Οι Πύλες της Δημιουργίας σε όλο τους το μεγαλείο. Hubble goes high-def to revisit the iconic "Pillars of Creation"

Η νέα φωτογραφία που απεικονίζει με μεγάλη λεπτομέρεια τις εντυπωσιακές Πύλες της Δημιουργίας. NASA's Hubble Space Telescope has taken a bigger and sharper photograph of the iconic Eagle Nebula's "Pillars of Creation," shown at right. The original 1995 Hubble image of the gaseous towers, taken with Hubble’s Wide Field Planetary Camera 2, is shown at left. Credit left: NASA/ESA/STScI/J. Hester and P. Scowen (Arizona State University); right: NASA/ESA/The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Ήταν 1 Απριλίου του 1995 όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble κατέγραψε μια σειρά φωτογραφιών από μια περιοχή στο νεφέλωμα του Αετού. Επρόκειτο για 32 διαφορετικές εικόνες από τρεις γιγάντιες στήλες μοριακού υδρογόνου και σκόνης οι οποίες ήταν τόσο πυκνές που τα αέρια στο εσωτερικό τους καταρρέαν βαρυτικά σχηματίζοντας νέα άστρα. Στην κορυφή της κάθε στήλης, νεαρά φωτεινά άστρα «εκτινάσσουν» με την ενεργητική τους ακτινοβολία ύλη χαμηλής πυκνότητας, αποκαλύπτοντας έτσι τα αστρικά μαιευτήρια που κρύβονταν από κάτω.

This NASA Hubble Space Telescope image, taken in near-infrared light, transforms the pillars into eerie, wispy silhouettes, which are seen against a background of myriad stars. The near-infrared light can penetrate much of the gas and dust, revealing stars behind the nebula as well as hidden away inside the pillars. Some of the gas and dust clouds are so dense that even the near-infrared light cannot penetrate them. New stars embedded in the tops of the pillars, however, are apparent as bright sources that are unseen in the visible image. Credit: NASA/ESA/The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Οι επιστήμονες τις ονόμασαν «Πυλώνες της Δημιουργίας» και οι τεχνικοί της NASA συνέθεσαν τις 32 εικόνες δημιουργώντας ένα εντυπωσιακό πορτρέτο των Πυλών. Πρόκειται για μια φωτογραφία την οποία ειδικοί και κοινό ξεχώρισαν μέσα από τις περίπου 150 χιλιάδες εικόνες που έχει καταγράψει το διαστημικό τηλεσκόπιο. Η φωτογραφία έγινε η διασημότερη φωτογραφία που έχει τραβήξει διαχρονικά το Hubble και αποτελεί το σήμα κατατεθέν του τηλεσκοπίου. Θεωρείται μάλιστα η διασημότερη διαστημική φωτογραφία του 20ου αιώνα.

Δείτε ολόκληρη τη νέα βελτιωμένη εικόνα. NASA's Hubble Space Telescope has revisited the famous Pillars of Creation, revealing a sharper and wider view of the structures in this visible-light image. Astronomers combined several Hubble exposures to assemble the wider view. The towering pillars are about 5 light-years tall. The dark, finger-like feature at bottom right may be a smaller version of the giant pillars. The new image was taken with Hubble's versatile and sharp-eyed Wide Field Camera 3. Credit: NASA/ESA/The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Η NASA μπαίνοντας η νέα χρονιά στην οποία συμπληρώνονται 20 χρόνια από την λήψη της εμβληματικής εικόνας έδωσε στη δημοσιότητα μια νέα «εκδοχή» της. Η νέα εικόνα είναι υψηλότερης ανάλυσης και λεπτομέρειας από την «πρωτότυπη» αποκαλύπτοντας έτσι σε όλο τους το μεγαλείο τους Πυλώνες της Δημιουργίας. Το 2007 αστρόνομοι ανακοίνωσαν ότι το κοσμικό ωστικό κύμα από την έκρηξη ενός υπερκαινοφανούς αστέρα διέλυσε τις εντυπωσιακές στήλες.

Βρέθηκαν δύο alter ego της Γης! Kepler Just Found the Most Earth-Like Exoplanets Ever Discovered!

Καλλιτεχνική απεικόνιση ενός εκ των πλανητών που μοιάζουν πολύ με τη Γη. The two most Earth-like planets of the group are Kepler-438b and Kepler-442b. Both orbit red dwarf stars that are smaller and cooler than our Sun. Kepler-438b circles its star every 35 days, while Kepler-442b completes one orbit every 112 days. With a diameter just 12 percent bigger than Earth, Kepler-438b has a 70-percent chance of being rocky, according to the team's calculations. Kepler-442b is about one-third larger than Earth, but still has a 60-percent chance of being rocky. Image by David A. Aguilar / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Αστρονόμοι στις ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι εντόπισαν οκτώ νέους εξωπλανήτες, που βρίσκονται στη «φιλόξενη» ζώνη των μητρικών άστρων τους, δηλαδή σε κατάλληλη απόσταση από αυτά - ούτε πολύ κοντά, ούτε πολύ μακρυά- για να διαθέτουν νερό και πιθανώς συνθήκες παρόμοιες με αυτές της Γης. Τουλάχιστον δύο από αυτούς θεωρούνται οι πιο όμοιοι με τη Γη που έχουν ποτέ βρεθεί.

