H απίθανη σχέση της Μεγάλης Έκρηξης με τις κουτσουλιές. How Two Pigeons Helped Scientists Confirm the Big Bang Theory

Ένα ζευγάρι περιστέρια που είχε φωλιάσει σε κεραία για την καταγραφή μικροκυμάτων από τον ουρανό, οδήγησε τους ειδικούς στην ηχώ του «Μπιγκ Μπανγκ». Η παγίδα που χρησιμοποιήθηκε για τη σύλληψη των ιπτάμενων καταληψιών έχει ιστορική αξία. For decades, astronomers had debated how the universe began. Then, in 1964, they had their "Eureka!" moment. A pigeon trap, on view at the Air and Space Museum, used by Nobel Prize winners Penzias and Wilson to remove the birds roosting in the radio antenna's large horn. Credit: NASM/SI, Loan from Robert Wilson

Ήταν στις αρχές της δεκαετίας του 1960 όταν δύο αστρονόμοι στις ΗΠΑ προσπαθούσαν να μετρήσουν πόσο φωτεινός είναι στην πραγματικότητα ο «μαύρος» νυχτερινός ουρανός. Αυτό που τελικά θα ανακάλυπταν ήταν η πρώτη άμεση επιβεβαίωση της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης. Στην αρχή, όμως, οι δύο ερευνητές νόμιζαν ότι το σήμα ερχόταν από τις κουτσουλιές δύο ανεπιθύμητων εισβολέων.

Οι Πενζίας και Γουίλσον πάνω στη Holmdel Horn Antenna, με την οποία πραγματοποίησαν τη σημαντικότερη ανακάλυψή τους. The 15 meter Holmdel horn antenna at Bell Telephone Laboratories in Holmdel, New Jersey was built in 1959 for pioneering work in communication satellites for the NASA ECHO I. The antenna was 50 feet in length and the entire structure weighed about 18 tons. It was comprised of aluminum with a steel base. It was used to detect radio waves that bounced off Project ECHO balloon satellites. The horn was later modified to work with the Telstar Communication Satellite frequencies as a receiver for broadcast signals from the satellite. In 1964, radio astronomers Robert Wilson and Arno Penzias discovered the cosmic microwave background radiation with it, for which they were awarded the 1978 Nobel prize in physics. In 1990 the horn was dedicated to the National Park Service as a National Historic Landmark.

Ο Ρόμπερτ Ουίλσον και ο Άρνο Πένζιας, μετέπειτα νομπελίστες, εργάζονταν στο Νιού Τζέρσεϊ με μια γιγάντια κεραία σε σχήμα κέρατου, σχεδιασμένη να καταγράφει μικροκύματα από τον ουρανό.

Το 1964, το ερευνητικό δίδυμο άκουσε για πρώτη φορά το περίεργο σήμα, υπέθεσε όμως ότι επρόκειτο για παρεμβολές από επίγειες πηγές μικροκυμάτων. Μήπως ήταν ραδιοκύματα από τη Νέα Υόρκη; Ίσως ο απόηχος κάποιας πυρηνικής δοκιμής; Μήπως προερχόταν από τις ζώνες ακτινοβολίας Βαν Άλεν που περιβάλλουν τη Γη;

«Είχα μεγάλη εμπειρία στην επίλυση πρακτικών προβλημάτων σε ραδιοτηλεσκόπια» λέει ο Ουίλσον σε άρθρο του Smithsonian.com. «Αρχίσαμε να ψάχνουμε αν υπήρχε κάτι στον εξοπλισμό ή στο περιβάλλον που θα μπορούσε να προκαλεί τον ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο».

Και τότε, οι δύο αστρονόμοι ανακάλυψαν έναν νέο ύποπτο. Ή μάλλον δύο: ένα ζευγάρι περιστέρια είχε φωλιάσει μέσα στην κεραία και την είχε γεμίσει κουτσουλιές, οι οποίες θα μπορούσαν να έχουν σχέση με τον περίεργο θόρυβο.

