είναι ένα μάθημα εκλαΐκευσης της επιστήμης: με χρήση ελάχιστων επιστημονικών όρων, ο Gottfried Schatz πετυχαίνει να δώσει την ουσία των βιολογικών θεμάτων με τα οποία καταπιάνεται χωρίς να κάνει καμιά απολύτως έκπτωση στην επιστημονική αλήθεια. Συχνά δε η εισαγωγή στο θέμα γίνεται με αναφορές από τη λογοτεχνία και την ποίηση.

Γκούσταφ Κλιμτ, Θάνατος και Ζωή, 1908–1915

Πάρτε για παράδειγμα το πέμπτο κεφάλαιο, ο τίτλος του οποίου είναι «Θάνατος, ο αδελφός της ζωής». Μετά τους στίχους του Γκιμπράν που περιγράφουν «το άσβεστο πάθος της ζωής για συνεχή ανανέωση» ο συγγραφέας γίνεται πιο προσωπικός και εκμυστηρεύεται ότι για εκείνον οι στίχοι περιγράφουν τον ενός έτους εγγονό του και ενώ αρχικά διερωτάται «Ποιος αλήθεια δεν θα μπορούσε να διακρίνει αυτό το πάθος της ζωής κοιτάζοντας ένα μικρό παιδί;», στη συνέχεια εξηγεί: «Παρά την ολοφάνερη σχέση του με τη ζωή, ο εγγονός μου δεν παύει να είναι ταυτόχρονα κι ένα δώρο του θανάτου, καθώς μέσα σε έναν αναπτυσσόμενο οργανισμό κύτταρα συνεχώς πεθαίνουν προκειμένου να διασφαλίσουν τη ζωή άλλων κυττάρων ή για να δώσουν χώρο σε νέα. Ο θάνατος ήταν εκείνος που βοήθησε να αναπτυχθούν τα ολοκάθαρα μάτια του, φροντίζοντας με πολλή προσοχή να απομακρύνει τα κύτταρα που θα εμπόδιζαν την πορεία του φωτός προς τον αμφιβληστροειδή χιτώνα... Και στον αναπτυσσόμενο εγκέφαλό του ήταν πάλι ο θάνατος που φρόντισε να πεθάνουν σχεδόν τα μισά από τα νευρικά κύτταρα που διέθετε, ώστε να υπάρξει χώρος για τη δημιουργία συνάψεων ανάμεσα σε νέα νευρικά κύτταρα. Αλλά και πριν από τη σύλληψη αυτού του παιδιού, ο θάνατος είχε φροντίσει για το καλό του, καταστρέφοντας τα περισσότερα από τα σπερματοζωάρια του πατέρα του, ώστε αυτό που θα επικρατούσε να είναι υγιές και να μπορέσει να φανεί χρήσιμο στο πάθος της ζωής να συνεχιστεί».

Σπάνια θα βρει κανείς μια τόσο βατή και ταυτόχρονα απολύτως ορθή επιστημονικά περιγραφή για την απόπτωση (τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο, ο οποίος είναι ζωτικής σημασίας τόσο για την ανάπτυξη ενός οργανισμού όσο και για τη διατήρησή του σε ομοιόσταση). Και όπως βατά αλλά και με ουσία ξεκινά, έτσι συνεχίζει ο συγγραφέας το κεφάλαιο αυτό αλλά και τα υπόλοιπα του βιβλίου. Εξασφαλίζει έτσι ότι δεν θα χάσει τον αναγνώστη που δεν γνωρίζει τίποτε για τη βιολογία, αλλά θα δώσει και τη χαρά της βαθύτερης κατανόησης στον μυημένο.