Αυξημένες πιθανότητες

Καλλιτεχνική απεικόνιση των οκτών νέων πλανητών που εντοπίστηκαν και μοιάζουν φιλικοί στη ζωή. NASA Kepler's Hall of Fame: Of the more than 1,000 verified planets found by NASA's Kepler Space Telescope, eight are less than twice Earth-size and in their stars' habitable zone. All eight orbit stars cooler and smaller than our sun. The search continues for Earth-size habitable zone worlds around sun-like stars.

Η ανακοίνωση έγινε σε συνέντευξη Τύπου στο πλαίσιο του ετήσιου συνεδρίου της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας. «Οι περισσότεροι από αυτούς τους πλανήτες έχουν καλές πιθανότητες να είναι βραχώδεις σαν τη Γη», σύμφωνα με τον επικεφαλής ερευνητή Γκιγέρμο Τόρες του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian. Η ανακάλυψη διπλασιάζει τον αριθμό των μικρών εξωπλανητών, που έχουν διάμετρο έως διπλάσια σε σχέση με εκείνη του δικού μας πλανήτη και οι οποίοι πιστεύεται ότι είναι δυνητικά φιλόξενοι για ζωή.

Οι δύο πιο «γήινοι» εξωπλανήτες μεταξύ των οκτώ είναι ο Kepler -438b και ο Kepler -442b. Και οι δύο βρίσκονται σε τροχιά γύρω από δύο άστρα ερυθρούς νάνους, τα οποία είναι μικρότερα και πιο κρύα από τον Ήλιο μας. Ο πρώτος εξωπλανήτης, που βρίσκεται σε απόσταση 470 ετών φωτός από τη Γη, διαγράφει μια πλήρη τροχιά πέριξ του άστρου του σε 35 μέρες (αυτή είναι δηλαδή η διάρκεια του έτους του), ενώ ο δεύτερος εξωπλανήτης, που βρίσκεται σε απόσταση 1.100 ετών φωτός, έχει έτος 112 ημερών.

Έχοντας διάμετρο μόλις 12% μεγαλύτερη από αυτή της Γης, ο Κέπλερ-438b έχει 70% πιθανότητα να είναι βραχώδης, σύμφωνα με τους υπολογισμούς των αστρονόμων, ενώ ο Κέπλερ-442b είναι περίπου 30% μεγαλύτερος από τη Γη και έχει πιθανότητα 60% να είναι βραχώδης.

O ορισμός της ζωής

Στο γράφημα παρουσιάζεται η κοσμική κλίμακα φιλοξενίας της ζωής. Οι πλανήτες που βρίσκονται πιο κοντά στο μητρικό τους άστρο έχουν ιδιαίτερα αυξημένες θερμοκρασίες και εκείνοι που βρίσκονται πολύ μακριά ιδιαίτερα χαμηλές δημιουργώντας συνθήκες που δεν ευνοούν την παρουσία της ζωής. Οι πλανήτες που βρίσκονται στο ενδιάμεσο και διαθέτουν θερμοκρασίες τέτοιες που να επιτρέπουν την παρουσία του νερού σε υγρή μορφή είναι πιο φιλικοί στη παρουσία της ζωής. Σύμφωνα με τους ειδικούς μάλιστα όσο πιο μικρό είναι το μέγεθος ενός πλανήτη που βρίσκεται στη φιλόξενη ζώνη και πλησιάζει το μέγεθος της Γης τόσο αυξάνονται οι πιθανότητες να μπορεί να υπάρξει σε αυτόν τον πλανήτη ζωή. The “Goldilocks” zone around a star is where a planet is neither too hot nor too cold to support liquid water. Illustration by Petigura/UC Berkeley, Howard/UH-Manoa, Marcy/UC Berkeley.

Ένας εξωπλανήτης θεωρείται δυνητικά «φιλόξενος» για ζωή, όταν δέχεται περίπου τόση ηλιακή ακτινοβολία, όση η Γη, έτσι ώστε το νερό στην επιφάνειά του ούτε να βράζει και να εξατμίζεται, ούτε να παγώνει. Ο Kepler -438b δέχεται περίπου 40% περισσότερο αστρικό (ηλιακό) φως από ό,τι η Γη (συγκριτικά η καυτή Αφροδίτη δέχεται διπλάσια ηλιακή ακτινοβολία σε σχέση με τον πλανήτη μας) και οι επιστήμονες υπολογίζουν ότι έχει πιθανότητα 70% να βρίσκεται στη σωστή απόσταση από το άστρο του για να έχει υγρό νερό και να είναι κατάλληλος για ζωή. Ο Kepler -442b δέχεται περίπου τα δύο τρία της ηλιακής ακτινοβολίας που πέφτει στη Γη και οι πιθανότητες είναι πάρα πολλές (της τάξης του 97%) να βρίσκεται στην «κατοικήσιμη» ζώνη του άστρου του.

«Δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα αν οποιοσδήποτε από αυτούς τους εξωπλανήτες είναι πραγματικά κατοικήσιμος. Αυτό που μπορούμε να πούμε, είναι πως είναι υποψήφιοι για κάτι τέτοιο», δήλωσε ο αστρονόμος Ντέηβιντ Κίπινγκ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Artist's impression of Kepler-186f which may have conditions suitable to life, scientists believe. Photo: PA

Πριν τη νέα ανακάλυψη, οι δύο πιο «γήινοι» εξωπλανήτες που είχαν βρεθεί, ήσαν ο Κέπλερ-186f (με μέγεθος 10% μεγαλύτερο της Γης, ο οποίος δέχεται το ένα τρίτο της ηλιακής ακτινοβολίας που πέφτει στον πλανήτη μας) και ο Κέπλερ-62f (με μέγεθος 40% μεγαλύτερο της Γης), ο οποίος δέχεται το 41% της ηλιακής ακτινοβολίας του πλανήτη μας.

