Eργασίες αναβάθμισης του Mεγάλου Eπιταχυντή Aδρονίων στο CERN. CERN begins major upgrade to the Large Hadron Collider

Στόχος είναι η κατασκευή του νέας γενιάς High-Luminosity LHC (HL-LHC). Powering up: set to be complete in 2026, the High Luminosity Large Hadron Collider will increase the discovery range for new particles by around 20-30% over the current LHC. (Courtesy: CERN)

Τα έργα για την αναβάθμιση του μεγάλου επιταχυντή αδρονίων (LHC) άρχισαν την Παρασκευή στο Κέντρο Ευρωπαϊκών Πυρηνικών Ερευνών (CERN).

Στόχος είναι η κατασκευή του νέας γενιάς επιταχυντή υψηλής φωτεινότητας High-Luminosity LHC (HL-LHC), ο οποίος θα επιτρέψει στο CERN να περάσει σε μια νέα φάση της ιστορίας του, βελτιώνοντας από το 2026 την απόδοσή του σημαντικά, καθώς θα καταστεί εφικτή η μεγάλη αύξηση του αριθμού των συγκρούσεων μεταξύ των υποατομικών σωματιδίων.

Η αναβάθμιση θα αυξήσει την πιθανότητα της ανακάλυψης νέων σωματιδίων και ίσως μιας νέας Φυσικής, η οποία θα αφορά π.χ. την υπερσυμμετρία που έως τώρα παραμένει μια ανεπιβεβαίωτη θεωρητική πρόταση ή τη σκοτεινή ύλη ή τις έξτρα διαστάσεις.

Οι πρώτες συγκρούσεις σωματιδίων στον μεγάλο υπόγειο επιταχυντή μήκους 27 χιλιομέτρων, που βρίσκεται σε βάθος 100 μέτρων στα γαλλο-ελβετικά σύνορα, έγιναν το 2010. Δέσμες πρωτονίων ταξιδεύουν σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός από αντίθετες κατευθύνσεις και συγκρούονται μεταξύ τους σε τέσσερα σημεία του τούνελ, όπου υπάρχουν και οι αντίστοιχοι ανιχνευτές των πειραμάτων του CERN, που καταγράφουν τα παραγόμενα σωματίδια (κάπως έτσι βρέθηκε το μποζόνιο Χιγκς το 2012).

Σήμερα ο LHC μπορεί να παράγει έως ένα δισεκατομμύριο συγκρούσεις μεταξύ πρωτονίων το δευτερόλεπτο. Ο μελλοντικός HL-LHC θα αυξήσει κατά πέντε έως επτά φορές αυτό τον αριθμό (γνωστό ως «φωτεινότητα» στους σωματιδιακούς φυσικούς) στη διάρκεια της δεκαετίας 2026-2036.

The Large Hadron Collider (LHC) will receive a major upgrade and transform into the High-Luminosity LHC over the coming years. But what does this mean and how will its goals be achieved? Find out in this video featuring several people involved in the project. Produced by Polar Media for CERN. Copyright: CERN

Στο πλαίσιο της αναβάθμισης, που έχει αρχικό προϋπολογισμό 950 εκατ. ελβετικών φράγκων, πάνω από 1,2 χιλιόμετρα του σημερινού επιταχυντή θα αντικατασταθούν με νέο εξοπλισμό υψηλότερης τεχνολογίας. Μεταξύ άλλων, θα εγκατασταθούν περίπου 130 νέοι ισχυρότεροι μαγνήτες, που θα επιτρέψουν τη μεγαλύτερη συμπίεση της σωματιδιακής δέσμης, κάτι το οποίο θα αυξήσει τις συγκρούσεις μεταξύ των σωματιδίων.

Ήδη άρχισαν οι τεχνικές εργασίες σε δύο σημεία στη Γαλλία και στην Ελβετία, όπου θα κατασκευασθούν νέα κτίρια, νέες υπόγειες αίθουσες και ένα ακόμη τούνελ 300 μέτρων για να τοποθετηθεί ο νέος εξοπλισμός. Στη διάρκεια των εργασιών έως το 2026, οπότε αναμένεται να ολοκληρωθούν, ο νυν μεγάλος επιταχυντής LHC θα συνεχίσει να λειτουργεί, με δύο μακριές ενδιάμεσες διακοπές για συντήρηση.