Διακεκριμένος επιστήμονας και διεθνώς καταξιωμένος στον χώρο της έρευνας, ο ομότιμος καθηγητής βιοχημείας Gottfried Schatz (1936-2015) δίδαξε σε πολλά ανώτατα ιδρύματα, ανάμεσά τους στο Πανεπιστήμιο Cornell των ΗΠΑ, στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης και στο περίφημο Biozentrum του Πανεπιστημίου της Βασιλείας (Ελβετία), του οποίου διετέλεσε διευθυντής επί σειρά ετών. Υπήρξε ένας από τους ερευνητές που ανακάλυψαν το μιτοχονδριακό DΝΑ και τιμήθηκε με πολλά βραβεία για την προσφορά του στην έρευνα και την επιστήμη. Μέλος σε διάφορες Ακαδημίες Επιστημών (ΗΠΑ, Σουηδία, Αυστρία, Γερμανία, Ολλανδία) και σύμβουλος πολλών επιστημονικών ιδρυμάτων, διετέλεσε γενικός γραμματέας του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Μοριακής Βιολογίας (ΕΜΒΟ) και πρόεδρος του Ελβετικού Συμβουλίου Επιστήμης και Τεχνολογίας. Η τέχνη είχε στη ζωή του εξίσου σημαντική θέση. Μέχρι τον θάνατό του έγραφε άρθρα και βιβλία επιστημονικής εκλαΐκευσης, ενώ συμμετείχε ως βιολονίστας σε ορχήστρες κλασικού ρεπερτορίου μαζί με τη δανέζα σύζυγό του, Merete.

Ένα άλλο βασικό χαρακτηριστικό του βιβλίου αυτού είναι ότι ο συγγραφέας έχει άποψη (όπως το δικαιούται ο καθένας που έχει διαγράψει μια μακρά πορεία στον επιστημονικό στίβο και έχει μάλιστα διακριθεί σε αυτόν) και δεν διστάζει να την εκφράσει. Χαρακτηριστικό παράδειγμα το όγδοο κεφάλαιο με τίτλο «Επικίνδυνη συμπόνια», στο οποίο ο συγγραφέας περιγράφει την αντίφαση ανάμεσα στις δυτικές κοινωνίες όπου αμφιβόλου ποιότητος και χρησιμότητας συμπληρώματα διατροφής καταπίνονται αφειδώς και σε τεράστιες ποσότητες, και στον υπό ανάπτυξη κόσμο όπου η έλλειψη βιταμινών προκαλεί τον θάνατο εκατομμυρίων παιδιών, ενώ σε εκατομμύρια επίσης μετρώνται και εκείνα που τυφλώνονται από την ίδια έλλειψη. Και ενώ φωτισμένοι επιστήμονες δημιούργησαν γενετικά τροποποιημένο ρύζι το οποίο θα μπορούσε να καλύψει τις διατροφικές ανάγκες των παιδιών αυτών, οι δικοί μας φόβοι («προκατάληψη και παράλογος φόβος» λέει ο συγγραφέας) για τη γενετική τροποποίηση αφήνουν αβοήθητα τα παιδιά.

Εν κατακλείδι, τα 19 κεφάλαια του βιβλίου επιτρέπουν όντως στον αναγνώστη να περιηγηθεί στον θαυμαστό «κήπο» της βιολογίας, όπως υπόσχεται ο τίτλος, όπου  αναμφίβολα θα ανακαλύψει «άνθη» και θα συλλογιστεί πάνω στα πιθανά «αγκάθια» που δημιουργούνται από τη δική μας θέαση των βιολογικών φαινομένων.

Διαβάστε τον πρόλογο του Rolf Zinkernagel (Bραβείο Nobel Φυσιολογίας & Ιατρικής 1996) και τις δυο πρώτες ενότητες του βιβλίου, εδώ.

Πηγές: http://www.tovima.gr/science/article/?aid=988044 - https://www.cup.gr/book/viologia-enas-kipos-gematos-thavmata/

Τα άγνωστα θηρία που δεν συνάντησαν οι δεινόσαυροι. 'Monstrous' new Russian saber-tooth fossils clarify early evolution of mammal lineage

Τα απολιθώματα τους εντοπίστηκαν στην Ρωσία και είναι πρόγονοι των θηλαστικών. Το Gorynychus σκορπούσε τον φόβο στα δάση πριν δώσει την θέση του στους δεινοσαύρους. The therocephalian Gorynychus masyutinae, top predator of the Kotelnich fossil assemblage, hunting a tree-dwelling herbivore (Suminia getmanovi). Credit: Matt Celeske

Εντοπίστηκαν σε μια περιοχή της δυτικής Ρωσίας τα απολιθώματα δύο άγνωστων μέχρι σήμερα ζώων που ανήκαν στην οικογένεια των συναψιδωτών (ή θηριοψιδών) η οποία περιλαμβάνει και τα θηλαστικά.Τα δύο είδη ζούσαν πριν από περίπου 300 εκ. έτη και αναφέρονται από τους ειδικούς ως «προθηλαστικά» είδη και πιστεύεται ότι είχαν στενή συγγένεια με τα θηλαστικά που έκαναν λίγο αργότερα την εμφάνιση τους.

