Πιθανή ανίχνευση μιας μαύρης τρύπας τόσο μεγάλης που δεν πρέπει να υπάρχει. Possible Detection of a Black Hole So Big It ‘Should Not Exist’

Μια μαύρη τρύπα, τόσο μεγάλη, που δεν θα έπρεπε καν να υπάρχει, ανακάλυψαν οι ερευνητές στο Ευρωπαϊκό Παρατηρητήριο Βαρύτητας! Είναι διπλάσια από το «φυσιολογικό» μέγεθος, με τους επιστήμονες να προσπαθούν να λύσουν το μυστήριο. A 100-solar-mass black hole would be roughly twice as massive as the theoretical limit. At stake are fundamental ideas about how black holes form — and a six-way bet. Olena Shmahalo/Quanta Magazine

Οι φυσικοί της μαύρης τρύπας συζητούν με ενθουσιασμό τις αναφορές ότι οι ανιχνευτές βαρύτητας LIGO και Virgo έλαβαν πρόσφατα το σήμα μιας απροσδόκητα τεράστιας μαύρης τρύπας, με μάζα που θεωρήθηκε φυσικά αδύνατη. Είναι διπλάσια από το «φυσιολογικό» μέγεθος, με τους επιστήμονες να προσπαθούν να λύσουν το μυστήριο. Συνήθως, η μάζα μιας μαύρης τρύπας είναι, περίπου, 100 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου μας. Άρα, στη συγκεκριμένη περίπτωση έχουμε μια μαύρη τρύπα 200 φορές πιο μεγάλη.

Στην παραπάνω περίπτωση, αυτό που κάνει τους επιστήμονες να απορούν είναι το γεγονός ότι μια μαύρη τρύπα σχηματίζεται, συνήθως, όταν ένα αστέρι καταρρεύσει, αφού εξαντληθεί το «καύσιμό» του, αλλά αυτό συμβαίνει μόνο όταν ο πυρήνας του αστεριού είναι 50 φορές μικρότερος από τη μάζα του Ήλιου. Τα αστέρια με μεγαλύτερες μάζες, μεταξύ 50-130 φορές τη μάζα του Ήλιου, είτε «απομακρύνουν» την παραπάνω ύλη μέχρι να γίνουν αρκετά μικρά, είτε αυτοκαταστρέφονται σε μια ισχυρή έκρηξη.

Κάτι που σημαίνει ότι αυτή η νέα -πιθανή- μαύρη τρύπα αψηφά αυτό που οι επιστήμονες θεωρούν πως είναι δυνατό να συμβεί.

Lucy Reading-Ikkanda/Quanta Magazine; Source: LIGO-P1800307-v7 Table III

Επτά φυσικοί δήλωσαν ότι μεταξύ των 22 σημάτων βαρυτικών κυμάτων που εντοπίστηκαν από το LIGO και Virgo από τον Απρίλιο, ένα από τα σήματα προήλθε από μια σύγκρουση που περιελάμβανε μια μαύρη τρύπα απροσδόκητης μάζας – υποτίθεται ότι ήταν τόσο βαρύ όσο 100 ήλιοι. Τα μέλη της ομάδας LIGO / Virgo  δεν επιβεβαιώνουν ούτε αρνούνται την φημολογούμενη ανίχνευση.

Στις 28 Αυγούστου, το παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων LIGO σημείωσε δύο ξεχωριστά βαρυτικά κύματα, τα οποία έφτασαν με μόλις 21 λεπτά διαφορά. Τα κύματα της βαρύτητας, σε αυτή την περίπτωση, προκλήθηκαν από δύο μαύρες τρύπες που συγχωνεύθηκαν, οι οποίες δημιούργησαν κυματισμούς μέσω του ιστού του χωροχρόνου. Οι επιστήμονες του LIGO συγκλονίστηκαν που είδαν τις δύο ξεχωριστές συγχωνεύσεις να συμβαίνουν με τόσο γρήγορη διαδοχή, καθώς δύο κύματα βαρύτητας δεν είχαν καταγραφεί ποτέ την ίδια ημέρα – πόσο μάλλον μέσα σε μισή ώρα η μία από την άλλη.

Οι  μαύρες τρύπες – πυκνές, παράδοξες σφαίρες των οποίων η βαρύτητα παγιδεύει τα πάντα, ακόμα και το φως – προέρχονται από τους συμπιεσμένους πυρήνες των άστρων που τελειώνουν τη ζωή τους. Αλλά το 1967, τρεις φυσικοί στο Εβραϊκό Πανεπιστήμιο της Ιερουσαλήμ συνειδητοποίησαν ότι όταν ο πυρήνας ενός νεκρού άστρου είναι πολύ βαρύς, δεν θα καταρρεύσει κάτω από τη βαρύτητα σε μια μαύρη τρύπα. Αντίθετα, το αστέρι θα υποβληθεί σε ένα «ζεύγος-ασταθούς σουπερνόβα», μια έκρηξη που εξαφανίζεται εντελώς σε λίγα δευτερόλεπτα, μην αφήνοντας τίποτα πίσω. «Το αστέρι είναι εντελώς διασκορπισμένο στο διάστημα», έγραφαν οι τρεις φυσικοί.