Πηγές: https://physicsworld.com/a/construction-begins-on-major-cern-upgrade/ - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=991559

Οδυσσέας Ελύτης, «Επέτειος». Odysseas Elytis, “Anniversary”

André Masson, Anniversary

Έφερα τη ζωή μου ως εδώ

Στο σημάδι ετούτο που παλεύει

Πάντα κοντά στη θάλασσα

Νιάτα στα βράχια επάνω, στήθος

Με στήθος προς τον άνεμο

Πού να πηγαίνει ένας άνθρωπος

Που δεν είναι άλλο από άνθρωπος

Λογαριάζοντας με τις δροσιές τις πράσινες

Στιγμές του, με νερά τα οράματα

Της ακοής του, με φτερά τις τύψεις του

Α, Ζωή/ Παιδιού που γίνεται άντρας

Πάντα κοντά στη θάλασσα όταν ο ήλιος

Τον μαθαίνει ν’ ανασαίνει κατά κει που σβήνεται

Η σκιά ενός γλάρου.

Έφερα τη ζωή μου ως εδώ

Άσπρο μέτρημα μελανό άθροισμα

Λίγα δέντρα και λίγα/ Βρεμένα χαλίκια

Δάχτυλα ελαφρά για να χαϊδέψουν ένα μέτωπο/Ποιο μέτωπο

Κλάψαν όλη τη νύχτα οι προσδοκίες και δεν είναι πια

Κανείς δεν είναι/ Ν’ ακουστεί ένα βήμα ελεύθερο

Ν’ ανατείλει μια φωνή ξεκούραστη

Στο μουράγιο οι πρύμνες να παφλάσουν γράφοντας

Όνομα πιο γλαυκό μες στον ορίζοντά τους

Λίγα χρόνια λίγα κύματα/ Κωπηλασία ευαίσθητη

Στους όρμους γύρω απ’ την αγάπη.

Έφερα τη ζωή μου ως εδώ

Χαρακιά πικρή στην άμμο που θα σβήσει

Όποιος είδε δυο μάτια ν’ αγγίζουν τη σιωπή του

Κι έσμιξε τη λιακάδα τους κλείνοντας χίλιους κόσμους

Ας θυμίσει το αίμα του στους άλλους ήλιους

Πιο κοντά στο φως

Υπάρχει ένα χαμόγελο που πληρώνει τη φλόγα–

Μα εδώ στο ανήξερο τοπίο που χάνεται

Σε μια θάλασσα ανοιχτή κι ανέλεη

Μαδά η επιτυχία/ Στρόβιλοι φτερών

Και στιγμών που δέθηκαν στο χώμα

Χώμα σκληρό κάτω από τ’ ανυπόμονα

Πέλματα, χώμα καμωμένο για ίλιγγο/ Ηφαίστειο νεκρό.

Έφερα τη ζωή μου ως εδώ

Πέτρα ταμένη στο υγρό στοιχείο/ Πιο πέρα απ’ τα νησιά

Πιο χαμηλά απ’ το κύμα/ Γειτονιά στις άγκυρες

–Όταν περνάν καρίνες σκίζοντας με πάθος

Ένα καινούριο εμπόδιο και το νικάνε

Και μ’ όλα τα δελφίνια της αυγάζ’ η ελπίδα

Κέρδος του ήλιου σε μι’ ανθρώπινη καρδιά–

Τα δίχτυα της αμφιβολίας τραβάνε/ Μια μορφή από αλάτι

Λαξεμένη με κόπο/ Αδιάφορη άσπρη

Που γυρνάει προς το πέλαγος τα κενά των ματιών της

Στηρίζοντας το άπειρο.

Max Ernst, Gala Éluard, 1924

Από τη συλλογή «Προσανατολισμοί» (1940) 

Φωτογράφησαν το «γεύμα» μιας μαύρης τρύπας. Astronomers See Distant Eruption as Black Hole Destroys Star

Καταγράφηκαν εικόνες από τα φαινόμενα που παράγει η καταστροφή ενός άστρου σε μια μελανή οπή. Καλλιτεχνική απεικόνιση του φαινομένου που παρατήρησαν απευθείας οι ερευνητές για πρώτη φορά. An artist's concept of a tidal disruption event (TDE) that happens when a star passes fatally close to a supermassive black hole, which reacts by launching a relativistic jet. Image credit: NRAO/AUI/NSF/NASA