The skull of Nochnitsa geminidens, a new species of gorgonopsian discovered in the Permian of Russia. Credit: Christian Kammerer

Ήταν δύο σαρκοβόρα ζώα που προϋπήρχαν των δεινοσαύρων. Το ένα είδος ονομάστηκε Gorynychus από το τρικέφαλο δράκο Zmey Gorynych της σλαβικής μυθολογίας και το άλλο Nocnitsa ένα πνεύμα της νύχτας που προκαλούσε τρόμο προερχόμενο επίσης από την σλαβική μυθολογία.

Anterior snout and dentition of Gorynychus masyutinae. (A) Photograph and (B) interpretive drawing of the skull (KPM 346) in anterior view. (C) Disarticulated incisor (KPM 348) associated with skull in presumed anterior or anterolateral view. Abbreviations: apc, anterior premaxillary channel; mx, maxilla; na, nasal; nr, naris; pmx, premaxilla; smx, septomaxilla. Gray coloration indicates matrix. Scale bars equal 1 cm. Photographs and drawing by Christian F. Kammerer

Το Gorynychus είχε μέγεθος λύκους και τεράστιους κυνόδοντες που έμοιαζαν με μικρούς χαυλιόδοντες. Τα ζώα αυτά εξαφανίστηκαν κατά την διάρκεια της πλέον εκτεταμένης εξαφάνισης ειδών που έχει καταγραφεί μέχρι σήμερα, της Πέρμιας-Τριασικής εξαφάνισης. Το γεγονός αυτό συνέβη πριν από περίπου 250 εκ. έτη και εκτιμάται ότι εξαφανίστηκε περίπου το 90%-95% των υδρόβιων οργανισμών και περίπου το 70% των χερσαίων.

Η εξαφάνιση της Πέρμιας-Τριασικής περιόδου άνοιξε τον δρόμο στην εμφάνιση και κυριαρχία των δεινοσαύρων η οποία διήρκεσε περίπου 200 εκ. έτη που διακόπηκε απότομα από την πτώση στην Γη ενός τεράστιου αστεροειδή ανοίγοντας τον δρόμο για την κυριαρχία των θηλαστικών και την εμφάνιση τελικά του ανθρώπου. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «PeerJ».

Πηγές: Christian F. Kammerer et al. A new therocephalian (Gorynychus masyutinae gen. et sp. nov.) from the Permian Kotelnich locality, Kirov Region, Russia, PeerJ (2018). DOI: 10.7717/peerj.4933 - http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=989638

Αλλάζουν τα δεδομένα στην αστροφυσική: Γαλάζιο το πρώτο χρώμα της κοσμικής αυγής; Chemical traces from star formation cast light on cosmic history

Το Νεφέλωμα της Ταραντούλας στο Μέγα Νέφος του Μαγγελάνου. Fresh insight into intense star formation events- - such as this gigantic star-forming region in the Large Magellanic Cloud galaxy -- are challenging scientists' understanding of the Universe. Credit: ESO

Μία σημαντική επιστημονική ανακάλυψη που πρόκειται να ανατρέψει τις καθιερωμένες απόψεις των αστροφυσικών για τον τρόπο με τον οποίο δημιουργούνται οι ήλιοι στους γαλαξίες, δημοσιεύθηκε την Δευτέρα 4 Ιουνίου 2018, στο έγκριτο διεθνές επιστημονικό περιοδικό «Nature». Ο τίτλος του άρθρου είναι «Stellar populations dominated by massive stars in dusty starburst galaxies across cosmic time».