Η διδακτική σχέση. The teaching relationship

Antonio de Puga, Old Man Teaching a Boy to Read, 1630.

Τούτον τον καιρό οι εκπαιδευτικοί όλων των βαθμίδων αγωνίζονται σε πολλά μέτωπα. Διαθεσιμότητες, απολύσεις, μειώσεις, ελλείμματα, ψευδο-αξιολογήσεις, γραφειοκρατική ασφυξία, το άγχος να καλυφθεί η περιβόητη διδακτέα ύλη. Και μαζί ο καθημερινός αγώνας στην τάξη. Μέσα στη διδακτική σχέση και για τη διδακτική σχέση. Όπου αρχίζουν όλα.

René Magritte, The Son of Man, 1964. Oil on canvas, 116 cm × 89 cm, Private Collection.

Η διδακτική σχέση είναι σχέση ενσώματη. Δεν περιορίζεται σε λόγια, αλλά περιλαμβάνει τον τόνο, την ένταση, το χρώμα και τους κυματισμούς της φωνής, το βλέμμα, το χαμόγελο, την έκφραση του προσώπου, τη χειρονομία, την κίνηση του σώματος ολόκληρου. Η κιμωλία και ο πίνακας είναι οργανική επέκταση των παραπάνω. Ακόμη κι αν -ή επειδή- είναι κακής ποιότητας και λερώνουν. Προτζέκτορες, επιδιασκόπια και λοιπά υποκατάστατα αποστειρώνουν τη διδακτική σχέση. Την εξαϋλώνουν τείνοντας τελικά να την καταργήσουν.

Η διδακτική σχέση είναι σχέση διακινδύνευσης και σχέση αναγνώρισης. Σχέση αμοιβαίας ενθάρρυνσης και αμοιβαίας κριτικής. Σχέση ευθύνης. Εκεί η αυτενέργεια αρθρώνεται με σεβασμό. Και, ως σχέση, ασκεί, δηλαδή διδάσκει έμπρακτα, αυτόν τον σεβασμό. Αυτό και μόνον αυτό είναι το περιεχόμενο της αναγκαίας πειθαρχίας.

Plato in his academy, drawing after a painting by Swedish painter Carl Johan Wahlbom.

Θεμελιώδες αιτούμενο της διδακτικής σχέσης είναι να διαλύει φόβους και αναστολές απέναντι στη γνώση. Να καθιστά την τάξη τόπο ελεύθερης διατύπωσης της απορίας, γιατί η απορία είναι δύναμη και τα παιδιά ξέρουν πάντα περισσότερα απ' ό,τι αφήνουν να φανεί. Και ταυτόχρονα να καθιστά τον μόχθο που οδηγεί στη γνώση αγαπητό, την ίδια τη γνώση απολαυστική. Με βάση την απαράβατη αρχή ότι όποιος έχει μάθει να μιλάει μπορεί να μάθει οτιδήποτε. Εφόσον ενδιαφέρεται. Δηλαδή, αν ο δάσκαλος τον πείσει έμπρακτα και διά του παραδείγματος να αφεθεί στη σαγήνη της γνώσης και των δρόμων που οδηγούν σ' εκείνη.

Marie Bashkirtseff, In the Studio, depicts an art school life drawing session, 1881. Dnipropetrovsk State Art Museum, Dnipropetrovsk, Ukraine.

Στόχος της διδακτικής σχέσης είναι να αναδεικνύει τις κλίσεις (πάντα υπάρχουν) και να καλλιεργεί τα ταλέντα (πάντα στον πληθυντικό) που κάθε μαθητής και μαθήτρια διαθέτει, ίσως ανεπίγνωστα. Για τον καθένα χωριστά, αλλά και για όλους μαζί. Συν-λογικά. Να τονώνει και να εδραιώνει αυτοπεποίθηση. Με αιδώ και περίσκεψη. Χωρίς αλαζονεία. Ώστε διδάσκοντες και διδασκόμενοι να ανακαλύπτουν από κοινού κλίσεις και να συνενώνουν ταλέντα.

Τα παραπάνω κατανοούνται εύκολα από δασκάλους και μαθητές. Γιατί απορρέουν άμεσα από τον ίδιο τον διδακτικό μόχθο. Αλλά είναι δύσκολα στην εφαρμογή. Γιατί η διδακτική σχέση εμπλέκεται με μύρια έξωθεν επιβαλλόμενα εμπόδια. Που αποσκοπούν, σχεδόν από πρόθεση, να αποστερήσουν τη διδακτική σχέση από τη σάρκα της. Προς όφελος μιας στεγνής και τελικά αδυσώπητης γραφειοκρατίας που εξυπηρετεί αυτόματα τους εξαρχής ευνοημένους από το εκπαιδευτικό σύστημα.

Νικόλαος Γύζης, Αράχνη, 1884.

Παρά τα λογής εμπόδια, δεν μας επιτρέπεται να αμελούμε ή να υποβαθμίζουμε το μέτωπο της διδακτικής σχέσης. Γιατί από εκεί αρχίζουν όλα. Οφείλουμε να αναλάβουμε τις πρωτοβουλίες που ονειρευόμαστε, εκεί όπου βρισκόμαστε και όπως μπορούμε να τις οργανώσουμε. Διευρύνοντας κάθε στιγμή μέσα στην τάξη και γύρω από την τάξη τα όρια του εφικτού. Χωρίς να περιμένουμε. Γιατί η διδακτική σχέση είναι υπόθεση της κοινωνίας. Όχι μιας κυβέρνησης. Ούτε καν μιας κυβέρνησης της Αριστεράς. Όσο δεν αναλαμβάνουμε τέτοιες πρωτοβουλίες, τόσο παραμένουμε έρμαια της τρέχουσας μοίρας μας. Αφού το μέλλον αρχίζει πάντα από τη διδακτική σχέση. Και από σήμερα.