Είναι γνωστό πως οτιδήποτε πέφτει στα πανίσχυρα βαρυτικά δίχτυα μιας μελανής οπής υπογράφει την θανατική του καταδίκη. Όταν μια μαύρη τρύπα… συλλάβει ένα κοσμικό σώμα (π.χ ένα άστρο) τότε αρχίζει να το καταστρέφει. Η μαύρη τρύπα ρουφάει την ύλη του κοσμικού σώματος και την καταπίνει στο σύνολο της αυξάνοντας έτσι τον όγκο της. Η διαδικασία αυτή παράγει διάφορα κοσμικά φαινόμενα κυρίως την εκπομπή διαφόρων ειδών ακτινοβολίας αλλά και τον σχηματισμό πιδάκων ύλης.

Τα τελευταία χρόνια χάρις στα διαστημικά τηλεσκόπια αλλά και τα νέας γενιάς επίγεια τηλεσκόπια έχουν εντοπιστεί ακτινοβολίες αλλά και πίδακες ύλης που  έχουν συνδεθεί με αυτή την διαδικασία την οποία οι επιστήμονες αποκαλούν «γεύμα» μιας μαύρης τρύπας. Όμως μέχρι σήμερα δεν είχε επιτευχθεί μια απευθείας παρατήρησης αυτού του γεύματος.

An image of the galaxy Arp299B, which is undergoing a merging process with Arp299A (the galaxy to the left), captured by NASA's Hubble space telescope. The inset features an artist's illustration of a tidal disruption event (TDE), which occurs when a star passes fatally close to a supermassive black hole. A TDE was recently observed near the center of Arp299B. Credit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; NASA, STScI

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες του Αστροφυσικού Ινστιτούτου της Ανδαλουσίας στην Ισπανία υποστηρίζει ότι κατάφερε να κάνουν απευθείας παρατηρήσεις του φαινομένου. Το 2009 είχαν εντοπιστεί πίδακες ύλης προερχόμενοι από ένα ζεύγος γαλαξιών που βρίσκεται σε διαδικασία συγχώνευσης. Το ζευγάρι ονομάζεται Arp 299 και βρίσκεται σε απόσταση 150 εκ. ετών φωτός από την Γη.

Over the course of a decade, astronomers watched the radio-emitting region in Arp 299's western core stretch out. Expansion indicates jet of particles moving outward. Credit: S. Mattila and M. Perez-Torres et al. / Bill Saxton (NRAO / AUI / NSF)

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες του Αστροφυσικού Ινστιτούτου της Ανδαλουσίας στην Ισπανία υποστηρίζει ότι κατάφερε να κάνουν απευθείας παρατηρήσεις του φαινομένου. Το 2009 είχαν εντοπιστεί πίδακες ύλης προερχόμενοι από ένα ζεύγος γαλαξιών που βρίσκεται σε διαδικασία συγχώνευσης. Το ζευγάρι ονομάζεται Arp 299 και βρίσκεται σε απόσταση 150 εκ. ετών φωτός από την Γη.

Η ερευνητική ομάδα με δημοσίευση της στην επιθεώρηση «Science» υποστηρίζει ότι κατάφερε να καταγράψει εικόνες από τους πίδακες ύλης που ξεπετάγονται στο Διάστημα καθώς μια μελανή οπή στο γαλαξιακό ζεύγος καταβροχθίζει ένα άστρο. Η μαύρη τρύπα εκτιμάται ότι έχει μάζα 20 εκ. φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου, μάζα που αναμένεται να αυξηθεί μετά την ολοκλήρωση του… γεύματος της. «Δεν είχε επιτευχθεί μέχρι σήμερα η απευθείας παρατήρηση του σχηματισμού και της εξέλιξης ενός πίδακα ύλης από αυτό το φαινόμενο» αναφέρει ο Μιγκέλ Πέρεζ Τόρες, μέλος της ερευνητικής ομάδας. Το επίτευγμα αυτό αναμένεται να φωτίσει τόσο την λειτουργία των μελανών οπών αλλά και τις γαλαξιακές διεργασίες γενικότερα.