Ο κ. Παντελής Παπαδόπουλος, στο υψίπεδο του Llano Chajnantor, σε υψόμετρο 5.000 μέτρων. Στο βάθος διακρίνονται τα ραδιοτηλεσκόπια ALMA. Credit: Παντελής Παπαδόπουλος

Τα νέα επιστημονικά δεδομένα έφερε στο φως διεθνής ερευνητική ομάδα, στην οποία συμμετείχε ο Αν. Καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του ΑΠΘ, Παντελής Παπαδόπουλος, έπειτα από τρία χρόνια επίμονης προσπάθειας και θεωρητικής έρευνας. Η συμβολή του κ. Παπαδόπουλου υπήρξε καθοριστική, καθώς συνδιαμόρφωσε τη βασική ιδέα της δημοσίευσης και είχε την ειδική ευθύνη για τη σωστή ερμηνεία των πολύτιμων δεδομένων της ALMA (Atacama Large Millimeter Array), τα οποία αποδείχθηκαν κρίσιμα για τη σημαντική αυτή επιστημονική ανακάλυψη.

Τα ραδιοτηλεσκόπια της ALMA τη νύχτα, με ένα μετέωρο που περνάει από πάνω. Credit: ESO/C. Malin

Η ALMA (Atacama Large Millimeter/ /submillimeter Array Array) αποτελεί την πιο εξελιγμένη διάταξη ραδιοτηλεσκοπίων στον πλανήτη και έχει κατασκευασθεί από ερευνητές 16 χωρών, στην έρημο Atacama της Βόρειας Χιλής, σε υψόμετρο 5000 μέτρων. Σε αυτή την τοποθεσία, στα απόμακρα υψίπεδα της Βόρειας Χιλής, 64 δωδεκάμετρα ραδιοτηλεσκόπια παρατηρούν αδιάκοπα το Σύμπαν, λειτουργώντας σαν ένα μεγάλο ραδιοτηλεσκόπιο με διάμετρο όλη την διάταξη. (http://www.eso.org/sci/facilities/alma/about-alma.html).

Παρατηρήσεις με τα ραδιοτηλεσκόπια ALMA τεσσάρων μακρινών γαλαξιών με υψηλό ρυθμό αστρογένεσης. Credit: ESO/Zhang et al

Αμυδρά ραδιοκύματα, προερχόμενα από τεράστια και υπέρψυχρα σύννεφα μεσοαστρικού υδρογόνου (στους -240 °C!), αόρατα στο ανθρώπινο μάτι, αλλά ακόμα και στα πιο μεγάλα οπτικά τηλεσκόπια στον Κόσμο, έφεραν μοναδικές πληροφορίες για το είδος των Ήλιων που εμπλούτισαν τα μεσοαστρικά αυτά σύννεφα με τα ισότοπα άνθρακα και οξυγόνου, όταν οι γαλαξίες ήταν ακόμα «νέοι» και οι Ήλιοι τους άρχιζαν να δημιουργούνται.

Fresh insight into intense star formation, or starburst, events such as the one shown in this artist's impression are challenging scientists' understanding of the Universe. Credit: ESO/M.Kornmesser

Προς μεγάλη έκπληξη της ερευνητικής ομάδας, το κυρίαρχο είδος των Ήλιων που δημιουργούνταν στους μεγάλους γαλαξίες εκείνη την εποχή της Κοσμικής Αυγής φαίνεται να ήταν Ήλιοι τουλάχιστον 10 φορές πιο μαζικοί από τον δικό μας, εκατομμύρια φορές πιο λαμπεροί, και με την τεράστια φωτεινή τους ενέργεια να αναδύεται κυρίως στο γαλάζιο αλλά και το υπεριώδες μέρος του ορατού φάσματος. 

