Βρέθηκε η «χαμένη» μάζα των γαλαξιών, Missing galaxy mass found

Galaxy clusters formed as a results of ripples in the very early Universe. Gravitational lensing solves puzzle from the Big Bang’s echo. Credit: NASA, ESA, M. Postman (STScI) and the CLASH Team

Δύο νέες έρευνες κοσμολογίας διευθετούν ορισμένες ασυμφωνίες που είχαν προκύψει από τα πρόσφατα δεδομένα της ευρωπαϊκής διαστημικής αποστολής Πλανκ, σύμφωνα με τα οποία οι γαλαξίες έχουν μικρότερη μάζα από την προβλεπόμενη.

Η βασική αρχή που διέπει τη σύγχρονη κοσμολογία, υποστηρίζει πως το Σύμπαν είναι ισότροπο και ομογενές, μοιάζει δηλαδή ίδιο σε όποια κατεύθυνση και αν κοιτάξουμε και σε όποια περιοχή και αν βρεθούμε.

Η ύπαρξη δομών στο Σύμπαν όπως οι Γαλαξίες, τα άστρα και οι πλανήτες παραβιάζουν φαινομενικά αυτή την αρχή, όμως εάν κοιτάξουμε σε μεγάλες κλίμακες η ισχύς της επιβεβαιώνεται από όλες τις παρατηρήσεις, κάτι που σημαίνει πως το Σύμπαν θα μας φαινόταν περίπου ίδιο, ακόμη και αν κατοικούσαμε στις παρυφές του ορατού σε εμάς Σύμπαντος.

This is a picture of the universe when it was roughly 100,000 years old – 13.7 billion years ago. The universe is roughly 3,000°C here; it is glowing like the Sun. And it is smooth to one part in 100,000. The little bumps and wiggles you see here are places where the universe is a little hotter or a little cooler than other places.

Οι δομές στο Σύμπαν οφείλουν την ύπαρξη τους, στις πολύ μικρές διακυμάνσεις που υπήρξαν στην ενέργεια του λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αν και οι διακυμάνσεις αυτές, κβαντικής προέλευσης, ήταν αρχικά εξαιρετικά αμυδρές, στην πορεία του χρόνου ενισχύθηκαν από τις ελκτικές δυνάμεις της βαρύτητας, και έγιναν οι «σπόροι» γύρω από τους οποίους υφάνθηκαν όλες οι δομές που παρατηρούμε σήμερα.

Οι κβαντικές διακυμάνσεις του πρώιμου Σύμπαντος, έχουν αποτυπωθεί στην ακτινοβολία που ακόμη λαμβάνουμε ως απόηχο της Μεγάλης Έκρηξης, η οποία ονομάζεται Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου. Στόχος της διαστημικής αποστολής Πλανκ ήταν να μελετήσει την ακτινοβολία υποβάθρου με τη μεγαλύτερη ακρίβεια μέχρι σήμερα, κάτι που το κατάφερε με μεγάλη επιτυχία.

The full sky Cosmic Microwave Background as imaged by the Planck satellite (upper right half) and by its predecessor, NASA’s Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (lower left half). Credit: ESA and the Planck Collaboration; NASA / WMAP Science Team

Το πρόβλημα που προέκυψε από τις μετρήσεις του Πλανκ, ήταν πως η μάζα που υπολόγισε πως περιέχεται στα γαλαξιακά σμήνη, ήταν κατά 40% μικρότερη από αυτή που θα προέβλεπε κανείς μελετώντας τις διακυμάνσεις του πρώιμου Σύμπαντος.

"We observe fewer galaxy clusters than we would expect from the Planck results and there is a weaker signal from gravitational lensing of galaxies than the CMB would suggest," says Richard Battye, from The University of Manchester School of Physics and Astronomy. "A possible way of resolving this discrepancy is for neutrinos to have mass. The effect of these massive neutrinos would be to suppress the growth of dense structures that lead to the formation of clusters of galaxies."

Η συγκεκριμένη ασυμφωνία είχε ωθήσει αρκετούς θεωρητικούς επιστήμονες στην πρόταση εναλλακτικών κοσμολογικών μοντέλων που να εξηγούσαν τη διαφορά. Για παράδειγμα πριν δύο μόνο εβδομάδες φυσικοί του πανεπιστημίου του Σικάγο είχαν εκδώσει μία έρευνα, σύμφωνα με την οποία εάν τα νετρίνα ήταν πιο βαριά από ότι πιστεύαμε, η μειωμένη μάζα στα γαλαξιακά σμήνη θα μπορούσε να εξηγηθεί.