Ένα ζεύγος ασταθούς σουπερνόβα συμβαίνει όταν ο πυρήνας γίνει τόσο καυτό ώστε το φως αρχίζει να μετατρέπεται αυθόρμητα σε ζεύγη ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων. Η πίεση της ακτινοβολίας του φωτός είχε κρατήσει τον πυρήνα του άστρου άθικτο. όταν όμως το φως μετασχηματίζεται σε ύλη, η προκύπτουσα πτώση της πίεσης αναγκάζει τον πυρήνα να συρρικνωθεί γρήγορα και να γίνει ακόμη θερμότερος, με περαιτέρω επιτάχυνση της παραγωγής των ζευγών και να προκαλέσει ένα φαινόμενο που δεν σταματά ποτέ. Τελικά ο πυρήνας γίνεται τόσο καυτό ώστε το οξυγόνο αναφλέγεται. Αυτό αντιστρέφει πλήρως την συμπίεση του πυρήνα, έτσι ώστε αντιθέτως να εκραγεί. Για πυρήνες με μάζα μεταξύ περίπου 65 και 130 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του ήλιου μας (σύμφωνα με τις τρέχουσες εκτιμήσεις), το αστέρι καταστρέφεται εντελώς. Οι πυρήνες μεταξύ, περίπου, 50 και 65 ηλιακών μαζών πάλλονται,  ρίχνοντας στο διάστημα μάζα με μια σειρά εκρήξεων μέχρι να πέσουν κάτω από το εύρος όπου εμφανίζεται η αστάθεια των ζευγών ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων. Έτσι, δεν θα πρέπει να υπάρχουν μαύρες τρύπες με μάζες στην περιοχή των 50 έως 130 ηλιακών μαζών.

Οι μαύρες τρύπες μπορούν να υπάρχουν στην άλλη πλευρά του χάσματος των μαζών, που ζυγίζουν πάνω από 130 ηλιακές μάζες, επειδή δεν μπορεί να σταματήσει η κατάρρευση της έκρηξης τέτοιων βαρέων αστρικών πυρήνων, ακόμη και με σύντηξη του οξυγόνου. Αντίθετα, συνεχίζουν να καταρρέουν και να σχηματίζουν μαύρες τρύπες. Αλλά επειδή τα αστέρια διασκόρπισαν μάζα στον χώρο καθ ‘όλη τη διάρκεια της ζωής τους, θα έπρεπε να γεννηθεί ένα αστέρι που να ζυγίζει τουλάχιστον 300 ήλιους για να καταλήξει αργότερα ως πυρήνας με 130 ηλιακές μάζας και τέτοια μεγάλα άστρα είναι σπάνια. Για το λόγο αυτό, οι περισσότεροι αστροφυσικοί υπέθεσαν ότι οι μαύρες τρύπες που ανιχνεύθηκαν από το LIGO και το VIRGO πρέπει να ξεπερνούν περίπου τις 50 ηλιακές μάζες, το κατώτερο άκρο του χάσματος της μάζας.  (Οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες με εκατομμύρια και δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες που βρίσκονται στα κέντρα των γαλαξιών σχηματίστηκαν διαφορετικά και μάλλον μυστηριωδώς στο πρώιμο σύμπαν.) Το LIGO και VIRGO  δεν είναι μηχανικά ικανές να ανιχνεύσουν τις συγκρούσεις υπερβαρέων μαύρων οπών.

Γι αυτό, μερικοί εμπειρογνώμονες προέβλεψαν με τόλμη ότι θα παρατηρηθούν μαύρες τρύπες στο χάσμα αυτό των μαζών.

Σε μια συνάντηση που πραγματοποιήθηκε τον Φεβρουάριο στο Κέντρο Φυσικής του Aspen, αστροφυσικοί του Πανεπιστημίου του Σικάγου δήλωσαν ότι «οι μαύρες τρύπες δεν πρέπει να υπάρχουν στο εύρος μεταξύ 55 και 130 ηλιακών μαζών εξαιτίας της αστάθειας των ζευγών» και έτσι κανένας δεν θα μπορούσε να τις ανιχνεύσει μεταξύ των πρώτων 100 σημάτων των LIGO / Virgo.

Άλλοι όμως αστροφυσικοί στοιχημάτισαν ότι θα μπορούσαν να εντοπίσουν μια μαύρη τρύπα στο χάσμα αυτό, επειδή υπάρχει ένας τρόπος για να σχηματιστούν αυτές οι μαύρες τρύπες μεγάλου μεγέθους.

Οι όροι ενός στοιχήματος για το αν θα εντοπιστούν τυχόν μαύρες τρύπες στην περιοχή μεταξύ 55 και 130 ηλιακών μαζών, τροποποιήθηκε αργότερα για να διευκρινίσει ότι κάθε ηττημένος θα όφειλε σε κάθε νικητή ένα μπουκάλι αξίας $ 100.