Αριστείδης Μπαλτάς

Πηγή: Η Αυγή Online

Μαύρη τρούφα όπως... κάνναβη. Black truffles are similar to cannabis

Η μαύρη τρούφα δεν έχει μόνο θεσπέσιο άρωμα και γεύση, είναι και... ανεβαστική, σύμφωνα με ιταλούς επιστήμονες. Black truffles have been found to have molecules similar to THC in cannabis.

H μυρωδιά της μαύρης τρούφας έχει περιγραφεί κατά καιρούς ως άκρως γήινη, πιπεράτη, ευφορική, ακόμη και... σέξι.

Οι μαύρες τρούφες αποτελούν είδος πολυτελείας το οποίο μπορεί να πωλείται από 1.000 ως και περισσότερα από 4.000 ευρώ το κιλό. Χοίροι και σκύλοι παθαίνουν ντελίριο στο κυνήγι της μαύρης τρούφας κυνηγώντας την έντονη μυρωδιά της.

Researchers in Italy have discovered that a ‘bliss molecule’, similar to the trahydrocannabinol (THC) compound found in cannabis (pictured), may be behind black truffle’s potent powers.

Τώρα ερευνητές στην Ιταλία ανακάλυψαν πως ένα... χαλαρό μόριο, παρόμοιο με την τετραϋδροκανναβινόλη (THC) της κάνναβης, πιθανότατα χαρίζει στη μαύρη τρούφα την «εθιστική» της δύναμη.

Η ανεβαστική ανανδαμίδη

What secret ingredients lie within? Black truffles get their colour from dark melanin pigments. Research published by Maccarrone and his colleagues in 2012 showed that in humans melanin production is triggered by the release of anandamide. (Credit: Scott Darbey / CC by 2.0)

Το μόριο αυτό ονομάζεται ανανδαμίδη και δρα όπως η ψυχοδραστική ουσία της μαριχουάνας, εκλύοντας στον εγκέφαλο χημικά που ανεβάζουν τη διάθεση.

Ο Μάουρο Μακαρόνε από το Πανεπιστήμιο Campus Biomedico της Ρώμης εξηγεί ότι η ανανδαμίδη βαφτίστηκε από τους επιστήμονες «ανεβαστικό μόριο» εξαιτίας του τρόπου με τον οποίον αλλάζει τη διάθεση, τη μνήμη, την όρεξη. Η σύνθεση του μορίου στις μαύρες τρούφες είναι εκείνη που τους χαρίζει το σκούρο χρώμα τους.

Black truffles may have evolved this chemical make-up to encourage pigs and dogs to sniff them out.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι οι μαύρες τρούφες παράγουν τη συγκεκριμένη ουσία προκειμένου να ενθαρρύνουν ζώα όπως οι χοίροι και οι σκύλοι να τις μυρίσουν και να τις... ξετρυπώσουν, σύμφωνα με ρεπορτάζ του BBC Earth. Τα μικροσκοπικά σπόρια του μύκητα διασπείρονται σε μεγαλύτερη επιφάνεια αν το ζώο φάει την τρούφα και... μαγευτεί από την ανανδαμίδη.

Η ερευνητική ομάδα από τη Ρώμη σχεδιάζει τώρα να μελετήσει αν άλλα είδη τρούφας, όπως οι λευκές, οι τρούφες Βουργουνδίας ή οι τρούφες Bianchetto, διαθέτουν το ίδιο χημικό... ανεβαστικό προφίλ.

Βακτήρια γεννούν τη μυρωδιά και τη γεύση

A red river hog hunts for truffles (Credit: Alastair Campbell / CC by 2.0)

Σημειώνεται ότι νωρίτερα εφέτος άλλη μελέτη που διεξήχθη από τον δρα Ρίτσαρντ Σπιβάλο και την ομάδα του στο Πανεπιστήμιο Γκαίτε στη Φρανκφούρτη έδειξε πως οι τρούφες οφείλουν τη μοναδική μυρωδιά και τη γεύση τους στο χώμα που τις περιβάλλει.

Οι ερευνητές ανέφεραν ότι βακτήρια στο χώμα γύρω από τις τρούφες παγιδεύονται εντός των μυκήτων καθώς εκείνοι αναπτύσσονται χαρίζοντάς τους την ξεχωριστή οσμή τους.

Οι ουσίες που παράγονται από τα βακτήρια, οι οποίες περιέχουν υψηλά επίπεδα θείου, μπορούν να ανιχνευθούν και από την ανθρώπινη μύτη. Για τον λόγο αυτόν, σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι τρούφες αποτελούν τόσο λατρεμένο έδεσμα, τουλάχιστον των περισσοτέρων.

Οι ειδικοί ανακάλυψαν επίσης ότι τα υψηλά επίπεδα των βακτηρίων που παράγουν το άρωμα της τρούφας μειώνουν τη διάρκεια ζωής των ιδιαίτερων αυτών μανιταριών. Ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν τα αποτελέσματά τους ώστε να ανακαλύψουν νέους τρόπους πρόβλεψης της διάρκειας ζωής της τρούφας στο... ράφι.