This artist's impression shows a dusty galaxy in the distant Universe that is forming stars at a rate much higher than in our Milky Way. New ALMA observations have allowed scientists to lift the veil of dust and see what was previously inaccessible -- that such starburst galaxies have an excess of massive stars as compared to more peaceful galaxies. Credit: ESO/M. Kornmesser

Οι μεγάλες εκρήξεις supernovae αυτού του τύπου Ήλιων στο τέλος της σύντομης εξέλιξης τους ήταν αυτές που διασκόρπισαν μοναδικές αναλογίες ισότοπων άνθρακα και οξυγόνου. Αυτές ήταν και τα «αχνάρια» που άφησαν οι υπέρλαμπροι εκείνοι Ήλιοι στη μεσοαστρική ύλη μακρινών γαλαξιών, «αχνάρια» που ανιχνεύτηκαν πολύ αργότερα, στη δική μας πολύ πιο ήρεμη «εποχή» κοσμικής εξέλιξης των γαλαξιών σαν τον δικό μας.

Η ερευνητική ομάδα που προέβη στη σημαντική αυτή ανακάλυψη αποτελείται από τους:

Z. Zhang (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, UK; European Southern Observatory, München, Germany), D. Romano (INAF, Astrophysics and Space Science Observatory, Bologna, Italy), R. J. Ivison (European Southern Observatory, München, Germany; Institute for Astronomy, University of Edinburgh, UK), Π.Π. Παπαδόπουλος (Τμήμα Φυσικής, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Επισκέπτης Ερευνητής στο Κέντρο Ερευνών Αστρονομίας και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών της Ακαδημίας Αθηνών), και F. Matteucci (Trieste University, Italy).

Η ομάδα σκοπεύει να συνεχίσει τη χαρτογράφηση αυτών των ραδιοκυμάτων από τα ισότοπα του άνθρακα και υδρογόνου σε ακόμα πιο μακρινούς γαλαξίες στο Σύμπαν. Όπως δήλωσε χαρακτηριστικά ο κ. Παπαδόπουλος «Η περιπέτεια μόλις άρχισε…».

Πηγές: Zhi-Yu Zhang et al, Stellar populations dominated by massive stars in dusty starburst galaxies across cosmic time, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0196-x - An excess of massive stars in the local 30 Doradus starburst. Science, 2018; 359 (6371): 69 DOI: 10.1126/science.aan0106 - https://www.auth.gr/news/press/25562

Φεδερίκο Γκαρθία Λόρκα, «Όταν σε δαγκώνω»

Edvard Munch, Le baiser sur la plage au clair de lune, 1914

—

Όταν σε δαγκώνω, το αίμα σου έρχεται στο στόμα μου·

κι έπειτα εξανεμίζεται στις γαλάζιες σου φλέβες.

Από το βιβλίο «χίλιες ερωτικές στιγμές στο έργο του Φεδερίκο Γκαρθία Λόρκα» σε μετάφραση-επιλογή-σημειώσεις της Αγαθής Δημητρούκα, που κυκλοφορεί από τις εκδόσεις Πατάκη.

Ξύπνησαν οι «Νέοι Ορίζοντες» και προετοιμάζονται για την προσέγγιση της Θούλης! New Horizons comes out of hibernation ahead of January MU69 flyby

Artist’s rendering of New Horizons flying by 2014 MU69, or Ultima Thule. Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Steve Gribben

Το μη επανδρωμένο διαστημικό σκάφος «Νέοι Ορίζοντες» εκτοξεύθηκε από τη Γη στις 19 Ιανουαρίου 2006 με στόχο την εξερεύνηση του πιο μακρινού πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος, τον Πλούτωνα. Όμως, μερικούς μήνες μετά, στις 24 Αυγούστου 2006, ο Πλούτωνας έπαψε να θεωρείται πλανήτης. Οι αστρονόμοι για τους δικούς τους λόγους τον είχαν υποβιβάσει στην κατηγορία των «νάνων-πλανητών»!

Το «Νέοι Ορίζοντες», αφού διάνυσε απόσταση 6 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, τον Ιούλιο του 2015 πέρασε κοντά από τον Πλούτωνα, στέλνοντας στην Γη πρωτόγνωρες εικόνες και πληροφορίες για τον πλανήτη-νάνο και τους δορυφόρους του.