Οι δύο καταληψίες τελικά συνελήφθησαν με ειδική παγίδα και εστάλησαν σε έναν εκτροφέα περιστεριών μακριά από το εργαστήριο, ενώ η ίδια η κεραία καθαρίστηκε προσεκτικά από τις κουτσουλιές.

Κι όμως, τα περίεργα σήματα δεν σταμάτησαν. Και αφού πέρασαν ένα χρόνο αποκλείοντας κάθε πιθανή πηγή παρεμβολών, οι αστρονόμοι κατάλαβαν τι ήταν στην πραγματικότητα το περίεργο σήμα: ήταν κατά κάποιο τρόπο η ηχώς του «Μπιγκ Μπανγκ».

Οι κοσμολόγοι είχαν βάλει στο τραπέζι την ιδέα της Μεγάλης Έκρηξης όταν συνειδητοποίησαν ότι το Σύμπαν διαστέλλεται - κάτι που υποδείκνυε ότι όλα πρέπει να ξεκίνησαν στο παρελθόν από ένα σημείο.

Ψίθυρος από το μακρινό... παρελθόν

The Cosmic Microwave Background (CMB) radiation tells us the age and composition of the universe and raises new questions that must be answered. See how the Cosmic Microwave Background works and can be detected here. Credit: Karl Tate, SPACE.com

Την εποχή που εργάζονταν στο Νιού Τζέρσεϊ οι δύο αστρονόμοι, ο αμερικανός φυσικός Ρόμπερτ Ντικ διατύπωσε τη θεωρία ότι, αν το Σύμπαν είχε γεννηθεί όντως σε μια Μεγάλη Έκρηξη, η έκρηξη αυτή θα είχε αφήσει ένα ίχνος, έναν ψίθυρο από το μακρινό παρελθόν, που θα παρέμενε ορατό μέχρι σήμερα.

Το ίχνος αυτό είναι η λεγόμενη Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου, ή CMB, την οποία είχαν καταγράψει για πρώτη φορά οι Ουίλσον και Πένζιας.

Η ακτινοβολία αυτή, η οποία καταφθάνει διαρκώς στη Γη από ολόκληρο τον ουράνιο θόλο, είναι ουσιαστικά το απόφωτο μιας λάμψης που γέμισε τα πάντα όταν το Σύμπαν έγινε ξαφνικά διαφανές περίπου 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Το 1978, οι Ουίλσον και Πένζιας τιμήθηκαν με το Νόμπελ Φυσικής για τη μεγάλη ανακάλυψη, η οποία έθεσε τις βάσεις της σύγχρονης κοσμολογίας.

Arno Penzias (left) and Robert Wilson in 1978 outside the Holmdel horn antenna. Credit: Physics Today Collection/AIP/SPL

Σήμερα, η γιγάντια κεραία που χρησιμοποίησαν οι δύο αστρονόμοι παραμένει στη θέση της στο Χόλμντελ Ρόουντ του Νιου Τζέρσεϊ.

Λόγω της ιστορικής αξίας της, η παγίδα με την οποία συνελήφθησαν τα δύο περιστέρια εκτίθεται στον πρώτο όροφο του Μουσείο Αέρος και Διαστήματος του Ιδρύματος Smithsonian στην Ουάσινγκτον.

Βρέθηκε και άλλος πλανήτης νάνος στο ηλιακό σύστημα. New Dwarf Planet Found in Our Solar System

Έχει διάμετρο περίπου 530 χιλιομέτρων και βρίσκεται πέρα από τον Πλούτωνα. Καλλιτεχνική απεικόνιση του νέου πλανήτη νάνου. An artist's concept of a Kuiper Belt Object (KBO). A newly discovered object (2014 UZ224) located beyond Pluto's orbit may be large enough to qualify as a dwarf planet. Credit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)

Αστρονόμοι στις ΗΠΑ ανακάλυψαν έναν νέο νάνο πλανήτη στο ηλιακό μας σύστημα. Λέγεται «2014 UZ224», έχει διάμετρο περίπου 530 χιλιομέτρων και κινείται σε απόσταση 13,7 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τον Ήλιο, στην περιοχή πέρα από τον Πλούτωνα.

