30 χρόνια από την έκρηξη του σουπερνόβα 1987Α. The Dawn of a New Era for Supernova 1987a

This Hubble Space Telescope image shows Supernova 1987A within the Large Magellanic Cloud, a neighboring galaxy to our Milky Way. Credits: NASA, ESA, R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation), and M. Mutchler and R. Avila (STScI)

Πριν από τρεις δεκαετίες ακριβώς, οι αστρονόμοι εντόπισαν στον ουρανό την εντυπωσιακότερη έκρηξη υπερκαινοφανούς αστέρα των τελευταίων 400 ετών, του σουπερνόβα 1987Α. Για την 30η επέτειο του σουπερνόβα 1987Α η NASA δημοσίευσε νέες εικόνες των υπολειμμάτων του σουπερνόβα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Chandra, καθώς επίσης και τα δυο βίντεο που ακολουθούν:

Ζουμάροντας στον σουπερνόβα 1987Α. The video begins with a nighttime view of the Small and Large Magellanic clouds, satellite galaxies of our Milky Way. It then zooms into a rich star-birth region in the Large Magellanic Cloud. Nestled between mountains of red-colored gas is the odd-looking structure of Supernova 1987A, the remnant of an exploded star that was first observed in February 1987. The site of the supernova is surrounded by a ring of material that is illuminated by a wave of energy from the outburst. Two faint outer rings are also visible. All three rings existed before the explosion as fossil relics of the doomed star’s activity in its final days. Credits: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Το χρονικό της λάμψης του δαχτυλιδιού γύρω από τον σουπερνόβα 1987A. This time-lapse video sequence of Hubble Space Telescope images reveals dramatic changes in a ring of material around the exploded star Supernova 1987A. The images, taken from 1994 to 2016, show the effects of a shock wave from the supernova blast smashing into the ring. The ring begins to brighten as the shock wave hits it. The ring is about one light-year across. Credits: NASA, ESA, and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation), and P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Στη συνέχεια θα θυμηθούμε την εξαιρετική περιγραφή της δημιουργίας και της εξέλιξης του σουπερνόβα 1987Α που έκανε ο αείμνηστος Βασίλης Ξανθόπουλος, στο εξαιρετικό βιβλίο του, «Περί αστέρων και συμπάντων», Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 6η έκδοση 1997:

Απομεινάρι του σουπερνόβα 1987A που βλέπουμε σήμερα – ένα φωτεινό δαχτυλίδι ύλης. Η εικόνα δημιουργήθηκε από τα μέχρι τώρα δεδομένα με προσομοίωση σε υπολογιστή. This scientific visualization, using data from a computer simulation, shows Supernova 1987A, as the luminous ring of material we see today. Credits: NASA, ESA, and F. Summers and G. Bacon (STScI); Simulation Credit: S. Orlando (INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo)

«Η έκρηξη του σουπερνόβα 1987Α παρατηρήθηκε στις 23 Φεβουαρίου 1987, στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, σε απόσταση 170.000 ετών φωτός. Η έκρηξη αποτέλεσε σημαντικό γεγονός για την αστρονομία, γιατί με τις λεπτομερείς παρατηρήσεις που ακολούθησαν – και συνεχίζονται – έγινε για πρώτη φορά δυνατό να υποβληθούν σε ουσιαστικό έλεγχο οι θεωρίες μας για τους σουπερνόβα. Το γενικό συμπέρασμα είναι πως οι θεωρίες μας ήταν βασικά σωστές αλλά έπρεπε να δουλευτούν λίγο παραπάνω και προσεκτικότερα σε ορισμένα δευτερεύοντα σημεία. Ως συνήθως, η φαντασία της φύσης ξεπέρασε και πάλι την φαντασία των αστροφυσικών. Το μόνο δυσάρεστο ήταν πως ο σουπερνόβα 1987Α ήταν ορατός μόνον από το νότιο ημισφαίριο.

Είναι πολύ σημαντικό ότι τον αστέρα που εξερράγη τον ξέραμε (που σημαίνει ότι τον είχαμε ξεχωρίσει από τα δισεκατομμύρια των άστρων και καταγράψει) από πριν. Ήταν ο αστέρας Sanduleak-69^o 202^o (από το όνομα του αστρονόμου που τον κατέγραψε, 69^o νότιο γαλαξιακό πλάτος και 202^o γαλαξιακό μήκος). Είχε μάζα περίπου ~16M_☉, λαμπρότητα 40.000L_☉ και ηλικία 11 εκατομμύρια χρόνια. Το επικρατέστερο μοντέλο προβλέπει ότι ο Sanduleak ξεκίνησε ως αστέρας μάζας περίπου18M_☉,έκαψε το περισσότερο υδρογόνο του σε 10 εκατομμύρια χρόνια, το He σε ένα εκατομμύριο χρόνια, τον άνθρακα σε 12.000 χρόνια, το νέον σε 12 χρόνια, το οξυγόνο σε 4 χρόνια και το πυρίτιο σε μια εβδομάδα. Κατά την έκρηξη συνεχιζόταν η καύση του Η σε εξωτερικούς φλοιούς, ενώ στο κέντρο του είχε συσσωρευθεί στάχτη Fe που ξεπέρασε το όριο Chandrasekhar. Η κατάρρευση της στάχτης αυτής προκάλεσε την έκρηξη.