Δύο νέες έρευνες όμως υποστηρίζουν πως κάτι τέτοιο δεν είναι απαραίτητο, αφού εκτελώντας νέες μετρήσεις, και χρησιμοποιώντας το φαινόμενο του βαρυτικού φακού, όπου μεγάλες μάζες συγκεντρώνουν την ακτινοβολία που περνάει γύρω τους προς μία συγκεκριμένη κατεύθυνση, έδειξαν πως η μάζα στα γαλαξιακά σμήνη είναι σημαντικά μεγαλύτερη από τις εκτιμήσεις του Πλανκ.

Χρησιμοποιώντας τη συγκεκριμένη μέθοδο, οι επιστήμονες ζυγίζουν εμμέσως περιοχές στο Σύμπαν, παρατηρώντας πόσο «λυγίζουν» τις ακτίνες φωτός που περνούν από κοντά τους.

Μία από τις ερευνητικές ομάδες, με βάση το ερευνητικό κέντρο κοσμολογίας του πανεπιστημίου Στάνφορντ, χρησιμοποίησε το τηλεσκόπιο 8.2 μέτρων Subaru στη Χαβάη, και μέτρησε τη μάζα 22 γαλαξιακών σμηνών που είχε παρατηρήσει και το Πλανκ, κάνοντας μία εκτίμηση 43% μεγαλύτερη από αυτή του Πλανκ. Η άλλη ομάδα, χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ, έκανε μία εκτίμηση 30% μεγαλύτερη από αυτή του Πλανκ, για τη μάζα 25 άλλων γαλαξιακών σμηνών.

The differences seem to be attributable to the uncertain nature of Planck’s estimates, which rely on a process called the Sunyaev–Zel’dovich effect. Planck detects photons from the cosmic microwave background. On their way to the satellite, some of these microwaves pass through galaxy clusters. There, they encounter energetic electrons associated with clouds of hot gas. When the photons collide with the electrons, they are boosted to higher energies.

Η διαφορά στις εκτιμήσεις οφείλεται σε ένα φυσικό φαινόμενο που ονομάζεται Sunyaev–Zel’dovich. Σύμφωνα με αυτό, το Πλανκ συλλέγει φωτόνια που στην πορεία έχουν περάσει από γαλαξιακά σμήνη.

Το φαινόμενο Sunyaev–Zel’dovich (SZ) είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας και φωτονίων μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου , διαμέσου της αντίστροφης σκέδασης Compton.

Στην συνήθη σκέδαση Compton ένα φωτόνιο σκεδάζεται από ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο, με αποτέλεσμα την μείωση της ενέργειάς του (και αύξηση του μήκους κύματός του). Αντίθετα, στην αντίστροφη σκέδαση Compton τα μικρής ενέργειας φωτόνια της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου μετά από την σύγκρουσή τους με τα υψηλής ενέργειας σχετικιστικά ηλεκτρόνια, αυξάνουν την ενέργειά τους (και μειώνουν το μήκος κύματός τους).

Όταν τα φωτόνια αυτά συγκρούονται με άλλα ενεργά σωματίδια, αποκτούν μεγαλύτερες ενέργειες. Η ισχύς του σήματος, συσχετίζεται με τη μάζα των γαλαξιών που περιέχονται στο σμήνος, με έναν τρόπο όμως που εισάγει μεγάλη αβεβαιότητα στις μετρήσεις, αλλά μπορεί να εξηγήσει τη διαφορά στις εκτιμήσεις του Πλανκ με την πραγματικότητα.

Επιστήμονες από το πείραμα Πλανκ ανακοίνωσαν πως αργότερα φέτος θα δοθεί στη δημοσιότητα μια βαθμονομημένη ανάλυση των μετρήσεων, που αναμένεται να αντιστοιχεί σε μία επαυξημένη πρόβλεψη για τη μάζα των Γαλαξιών.

Η Βυζαντινή Αυτοκρατορία όπως δεν την έχετε ξαναδεί. The Byzantine Empire as you have never seen

AGIA SOPHIA - AUGUSTEION - DELPHAX – ZEUXIPES. Reconstitution des plans, coupes et élévations des principaux monuments byzantins à Constantinople du IVème au XIIIème siècle, par ANTOINE HELBERT.

Πλήρη γραφιστική αναπαράσταση της Αυτοκρατορικής Κωνσταντινούπολης αλλά και ιστορικών μορφών παρουσιάζει στην συλλογή του ένας Γάλλος, ο Antoine Helbert, ο οποίος αποδεικνύοντας στην πράξη, ότι το μεγαλείο ενός πολιτισμού γίνεται ακόμα μεγαλύτερο μέσα από τα μάτια των ξένων, καταδεικνύει ένα λαμπρό παρελθόν το οποίο δημιουργεί θλίψη για τη σημερινή κατάπτωση.