The discovery images of 2014 MU69 (Left) and 2014 MT69 (Right) – a fourth possible target for the flyby – from the Hubble Space Telescope. Credits: NASA, ESA, SwRI, JHU/APL, and the New Horizons KBO Search Team

Όμως το έργο της διαστημοσυσκευής «Νέοι Ορίζοντες» δεν ολοκληρώθηκε ακόμα. Μετά την εξερεύνηση του Πλούτωνα οι επιστήμονες της NASA επέλεξαν έναν νέο στόχο εξερεύνησης που βρίσκεται στην ζώνη Κάιπερ: ένα μικρό σώμα που είχε ως προσωρινό όνομα «2014 MU₆₉» αλλά μετά από δημόσια διαβούλευση(!) ονομάστηκε Έσχατη Θούλη (Ultima Thule). Μέχρι σήμερα έχουν ανακαλυφθεί πάνω από 100.000 αντικείμενα στην ζώνη Κάιπερ (Kuiper Belt Objects – KBO), τα οποία μάλλον έχουν παραμείνει αναλλοίωτα από τότε που δημιουργήθηκε το ηλιακό μας σύστημα.

Το διαστημικό σκάφος New Horizons απέχει από την Γη 6,11 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα και κινείται με ταχύτητα 14,15 km/s (περίπου 51.000 km/h). Θα προσεγγίσει το αντικείμενο 2014 MU69 (Έσχατη Θούλη) αφού διανύσει επιπλέον 2,61 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Model of New Horizons’ trajectory on its way to KBO 2014 MU69. Credits: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Μετά την διέλευσή του από τον Πλούτωνα το διαστημικό σκάφος τέθηκε σε κατάσταση προσωρινής νάρκης για εξοικονόμηση ενέργειας και πριν από δύο ημέρες οι επιστήμονες της NASA έδωσαν την εντολή για την επαναλειτουργία των οργάνων και των συστημάτων του. Η φάση προσέγγισης του 2014 MU69 θα ξεκινήσει από τις 16 Αυγούστου 2018 έως τις 24 Δεκεμβρίου 2018. Σε περίπτωση που όλα πάνε καλά την 1η Ιανουαρίου 2019, η διαστημοσυσκευή «Νέοι Ορίζοντες» θα περάσει 3500 χιλιόμετρα περίπου πάνω από την επιφάνεια του 2014 MU69!

Rendering of New Horizons flying by MU69 – shown here as a binary system. Credits: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Για πρώτη φορά στην ιστορία της ανθρωπότητας ένα διαστημικό σκάφος θα στείλει εικόνες από την πιο απομακρυσμένη περιοχή του ηλιακού μας συστήματος, την ζώνη Κάιπερ.

Πηγές: https://www.nasaspaceflight.com/2018/06/new-horizons-leave-hibernation-january-mu69-flyby/ - physicsgg

Η Αυγή προσεγγίζει την Δήμητρα. Dawn spacecraft to get up-close and personal with dwarf planet Ceres

Η NASA κατευθύνει το διαστημικό σκάφος Αυγή (Dawn) στην πιο κοντινή επαφή του με τον νάνο πλανήτη Δήμητρα (Ceres). Θα φθάσει σε απόσταση μόλις 35 χιλιομέτρων. This picture is one of the first images returned by Dawn in more than a year, as Dawn moves to its lowest-ever and final orbit around Ceres. Dawn captured this view on May 16, 2018 from an altitude of about 270 miles (440 kilometers). Credits: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Το διαστημικό σκάφος Dawn (Αυγή) της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) ξεκίνησε τους κατάλληλους ελιγμούς για να τεθεί σε λίγες μέρες στην κοντινότερη τροχιά του από το νάνο πλανήτη Δήμητρα, φθάνοντας σε απόσταση μόλις 35 χιλιομέτρων από αυτόν, δέκα φορές πιο κοντά από ό,τι είχε κάνει έως τώρα.

Κάτι τέτοιο, που δεν έχει ξαναγίνει ποτέ, θα επιτρέψει στους επιστήμονες να μελετήσουν τον πλανήτη καλύτερα από κάθε άλλη φορά.