Ένας θησαυρός στο χώμα

A black truffle's scent has been described as earthy, euphoric and even sexy. These delicacies, which sell for £860 to £3,000 ($1,345 to $4,700) per kilogram, cause animals that hunt them to fall under a frantic spell.

Τι είναι λοιπόν οι πεντανόστιμες και... ακριβοθώρητες για τους πολλούς λόγω κόστους τρούφες; Πρόκειται για μανιτάρια που μεγαλώνουν κάτω από το έδαφος (5-30 εκ.), συμβιώνοντας με το ριζικό σύστημα ορισμένων δέντρων (αριά, πουρνάρι, βελανιδιά, ρουπάκι, οστρυά, πεύκο κ.τ.λ.) - δέντρα, δηλαδή, της άγριας χλωρίδας της χώρας μας αλλά και της μεσογειακής λεκάνης γενικότερα.

Οι τρούφες καταναλώνονταν από τα αρχαία χρόνια ως έδεσμα αλλά και για φαρμακευτικούς σκοπούς, ενώ ήταν διάσημες και για τις αφροδισιακές ιδιότητές τους.

Το μέγεθος της τρούφας ποικίλλει, από αυτό του ρεβιθιού ως αυτό του πορτοκαλιού (ή και μεγαλύτερο), ενώ η υφή της είναι σκληρή όπως της πατάτας. Υπάρχουν πολλές ποικιλίες - περίπου 80 παγκοσμίως - που ωριμάζουν σε διαφορετικές εποχές του χρόνου. Η πλειονότητα ευδοκιμεί σε άγρια μορφή, ενώ μόνο λίγες ποικιλίες (περίπου επτά) είναι καλλιεργούμενες.

Η ακριβότερη ποικιλία τρούφας από τις καλλιεργούμενες είναι η χειμωνιάτικη μαύρη τρούφα (Tuber melanosporum). Καλλιεργούνται όμως και πολλές υποδεέστερες ποικιλίες οι οποίες πωλούνται ως μελανόσπορες εξαπατώντας τους καταναλωτές. Να σημειώσουμε μάλιστα ιδιαίτερα τη «μαϊμού» κινεζική τρούφα (Tuber indicum), η οποία, κατά τους ειδήμονες, χρησιμοποιείται τα τελευταία χρόνια ανεξέλεγκτα και... περνιέται για μαύρη, χωρίς όμως να διαθέτει τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της μελανόσπορης τρούφας. Η κινεζική τρούφα μπορεί να είναι ολόιδια σε εμφάνιση με τη μελανόσπορη, ωστόσο δεν διαθέτει καθόλου άρωμα ούτε γεύση - γι' αυτόν τον λόγο άλλωστε είναι και πάμφθηνη.

Η πιο ρεαλιστική προσομοίωση των γαλαξιών του σύμπαντος. New Simulation Models Galaxies Like Never Before

Zooming into an EAGLE galaxy. An individual galaxy can be resolved from within the large-scale cosmic web, in this still image from the EAGLE simulation of the universe. EAGLE generates a more accurate picture of galaxies than any simulation of this size before it. Credit: EAGLE Project Consortium/Schaye et al.

Επιστρατεύοντας δύο υπερυπολογιστές, το Curie στη Γαλλία και το Cosmology Machine στο Ηνωμένο Βασίλειο, μια ομάδα γαλλοβρετανών ερευνητών δημιούργησε την πιο ρεαλιστική έως σήμερα προσομοίωση των γαλαξιακών δομών του σύμπαντος. Έτσι, οι επιστήμονες μπορούν πλέον να μελετήσουν ακόμη καλύτερα τον σχηματισμό των γαλαξιών σε διάφορα στάδια της κοσμικής «ιστορίας», φτάνοντας έως και 14 δισεκατομμύρια χρόνια πριν από σήμερα.

Η προσομοίωση δημιουργήθηκε στα πλαίσια του πρότζεκτ EAGLE (Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments), στο οποίο επικεφαλής είναι το πανεπιστήμιο του Ντάραμ στη Βρετανία και το ολλανδικό πανεπιστήμιο του Λάιντεν. Στόχος του EAGLE είναι να καλύψει τα μειονεκτήματα των λογισμικών που έχουν αναπτυχθεί έως σήμερα για τον ίδιο σκοπό, και τα οποία «δημιουργούν» σύμπαντα με γαλαξίες που δεν αντιστοιχούν στην ηλικία, την ποικιλία και τη μάζα των πραγματικών γαλαξιών. Επίσης, οι παλιότερες προσομοιώσεις δεν περιείχαν αρκετά μεγάλο αριθμό γαλαξιών, ώστε να περιγράφουν με αξιοπιστία τις αλληλεπιδράσεις τους.

Σε άρθρο τους στο επιστημονικό περιοδικό Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, οι επιστήμονες από το πρότζεκτ EAGLE αναφέρουν πως το εικονικό σύμπαν θα μπορούσε να «χωρέσει» σε έναν κύβο με ακμή 100 Megaparsec, δηλαδή πάνω από 300 εκατομμύρια έτη φωτός. Επομένως, ο «κόσμος» που δημιούργησαν στους υπερυπολογιστές περιέχει 10.000 γαλαξίες, με τη κάθε μία από αυτές τις δομές να έχει μέγεθος τουλάχιστον όσο και ο Γαλαξίας μας.