These images, taken between 1994 and 2016 by NASA's Hubble Space Telescope, chronicle the brightening of a ring of gas around an exploded star. Credits: NASA, ESA, and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation), and P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

Στο μέγιστό της, η λαμπρότητα του σουπερνόβα έφτασε τις 2·10⁸ L_☉. To μέγιστο της λαμπρότητας δεν συμπίπτει με την ίδια την έκρηξη. Αντίθετα, παρατηρήθηκε 80 ημέρες αργότερα, στις 20 Μαΐου. Η καθυστέρηση αυτή των ογδόντα ημερών επιβεβαίωσε την πρόβλεψη ότι στις εκρήξεις σουπερνόβα δημιουργούνται τα βαριά χημικά στοιχεία σε μεγάλες ποσότητες. Η εξήγηση είναι απλή. Ανάμεσα στα βαριά στοιχεία που σχηματίζονται κατά την έκρηξη περιλαμβάνονται και μεγάλες ποσότητες ραδιενεργών ισοτόπων και η αύξηση της λαμπρότητας του σουπερνόβα οφείλεται στη ραδιενέργεια που εκλύουν τα ισότοπα αυτά. Κατά την έκρηξη σχηματίζεται το ραδιενεργό νικέλιο-56 που έχει χρόνο ημιζωής 6,1 ημέρες και διασπάται προς κοβάλτιο-56. Και το κοβάλτιο, όμως, είναι ραδιενεργό και διασπάται, με χρόνο ημιζωής 77,1 ημέρες, προς άλλα σταθερά στοιχεία.

Ο αστέρας Sanduleak, που είχε παρατηρηθεί και καταγραφεί πριν από την έκρηξη, ήταν κυανός και όχι ερυθρός γίγαντας. Η παρατήρηση αυτή φάνηκε προς στιγμή ότι θα ανέτρεπε τη βασική θεωρία αστρικής εξέλιξης (αφού οι κυανοί γίγαντες βρίσκονται στα πρώτα στάδια της αστρικής εξέλιξης, πριν από την κύρια ακολουθία). Απαιτήθηκαν μερικοί μήνες για να κατανοήσουμε ότι εξαιτίας μιας ιδιαιτερότητάς του, στα τελευταία στάδια της φάσης του ερυθρού γίγαντα που υπολογίζεται ότι κράτησε μερικές χιλιάδες χρόνια, ο Sanduleak είχε χρώμα μπλε! Η περιεκτικότητα του Sanduleak σε οξυγόνο και άλλα βαριά στοιχεία ήταν μικρότερη απ΄ότι είναι συνήθως σε αστέρια που βρίσκονται σε παρόμοια εξελικτική φάση. Όμως μικρότερη περιεκτικότητα των εξωτερικών φλοιών σε οξυγόνο σημαίνει μεγαλύτερη διαπερατότητα του φωτός ανά μονάδα ύλης. Έτσι, για να απορροφηθεί η ακτινοβολία ώστε να ασκηθεί η πίεση που θα εξουδετερώσει τη βαρύτητα, απαιτείται αυξημένη πυκνότητα ύλης στους εξωτερικούς φλοιούς. Ο αστέρας, λοιπόν, σταθεροποιήθηκε σε μικρότερες διαστάσεις απ’ ότι αναμενόταν, η επιφανειακή του θερμοκρασία ήταν μεγαλύτερη από ότι είναι συνήθως, και το χρώμα του ήταν μπλε. Επιπλέον, επειδή ο αστέρας είχε μικρότερες διαστάσεις από ότι αναμενόταν, ένα μεγαλύτερο ποσοστό της ενέργειας της έκρηξης δαπανήθηκε για να διαφύγει η ύλη από το ισχυρότερο βαρυτικό πεδίο. Το τελικό αποτέλεσμα ήταν η μέγιστη λαμπρότητα του σουπερνόβα να είναι μικρότερη από όση θα περιμέναμε, συλλογισμός που επιβεβαιώθηκε από τις παρατηρήσεις.

Δυο ώρες πριν την (οπτική) έναρξη του φαινομένου σουπερνόβα, ανιχνευτές κατέγραψαν αυξημένη διέλευση νετρίνων από τη Γη. Τα νετρίνα εκπέμφθηκαν τα πρώτα δευτερόλεπτα της έκρηξης, όταν κατέρρεε ο κεντρικός πυρήνας. Τότε σχηματίστηκε ένα ωστικό κύμα, ένα κύμα σοκ, που άρχισε να διαδίδεται προς τα έξω. Η χρονική καθυστέρηση των δυο ωρών οφείλεται στο χρόνο που χρειάστηκε το κύμα αυτό για να φτάσει στα εξωτερικά στρώματα του αστέρα, οπότε άρχισε και η εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Η συνολική ενέργεια που εκπέμφθηκε με τα νετρίνα υπολογίζεται σε 3·10⁵³ erg. Και όλη αυτή η ενέργεια εκπέμφθηκε μέσα σε μερικά δευτερόλεπτα μόνον! Η ισχύς του σουπερνόβα, αυτά τα πρώτα δευτερόλεπτα, ήταν όση και η ισχύς όλου του ορατού σύμπαντος!

Astronomers combined observations from three different observatories to produce this colorful, multiwavelength image of the intricate remains of Supernova 1987A. Credits: NASA, ESA, and A. Angelich (NRAO/AUI/NSF); Hubble credit: NASA, ESA, and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation) Chandra credit: NASA/CXC/Penn State/K. Frank et al.; ALMA credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) and R. Indebetouw (NRAO/AUI/NSF)

Δεν ξέρουμε με σιγουριά τι απέμεινε από τον σουπερνόβα 1987Α. Οι περισσότεροι αστροφυσικοί ποντάρουν στον σχηματισμό ενός αστέρα νετρονίων. Αλλά η ανακοίνωση, στις αρχές του 1989, της παρατήρησης ενός πάλσαρ συχνότητας 1968 στροφών/δευτερόλεπτο αποδείχθηκε εσφαλμένη. και η αναμενόμενη μεταφορά κινητικής ενέργειας από τον πάλσαρ στο περιβάλλον κέλυφος δεν έχει παρατηρηθεί….»