Η Δήμητρα είναι ο μόνος νάνος πλανήτης του εσωτερικού ηλιακού συστήματος, καθώς οι άλλοι νάνοι πλανήτες, όπως ο Πλούτων, βρίσκονται πολύ μακρύτερα. Το Dawn, που διαθέτει μηχανή ιόντων, εκτοξεύθηκε το 2007 και αφού μεταξύ 2011-2012 εξερεύνησε την Εστία -το δεύτερο μεγαλύτερο σώμα στη ζώνη των αστεροειδών μεταξύ Άρη-Δία-, από τον Μάρτιο του 2015 έχει τεθεί σε τροχιά γύρω από τη Δήμητρα, το μεγαλύτερο σώμα στη ζώνη αυτή.

An artistic rendering of Dawn at Ceres. Image: NASA

Στις αρχές Ιουνίου το σκάφος θα κατευθυνθεί στην τελική κοντινή τροχιά του πάνω από το νάνο πλανήτη και αμέσως θα αρχίσει να τραβά φωτογραφίες και να συλλέγει επιστημονικά δεδομένα, έτσι ώστε οι επιστήμονες να μάθουν περισσότερα για τη χημική σύσταση του ανώτερου στρώματος της επιφάνειας της Δήμητρας.

Επίσης αντικείμενο μελέτης θα αποτελέσει ο κρατήρας Occator, στο εσωτερικό του οποίου υπάρχουν παράξενα λαμπερά σημεία, πιθανότατα εναποθέσεις αλάτων άκρως ανακλαστικών στο ηλιακό φως.

Η κόστους 466 εκατομμυρίων δολαρίων αποστολή θα ολοκληρωθεί με αυτές τις πολύ κοντινές διελεύσεις, καθώς το Dawn θα μείνει σε τροχιά γύρω από τη Δήμητρα, όπου και θα τελειώσει τη ζωή του.

Νέα αποστολή ΙΜΑΡ για τον ηλιακό άνεμο

This illustration shows the Interstellar Mapping and Acceleration Probe observing signals from the interaction of the solar wind with the winds of other stars. Credits: NASA

Η NASA ανακοίνωσε εξάλλου ότι αποφάσισε να προχωρήσει στην υλοποίηση μιας ακόμη επιστημονικής αποστολής, του σκάφους ΙΜΑΡ (Interstellar Mapping and Acceleration Probe). Προγραμματίζεται να εκτοξευθεί το 2024, με στόχο να συλλέξει δείγματα και να αναλύσει τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου.

Οι επιστήμονες θέλουν να μελετήσουν καλύτερα τα σύνορα της ηλιόσφαιρας, της μαγνητικής «φούσκας» που περιβάλλει και προστατεύει το ηλιακό μας σύστημα. Είναι η περιοχή όπου η συνεχής ροή σωματιδίων από τον Ήλιο, ο λεγόμενος ηλιακός άνεμος, συγκρούεται με σωματίδια που έρχονται από το μεσοαστρικό χώρο πέρα από το ηλιακό μας σύστημα.

Αυτή η σύγκρουση - λειτουργώντας ως «κοσμικό φίλτρο»- περιορίζει την ποσότητα της επιβλαβούς κοσμικής ακτινοβολίας που εισέρχεται μέσα στο ηλιακό σύστημα, φθάνοντας και στη Γη. Το ΙΜΑΡ θα μελετήσει αυτά τα σωματίδια που «τρυπώνουν» στο ηλιακό μας σύστημα.

Το σκάφος, κόστους σχεδόν 500 εκατομμυρίων δολαρίων, θα διαθέτει δέκα επιστημονικά όργανα και θα τεθεί σε απόσταση 1,5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη στο σημείο «Λαγκράνζ 1» (L1) προς την κατεύθυνση του Ήλιου. Την ευθύνη της αποστολής έχει το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς (εκεί όπου ήταν επικεφαλής επί χρόνια ο Έλληνας ακαδημαϊκός Σταμάτης Κριμιζής).

Πηγές: NASA - https://www.space.com/40769-nasa-dawn-closest-to-dwarf-planet-ceres-soon.html - http://www.amna.gr/home/article/263047/I-NASA-kateuthunei-to-Dawn-stin-pio-kontini-epafi-tou-me-ton-nano-planiti-Dimitra - https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-mission-to-study-solar-wind-boundary-of-outer-solar-system