This long-exposure Hubble Space Telescope image of massive galaxy cluster Abell 2744 is the deepest ever made of any cluster of galaxies. It shows some of the faintest and youngest galaxies ever detected in space. Abell 2744, located in the constellation Sculptor, appears in the foreground of this image. It contains several hundred galaxies as they looked 3.5 billion years ago. The immense gravity in Abell 2744 acts as a gravitational lens to warp space and brighten and magnify images of nearly 3,000 distant background galaxies. Credit: NASA, ESA, and J. Lotz, M. Mountain, A. Koekemoer, and the HFF Team (STScI)

Παράλληλα, για την αναπαραγωγή όλων των τύπων γαλαξιών που υπάρχουν και στο πραγματικό σύμπαν, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Το αποτέλεσμα ήταν να δημιουργήσουν το πιο ακριβές έως σήμερα μοντέλο της υδροδυναμικής συμπεριφοράς του σύμπαντος, η οποίο είχε σαν αποτέλεσμα τον σχηματισμό των γαλαξιακών δομών. Είναι χαρακτηριστικό πως, για να «τρέξει» η προσομοίωση, χρειάσθηκε 1,5 μήνας.

Unlike previous visualizations, the Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments (EAGLE) simulation incorporates galactic winds into the equation to mold the Universe. A team of astronomers from the Universities of Leiden in the Netherlands and Durham in the UK used some of the largest computers in the UK and France to develop the visualization. Credit: Universities of Leiden and Durham, Jim Geach, Rob Crain

«Το σύμπαν που δημιουργείται στον υπολογιστή μοιάζει ακριβώς με το πραγματικό. Υπάρχουν παντού γαλαξίες, με όλα τα σχήματα και μεγέθη που έχω παρατηρήσει χρησιμοποιώντας τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια του κόσμου. Ακόμη καλύτερα, πατώντας ένα κουμπί, μπορώ επίσης να κάνω τον χρόνο να αρχίσει να κυλά αντίστροφο στο “σύμπαν” του EAGLE», δήλωσε στο σάιτ του πανεπιστημίου του Ντάραμ ο Ρίτσαρντ Μπάουερ, καθηγητής φυσικής στο πανεπιστήμιο και μέλος του πρότζεκτ.

Πέρα από το μέγεθος του εικονικού κόσμου, μια ακόμη σημαντική ιδιαιτερότητά του είναι πως για πρώτη φορά προσομοιώνει και τους γαλαξιακούς ανέμους, δηλαδή τις ροές σωματιδίων οι οποίες επηρεάζουν την ποσότητα «πρώτων υλών» στους γαλαξίες, για τον σχηματισμό νέων άστρων. Μια παράμετρος που κάνει τον «κόσμο» των Curie και Cosmology Machine να μοιάζει ακόμη περισσότερο με τον πραγματικό.

Πράσινος κομήτης κάνει ποδαρικό στον ουρανό. C/2014 Q2 Lovejoy – A Binocular Comet in Time for Christmas

Μια πρασινωπή φωτεινή κουκκίδα κάνει ποδαρικό στον ουρανό λίγες νύχτες μετά την Πρωτοχρονιά. Comet Lovejoy, C/2014 Q2, is framed like a cosmic Christmas tree with starry decorations in this colorful telescopic portrait, snapped on December 16th. Its lovely coma is tinted green by diatomic C2 gas fluorescing in sunlight. Discovered in August of this year, this Comet Lovejoy is currently sweeping north through the constellation Columba, heading for Lepus south of Orion and bright enough to offer good binocular views. Not its first time through the inner Solar System, this Comet Lovejoy will pass closest to planet Earth on January 7, while its perihelion (closest point to the Sun) will be on January 30. Of course, planet Earth's own 2015 perihelion passage is scheduled for January 4. A long period comet, this Comet Lovejoy should return again ... in about 8,000 years. Image Credit & Copyright: Damian Peach/SEN

Για τους τυχερούς που βρίσκονται σε περιοχές χωρίς φωτορύπανση, μια πρασινωπή φωτεινή κουκκίδα κάνει ποδαρικό στον ουρανό λίγες νύχτες μετά την Πρωτοχρονιά. Είναι ο κομήτης Lovejoy 20014 Q2, ο οποίος θα παραμείνει στο στόχαστρο των αστρονόμων μέχρι τα τέλη Ιανουαρίου.

Περίπου 11.000 χρόνια μετά το προηγούμενο πέρασμά του από τη γειτονιά του Ήλιου, ο κομήτης Q2 πλησιάζει τη Γη κινούμενος από το νότο προς το βορρά, σχεδόν κάθετα στο επίπεδο στο οποίο κινείται ο πλανήτης.

Terry Lovejoy discovered the comet in this triplet of images taken on August 17th. The comet moves slightly counterclockwise around the larger fuzzy spot during the sequence. Credit: Terry Lovejoy

Για το λόγο αυτό ήταν ορατός μόνο στο νότιο ημισφαίριο μέχρι τα τέλη Δεκεμβρίου, και ανακαλύφθηκε μόλις τον περασμένο Αύγουστο από τον ερασιτέχνη αστρονόμο Τέρι Λάβτζοϊ στην Αυστραλία.

Είναι ο πέμπτος κομήτης που ανακαλύπτεται από τον Λάβτζοϊ και παίρνει το όνομά του. Ένας άλλος κομήτης Lovejoy, ο 2001 W3, είχε περάσει ξυστά από τον Ήλιο το 2011.