Τα χαρακτηριστικά του

Based on observations over the past three years, astronomers know that the Kuiper Belt object known as 2014 UZ224 has a highly elliptical, 1,140-year-long orbit that stretches nearly four times farther from the Sun than Pluto can ever be. Credit: NASA / JPL / Horizons

Χρειάζεται γύρω στις 1.100 γήινα έτη (το έτος του) για να διαγράψει μια πλήρη τροχιά γύρω από το μητρικό άστρο μας, έναντι 248 γήινων ετών που διαρκεί το έτος του Πλούτωνα. Πιθανώς ο «2014 UZ224» είναι το τρίτο πιο μακρινό αντικείμενο στο ηλιακό μας σύστημα. Η ανακάλυψη του νάνου πλανήτη, με επικεφαλής τον καθηγητή αστρονομίας Ντέιβιντ Γκέρντις του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, έγινε το 2014 με την Κάμερα Σκοτεινής Ενέργειας (DECam), αλλά χρειάσθηκαν δύο χρόνια, εωσότου υπάρξει η αναγκαία επιβεβαίωση.

Meet the dwarf planets of our solar system, Pluto Eris, Haumea, Makemake and Ceres. Credit: Karl Tate, SPACE.com contributor

Μένει τώρα η επίσημη «σφραγίδα» από τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση ότι όντως ο νέος πλανήτης πρέπει να θεωρηθεί νάνος και να συμπεριληφθεί στην οικογένεια των νάνων, που ήδη περιλαμβάνει τέσσερα αναγνωρισμένα σώματα στο ηλιακό μας σύστημα, αν και μπορεί στην πραγματικότητα να υπάρχουν πάνω από 100.

Σούπερ εργοστάσιο παραγωγής πλανητών. Surprise! 3 Planet-Forming Disks Spotted Around Young Double Star

 

Εντοπίστηκε σύστημα δύο άστρων με τρεις πρωτοπλανητικούς δίσκους. ALMA observations of the gas around the two stars called IRS 43. The colous are shown as an illustration. The gas moves in orbit around the stars, which are highlighted in yellow. The gas that’s moving away from us is represented by red, while the gas moving toward us is shown in blue. The positions of the disks are indicated by the dotted lines. Credit: Christian Brinch, NBI, KU

Διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε ένα εκπληκτικό δυαδικό σύστημα. Οι ερευνητές βλέπουν για πρώτη φορά δύο άστρα, τα οποία περιβάλλονται όχι από δύο πρωτοπλανητικούς δίσκους (όπως θα περίμενε κανείς), αλλά από τρεις. Οι δίσκοι αυτοί αερίων και σκόνης είναι τα «μαιευτήρια» όπου σταδιακά γεννιούνται οι νέοι πλανήτες.

Η ανακάλυψη

 

 ALMA. Credit: (ESO/NAOJ/NRAO), C. González

Το «εξωτικό» διπλό αστρικό σύστημα με την ονομασία IRS 43 ανακαλύφθηκε από Δανούς, Βρετανούς και Ολλανδούς ερευνητές, με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή Κρίστιαν Μπριντς του Ινστιτούτου Νιλς Μπορ του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης. Ο εντοπισμός έγινε με το μεγάλο τηλεσκόπιο ALMA του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη βόρεια Χιλή, ένα ραδιοτηλεσκόπιο (στην πραγματικότητα μια διάταξη 66 συνδεδεμένων κεραιών) που κάνει παρατηρήσεις στο φάσμα των μικροκυμάτων.

 

Illustration of the IRS 43 system showing the relative positions of the planet-forming disks. The two newborn stars each have a rotating disk of gas and dust and also have a shared disk which is much larger and lies across the other two. All three disks are staggered in relation to each other. The red color indicates the parts of the disks moving away from us, while the blue shows what is moving toward us. Credit: Christian Brinch, NBI, KU

Και τα δύο άστρα στο IRS 43 -σε απόσταση 400 ετών φωτός από τη Γη- είναι πολύ νεαρά, ηλικίας μόνο 100.000 έως 200.000 ετών, έχοντας περίπου το μέγεθος του Ήλιου. Κάθε άστρο περιβάλλεται από τον πρωτοπλανητικό δίσκο του και ένας τρίτος μεγαλύτερος δίσκος περιβάλλει και τα δύο άστρα. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal Letters».