Πηγές: physicsgg - https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/the-dawn-of-a-new-era-for-supernova-1987a

Έμαθαν στις μέλισσες να παίζουν μπάλα! Bees learn to play soccer, showcase complex learning

Οι επιστήμονες έμαθαν στις μέλισσες να παίζουν μπάλα και να βάζουν γκολ! Αν και οι μέλισσες δεν έκαναν ασφαλώς με την μικροσκοπική μπάλα επίδειξη αλά...Λιονέλ Μέσι, παρόλα αυτά απέδειξαν για μια ακόμη φορά πόσο έξυπνες και κοινωνικές είναι, κάτι που έχει φανεί από πληθώρα προηγούμενων πειραμάτων. Bumblebees can be trained to score goals using a mini-ball, revealing unprecedented learning abilities. Bee holding a mini-ball. Credit: Copyright Iida Loukola

Βρετανοί ερευνητές έμαθαν σε μέλισσες να παίζουν ποδόσφαιρο και να βάζουν γκολ. Και επιπλέον, διαπίστωσαν ότι τα έντομα ήσαν τόσο έξυπνα που, βλέποντας τα άλλα να παίζουν μπάλα, καταλάβαιναν γρήγορα κι εκείνα τι έπρεπε να κάνουν.

Oι μέλισσες απέδειξαν για μια ακόμη φορά πόσο έξυπνες και κοινωνικές είναι, κάτι που έχει φανεί από πληθώρα προηγούμενων πειραμάτων.

Μολονότι ο εγκέφαλος των μελισσών είναι πολύ μικρός σε σχέση με τον εγκέφαλο των θηλαστικών, αποδεικνύεται χωρίς αμφιβολία μετά και από το νέο πείραμα, ότι τα εν λόγω έντομα είναι ικανά για μια πολύ πιο πολύπλοκη μάθηση από ό,τι είχαν φανταστεί οι επιστήμονες έως τώρα.

Οι ερευνητές της Σχολής Βιολογικών και Χημικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Queen Mary του Λονδίνου, με επικεφαλής τον συμπεριφοριστή οικολόγο Όλι Λουκόλα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science», πειραματίσθηκαν στο εργαστήριό τους με μέλισσες βομβίνους (μπάμπουρες).

Πάνω σε μια πλατφόρμα (το «γήπεδο») υπήρχε ένα πλαστικό σφαιρίδιο (η μπάλα), που οι μέλισσες έπρεπε να πιάσουν με τα πόδια τους και να τη σπρώξουν μέσα σε μια τρύπα (το «τέρμα»). Όποια το κατάφερνε, έπαιρνε ένα γλυκό για ανταμοιβή!

Όχι μόνο η πρώτη ομάδα -μετά την κατάλληλη «προπόνηση»- τα κατάφερε μια χαρά, αλλά και οι άλλοι παίκτες στον «πάγκο», που παρακολουθούσαν, γρήγορα έμαθαν πώς να κάνουν το ίδιο.

Professor Lars Chittka is expert on sensory systems and evolutionary ecology, and studies bees to understand the link between the two. Here he talks about his research on how bees forage for food and why their health is important for our production of food. Find out more about Professor Chittka's work: http://www.sbcs.qmul.ac.uk/staff/lars...

«Η μελέτη μας βάζει το τελευταίο καρφί στο φέρετρο της αντίληψης ότι οι μικροί εγκέφαλοι υποχρεώνουν τα έντομα να έχουν περιορισμένη γκάμα συμπεριφορών και μόνο μικρές μαθησιακές ικανότητες», δήλωσε ο καθηγητής βιολογίας Λαρς Τσίτκα.

Για ένα σχετικό με το πείραμα βίντεο στη διεύθυνση: https://gfycat.com/TenderSpottedBluegill

Πηγές: www.amna.gr - Olli J. Loukola, Clint J. Perry, Louie Coscos, Lars Chittka. Bumblebees show cognitive flexibility by improving on an observed complex behavior. Science, 2017 DOI: 10.1126/science.aag2360

Επίκουρος, «Κοίτα Να Συνηθίσεις Στην Ιδέα Ότι Ο Θάνατος Για Μας Είναι Ένα Τίποτα»

Η επιτύμβια στήλη της Ηγησούς. Tomb of Hegeso, Athens.

«Κοίτα να συνηθίσεις στην ιδέα ότι ο θάνατος για μας είναι ένα τίποτα. Κάθε καλό και κάθε κακό βρίσκεται στην αίσθηση μας · όμως θάνατος σημαίνει στέρηση της αίσθησης. Γι’ αυτό η σωστή εκτίμηση ότι ο θάνατος δεν σημαίνει τίποτα για μας, μας βοηθά να χαρούμε τη θνητότητα του βίου: όχι επειδή μας φορτώνει αμέτρητα χρόνια αλλά γιατί μας απαλλάσσει από τον πόθο της αθανασίας. Δεν υπάρχει, βλέπεις, τίποτα το φοβερό στη ζωή του ανθρώπου που ‘χει αληθινά συνειδητοποιήσει ότι δεν υπάρχει τίποτα το φοβερό στο να μη ζεις. Άρα είναι ανόητος αυτός που λέει ότι φοβάται το θάνατο, όχι γιατί θα τον κάνει να υποφέρει όταν έρθει αλλά επειδή υποφέρει με την προσδοκία του θανάτου. Γιατί ό,τι δεν σε στεναχωρεί όταν είναι παρόν, δεν υπάρχει λόγος να σε στεναχωρεί όταν το προσδοκείς. Το πιο ανατριχιαστικό, λοιπόν, από τα κακά, ο θάνατος, είναι ένα τίποτα για μας, ακριβώς επειδή όταν υπάρχουμε εμείς αυτός είναι ανύπαρκτος, κι όταν έρχεται αυτός είμαστε ανύπαρκτοι εμείς. Ο θάνατος λοιπόν δεν έχει να κάνει ούτε με τους ζωντανούς ούτε με τους πεθαμένους, αφού για τους ζωντανούς δεν υπάρχει, ενώ οι τελευταίοι δεν υπάρχουν πια. Βέβαια, οι πολλοί άλλοτε πασχίζουν ν’ αποφύγουν το θάνατο σαν να ‘ναι η πιο μεγάλη συμφορά, κι άλλοτε τον αποζητούν για να αναπαυθούν από τα δεινά της ζωής.

Επιτύμβιο ανάγλυφο από τη Βενετία. Σύμφωνα με την παράδοση επρόκειτο για το μνημείο που οι Κορίνθιοι είχαν αναγείρει προς τιμή του Διογένη του Κυνικού.