Πού και πότε

Comet Lovejoy Q2 starts out low in the southern sky in Puppis this week (6° max. altitude on Dec. 9) but quickly zooms north and west with each passing night. On the night of December 28-29, the comet will pass 1/3° from the bright globular cluster M79 in Lepus. This map shows the sky and comet’s position facing south from 42° north latitude around 1:30 a.m. CST. Source: Chris Marriott’s SkyMap software

Ο Q2 έχει περάσει ήδη στον ουρανό του ημισφαιρίου, δύσκολα όμως γίνεται ορατός λόγω της Σελήνης. Η πρώτη καλή μέρα για την παρατήρησή του θα είναι η Τετάρτη 7 Ιανουαρίου, όταν ο κομήτης θα βρεθεί στο λεγόμενο περίγειο, την ελάχιστη απόστασή του από τη Γη, περίπου 70 εκατομμύρια χιλιόμετρα.

Chart via Virtual Telescope Project. Join its live comet viewing on January 6 and 11.

Εκείνη την ημέρα η Σελήνη ανατέλλει περίπου μια ώρα μετά το ηλιοβασίλεμα, επισημαίνει το Space.com, και στο διάστημα αυτό ο Q2 θα είναι ορατός ψηλά στο νότιο ουρανό. Το σόου θα συνεχιστεί για δύο εβδομάδες καθώς ο κομήτης μετακινείται από τον αστερισμό του Ηριδανού στους αστερισμούς του Ταύρου και του Άρη.

Μετά τις 30 Ιανουαρίου, ο Lovejoy θα αρχίσει να απομακρύνεται από τον Ήλιο και το ουράνιο σόου σταδιακά θα ξεθωριάσει.

Στα καλύτερά του, γύρω στα μέσα Ιανουαρίου, ο κομήτης εκτιμάται ότι θα έχει φωτεινότητα μεγέθους 4,6. Συγκριτικά, τα λαμπρότερα άστρα έχουν φαινόμενο μέγεθος 0 και τα πιο αμυδρά αντικείμενα που βλέπει το ανθρώπινο μάτι έχουν φαινόμενο μέγεθος 6. Αυτό σημαίνει ότι ο Q2 θα είναι ορατός ακόμα και με γυμνό μάτι σε σκοτεινές περιοχές, ή με κυάλια σε περιοχές πιο κοντά στα φώτα της πόλης.

Πράσινη κόμη, μπλε ουρά

Like a Christmas ornament dangling from string, Comet Lovejoy Q2 is just now coming into good view for northern hemisphere observers. This photo was taken on November 26th and shows a bright coma and long, delicate ion tail. Credit: Rolando Ligustri

Όσοι καταφέρουν να τον δουν θα παρατηρήσουν ότι ο Lovejoy περιβάλλεται από μια πράσινη ατμόσφαιρα, ή κόμη. Η απόχρωση οφείλεται στην παρουσία διατομικού άνθρακα και κυανίου, ουσίες που φθορίζουν με πράσινο χρώμα όταν δέχονται την υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου.

Η ουρά του κομήτη είναι μάλλον αμυδρή λόγω της χαμηλής συγκέντρωσης σκόνης που θα ανακλούσε το ηλιακό φως. Έχει μπλε χρώμα λόγω της παρουσίας μονοξειδίου του άνθρακα.

Για όσους δεν καταφέρουν να δουν τον επισκέπτη του Ιανουαρίου, η επόμενη ευκαιρία θα αργήσει. Ο κομήτης επισκέφθηκε τη γειτονιά μας πριν από 11.000 χρόνια, όμως οι βαρυτικές επιδράσεις των πλανητών θα διαταράξουν ελαφρώς την τροχιά του και θα τον ξαναφέρουν κοντά στον Ήλιο σε 8.000 χρόνια.

Πρωτεΐνη βρέθηκε να αψηφά δόγμα της Βιολογίας. Defying textbook science, study finds new role for proteins

Η πρωτεΐνη Rqc2 (κίτρινο) συνδέεται σε μόρια tRNA (μπλε) και προσθέτει αμινοξέα σε μια ελλιπή πρωτεΐνη (πράσινο). Όλα αυτά συμβαίνουν στο ριβόσωμα (άσπρες κορδέλες). A new finding goes against dogma, showing for the first time that the building blocks of a protein, called amino acids, can be assembled by another protein, and without genetic instructions. The Rqc2 protein (yellow) binds tRNAs (dark blue, teal) which add amino acids (bright spot in middle) to a partially made protein (green). The complex binds the ribosome (white). Credit: Janet Iwasa, Ph.D., University of Utah

Μια ασυνήθιστη πρωτεΐνη που υπάρχει στους περισσότερους οργανισμούς, από τον άνθρωπο μέχρι τη μαγιά, πηγαίνει κόντρα σε ένα βασικό δόγμα της μοριακής βιολογίας, καθώς δείχνει ότι οι πρωτεΐνες των κυττάρων μπορούν να συναρμολογούνται χωρίς οδηγίες από το γενετικό υλικό.

«Η αναπάντεχη αυτή ανακάλυψη δείχνει πόσο ατελής παραμένει η κατανόηση της βιολογίας» σχολιάζει ο Πίτερ Σεν, μεταδιδακτορικός ερευνητής του Πανεπιστημίου της Γιούτα και πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης στο περιοδικό Science. «Η φύση μπορεί να κάνει περισσότερα από ό,τι συνειδητοποιούσαμε».

Γραμμή παραγωγής

Φαίνεται ότι μπορεί να αποσυναρμολογείται χωρίς οδηγίες από το γενετικό υλικό. Findings from a recent study reveal that, contrary to the previously held understanding of protein synthesis, proteins can be assembled without instruction from mRNA. In the study, published in Science, researchers describe how a protein is capable of adding amino acids to other partially formed proteins.