Ενώ οι περισσότερες από τις μαύρες τρύπες που συγκρούονται για να τις βρούμε με το LIGO προέρχονται πιθανώς από ζεύγη απομονωμένων αστεριών (δυαδικά αστέρια συστήματα που είναι κοινά στον κόσμο), οι τελευταίοι αστροφυσικοί υποστηρίζουν ότι ένα κλάσμα των ανιχνευόμενων συγκρούσεων συμβαίνει σε πυκνά αστρικά περιβάλλοντα όπως σφαιρικά σμήνη. Οι μαύρες τρύπες αιωρούνται γύρω από τη βαρύτητα του άλλου και μερικές φορές συλλαμβάνονται και συγχωνεύονται, όπως τα μεγάλα ψάρια που καταπίνουν μικρότερα σε μια λίμνη.

The terms of a bet over whether any black holes would be detected in the range between 55 and 130 solar masses. (The bet, which was orchestrated by Ilya Mandel of Monash University, was later amended to add two additional signatories and specify that each loser would owe each winner a $100 bottle.) Courtesy of Carl Rodriguez

Μέσα σε ένα σφαιρικό σμήνος, μια μαύρη τρύπα 50 ηλιακών μαζών θα μπορούσε να συγχωνευθεί με μια 30 ηλιακών μαζών, για παράδειγμα, και τότε ο γίγαντας που θα προκύψει θα μπορούσε να συγχωνευθεί ξανά. Αυτή η συγχώνευση δεύτερης γενιάς είναι αυτό που θα μπορούσε να εντοπίσει το LIGO / VIRGO – μια τυχερή αλίευση των μεγάλων ψαριών στη λίμνη. Αυτό μπορεί πραγματικά να συμβεί μόνο σε σμήνη. Εάν η φήμη αυτή είναι αλήθεια, οι τελευταίοι αστροφυσικοί που στοιχημάτισαν θα λάβουν ο καθένας ένα μπουκάλι κρασιού $ 100 από τους άλλους αστροφυσικούς.

Αλλά υπάρχουν και άλλες πιθανές ιστορίες προέλευσης για τη θεωρούμενη μεγάλη μαύρη τρύπα. Ίσως ξεκίνησε σε ένα απομονωμένο σύστημα δυαδικών αστεριών. Αφού το πρώτο αστέρι κατέρρευσε σε μια μαύρη τρύπα, μπορεί να έχει αναπτυχθεί με την απογύμνωση της ύλης από το συντροφικό του αστέρι. Αργότερα, το δεύτερο αστέρι θα είχε καταρρεύσει επίσης, τότε τελικά οι δύο θα είχαν συγκρουσθεί και συγχωνευθεί, στέλνοντας βαρυτικά κύματα που διαδοχικά θα διασχίζουν τον ιστό του χωροχρόνου.

Πηγές: https://www.quantamagazine.org/possible-detection-of-a-black-hole-so-big-it-should-not-exist-20190828/ - https://physics4u.wordpress.com/2019/09/03/πιθανή-ανίχνευση-μιας-μαύρης-τρύπας-τ/

Πανδία, Έρσα, Ειρήνη, Φιλοφροσύνη και Ευφήμη. Meet Pandia, Eirene and More! 5 Jupiter Moons Get New Names

Πέντε μικροί δορυφόροι του Δία που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα, «βαφτίστηκαν» επισήμως με ονόματα από την αρχαία ελληνική μυθολογία. Three moons and their shadows move across Jupiter during a rare triple transit on Jan. 24, 2015. Europa is at lower left, Callisto is above and to the right of Europa and Io is approaching Jupiter's eastern limb. Europa's shadow is toward the left side of the image and Callisto's shadow to the right. (Image: © NASA/ESA/Hubble Heritage Team)

Πέντε μικροί δορυφόροι του Δία που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα, «βαφτίστηκαν» επισήμως με ονόματα από την αρχαία ελληνική μυθολογία. Ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος έχει 79 γνωστά φεγγάρια και 12 από αυτά είχαν ανακαλυφθεί το 2018 από τον αστρονόμο Σκοτ Σέπαρντ του Ινστιτούτου Επιστημών Κάρνεγκι της Ουάσιγκτον. Τώρα πλέον τα πέντε από τα 12 απέκτησαν επίσημα ονόματα από τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση (ΔΑΕ).

Όταν ένας δορυφόρος ανακαλύπτεται, αρχικά παίρνει μια αλφαριθμητική ονομασία. Οι επιστήμονες που κάνουν την ανακάλυψη, έχουν το δικαίωμα να προτείνουν ονόματα, αλλά το τελικό λόγο έχει η αρμόδια επιτροπή ονοματοδοσίας της ΔΑΕ.

Η τελευταία έχει ορίσει κανόνες για κάθε πλανήτη, οι οποίοι προσδιορίζουν πώς μπορούν να ονομασθούν οι δορυφόροι του.

A diagram shows the five recently-discovered moons of Jupiter that scientists need to name. (Image: © Roberto Molar Candanosa/Carnegie Institution for Science)

Στην περίπτωση του Δία οι δορυφόροι του υποχρεωτικά παίρνουν ονόματα από την ελληνική και ρωμαϊκή μυθολογία, είτε εραστών είτε απογόνων του Δία. Το Ινστιτούτο Κάρνεγκι διοργάνωσε φέτος σχετικό διαγωνισμό και τα ονόματα των νέων δορυφόρων του Δία τα πρότεινε το κοινό, κυρίως παιδιά. Οι καλύτερες προτάσεις υποβλήθηκαν στη ΔΑΕ προς έγκριση.