Πηγές: S. Mattila et al. “A dust-enshrouded tidal disruption event with a resolved radio jet in a galaxy merger.” Science. June 14, 2018. - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=991195

Στίβεν Χόκινγκ σε μουσική υπόκρουση Βαγγέλη Παπαθανασίου. Stephen Hawking's words will be beamed into space

The words of renowned physicist Professor Stephen Hawking will be beamed into space as a "message of peace and hope", his family has said. His voice will be accompanied by the music of Greek composer Vangelis, who is perhaps best known for creating the iconic soundtracks of movies including 1981’s Chariots of Fire and 1982’s Blade Runner. Vangelis—real name Evángelos Odysséas Papathanassíou—also composed the score to PBS’ 1980 TV series Cosmos: A Personal Voyage. Copies of the CD of the composition will be given to all guests at the thanksgiving service. STEPHEN HAWKING FOUNDATION

Μία μουσική εκπομπή αλλιώτικη από τις άλλες θα πραγματοποιηθεί την Παρασκευή 15 Ιουνίου, μετά την τελετή για τον Στίβεν Χόκινγκ στο Αβαείο του Ουεστμίνστερ.

Επιλεγμένα λόγια του διάσημου Βρετανού κοσμολόγου, ο οποίος πέθανε τον Μάρτιο σε ηλικία 76 ετών, θα μεταδοθούν στο διάστημα προς την κατεύθυνση της πλησιέστερης μαύρης τρύπας, με συνοδεία μουσικής του Έλληνα συνθέτη Βαγγέλη Παπαθανασίου.

Όπως είπε η οικογένεια του Χόκινγκ, σύμφωνα με το BBC, η δορυφορική εκπομπή στο διάστημα θα είναι ένα «μήνυμα ειρήνης και ελπίδας, για την ενότητα και την ανάγκη μας να ζούμε μαζί με αρμονία σε αυτόν τον πλανήτη».

Στόχος της εκπομπής θα είναι η μαύρη τρύπα 1A 0620-00, που βρίσκεται σε ένα διπλό σύστημα μαζί με ένα μικρό άστρο. Πρόκειται, σύμφωνα με την κόρη του, Λούσι, «για μία όμορφη και συμβολική χειρονομία, που δημιουργεί έναν δεσμό ανάμεσα στην παρουσία του πατέρα μας σε αυτόν τον πλανήτη, στην επιθυμία του να πάει στο διάστημα και στην εξερεύνηση του σύμπαντος στο μυαλό του».

Famous musician Vangelis has composed something special for Stephen Hawking's memorial service - and it's going to be beamed into space.

Ένα CD με τη μουσική και τα λόγια -προσφορά από τον Βαγγέλη Παπαθανασίου- θα δοθεί σε όλους όσοι παρευρεθούν στην αυριανή τελετή, την οποία αναμένεται να παρακολουθήσουν περίπου 1.000 άνθρωποι, επώνυμοι και μη. Κατά τη διάρκεια της τελετής, οι στάχτες του Χόκινγκ θα τοποθετηθούν ανάμεσα σε δύο άλλους γίγαντες της επιστήμης, στον Νεύτωνα και τον Δαρβίνο.

Πηγές:  http://www.amna.gr/home/article/266945/Ta-logia-tou-Stiben-Chokingk-tha-metadothoun-sto-diastima-me-sunodeia-mousikis-tou-Baggeli-Papathanasiou – https://www.bbc.com/news/uk-england-cambridgeshire-44481914

Για πρώτη φορά εντοπίστηκαν νεογέννητοι πλανήτες. ALMA Spots Three Giant Protoplanets around HD 163296

Χρησιμοποιήθηκε μια νέα τεχνική εντοπισμού που αναμένεται να ανοίξει νέους δρόμους στην αστρονομία. Καλλιτεχνική απεικόνιση των τριών νεογέννητων πλανητών. Astronomers using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) have uncovered evidence that three infant planets are forming in the protoplanetary disk around HD 163296, a young star located approximately 398 light-years away in the constellation Sagittarius. An artist’s impression of protoplanets forming around a young star. Image credit: NRAO / AUI / NSF / S. Dagnello

Η συνεχής ανακάλυψη πλανητών μακριά από το ηλιακό μας σύστημα τα τελευταία χρόνια δεν ήταν αποτέλεσμα μόνο της δημιουργίας νέων ολοένα και πιο ισχυρών επίγειων τηλεσκοπίων σε συνδυασμό φυσικά με την κατασκευή διαστημικών τηλεσκοπίων.