Ο Γάλλος καλλιτέχνης από το Στρασβούργο, είναι ζωγράφος, γλύπτης, γραφίστας, αλλά και ειδικεύεται στην ψηφιακή φωτογραφία καθώς και στην σκηνογραφία όπερας. Το ενδιαφέρον του για την Ανατολική Ρωμαϊκή Αυτοκρατορία το χρωστάει στην μητέρα του η οποία του δώρισε ένα βιβλίο για το χιλιόχρονο Βυζάντιο.

AGIA SOPHIA CONSTANTINOPLE

Είναι προφανές ότι η εκπληκτική πολιτιστική αλλά και πολιτική πορεία της Αυτοκρατορίας έδωσε στον καλλιτέχνη ένα νέο πεδίο έμπνευσης το οποίο προσπάθησε να εξερευνήσει μέσω της δουλειάς του η οποία, επικεντρώνεται στη δημιουργία ψηφιακών πινάκων, εμπνευσμένων από δραματικές ιστορικές σκηνές, μορφές αυτοκρατόρων και βασιλισσών, αλλά και μεγαλοπρεπών κτισμάτων με κορυφαίο όλων την δημιουργία της Βασιλίδας των Πόλεων, της Κωνσταντινούπολης.

AMASTRIANUM BODRUM CONSTANTINOPLE

BASILIQUE FORUM THEODOSIUS

BOUKOLEON PALACE  entrance

  BOUKOLEON PALACE 

 CHALKE GATE

 Colonne de Constantin detail

 COLUMN OF CONSTANTIN

COLUMN OF JUSTINIAN FIRST VERSION

 COLUMN OF JUSTINIAN

COLUMN OF LEON

 CONSTANTINOPLE

EQUESTRAN STATUE OF JUSTINIAN

FORUM AMASTRIANUM

FORUM OF CONSTANTINE

FORUM TAURI

Forum Theodosie

GREAT PALACE CONSTANTINOPLE

HIPPODROME - LAUSOS PALACE - MESSE - BASILIQUE

 LAUSOS PALACE CONSTANTINOPLE

MAGNAURA

PHILADELPHION CONSTANTINOPLE

PITAKIA - MANGANES PALACE -MAGNAURA

SMALL GOLDEN GATE

SÉNAT CONSTANTINOPLE

THEODORA

 TRICONQUE PALACE

Από τη σειρά PASSION BYZANTINE, RECONSTITUTION, DE VUES ET DE MISES EN SCÈNES DE CONSTANTINOPLE À PARTIR DE PHOTOGRAPHIES ACTUELLES IV ème SIÈCLE AU XIII ème SIÈCLE.

Ο άνθρωπος του Βιτρούβιου έπασχε από βουβωνοκήλη! Vitruvian Man Had a Hernia!

O «τέλειος» σε αναλογίες άνδρας που σχεδίασε ο Λεονάρντο ντα Βίντσι είχε τελικώς ένα μεγάλο... ψεγάδι στην αριστερή πλευρά της βουβωνικής του χώρας, αφού, ως φαίνεται, έπασχε από βουβωνοκήλη. Vitruvian Man by Leonardo da Vinci: Experts say a bulge in the groin area reveals the model suffered a severe hernia - and it the model was a corpse, could have been the cause of death.

Θεωρείται ένα από τα καλύτερα παραδείγματα τελειότητας του ανθρώπινου σώματος και είναι ένα από τα πιο αναγνωρίσιμα σχέδια στον κόσμο. Ωστόσο, ως φαίνεται, ο άνθρωπος του Βιτρούβιου, τον οποίον σχεδίασε ο Λεονάρντο ντα Βίντσι γύρω στο 1490, ήταν τελικώς πολύ… θνητός.

Ερευνητές του Imperial College του Λονδίνου πιστεύουν ότι ένα ασυνήθιστο εξόγκωμα επάνω από τη βουβωνική χώρα του «τέλειου» μοντέλου αποκαλύπτει ότι έπασχε από σοβαρή κήλη η οποία πιθανώς να τον σκότωσε.