Έτσι, δύο δορυφόροι (Πανδία και Έρσα, γνωστά μέχρι τώρα ως S/2017 J4 και S/2018 J1 αντίστοιχα)) πήραν τα ονόματα δύο αδελφών, θυγατέρων του Δία και της θεάς Σελήνης.

Η Πανδία, που θεωρείται και θεά της πανσελήνου, ήταν ένα από τα δημοφιλέστερα ονόματα που υποβλήθηκαν ως πρόταση. Ένας τρίτος δορυφόρος, η Ειρήνη (S/2003 J5), πήρε το όνομα της κόρης του Δία και της θεάς της δικαιοσύνης Θέμιδος, ενώ άλλοι δύο δορυφόροι, η Φιλοφροσύνη και η Ευφήμη (S/2003 J15 και S/2003 J3) ονομάσθηκαν από τις δύο ομώνυμες αδελφές και εγγονές του Δία.

Μικροί δορυφόροι όπως αυτοί οι πέντε πιθανότατα αποτελούν απομεινάρια πολύ μεγαλύτερων ουρανίων σωμάτων που συνετρίβησαν πριν πολύ καιρό και διαλύθηκαν. Θεωρείται σχεδόν σίγουρο ότι στο μέλλον οι αστρονόμοι θα βρουν και άλλους τέτοιους μικρούς δορυφόρους γύρω από το γίγαντα Δία.

Πηγές: https://www.space.com/jupiter-moon-names-selected.html - https://www.amna.gr/home/article/388668/Pente-mikra-feggaria-tou-Dia-me-archaioellinika-onomata

Λούλα Αναγνωστάκη, «Χάθηκα μες στη ζωή μου»

George Elgar Hicks, On the Seashore, 1879

Αύγουστος, φώτα στην παραλία

τα πλοία φεύγουν για τα νησιά.

Φεύγουν οι φίλοι, φεύγουν τα πλοία.

Με γέλασες και είναι αργά.

Αύγουστος, φώτα στην παραλία

πήγε χαμένη η εκδρομή

φύγαν οι φίλοι, φύγαν τα πλοία

δεν ήρθες κι άρχισε η βροχή.

Ήρθε ο Σεπτέμβρης, ήρθε ο χειμώνας

στην παραλία τη σκοτεινή.

Χάθηκα μέσα στη ζωή μου,

χάθηκες μέσα στη βροχή…

Απόσπασμα από την τελευταία θεατρική εμφάνιση της Τζένης Καρέζη το 1990, με το έργο «Διαμάντια και Μπλουζ» της Λούλας Αναγνωστάκη, όπου η αξέχαστη ηθοποιός ερμηνεύει ένα τραγούδι της Ελένης Καραΐνδρου. Η Καραΐνδρου έγραψε το εν λόγω τραγούδι ειδικά και μόνο για τη φωνή της Τζένης...

Πρόδρομος Χ. Μάρκογλου, «Αναγνώστης»

Franz Radziwill, The reader of the newspaper, 1950

Κλείνω το στόμα, συγκρατώ εκρήξεις λόγων

Αναγνώστης του μέσα κόσμου παραμένω χρεώστης

Χρησμούς ερμηνεύω σιωπώντας παραληρηματικά

Χωρίς πατρίδα, χωρίς γλώσσα στη βίαιη καταστολή

Και φθίνει αβυσσαλέα το άχρονο χρονομετρικά

Σπουργίτια άδολα, κοτσύφια ραμφίζουν τον ουρανό

Σχίζουν το μαύρο και ρέει το φως στη σιωπή

Καμιά μεταμέλεια για όσα πράξαμε ή για όσα παραλείψαμε

Για όσα με λέξεις καταδικάσαμε ή αθωώσαμε για πάντα

Για όσα παράφορα αγαπήσαμε ή μισήσαμε εξακολουθητικά

Αφού ιστορία παραμένει το συντελεσμένο που δεν ξεγίνεται

Νύχτα μεσίστια το πελιδνό φιλούσα στόμα της Σελήνης.

 Franz Radziwill, After Reading, 1920-1921

Από τη συλλογή «Ονείρων κοινοκτημοσύνη» (2002)

Ένας υποψήφιος βαρέων βαρών για την σκοτεινή ύλη. A heavyweight candidate for dark matter

Η φωτογραφία έχει προκύψει από σύνθεση πολλών εικόνων και δείχνει την σύγκρουση ομάδας γαλαξιών. Με μπλε χρώμα σημειώνεται η κατανομή της σκοτεινής ύλης που υπολογίζεται έμμεσα. Researchers postulate a new particle and propose a method to prove its existence. Looking at dark matter: this photo is a montage of several images and shows the colliding galaxy clusters collectively known as the “Bullet Cluster” (1E 0657-56). The galaxies visible in optical light in the background image are overlaid with X-rays from the intergalactic gas clouds (pink), as well as the mass distribution calculated from gravitational lensing effects and therefore – indirectly – the dark matter (blue). © NASA/CXC/M. Weiss – Chandra X-Ray Observatory