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν παράλληλα και ορισμένες επαναστατικές μεθόδους ανακάλυψης πλανητών εντοπίζοντας τα ίχνη τους με διάφορους έμμεσους τρόπους και τεχνικές. Έτσι τα τελευταία χρόνια έχουν εντοπιστεί χιλιάδες εξωπλανήτες (όπως ονομάζονται οι πλανήτες που δεν ανήκουν στο ηλιακό μας σύστημα) και ο ρυθμός εντοπισμού τους αυξάνεται ολοένα και περισσότερο.

Με τα νέα τεχνικά μέσα και τις νέες μεθόδους εντοπίζονται κάθε είδους πλανήτες. Το μόνο αδύναμο σημείο ήταν μέχρι σήμερα ο εντοπισμός πλανητών που βρίσκονται στα αρχικά στάδια της ύπαρξης τους, των λεγόμενων πρωτοπλανητών.

Όμως χάρις σε μια ακόμη νέα τεχνική που αναπτύχθηκε μπορούμε πλέον να εντοπίζουμε και τέτοιους πλανήτες η μελέτη των οποίων είναι πολύ σημαντική για να φωτιστεί η διαδικασία σχηματισμού και εξέλιξη ενός πλανήτη. Δύο ανεξάρτητες μεταξύ τους ομάδες ερευνητών χρησιμοποίησαν αυτή την νέα τεχνική για να παρατηρήσουν το άστρο HD 163296 που βρίσκεται σε απόσταση 330 ετών φωτός από εμάς και έχει μέγεθος διπλάσιο από αυτό του Ήλιου.

ALMA image of the protoplanetary disk surrounding the young star HD 163296 as seen in dust. New observations suggested that two planets are in orbit around the star. These planets, which are not yet fully formed, revealed themselves by the dual imprint they left in both the dust and the gas portions of the star’s protoplanetary disk. Image credit: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / AUI / NSF / A. Isella / B. Saxton

Με αυτή την νέα τεχνική οι ερευνητές μπορούν να παρατηρούν τους αστρικούς δίσκους που σχηματίζονται γύρω από νεαρής ηλικίας άστρα. Από την ύλη των δίσκων αυτών σχηματίζονται οι πλανήτες. Ο εντοπισμός «διαταραχών» στο δίσκο ύλης μπορεί να αποκαλύψει την παρουσία πλανητών. Αν δεν υπάρχουν πλανήτες η κίνηση των αερίων του δίσκου θα είναι σταθερή και προβλέψιμη.

This image shows part of the ALMA data set at one wavelength and reveals a clear ‘kink’ in the material, which indicates unambiguously the presence of one of the HD 163296 planets; the annotation shows the predicted position of the planet in question. Image credit: ESO / ALMA / NAOJ / NRAO / Pinte et al.

Αν όμως η κίνηση των αερίων μεταβάλλεται με απότομο ή περίεργο τρόπο τότε αυτό είναι ένδειξη της παρουσίας κάποιου μεγάλου διαστημικού σώματος εκεί. Στην προκειμένη περίπτωση οι ερευνητές εντόπισαν τρεις «διαταραχές» στην κίνηση των αερίων του δίσκου του HD 163296, το οποίο έχει ηλικία τεσσάρων εκ. ετών. Συγκριτικά ο Ήλιος έχει ηλικία περίπου τεσσάρων δις. ετών.

Οι ερευνητές με δύο δημοσιεύσεις στην επιθεώρηση «Astrophysical Journal Letters» εκτιμούν ότι οι διαταραχές αυτές οφείλονται σε τρεις νεογέννητους πλανήτες οι οποίοι βρίσκονται σε πολύ μεγάλες αποστάσεις από το άστρο. Ο κοντινότερος στο άστρο πλανήτης βρίσκεται σε απόσταση περίπου 12 δισ. χλμ. από αυτό και ο πιο μακρινός σε απόσταση περίπου 39 δισ. χλμ.