Απεναντίας ο σοφός ούτε τη ζωή απαρνιέται ούτε την ανυπαρξία φοβάται. Γιατί δεν του είναι δυσάρεστη η ζωή αλλά ούτε και θεωρεί κακό το να μη ζει. Κι όπως με το φαγητό δεν προτιμά σε κάθε περίπτωση το πιο πολύ μα το πιο νόστιμο, έτσι και με τη ζωή: δεν απολαμβάνει τη διαρκέστερη μα την ευτυχέστερη. Κι είναι αφελής όποιος προτρέπει τον νέο να ζει καλά και τον γέρο να δώσει ωραίο τέλος στη ζωή του· όχι μόνο γιατί η ζωή είναι ευπρόσδεκτη αλλά γιατί το να ζεις καλά και να πεθαίνεις καλά είναι μία και η αυτή άσκηση. Όμως πολύ χειρότερος είναι εκείνος που λέει πως καλό είναι να μη γεννηθείς αλλά μίας και γεννήθηκες, βιάσου να διαβείς τις πύλες του Άδη (Θέογνις). Αν το λέει επειδή το πιστεύει, γιατί δεν αυτοκτονεί; Στο χέρι του είναι να το κάνει, αν το ‘χει σκεφτεί σοβαρά. Αν πάλι το λέει στ’ αστεία, είναι ελαφρόμυαλος σε πράγματα που δεν σηκώνουν αστεία. Ένα τίποτα είναι για μας ο θάνατος. Γιατί ό,τι αποσυντίθεται παύει να αισθάνεται. Κι ό,τι δεν αισθάνεται δεν μας αφορά. Γεννηθήκαμε μια φορά και δε γίνεται να γεννηθούμε και δεύτερη, κι είναι βέβαιο πως δεν θα υπάρξουμε ξανά στον αιώνα τον άπαντα. Εσύ όμως, ενώ δεν εξουσιάζεις το αύριο, αναβάλλεις την ευτυχία γι’ αργότερα. Κι η ζωή κυλά με αναβολές και χάνεται, κι ο καθένας μας πεθαίνει μες στις έγνοιες».

Επιτύμβια στήλη του τύπου «άνδρας με σκύλο» του Αλξήνορα, που βρέθηκε στον Ορχομενό της Βοιωτίας (Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο).

«Αυτά λοιπόν, κι όσα σχετίζονται μαζί τους, να τα στοχάζεσαι μέρα και νύχτα, μόνος σου ή με κάποιον σαν και σένα, και ποτέ σου δεν πρόκειται να ταραχτείς, είτε στον ύπνο σου είτε στον ξύπνιο σου• και θα ζήσεις σαν θεός ανάμεσα σε ανθρώπους.»

[Επιστολή του Επίκουρου προς τον Μενοικέα]

Πηγή: https://www.bibliotheque.gr/article/36788

O ερυθρός νάνος και οι επτά «αδελφές» της Γης. Seven Worlds for TRAPPIST-1

Σύστημα επτά εξωπλανητών σε ένα σχετικά κοντινό και αχνό άστρο σε απόσταση περίπου 40 ετών φωτός. This illustration shows the possible surface of TRAPPIST-1f, one of the newly discovered planets in the TRAPPIST-1 system. Scientists using the Spitzer Space Telescope and ground-based telescopes have discovered that there are seven Earth-size planets in the system. Credits: NASA/JPL-Caltech

Όχι ένας, ούτε δύο, ούτε τρεις, αλλά επτά μικροί εξωπλανήτες, οι οποίοι έχουν μεγάλες ομοιότητες με τη Γη, ανακαλύφθηκαν γύρω από ένα σχετικά κοντινό και αχνό άστρο σε απόσταση περίπου 40 ετών φωτός, στον Αστερισμό του Υδροχόου.

Seven worlds orbit the ultracool dwarf star TRAPPIST-1, a mere 40 light-years away. In May 2016 astronomers using the Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) announced the discovery of three planets in the TRAPPIST-1 system. Just announced, additional confirmations and discoveries by the Spitzer Space Telescope and supporting ESO ground-based telescopes have increased the number of known planets to seven. The TRAPPIST-1 planets are likely all rocky and similar in size to Earth, the largest treasure trove of terrestrial planets ever detected around a single star. Because they orbit very close to their faint, tiny star they could also have regions where surface temperatures allow for the presence of liquid water, a key ingredient for life. Their tantalizing proximity to Earth makes them prime candidates for future telescopic explorations of the atmospheres of potentially habitable planets. All seven worlds appear in this artist's illustration, an imagined view from a fictionally powerful telescope near planet Earth. Planet sizes and relative positions are drawn to scale for the Spitzer observations. The system's inner planets are transiting their dim, red, nearly Jupiter-sized parent star. Illustration Credit: NASA, JPL-Caltech, Spitzer Space Telescope, Robert Hurt (Spitzer, Caltech)

Τουλάχιστον τρεις από αυτούς τους εξωπλανήτες μπορεί να διαθέτουν ωκεανούς νερού στην επιφάνειά τους, συνεπώς θεωρούνται ιδανικοί «στόχοι» για την αναζήτηση εξωγήινης ζωής στο μέλλον Ήδη το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ερευνά τις ατμόσφαιρες γύρω από αυτούς τους πλανήτες.

Το σύστημα

Καλλιτεχνική απεικόνιση των πλανητών του συστήματος ΤRAPPIST-1 βασισμένη στα διαθέσιμα δεδομένα σχετικά με το μέγεθος, τη μάζα και την ακτίνα περιφοράς των πλανητών. This artist's concept shows what each of the TRAPPIST-1 planets may look like, based on available data about their sizes, masses and orbital distances. Credits: NASA/JPL-Caltech

Το εν λόγω σύστημα διαθέτει τόσο τον μεγαλύτερο αριθμό πλανητών με μέγεθος παρόμοιο της Γης που έχουν ποτέ βρεθεί, όσο και τον μεγαλύτερο αριθμό πλανητών που θα μπορούσαν να φιλοξενούν υγρό νερό και άρα ζωή. Η NASA θεώρησε αρκετά σημαντικό το γεγονός για να το προβάλει, διοργανώνοντας σχετική συνέντευξη Τύπου με τη συμμετοχή των επιστημόνων που έκαναν την ανακάλυψη.