Σύμφωνα με τους κοσμολόγους τo 25,8% του περιεχομένου του σύμπαντος είναι σκοτεινή ύλη. Μπορεί να μην την βλέπουμε, να μην την αισθανόμαστε αλλά ξέρουμε πως υπάρχει! Υπάρχουν ατράνταχτα αστρονομικά δεδομένα που το αποδεικνύουν. Αν δεν υπήρχε η σκοτεινή ύλη τότε οι περιστρεφόμενοι γαλαξίες θα είχαν διαλυθεί, ενώ άλλα αστρονομικά φαινόμενα, όπως το φαινόμενο των βαρυτικών φακών ή τα εντυπωσιακά αποτελέσματα των συγκρούσεων σμηνών γαλαξιών, θα ήταν αδύνατον να κατανοηθούν.

Έτσι, το μόνο σίγουρο για την σκοτεινή ύλη είναι πως έχει μάζα και ότι αλληλεπιδρά με την γνωστή ύλη (και τον εαυτό της) με την δύναμη της βαρύτητας. Δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά, και γι αυτό αποκαλείται «σκοτεινή», αφού δεν μπορούμε να την δούμε ή να την αγγίξουμε!

Οι φυσικοί προτείνουν διάφορες λύσεις στο μυστήριο της σκοτεινής ύλης αλλά μέχρι σήμερα καμία από αυτές δεν έχει επικρατήσει. Μεταξύ αυτών και οι Hermann Nicolai και Krzysztof Meissner, οι οποίοι στην εργασία τους με τίτλο «Planck mass charged gravitino dark matter» υποστηρίζουν πως υποψήφιο για σωματίδιο σκοτεινής ύλης μπορεί να είναι ένα πολύ μεγάλης μάζας σωματίδιο που ονομάζεται γκραβιτίνο. Η ύπαρξη αυτού του υποθετικού σωματιδίου προκύπτει από μια θεωρία που φιλοδοξεί να εξηγήσει το παρατηρούμενο φάσμα των κουάρκ και των λεπτονίων του Καθιερωμένου Προτύπου της σωματιδιακής Φυσικής με μια πιο θεμελιώδη θεωρία. Οι ερευνητές περιγράφουν στην εργασία τους και μια πιθανή μέθοδο ανίχνευσης αυτού του «σκοτεινού» σωματιδίου.

Επιπλέον, με την υπόθεσή τους εξηγούν γιατί μόνο τα μέχρι τώρα γνωστά στοιχειώδη σωματίδια εμφανίζονται ως βασικά δομικά στοιχεία της ύλης – και γιατί δεν πρόκειται να ανακαλυφθούν νέα σωματίδια στις ενέργειες που μπορούν να προσεγγίσουν οι τωρινοί και μελλοντικοί επίγειοι επιταχυντές.

Ο Μάρεϋ Γκελ-Μαν (Murray Gell-Mann, 15 Σεπτεμβρίου 1929 – 24 Μαΐου 2019) ήταν Αμερικανός φυσικός που τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1969 για την ερευνητική του συνεισφορά στη θεωρία των στοιχειωδών σωματιδίων. Ο Γκελ-Μαν, καθηγητής Θεωρητικής Φυσικής στην έδρα «Ρόμπερτ Α. Μίλικαν» στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια και συνιδρυτής του Ινστιτούτου της Σάντα Φε, είχε περάσει και αρκετά χρόνια στο CERN. Murray Gell-Mann made many pioneering contributions to particle physics. Credit: CERN

Η εργασία των Hermann Nicolai και Krzysztof Meissner υιοθετεί μια παλιά ιδέα του βραβευμένου με Νόμπελ φυσικής  Murray Gell-Mann που βασίζεται στη θεωρία «υπερβαρύτητας Ν=8». Ένα βασικό σημείο της πρότασής τους είναι ένας νέος τύπος συμμετρίας απείρων διαστάσεων που περιγράφει το παρατηρούμενο φάσμα των γνωστών κουάρκ και λεπτονίων σε τρεις οικογένειες (ή γενιές). Η υπόθεσή τους δεν απαιτεί νέα επιπλέον σωματίδια για την συνηθισμένη ύλη – τα οποία θα έπρεπε να αναζητηθούν στα πειράματα των επιταχυντών. Αντίθετα, θα μπορούσε κατ’ αρχήν να εξηγήσει γιατί βλέπουμε μόνο τα γνωστά μας σωματίδια, αλλά και το γεγονός ότι οι επιταχυντές σαν τον LHC δεν πρόκειται να παράξουν νέα σωματίδια.