Τα κύτταρα λειτουργούν σαν μεγάλα εργοστάσια στα οποία το DNA δίνει οδηγίες για την κατασκευή πρωτεϊνών -μεγάλων μορίων που αναλαμβάνουν στη συνέχεια τις περισσότερες λειτουργίες της κυτταρικής μηχανής.

Οι πρωτεΐνες είναι ουσιαστικά μακριές αλυσίδες από μόρια που ονομάζονται αμινοξέα. Για να συναρμολογηθεί αυτή η αλυσίδα, οι γενετικές οδηγίες διαβιβάζονται στα ριβοσώματα, γραμμές παραγωγής που αναλαμβάνουν να ενώσουν στην κατάλληλη σειρά τα κατάλληλα αμινοξέα.

Η πρωτεΐνη Rqc2 διαψεύδει τώρα αυτόν τον κανόνα, αφού μπορεί να συνδέει αμινοξέα χωρίς να λαμβάνει οδηγίες από το DNA ή από τον αγγελιοφόρο του, το λεγόμενο mRNA.

Ποιοτικός έλεγχος

Example of cryo–electron microscopy showing Rqc2 bound to Trna. Credit: Shen et al., Science, 347 (6217): 75-78

H Rqc2, η οποία φαίνεται ότι υπάρχει σε πολλούς ή και σε όλους τους ευκαρυωτικούς οργανισμούς, αποτελεί μέρος του «συμπλόκου ελέγχου ποιότητας», μιας μεγάλης δομής που συνδέεται στα ριβοσώματα και ελέγχει αν η παραγωγή προχωρά ομαλά.

Στην περίπτωση προβλήματος, ολόκληρο το ριβόσωμα αποσυναρμολογείται, οι οδηγίες του DNA διαγράφονται, και η ελαττωματική πρωτεΐνη οδηγείται προς καταστροφή.

Η πρωτεΐνη Rqc2 έχει ασυνήθιστο ρόλο σε αυτή τη διαδικασία. Πριν σταλεί για ανακύκλωση η ελαττωματική πρωτεΐνη, η Rqc2 λέει στο ριβόσωμα να προσθέσει μια μακριά «ουρά» από τα αμινοξέα αλανίνη και θρεονίνη, συνδεδεμένα σε τυχαία σειρά.

Το γεγονός ότι μια πρωτεΐνη επεμβαίνει στην αλληλουχία μιας άλλης πρωτεΐνης παραβιάζει το δόγμα της μοριακής βιολογίας για τη ροή της πληροφορίας στα κύτταρα. Παραμένει ωστόσο ασαφές σε τι αποσκοπεί η παρέμβαση της Rqc2. Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι η ουρά αλανίνης και θρεονίνης λειτουργεί σαν ταμπέλα που λέει ότι η ελαττωματική πρωτεΐνη πρέπει να καταστραφεί. Μια άλλη εξήγηση είναι ότι η προσθήκη της ουράς είναι μέρος ενός τεστ για τη σωστή λειτουργία του ριβοσώματος.

Οι διαδικασίες

Scientists Discover the First Protein That Can Edit Other Proteins. Newly Discovered Nucleotide, Rqc2, Can Help Cure Alzheimer’s and Huntington’s Disease.

Το ενδιαφέρον στοιχείο είναι ότι οι διαδικασίες αυτές -η ανακύκλωση ελαττωματικών πρωτεϊνών και ο έλεγχος του ριβοσώματος- ενδέχεται να είναι προβληματικές σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ και η μυατροφική πλάγια σκλήρυνση.

«Υπάρχουν πολλές ενδιαφέρουσες εφαρμογές αυτής της μελέτης και καμία από αυτές δεν θα είχε καταστεί εφικτή αν δεν ακολουθούσαμε την περιέργειά μας» λέει ο Ον Μπράντμαν του Πανεπιστημίου Στάνφορντ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Οι ερευνητές αποφάσισαν να εξετάσουν το ασυνήθιστο φαινόμενο όταν είδαν τις ουρές αλανίνης και θρεονίνης σε κατεψυγμένα κύτταρα που εξετάζονταν στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.

Χρειάστηκε όμως εκτεταμένη βιοχημική ανάλυση για να επιβεβαιωθούν οι τραβηγμένες υποψίες. Κλειδί ήταν η διαπίστωση ότι το σύμπλοκο του ριβοσώματος και της Rqc2 μπορεί να συνδέεται με μόρια tRNA, τα οποία φέρνουν αμινοξέα στη γραμμή παραγωγής. Στη συγκεκριμένη περίπτωση τα μόνα tRNA που συνδέονται στο σύμπλοκο είναι αυτά που μεταφέρουν αλανίνη και θρεονίνη. Επιπλέον, οι ερευνητές είδαν τις ουρές αλανίνης και θρεονίνης να προστίθενται στις ελαττωματικές πρωτεΐνες.

Επόμενο βήμα για τους ερευνητές είναι να προσδιορίσουν σε ποιους οργανισμούς εφαρμόζεται αυτή η διαδικασία και, το κυριότερο, τι συμβαίνει στο κύτταρο όταν η Rqc2 παύει να λειτουργεί. Θα είναι σίγουρα μια δύσκολη δουλειά, αφού το εργοστάσιο των κυττάρων αποδεικνύεται πιο περίπλοκο από ό,τι νομίζαμε.