This picture shows the Sun and the ultracool dwarf star TRAPPIST-1 to scale. The faint star has only 11% of the diameter of the sun and is much redder in colour. Credit: ESO

Το άστρο είναι ένας πολύ ψυχρός ερυθρός νάνος με την ονομασία Trappist-1, με μέγεθος μόλις το 8% του Ήλιου μας και οριακά μεγαλύτερο του πλανήτη Δία, ενώ η φωτεινότητά του είναι μόλις το 0,05% της φωτεινότητας του Ήλιου. Από τους επτά εξωπλανήτες (Trappist - 1b, c, d, e, f, g και h), οι έξι βρίσκονται στη ζώνη που θα μπορούσε να φιλοξενεί ζωή, με θερμοκρασίες που κυμαίνονται από μηδέν έως 100 βαθμούς Κελσίου, δηλαδή ανάλογες των θερμοκρασιών της Γης και της Αφροδίτης.

This artist’s impression shows the view just above the surface of one of the planets in the TRAPPIST-1 system. At least seven planets orbit this ultracool dwarf star 40 light-years from Earth and they are all roughly the same size as the Earth. They are at the right distances from their star for liquid water to exist on the surfaces of several of them. This artist’s impression is based on the known physical parameters for the planets and stars seen, and uses a vast database of objects in the Universe. Credit: ESO/N. Bartmann/spaceengine.org

Στο ερώτημα αν κάποια από τις επτά «αδελφές» της Γης διαθέτει όντως κάποια μορφή ζωής, η απάντηση των επιστημόνων προς το παρόν είναι «δεν γνωρίζουμε». Η NASA πάντως θεωρεί ότι το εν λόγω σύστημα εξωπλανητών θα αποτελέσει τον κατ' εξοχήν στόχο του υπό κατασκευή νέου διαστημικού τηλεσκοπίου της «James Webb».

This infographic displays some artist's illustrations of how the seven planets orbiting TRAPPIST-1 might appear — including the possible presence of water oceans — alongside some images of the rocky planets in our Solar System. Information about the size and orbital periods of all the planets is also provided for comparison; the TRAPPIST-1 planets are all approximately Earth-sized. Credit: NASA

Οι μάζες, το μέγεθος και η πυκνότητα των επτά εξωπλανητών είναι παρόμοια με της Γης. Πιθανότατα είναι και αυτοί βραχώδεις, ενώ μπορεί να έχουν νερό σε υγρή μορφή (ιδίως οι ενδιάμεσοι Trappist - 1e, f και g), κάτι που προς το παρόν πάντως αποτελεί απλή εικασία, καθώς δεν υπάρχει τρόπος για να επιβεβαιωθεί. Οι πλανήτες διαγράφουν μια πλήρη τροχιά γύρω από το μητρικό άστρο τους σε μιάμιση έως 13 γήινες μέρες (η διάρκεια του έτους τους). Αν και βρίσκονται πολύ πιο κοντά στο άστρο τους από ό,τι η Γη στον Ήλιο, δεν «ψήνονται» από αυτό, επειδή το Trappist - 1 είναι ένα πολύ πιο ψυχρό άστρο, άρα εκπέμπει λιγότερη ακτινοβολία.

The TRAPPIST-1 star, an ultra-cool dwarf, has seven Earth-size planets orbiting it. This artist's concept appeared on the cover of the journal Nature on Feb. 23, 2017. Credits: NASA/JPL-Caltech

Οι ερευνητές από οκτώ χώρες, με επικεφαλής τον Μισέλ Γκιγιόν του Ινστιτούτου Διαστημικών Επιστημών και Αστροφυσικής του βελγικού Πανεπιστημίου της Λιέγης, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Nature». Τον Μάιο του 2016 ο Γκιγιόν και οι συνεργάτες του είχαν ανακαλύψει τρεις εξωπλανήτες γύρω από το συγκεκριμένο άστρο, που ονομάσθηκε έτσι επειδή η ανακάλυψη έγινε με τη «μέθοδο της διάβασης» από το ρομποτικό μικρό βελγικό τηλεσκόπιο Trappist διαμέτρου 0,6 μέτρων του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή.

Οι παρατηρήσεις

This poster imagines what a future trip to TRAPPIST-1e might be like. Could future visitors from Earth to this world expect to find life? Credits: NASA/JPL-Caltech

Τώρα, συνδυάζοντας νέες παρατηρήσεις και από άλλα επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια (μεταξύ των οποίων το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο - VLT του ESO και το τηλεσκόπιο Spitzer της NASA), εντόπισαν άλλους τέσσερις εξωπλανήτες στο ίδιο σύστημα. Οι αστρονόμοι δήλωσαν ότι θα συνεχίσουν την μελέτη για να μάθουν περισσότερα για το εν λόγω σύστημα, που - όσον αφορά τις τροχιές των πλανητών του - θυμίζει το σύστημα του Δία με τα φεγγάρια του, αλλά σε μεγαλύτερη κλίμακα.

Bίντεο: Επτά εξωπλανήτες στο μέγεθος της Γης ανακαλύφθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA γύρω από έναν ψυχρό ερυθρό νάνο που ονομάζεται TRAPPIST-1. Οι 3 από αυτούς τους πλανήτες βρίσκονται στην κατοικίσιμη ζώνη. Seven Earth-sized planets have been observed by NASA's Spitzer Space Telescope around a tiny, nearby, ultra-cool dwarf star called TRAPPIST-1. Three of these planets are firmly in the habitable zone. Over 21 days, NASA's Spitzer Space Telescope measured the drop in light as each planet passed in front of the star. Spitzer was able to identify a total of seven rocky worlds, including three in the habitable zone, where liquid water might be found. The video features interviews with Sean Carey, manager of the Spitzer Science Center, Caltech/IPAC; Nikole Lewis, James Webb Space Telescope project scientist, Space Telescope Science Institute; and Michaël Gillon, principal investigator, TRAPPIST, University of Liege, Belgium. Image Credit: NASA/JPL-Caltech

«Πρόκειται για ένα εκπληκτικό πλανητικό σύστημα. Όχι μόνο επειδή βρήκαμε τόσους πολλούς πλανήτες σε αυτό, αλλά επειδή όλοι είναι απρόσμενα όμοιοι σε μέγεθος με τη Γη», δήλωσε ο Γκιγιόν.