Όμως, το περιεχόμενο του σύμπαντός μας δεν μπορεί να εξηγηθεί μόνο με τα σωματίδια του Καθιερωμένου Προτύπου. Η φύση της σκοτεινής ύλης για παράδειγμα, είναι ένα από τα σημαντικότερα αναπάντητα ερωτήματα της κοσμολογίας. Η συνήθης υπόθεση είναι πως η σκοτεινή ύλη συνίσταται από ένα στοιχειώδες σωματίδιο το οποίο δεν ανιχνεύεται γιατί αλληλεπιδρά μάλλον αποκλειστικά με την βαρυτική δύναμη. Η θεωρία των δυο φυσικών θέτει ένα τέτοιου είδους σωματίδιο ως υποψήφιο σωματίδιο σκοτεινής ύλης, αν και με εντελώς διαφορετικές ιδιότητες από όλα τα υποψήφια σωματίδια που προτάθηκαν μέχρι σήμερα, όπως τα αξιόνια ή τα WIMPs  (Ασθενώς Αλληλεπιδρώντα Μαζικά Σωματίδια  – Weakly Interacting Massive Particles). Τα τελευταία αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς με την γνωστή ύλη. Το ίδιο ισχύει και για τα πολύ ελαφρά γκραβιτίνο τα οποία έχουν προταθεί επανειλημμένα  ως υποψήφια σωματίδια σκοτεινής ύλης σε σχέση με την χαμηλής ενέργειας υπερσυμμετρία. Ωστόσο, η νέα πρόταση πηγαίνει σε μια τελείως διαφορετική κατεύθυνση, αφού δεν αποδίδει πλέον πρωταρχικό ρόλο στην υπερσυμμετρία. Προβλέπει γκραβιτίνα πολύ μεγάλης μάζας, τα οποία σε αντίθεση με τα ελαφρά γκραβιτίνα που προτάθηκαν στο παρελθόν ως σωματίδια σκοτεινής ύλης, αλληλεπιδρούν με την συνηθισμένη ύλη διαμέσου και των ηλεκτρομαγνητικών και των ισχυρών δυνάμεων.

Η μεγάλη τους μάζα σημαίνει ότι τα σωματίδια αυτά θα μπορούν να εμφανίζονται μόνο σε πολύ αραιή μορφή στο σύμπαν, διαφορετικά θα το οδηγούσαν σε πρόωρη κατάρρευση. Δεν χρειάζονται πολλά από αυτά τα σωματίδια για να εξηγήσουμε την σκοτεινή ύλη του Γαλαξία μας – θα αρκούσε ένα σωματίδιο ανά 10.000 κυβικά χιλιόμετρα!

Η μάζα αυτού του σωματιδίου βρίσκεται στην περιοχή της μάζας Planck – δηλαδή είναι περίπου 10^-8kg (=0,00001γραμμάρια). Συγκριτικά, ισούται με τη μάζα δέκα εκατομμυρίων βακτηρίων περίπου ή με την μάζα του μικρότερου αντικειμένου που μπορούμε να διακρίνουμε με γυμνό μάτι – ενός κόκκου σκόνης!

Το γεγονός ότι τα σωματίδια αυτά αλληλεπιδρούν ηλεκτρομαγνητικά και ισχυρά τα κάνει εύκολα ανιχνεύσιμα, παρά την εξαιρετική σπανιότητά τους. Μια δυνατότητα είναι τα αναζητήσουμε με ειδικές μετρήσεις χρόνου-πτήσης στο εσωτερικό της Γης, καθώς τα σωματίδια αυτά κινούνται με πολύ πιο μικρές ταχύτητες από την ταχύτητα του φωτός, σε αντίθεση με τα συνήθη σωματίδια της κοσμικής ακτινοβολίας.

Αυτού του είδους τα γκραβιτίνα θα διεισδύουν εύκολα στο εσωτερικό της Γης εξαιτίας της μεγάλης τους μάζας – όπως μια μπάλα κανονιού δεν μπορεί να σταματήσει από ένα σμήνος κουνουπιών. Το γεγονός αυτό προκαλεί τους ερευνητές να «δουν», τον πλανήτη μας ως «παλαιο-ανιχνευτή»: η Γη περιπλανιέται στο διάστημα για περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, κατά τη διάρκεια των οποίων πρέπει να έχουν διεισδύσει στο εσωτερικό της πολλά από αυτά τα σκοτεινά σωματίδια μεγάλης μάζας. Κατά τη διείσδυση, θα πρέπει να έχουν αφήσει μακριές, ευθείες διαδρομές ιονισμού στα πετρώματα, αλλά δεν θα είναι εύκολο να διακριθούν από τα ίχνη που προκαλούν τα γνωστά μας σωματίδια.

Πάντως, η ιδέα να ιδωθεί η Γη ως ένας ανιχνευτής σκοτεινής ύλης δεν προκαλεί καμία ιδιαίτερη εντύπωση, μετά από μια πρόσφατη δημοσίευση που εξέταζε «το ανθρώπινο σώμα ως ανιχνευτή σκοτεινής ύλης»!