Ο Κανόνας των Αναλογιών

Leonardo da Vinci, Vitruvian Man, c. 1492, drawingpen, ink and wash on paper, Accademia of Venice. The drawing, which is in pen and ink on paper, depicts a male figure in two superimposed positions with his arms and legs apart and simultaneously inscribed in a circle and square. The drawing and text are sometimes called the Canon of Proportions or, less often, Proportions of Man. It is kept in the Gabinetto dei disegni e stampe of the Gallerie dell'Accademia, in Venice, Italy, under reference 228. Like most works on paper, it is displayed to the public only occasionally. The drawing is based on the correlations of ideal human proportions with geometry described by the ancient Roman architect Vitruvius in Book III of his treatise De Architectura, which da Vinci obsessed over.

Ο Άνθρωπος του Βιτρούβιου είναι ένα διάσημο σχέδιο με συνοδευτικές σημειώσεις του Λεονάρντο ντα Βίντσι που φτιάχτηκε περίπου το 1490 ε ένα από τα ημερολόγιά του. Απεικονίζει μια γυμνή αντρική φιγούρα σε δύο αλληλοκαλυπτόμενες θέσεις με τα μέλη της ανεπτυγμένα και συγχρόνως εγγεγραμμένη σε έναν κύκλο και ένα τετράγωνο. Το σχέδιο και το κείμενο συχνά ονομάζονται «Κανόνας των Αναλογιών».

Σύμφωνα με τις σημειώσεις του ντα Βίντσι στο συνοδευτικό κείμενο, οι οποίες είναι γραμμένες με καθρεπτιζόμενη γραφή, το σχέδιο έγινε ως μελέτη των αναλογιών του (ανδρικού) ανθρώπινου σώματος όπως περιγράφεται σε μια πραγματεία του ρωμαίου αρχιτέκτονα Βιτρούβιου που είχε γράψει για το ανθρώπινο σώμα.

Το διάσημο σχέδιο φυλάσσεται στις Γκαλερίε ντελ Ακαντεμία της Βενετίας και όπως συμβαίνει με τα περισσότερα έργα σε χαρτί παρουσιάζεται στο κοινό μόνο σε κάποιες περιόδους.

Σοβαρό ιατρικό πρόβλημα

The transcript of the famous Treatise on Painting by Leonardo da Vinci. Researchers now believe one of his most famous models suffered a serious medical condition.

Τώρα ο Χουτάν Ασραφιάν, λέκτορας στο Imperial College του Λονδίνου πιστεύει ότι το σκίτσο αυτό που φαίνεται να αποτελεί τον χρυσό κανόνα των τέλειων αναλογιών έπασχε από κάποιο σοβαρό ιατρικό πρόβλημα.

Η προσεκτική ανάλυση του σκίτσου από τον επιστήμονα έδειξε πως το γεγονός ότι ο άνθρωπος του Βιτρούβιου εμφανίζει ένα εξόγκωμα στο αριστερό μέρος της βουβωνικής χώρας μαρτυρεί την ύπαρξη βουβωνοκήλης.

Στη βουβωνοκήλη – τη συχνότερη μορφή κήλης των κοιλιακών τοιχωμάτων - η πρόπτωση ενδοκοιλιακών οργάνων/ιστών συντελείται στον βουβωνικό πόρο, στην περιοχή ακριβώς πάνω από τον μηρό. Ο βουβωνικός πόρος αποτελεί ένα κανάλι ανάμεσα στις στρώσεις των μυών του κοιλιακού τοιχώματος, από το οποίο διέρχονται φυσιολογικά διάφορες ανατομικές δομές προερχόμενες και μέσα από την περιτοναϊκή κοιλότητα: αιμοφόρα αγγεία, λεμφαγγεία, νεύρα, ο σπερματικός τόνος (στον άντρα) κ.α. Μέσα από τον βουβωνικό πόρο συντελείται κατά την εμβρυϊκή ηλικία και η κάθοδος των όρχεων στο όσχεο (σάκος που περιέχει τους όρχεις). Η βουβωνοκήλη «πλήττει» το 27% των ανδρών και μόλις το 3% των γυναικών.

Κλασική εκδήλωση βουβωνοκήλης

Ο δρ Ασραφιάν με επιστολή του στο επιστημονικό έντυπο «Hernia» σημειώνει ότι το εξόγκωμα στην αριστερή πλευρά της βουβωνικής χώρας «αντιστοιχεί σε κλασική εκδήλωση βουβωνοκήλης».