Πηγή: The Astrophysical Journal Letters, DOI: (in press)

 

 

Οι εξωγήινοι δεν έχουν έρθει επειδή… αυτοκαταστράφηκαν. Aliens haven’t made contact because they killed themselves before they could

Μπορεί οι εξωγήινοι να μην έρθουν τελικά ποτέ στη Γη αφού αυτοκαταστρέφονται πριν προλάβουν να οργανώσουν το ταξίδι. Professor Cox's alien theory on other life forms doesn't bode too well for human kinds long term existence either as he claims technology that allows the generation of power but produces greenhouse gases, or nuclear weapons, may destroy civilizations within a few thousand years of being developed.

Μια ενδιαφέρουσα θεωρία ανέπτυξε ο διάσημος Βρετανός φυσικός Μπράιαν Κοξ που παρουσιάζει τα τελευταία χρόνια εκπομπές επιστήμης στο BBC οι οποίες είναι ιδιαίτερα δημοφιλείς. Ο Κοξ υποστηρίζει ότι οι εξωγήινοι δεν έχουν έρθει ακόμη σε επαφή με τους ανθρώπους γιατί πολύ απλά δεν υπάρχουν… πλέον. Σύμφωνα με τον Κοξ οι προηγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί οι οποίοι θα είχαν αναπτύξει τα τεχνικά μέσα να φτάσουν μέχρι τη Γη δεν πρόλαβαν να το κάνουν γιατί αυτοκαταστράφηκαν κίνδυνος που ελοχεύει όπως εκτιμά ο Βρετανός επιστήμονας και για την ανθρωπότητα.

Ο ρυθμός ανάπτυξης

Ενδιαφέρουσα θεωρία Βρετανού επιστήμονα που προφητεύει το μέλλον της ανθρωπότητας. Professor Cox, best known for presenting Stargazing Live and Wonders of the Universe, has admitted that he believes human kinds search for aliens is unlikely to see results.

Ο Κοξ θεωρεί ότι ένας ανεπτυγμένος τεχνολογικά πολιτισμός δεν εξελίσσεται επί μακρόν επειδή κάποια στιγμή η τεχνολογική πρόοδος προκαλεί την εξαφάνιση του. Ο Κοξ εκτιμά ότι ο ρυθμός ανάπτυξης της τεχνολογίας σε ένα προηγμένο πολιτισμό είναι πολύ μεγαλύτερος από τον ρυθμό ανάπτυξης των πολιτικών δομών που θα μπορούν να ελέγχουν τις νέες τεχνολογίες γεγονός που οδηγεί σε αυτοκαταστροφικές διεργασίες. Σύμφωνα με τον Κοξ ένας προηγμένος πολιτισμός που μολύνει το φυσικό περιβάλλον στο οποίο ζει ή που παράγει ολοένα και πιο εξελιγμένα όπλα μαζικής καταστροφής δεν έχει διάρκεια ζωής μεγαλύτερη από μερικές χιλιάδες έτη.

Για αυτό και σύμφωνα με τον Κοξ κανένας εξωγήινος πολιτισμός δεν είχε την διάρκεια εκείνη που απαιτείται ώστε να φτάσει σε σημείο να πραγματοποιεί επισκέψεις σε μακρινούς κόσμους και να έρθει σε επαφή με άλλους προηγμένους πολιτισμούς. Η θεωρία του Κοξ αποτελεί φυσικά ένα καμπανάκι κινδύνου και για την ανθρωπότητα η οποία αναπτύσσεται τεχνολογικά με τρομερούς ρυθμούς τα τελευταία 100 έτη έχοντας ήδη εμφανίσει μια σειρά από… παρενέργειες όπως την καταστροφή του περιβάλλοντος αλλά και την παραγωγή πυρηνικών και άλλων όπλων μαζικής καταστροφής.