Πηγές: http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aac6d7 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=991083

Nανοδιαμάντια και ανώμαλη εκπομπή μικροκυμάτων από μακρινά νεαρά άστρα. Nanodiamonds responsible for mysterious source of microwaves across the Milky Way

A faint and mysterious stream of microwaves emanating from young star systems far out in the Milky Way Galaxy could be caused by nanodiamonds about 1.5-2.2 nm in size, according to new research published in the journal Nature Astronomy. Nanodiamonds in the sky. Credit: S. Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Εδώ και δεκαετίες οι αστρονόμοι αναρωτιούνται ποια είναι η πηγή των μυστηριωδών μικροκυμάτων που φθάνουν στη Γη από μακρινά συστήματα άστρων στο γαλαξία μας. Τώρα πιστεύουν ότι έχουν την «πολύτιμη» απάντηση: προέρχονται από μικροσκοπικά διαμαντάκια, τα οποία περιβάλλουν ως νέφος διαμαντόσκονης ορισμένα άστρα.

Η συγκεκριμένη ακτινοβολία, που έχει ονομαστεί «ανώμαλη εκπομπή μικροκυμάτων», προέρχεται από διάφορα σημεία του ουρανού, αλλά μέχρι τώρα ήταν άγνωστη η πηγή της.

Οι ερευνητές από τη Βρετανία, τις ΗΠΑ και τη Γερμανία, με επικεφαλής την αστρονόμο δρα Τζέην Γκριβς της Σχολής Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Κάρντιφ στην Ουαλία, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστρονομίας «Nature Astronomy», μελέτησαν εκτενώς -με τηλεσκόπια στις ΗΠΑ και την Αυστραλία- το υπέρυθρο φως που προέρχεται από πρωτοπλανητικούς δίσκους γύρω από άστρα.

Spinning pyramid-shaped nanodiamonds may solve a space mystery. Credit: Getty Images

Τελικά ταύτισαν τα εκπεμπόμενα μικροκύματα με τη διακριτή «υπογραφή» που έχουν οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι άνθρακα, γνωστοί και ως νανοδιαμάντια, που βρίσκονται στο εσωτερικό της σκόνης και των αερίων που περιβάλλουν τα νεογέννητα άστρα.

Αυτό το συνονθύλευμα σκόνης και αερίων αποτελεί τον πρωτοπλανητικό δίσκο, όπου αρχίζουν να σχηματίζονται σταδιακά οι πλανήτες γύρω από ένα άστρο. Ο καυτός αυτός δίσκος είναι γεμάτος οργανικά μόρια και παρέχει ιδανικές συνθήκες για τη δημιουργία νανοδιαμαντιών. Εκτιμάται ότι το 1% έως 2% του συνολικού άνθρακα σε ένα τέτοιο δίσκο μετατρέπεται σε νανοδιαμάντια.

Χάρη στην υψηλή ενέργεια που έχουν αυτά τα νανοδιαμάντια, καθώς περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα στο εσωτερικό του πρωτοπλανητικού δίσκου, εκπέμπουν ακτινοβολία στο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που αντιστοιχεί στα μικροκύματα. Τέτοια νανοδιαμάντια, που το καθένα είναι εκατοντάδες χιλιάδες φορές μικρότερο από ένα κόκκο άμμου, έχουν συχνά βρεθεί και σε μετεωρίτες, οι οποίοι έχουν πέσει στη Γη, ενώ είναι δυνατό να παραχθούν και με βιομηχανικές μεθόδους.

«Γνωρίζαμε ότι κάποιου είδους σωματίδιο ευθύνεται γι’ αυτό το φως των μικροκυμάτων, αλλά η ακριβής πηγή αποτελούσε αίνιγμα από τότε που ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά πριν περίπου 20 χρόνια. Με μια μέθοδο τύπου Σέρλοκ Χολμς, αποκλείσαμε όλες τις άλλες πιθανές αιτίες και με πολλή βεβαιότητα μπορούμε πλέον να πούμε ότι η πιθανότερη αιτία για τη δημιουργία αυτής της λάμψης μικροκυμάτων είναι η παρουσία νανοδιαμαντιών γύρω από νεαρά άστρα», δήλωσε η Γκριβς.

Πηγές: Anomalous microwave emission from spinning nanodiamonds around stars, Nature Astronomy (2018). DOI: 10.1038/s41550-018-0495-z - ΑΠΕ-ΜΠΕ

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

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

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

Ονειρεύομαι και αρχειοθετώ

Odilon Redon, Still Life - The Dream, 1904

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

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

Ύπνος με διακοπές

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

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

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

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

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