Σύμφωνα με τον επιστήμονα, οι γιατροί της εποχής πιθανότατα γνώριζαν το συγκεκριμένο ιατρικό πρόβλημα. «Η γνώση της βουβωνοκήλης υπήρχε στην Αναγέννηση με γιατρούς και χειρουργούς όπως ο Αντόνιο Μπενιβιένι να περιγράφουν διάφορους τύπους κήλης στη Φλωρεντία εκείνης της εποχής» γράφει ο δρ Ασραφιάν και συμπληρώνει: «Ο Άνθρωπος του Βιτρούβιου λοιπόν σχεδιάστηκε πιθανότατα με βάση ένα ζωντανό άτομο που έπασχε από βουβωνοκήλη χωρίς συμπτώματα ή με βάση κάποιον που πέθανε από επιπλοκές της βουβωνοκήλης όπως η περίσφιξη (σ.σ μια κατάσταση που μπορεί να οδηγήσει ραγδαία σε μόνιμη βλάβη ενδοκοιλιακών οργάνων και να απειλήσει ακόμα και τη ζωή του ασθενούς)».

Και άλλοι ειδικοί φαίνεται να συμφωνούν με τον δρα Ασραφιάν. Ο Μάικλ Ρόουζεν, διευθυντής του Comprehensive Hernia Center στο University Hospitals Case Medical Center στο Κλίβελαντ του Οχάιο τόνισε ότι «αν δεν είναι κήλη, τότε δεν έχω ιδέα τι θα μπορούσε να είναι».

Τρέξε πάλσαρ… τρέξε! Runaway Pulsar Produces Longest Jet Trail Ever Observed

Επάνω αριστερά στην εικόνα είναι ο υπερκαινοφανής αστέρας. Κάτω δεξιά εικονίζεται το πάλσαρ που έχει «αποδράσει» και η γιγάντια ουρά του. An extraordinary jet trailing behind a runaway pulsar is seen in this composite image. Credit: X-ray: NASA/CXC/ISDC/L.Pavan et al, Radio: CSIRO/ATNF/ATCA Optical: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF

Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα μια φωτογραφία από ένα εντυπωσιακό κοσμικό φαινόμενο. Ένα άστρο νετρονίου εγκαταλείπει με ταχύτητα έναν υπερκαινοφανή αστέρα σχηματίζοντας μάλιστα μια… γιγάντια ουρά.

Τα πάλσαρ

Ένα από τα αποτελέσματα μιας έκρηξης σουπερνόβα είναι ο σχηματισμός σωμάτων υψηλής πυκνότητας τα οποία ονομάστηκαν άστρα νετρονίου ή «πάλσαρ». Ολα τα πάλσαρ εκπέμπουν δέσμες ακτινοβολίας από τους πόλους τους και καθώς περιστρέφονται, γίνονται ορατά από τη Γη ως περιοδικές, σύντομες λάμψεις. Τα πάλσαρ εκπέμπουν την ακτινοβολία (είτε ραδιοκύματα, είτε ακτινοβολία γ, είτε ακτίνες Χ) με σταθερό ρυθμό. Ορισμένοι μάλιστα τα περιγράφουν ως «κοσμικούς ραδιοφάρους». 

Η απόδραση

X-ray Image of IGR J11014-6103. The pulsar, originally discovered by ESA's INTEGRAL satellite, is called IGR J1104-6103 and is moving away from the center of the supernova remnant where it was born at a speed between 2.5 million and 5 million miles per hour. This supersonic pace makes IGR J1104-6103 one of the fastest moving pulsars ever observed. Credit: X-ray: NASA/CXC/ISDC/L.Pavan et al, Radio: CSIRO/ATNF/ATCA Optical: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF

Σε απόσταση περίπου 25 χιλιάδες ετών φωτός από εμάς βρίσκεται ένας υπερκαινοφανής αστέρας, o SNR MSH 11-61A. Παρατηρήσεις του ευρωπαϊκού δορυφόρου INTEGRAL, του τηλεσκοπίου CTA, του διαστημικού τηλεσκοπίου Chandra και των τηλεσκοπίων του προγράμματος χαρτογράφησης του ουρανού 2MASS αποκάλυψαν αρχικά την ύπαρξη ενός αστέρα νετρονίου εκεί και στη συνέχεια την... συμπεριφορά του. Οπως διαπιστώθηκε το πάλσαρ, που έχει την κωδική ονομασία IGR J1104-6103, έχει «αποδράσει» από το σουπερνόβα και προσπαθεί να απομακρυνθεί όσο το δυνατόν πιο μακριά από την περιοχή. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ειδικών το πάλσαρ απομακρύνεται από το σουπερνόβα με ταχύτητα 4-8 εκ. χλμ/ώρα. Πρόκειται για ένα από τα ταχύτερα πάλσαρ που έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα. Η ταχύτατη «απόδραση» του πάλσαρ έχει δημιουργήσει μια γιγάντια ουρά κοσμικής ύλης με έκταση 37 έτη φωτός!