Βίντεο: Τι θα βλέπαμε αν βρισκόμασταν πάνω στην επιφάνεια ενός από τους εξωπλανήτες, συγκεκριμένα πάνω στον TRAPPIST 1-d (360 view). This 360-degree panorama depicts the surface of a newly detected planet, TRAPPIST-1d, part of a seven planet system some 40 light years away. You can explore this artist’s rendering of an alien world by moving the view using your mouse or your mobile device. The depiction is based on the latest scientific data about this planetary system, and this world’s sister planets can be seen as bright points of light in a dark sky. Each world is roughly in Earth’s size range, in terms of both mass and diameter. Further observations will be needed to determine whether any or all of these worlds might be habitable. Image Credit: NASA/JPL-Caltech

Αρχικά οι επιστήμονες νόμιζαν ότι οι περισσότεροι εξωπλανήτες είναι γιγάντιοι, σαν τον Δία ή μεγαλύτεροι. Αλλά όσο αυξάνουν οι παρατηρήσεις εξωπλανητών, τόσο οι αστρονόμοι πείθονται ότι οι πλανήτες με μέγεθος ανάλογο της Γης αφθονούν στο γαλαξία μας. Πιθανότατα το ηλιακό μας σύστημα που, στο εσωτερικό τμήμα του, διαθέτει τη Γη και άλλους τρεις μικρότερους από αυτήν πλανήτες (Άρη, Αφροδίτη, Ερμή), είναι τελικά κάτι συνηθισμένο Εκτιμάται ότι περίπου το 15% των άστρων στη γειτονιά μας είναι πολύ ψυχρά άστρα όπως το Trappist - 1, πράγμα που τα καθιστά στόχους των αστρονόμων για μελλοντική έρευνα σε αναζήτηση εξωπλανητών γύρω τους.

Πηγές: http://nature.com/articles/doi:10.1038/nature21360, www.nasa.gov – www.eso.org, http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=863762

Αινιγματικές ακτίνες γ στο κέντρο του γαλαξία Ανδρομέδα. NASA's Fermi Finds Possible Dark Matter Ties in Andromeda Galaxy

Μπορεί να οφείλονται στην σκοτεινή ύλη. H ακτινοβολία γ (φαίνεται με το χρώμα κίτρινο-λευκό) από την καρδιά του γαλαξία Ανδρομέδα (ή M31). The gamma-ray excess (shown in yellow-white) at the heart of M31 hints at unexpected goings-on in the galaxy's central region. Scientists think the signal could be produced by a variety of processes, including a population of pulsars or even dark matter. Credits: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration and Bill Schoening, Vanessa Harvey/REU program/NOAO/AURA/NSF

To διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων γ Fermi της NASA ανακάλυψε ένα σήμα στο κέντρο του γειτονικού μας γαλαξία Ανδρομέδα ή Μ31, πίσω από το οποίο θα μπορούσε να κρύβεται η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη.

The signal detected by NASA’s Fermi Gamma-ray Space Telescope is similar to gamma-rays observed at the center of the Milky Way (pictured), and could be coming from several sources that have yet to be determined.

Το σήμα των ακτίνων γ από την καρδιά του γαλαξία Μ31 είναι παρόμοιο με αυτό που ανίχνευσε το τηλεσκόπιο Fermi στο κέντρο του δικού μας γαλαξία.

Οι ακτίνες γ είναι φωτόνια με την μεγαλύτερη δυνατή ενέργεια που παράγονται από τα πιο ενεργητικά φαινόμενα του σύμπαντος. Είναι πολύ συχνές στον γαλαξία μας εξαιτίας των συγκρούσεων των κοσμικών ακτίνων – σωματίδια που κινούνται με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός – με τα μεσοαστρικά αέρια και το φως των άστρων.

Παραδόξως, τα τελευταία δεδομένα του Fermi δείχνουν ότι οι ακτίνες γ στον γαλαξία Ανδρομέδα περιορίζονται μόνο στο κέντρο, του αντί να κατανέμονται σε ολόκληρο τον γαλαξία.

Για να εξηγήσουν οι επιστήμονες αυτή την ασυνήθιστη κατανομή προτείνουν ότι η εκπομπή μπορεί να προέρχεται από διάφορες απροσδιόριστες πηγές. Μια από αυτές θα μπορούσε να είναι η σκοτεινή ύλη, ένα άγνωστο μέχρι σήμερα συστατικό του σύμπαντός μας, πενταπλάσιο σε ποσότητα από το σύνολο της γνωστής μας ύλης.

Σύμφωνα με τους αστροφυσικούς, η σκοτεινή ύλη αναμένεται να συσσωρεύεται στις εσώτερες περιοχές του γαλαξία μας και άλλων γαλαξιών, κι αυτός είναι ο λόγος ανίχνευσης ενός τέτοιου συμπαγούς σήματος από το γαλαξιακό κέντρο της Ανδρομέδας.

NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope has found a signal at the center of the neighboring Andromeda galaxy that could indicate the presence of the mysterious stuff known as dark matter. The gamma-ray signal is similar to one seen by Fermi at the center of our own Milky Way galaxy. Gamma rays are the highest-energy form of light, produced by the universe's most energetic phenomena. They're common in galaxies like the Milky Way because cosmic rays, particles moving near the speed of light, produce gamma rays when they interact with interstellar gas clouds and starlight. Surprisingly, the latest Fermi data shows the gamma rays in Andromeda, also known as M31, are confined to the galaxy's center instead of spread throughout. To explain this unusual distribution, scientists are proposing that the emission may come from several undetermined sources. One of them could be dark matter, an unknown substance that makes up most of the universe. NASA's Fermi telescope has detected a gamma-ray excess at the center of the Andromeda galaxy that's similar to a signature Fermi previously detected at the center of our own Milky Way. Watch to learn more. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center/Scott Wiessinger

Άλλη πιθανή ερμηνεία γι αυτή την εκπομπή ακτίνων γ θα ήταν μια μεγάλη συγκέντρωση πάλσαρ στο κέντρο του γαλαξία Ανδρομέδα. Μερικά πάλσαρ εκπέμπουν το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς τους σε ακτίνες γ. Δεδομένου ότι γαλαξίας Ανδρομέδα βρίσκεται 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, είναι δύσκολο να εντοπίσουμε μεμονωμένα πάλσαρ. Για να διαπιστωθεί ότι οι ακτίνες γ προέρχονται από τέτοια αντικείμενα, οι αστρονόμοι μπορούν να εφαρμόσουν αυτά που γνωρίζουν από τις παρατηρήσεις των πάλσαρ του γαλαξία μας στις νέες παρατηρήσεις ακτινοβολίας από την Ανδρομέδα.

Πηγές: www.nasa.gov - physicsgg

Το πιο λαμπρό πάλσαρ στο Σύμπαν! The brightest, furthest pulsar in the Universe

Εντοπίστηκε άστρο νετρονίου που είναι χίλιες φορές πιο φωτεινό από ότι θεωρείτο δυνατό για αυτά τα άστρα. Η ESA έδωσε στην δημοσιότητα μια εικόνα του γαλαξία που βρίσκεται το υπέρλαμπρο πάλσαρ το οποίο υποδεικνύεται γραφιστικά. The record-breaking pulsar, identified as NGC 5907 X-1, is in the spiral galaxy NGC 5907, which is also known as the Knife Edge Galaxy or Splinter Galaxy. The image comprises X-ray emission data (blue/white) from ESA's XMM-Newton space telescope and NASA's Chandra X-ray observatory, and optical data from the Sloan Digital Sky Survey (galaxy and foreground stars). The inset shows the X-ray pulsation of the spinning neutron star, which has a period of 1.13 s, as determined by XMM-Newton's European Photon Imaging Camera. Credit: ESA/XMM-Newton; NASA/Chandra and SDSS

Το διαστημικό τηλεσκόπιο XMM-Newton του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος εντόπισε έναν περιστρεφόμενο αστέρα νετρονίων (κοσμικά σώματα που είναι γνωστά και ως «πάλσαρ») που είναι χίλιες φορές πιο φωτεινός από ό,τι έως τώρα θεωρείτο δυνατό για τέτοιο άστρο. Το πάλσαρ αυτό βρίσκεται σε ένα γαλαξία (τον NGC 5907) σε απόσταση περίπου 50 εκατομμυρίων ετών φωτός και είναι επίσης το πιο μακρινό που έχει εντοπισθεί μέχρι σήμερα στο Σύμπαν.

Η ανακάλυψη

The jets that spring from pulsars and create their powerful pulses aren’t just theoretical; they’ve been observed. This deep image from NASA’s Chandra X-ray Observatory shows the Vela pulsar, about 1,000 light years from Earth, with a fast-moving jet of particles produced by the pulsar visible on the right. This pulsar makes about 11 rotations every second. As the pulsar spins, it spews out a jet of charged particles that race out along the pulsar’s rotation axis at about 70% of the speed of light. It’s when pulsar jets are aligned toward Earth that we see the powerful pulses of a pulsar. Image via Chandra

Τα πάλσαρ είναι απομεινάρια γιγάντιων άστρων, που καταστράφηκαν με μια έκρηξη τύπου «σούπερ-νόβα» και μετατράπηκαν σε πολύ μικρά, αλλά πολύ πυκνά άστρα νετρονίων. Διαθέτουν ισχυρά μαγνητικά πεδία, περιστρέφονται ταχύτατα σαν σβούρες και, σαν φάροι, εκπέμπουν στο σύμπαν δύο συμμετρικές ακτίνες ισχυρής ακτινοβολίας.

Οι ακτίνες Χ από το εν λόγω πάλσαρ, που ανιχνεύθηκαν από το XMM-Newton, είναι δέκα φορές ισχυρότερες από τον προηγούμενο κάτοχο του ρεκόρ. Σε ένα μόνο δευτερόλεπτο, το πάλσαρ εκπέμπει την ίδια ποσότητα ενέργειας που ο Ήλιος μας απελευθερώνει σε 3.5 χρόνια.

Το σήμα του πάλσαρ εντοπίσθηκε επίσης στο αρχείο παρατηρήσεων του τηλεσκοπίου NuSTAR της NASA. Οι διαχρονικές παρατηρήσεις αποκαλύπτουν ότι ο ρυθμός περιστροφής του άστρου έχει αλλάξει με το πέρασμα του χρόνου και έχει γίνει πιο γρήγορος. Το άστρο κάνει πλέον μια πλήρη περιστροφή σε 1.13 δευτερόλεπτα έναντι 1.43 δευτερολέπτων το 2003.

Την ανακάλυψη έκαναν ερευνητές από την Ιταλία, τη Γερμανία, τη Βρετανία και την Ολλανδία, με επικεφαλής τον Τζιαν-Λούκα Ίσραελ του Αστρονομικού Παρατηρηρίου της Ρώμης και έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Science».

Πηγές: Gian Luca Israel et al. An accreting pulsar with extreme properties drives an ultraluminous x-ray source in NGC 5907, Science (2017). DOI: 10.1126/science.aai8635, www.esa.int, http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=863635

Ένας ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων στην Ιταλία. European gravitational wave detector falters

Virgo stretches its 3-kilometer arms across the Tuscan plain near Pisa, Italy. Credit: Virgo Collaboration/N. Baldocchi

Με τα επίσημα εγκαίνια της εγκατάστασης, που πραγματοποιήθηκαν προχθές, ξεκίνησε τουλάχιστον τυπικά η νέα φάση λειτουργίας του ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων Advanced Virgo στην Ιταλία.