Πηγές: https://www.mpg.de/13821978/a-heavyweight-candidate-for-dark-matter?c=2249 - physicsgg

Ο Πλούτων απέκτησε τη δική του λίμνη Αλκυονία. IAU approves more names for features on Pluto

Πρόκειται για την Αλκυονία (Alcyonia Lacus) στον Πλούτωνα, μια πιθανή λίμνη παγωμένου αζώτου, η οποία πήρε το όνομα της ομώνυμης λίμνης κοντά στην αρχαία τοποθεσία Λέρνα της Αργολίδας. Η Αλκυονίδα θεωρείτο απύθμενη από τους αρχαίους και μία από τις εισόδους για τον κάτω κόσμο στην ελληνική μυθολογία. The International Astronomical Union has a approved a second set of names (shown in yellow) for features on the surface of Pluto as seen by the New Horizons spacecraft during its historic 2015 flyby. Alcyonia Lacus, a possible frozen nitrogen lake on Pluto’s surface, is named for the bottomless lake in or in the vicinity of Lerna, a region of Greece known for springs and swamps; the Alcyonian lake was one of the entrances to the underworld in Greek mythology. Image: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Ross Beyer

Άλλη μια αρχαιοελληνική ονομασία δόθηκε σε μια περιοχή ουράνιου σώματος. Πρόκειται για την Αλκυονία (Alcyonia Lacus) στον Πλούτωνα, μια πιθανή λίμνη παγωμένου αζώτου, η οποία πήρε το όνομα της ομώνυμης λίμνης κοντά στην αρχαία τοποθεσία Λέρνα της Αργολίδας. Η Αλκυονίδα θεωρείτο απύθμενη από τους αρχαίους και μία από τις εισόδους για τον κάτω κόσμο στην ελληνική μυθολογία.

Την απόφαση πήρε η Διεθνής Αστρονομική Ένωση (IAU), η οποία «βάφτισε» επίσημα άλλες 14 τοποθεσίες στον μακρινό Πλούτωνα. Είχε προηγηθεί μια πρώτη ονοματοδοσία 14 περιοχών του νάνου πλανήτη το 2017, καθώς και του μεγαλύτερου δορυφόρου του Χάροντα το 2018, η οποία τώρα επεκτάθηκε και σε άλλα μέρη της παγωμένης επιφάνειας του Πλούτωνα (πεδιάδες, βουνά, λίμνες, κρατήρες κ.α.).

A composite color-enhanced view of Pluto and its large moon Charon as seen by the New Horizons spacecraft during its 14 July 2015 flyby. Pluto and Charon are shown at roughly their correct relative sizes, but their separation is not to scale. Image: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Τα νέα ονόματα προτάθηκαν από την επιστημονική ομάδα της αποστολής New Horizons (Νέοι Ορίζοντες) της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA), της οποίας το ομώνυμο σκάφος πραγματοποίησε την πρώτη προσέγγιση του Πλούτωνα και των δορυφόρων του το 2015. Εκτός από ονόματα που παραπέμπουν στον κάτω κόσμο, επιλέχθηκαν ονόματα προηγούμενων διαστημικών αποστολών που άνοιξαν το δρόμο για το New Horizon, επιστημόνων και μηχανικών που συνέδεσαν το όνομα τους με την εξερεύνηση του Πλούτωνα και της Ζώνης Κάιπερ κ.α.

Τα 14 ονόματα είναι: Alcyonia Lacus, Elcano Montes (οροσειρά), Hunahpu Valles (σύστημα φαραγγιών με όνομα από τη μυθολογία των Μάγια), Khare (κρατήρας), Kiladze (κρατήρας), Lowell Regio, Mwindo Fossae, Piccard Mons (όρος και πιθανώς κρυοηφαίστειο), Pigafetta Montes, Piri Rupes (προς τιμή του Οθωμανού χαρτογράφου και ναυάρχου Πίρι Ρέις), Simonelli (κρατήρας), Wright Mons, Vega Terra και Venera Terra (τα δύο τελευταία ονόματα προέρχονται από σοβιετικές διαστημικές αποστολές).

Το σκάφος New Horizons, που κατασκευάσθηκε και κατευθύνεται από το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς του Μέριλαντ, βρίσκεται σήμερα σε απόσταση σχεδόν 6,6 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη. Είναι σε καλή κατάσταση και συνεχίζει να μεταδίδει δεδομένα που κατέγραψε κατά το πέρασμα του την Πρωτοχρονιά του 2019 κοντά από το ουράνιο σώμα «2014 MU69» της Ζώνης Κάιπερ, το πιο μακρινό αντικείμενο που έχει ποτέ μελετηθεί.

Πηγές: https://astronomynow.com/2019/08/10/iau-approves-more-names-for-features-on-pluto/ - https://www.amna.gr/home/article/384506/O-Plouton-apektise-ti-diki-tou-limni-Alkuonia

Νέο πορτρέτο του Δία από το τηλεσκόπιο Hubble. Hubble's New Portrait of Jupiter

Η νέα φωτογραφία επιβεβαιώνει ότι η κηλίδα, που μαίνεται εδώ και τουλάχιστον 150 χρόνια, συνεχίζει σταδιακά να συρρικνώνεται για άγνωστο λόγο. This new Hubble Space Telescope view of Jupiter, taken on June 27, 2019, reveals the giant planet's trademark Great Red Spot, and a more intense color palette in the clouds swirling in Jupiter's turbulent atmosphere than seen in previous years. The colors, and their changes, provide important clues to ongoing processes in Jupiter's atmosphere. The new image was taken in visible light as part of the Outer Planets Atmospheres Legacy program, or OPAL. The program provides yearly Hubble global views of the outer planets to look for changes in their storms, winds and clouds. Hubble's Wide Field Camera 3 observed Jupiter when the planet was 400 million miles from Earth, when Jupiter was near "opposition" or almost directly opposite the Sun in the sky. Credits: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) and M.H. Wong (University of California, Berkeley)

Μία νέα εντυπωσιακή φωτογραφία του Δία τράβηξε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA και της ESA, αποκαλύπτοντας σε όλη τη μεγαλοπρέπειά τους τα πολύχρωμα νέφη του μεγαλύτερου πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος, καθώς και την εμβληματική Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα του.