Εγκατεστημένη κοντά στην Πίζα, η πειραματική διάταξη έρχεται να προστεθεί στους δύο ανάλογους ανιχνευτές που υπάρχουν στις ΗΠΑ, στη Λουιζιάνα και την Ουάσιγκτον, και επομένως να βοηθήσει τους επιστήμονες να αξιοποιήσουν τα βαρυτικά κύματα για να ρίξουν φως σε συμπαντικά φαινόμενα όπως οι εκρήξεις υπερκαινοφανών ή οι συγκρούσεις μελανών οπών.

Οι δύο ανιχνευτές στις ΗΠΑ, οι οποίοι συμμετέχουν στο πείραμα Advanced LIGO, έγραψαν ιστορία τον Σεπτέμβριο του 2015, επαληθεύοντας πειραματικά την ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων, 100 χρόνια αφότου ο Άλμπερτ Αϊνστάιν είχε υποστηρίξει πως η κίνηση των υλικών σωμάτων μέσα στο χωροχρονικό συνεχές προκαλεί παραμορφώσεις (κύματα), τα οποία διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός.

Πέρα από τη σημασία που έχει η επιβεβαίωση του Αϊνστάιν, η ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων άνοιξε τον δρόμο για έναν εντελώς καινούριο τρόπο μελέτης του σύμπαντος. Κι αυτό γιατί δίνει τη δυνατότητα στους επιστήμονες να μελετήσουν διάφορα κοσμικά φαινόμενα αναλύοντας και τα βαρυτικά κύματα που αυτά εκπέμπουν.

Σε αυτό το πλαίσιο, το Advanced Virgo θα αυξήσει την αξιοπιστία των ανιχνεύσεων των πειραματικών διατάξεων του Advanced LIGO. Έτσι, αν ένα σήμα καταγραφεί στον ανιχνευτή στην Ιταλία, παράλληλα με τα δύο «τηλεσκόπια» στις ΗΠΑ, οι επιστήμονες θα είναι ακόμη πιο βέβαιοι πως πρόκειται όντως για βαρυτικό κύμα, και όχι για κάποιο πειραματικό σφάλμα.

Με αυτό τον τρόπο, θα βελτιωθεί επίσης η δυνατότητα καταγραφής αδύναμων σημάτων, που προέρχονται από μακρινές πηγές. Μιλώντας στο περιοδικό Nature, o θεωρητικός φυσικός Δρ Σατιαπρακάς, από το πολιτειακό πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια, εκτιμά πως οι ανιχνεύσεις θα αυξηθούν κατά 12%.

Παράλληλα, η διάταξη στην Ιταλία θα βοηθήσει στον καλύτερο εντοπισμό των πηγών των βαρυτικών κυμάτων, προσδιορίζοντας με τουλάχιστον 5 φορές μεγαλύτερη ακρίβεια την περιοχή στην οποία αυτές βρίσκονται. Έτσι, οι αστρονόμοι θα γνωρίζουν με μεγαλύτερη ακρίβεια πού θα πρέπει να αναζητήσουν την ακτινοβολία που πιθανώς εξέπεμψε το ίδιο φαινόμενο που προκάλεσε τις βαρυτικές διαταραχές, για να το μελετήσουν διεξοδικότερα.

Η πρώτη φάση λειτουργίας του Virgo ξεκίνησε το 2007, αρχικά ως γαλλοϊταλικό πρότζεκτ, στο οποίο στη συνέχεια προστέθηκαν η Ολλανδία, η Ουγγαρία και η Πολωνία. Τον Σεπτέμβριο του 2015, όταν οι δύο διατάξεις του Advanced LIGO ανίχνευσαν για πρώτη φορά ένα βαρυτικό κύμα, η διάταξη ήταν εκτός λειτουργίας, καθώς αναβαθμιζόταν.

Glass fibers used to suspend 40-kilogram mirrors have shattered. Credit: Virgo Collaboration

Το «τηλεσκόπιο» λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο όπως οι δύο ανιχνευτές στις ΗΠΑ, δηλαδή αποτελείται από δύο σήραγγες οι οποίες είναι κάθετες μεταξύ τους. Στην κοινή τους βάση, μία συσκευή διαιρεί μία δέσμη λέιζερ, στέλλοντας από μία σε κάθε σήραγγα.

Κάθε δέσμη θα διατρέχει τη σήραγγα, θα ανακλάται στο άκρο από ένα κάτοπτρο, και θα επιστρέφει. Αν οι δέσμες ταξιδέψουν ίσες αποστάσεις, τότε θα γυρίσουν ταυτόχρονα πίσω στη βάση. Αν όμως περάσει από τη διάταξη κάποιο βαρυτικό κύμα, τότε αυτό θα αλλοιώσει τις αποστάσεις που διανύουν οι δέσμες – μία αλλαγή που μπορούν να ανιχνεύσουν οι επιστήμονες.

Τη στιγμή όμως που στα δύο τηλεσκόπια στις ΗΠΑ οι σήραγγες έχουν μήκος 4 χιλιόμετρα, στο Advanced LIGO είναι μικρότερες, αγγίζοντας τα 3 χιλιόμετρα. Έτσι, εκτιμάται πως θα έχει 50% μικρότερη ευαισθησία.

Μάλιστα, ένα κατασκευαστικό πρόβλημα κατά την αναβάθμιση θα περιορίσει σε πρώτη φάση ακόμη περισσότερο την ευαισθησία του «τηλεσκοπίου». Έτσι, μέχρι να διορθωθεί, θα έχει περίπου 75% μικρότερη ευαισθησία από τα δύο αμερικανικά «τηλεσκόπια».

Πηγές: naftemporiki.gr – www.sciencemag.org