Η φωτογραφία, που δόθηκε τώρα στη δημοσιότητα, τραβήχτηκε με την κάμερα Wide Field 3 του τηλεσκοπίου στις 27 Ιουνίου φέτος, σε απόσταση 644 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, την κοντινότερη απόσταση του πλανήτη μας από τον Δία το 2019.

This new Hubble Space Telescope view of Jupiter, taken on June 27, 2019, reveals the giant planet's trademark Great Red Spot, and a more intense color palette in the clouds swirling in Jupiter's turbulent atmosphere than seen in previous years. The colors, and their changes, provide important clues to ongoing processes in planetary atmospheres. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center/Paul Morris/Tracy Vogel. Music credits: "Solaris" by Axel Tenner [GEMA], Michael Schluecker [GEMA] and Raphael Schalz [GEMA]; Killer Tracks Production Music.

Η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα -μία γιγάντια δομή με σχήμα γαμήλιας τούρτας- είναι μία τεράστια αντικυκλωνική καταιγίδα, που έχει περίπου τη διάμετρο της Γης και περιστρέφεται με φορά ανάποδη εκείνη των δεικτών του ρολογιού. Η νέα φωτογραφία επιβεβαιώνει ότι η κηλίδα, που μαίνεται εδώ και τουλάχιστον 150 χρόνια, συνεχίζει σταδιακά να συρρικνώνεται για άγνωστο λόγο.

This animation of a rotating Jupiter was assembled from a Hubble Space Telescope photographic mosaic of almost the entire planet. The resulting flat map was computer-projected onto a sphere to create a rotating globe (excluding the polar regions above 80 degrees latitude). Jupiter completes one rotation every 9.8 hours. The giant planet's trademark Great Red Spot is the orange-colored oval that is as big as Earth. Distinct parallel bands of roiling clouds dominate our view above Jupiter's deep hydrogen/helium atmosphere. The colorful cloud bands are confined by jet streams blowing in opposite directions at different latitudes. A characteristic string of white oval-shaped anticyclones appears along one latitude band in the planet’s southern hemisphere. Hubble takes images of the entire planet as part of the Outer Planets Atmospheres Legacy program, or OPAL. This program provides yearly Hubble global views of the outer planets to look for changes in their storms, winds and clouds. Credits: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center), M.H. Wong (University of California, Berkeley) and L. Hustak (STScI)

Το Hubble θα συνεχίσει τις παρατηρήσεις του Δία, καθώς οι επιστήμονες ελπίζουν να λύσουν το αίνιγμα της γιγάντιας καταιγίδας. Πολύ μικρότερες καταιγίδες φαίνονται, επίσης, πάνω στον πλανήτη με τη μορφή λευκών ή καφέ οβάλ σχημάτων, που μπορεί να διαρκέσουν από λίγες ώρες έως αιώνες. Νότια της Μεγάλης Ερυθράς Κηλίδας διακρίνεται -με σχήμα σκουληκιού- ένας κυκλώνας που περιστρέφεται στην αντίθετη κατεύθυνση από αυτήν της κηλίδας. Διακρίνονται ακόμη -ως λευκά οβάλ- άλλοι δύο αντικυκλώνες, που αποτελούν μία μικρογραφία της Μεγάλης Ερυθράς Κηλίδας.

This Hubble Space Telescope image highlights the distinct bands of roiling clouds that are characteristic of Jupiter's atmosphere. The view represents a stretched-out map of the entire planet. Researchers combined several Hubble exposures to create this flat map, which excludes the polar regions (above 80 degrees latitude). Credits: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) and M.H. Wong (University of California, Berkeley)

Η νέα εικόνα του Hubble αναδεικνύει, επίσης, πάνω και κάτω από τη μεγάλη κηλίδα, τις διακριτές παράλληλες ζώνες των νεφών αμμωνίας, που κινούνται από τον αέρα σε αντίθετες κατευθύνσεις η μία ζώνη από την άλλη και σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη. Οι δύο ζώνες -που δημιουργούνται λόγω της διαφορετικής πυκνότητας και του ύψους των νεφών- διατηρούνται διαχωρισμένες από ανέμους που φθάνουν σε ταχύτητες έως 650 χιλιομέτρων την ώρα.

Πηγές: https://hubblesite.org/contents/news-releases/2019/news-2019-36 - https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/hubble-new-portrait-of-jupiter - https://www.in.gr/2019/08/09/tech/polyxromi-fotografia-tou-dia-apo-tileskopio-hubble/