Γαλαξιακό… γκρο πλαν. A galaxy with two hearts

Ο Μ83 σε όλο του το μεγαλείο. This new Hubble image shows the scatterings of bright stars and thick dust that make up spiral galaxy Messier 83, otherwise known as the Southern Pinwheel Galaxy. One of the largest and closest barred spirals to us, this galaxy is dramatic and mysterious; it has hosted a large number of supernova explosions, and appears to have a double nucleus lurking at its core. Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) Acknowledgement: William Blair (Johns Hopkins University)

Ο γαλαξίας Μ83 που βρίσκεται σε απόσταση 15 εκατομμυρίων ετών φωτός από εμάς αποτελεί τα τελευταία χρόνια στόχο των αστρονόμων αφού αποδεικνύεται ότι ενσωματώνει ενδιαφέροντα κοσμικά χαρακτηριστικά όπως μια μυστηριώδη μελανή οπή που πριν από δύο χρόνια «έλουσε» τον γαλαξία με ένα είδος ακτινοβολίας προσδίδοντας του μια έντονη ροζ απόχρωση.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble κατέγραψε μια σειρά από εικόνες του Μ83 και οι τεχνικοί της NASA δημιούργησαν ένα «μωσαικό» του γαλαξία το οποίο αναμένεται να βοηθήσει τους επιστήμονες στην καλύτερη μελέτη του. Στην νέα εικόνα που δημιουργήθηκε διακρίνονται καθαρά χιλιάδες αστρικά σμήνη, εκατοντάδες χιλιάδες μεμονωμένα άστρα και πολλά σουπερνόβα.

Ο ακριβέστερος χάρτης του Σύμπαντος, Baryon Oscillation Spectroscopic Survey measures the universe to one-percent accuracy

Οι ερευνητές μέτρησαν την ακτίνα των σφαιρών στις οποίες τείνουν να συγκεντρώνονται οι γαλαξίες. This is an artist's concept of the new measurement of the size of the Universe. The gray spheres show the pattern of the "baryon acoustic oscillations" from the early Universe. Galaxies today have a slight tendency to align on the spheres -- the alignment is greatly exaggerated in this illustration. By comparing the size of the spheres (white line) to the predicted value, astronomers can determine to one-percent accuracy how far away the galaxies are. Credit: Zosia Rostomian, Lawrence Berkeley National Laboratory

Αμερικανικό πρόγραμμα για τη χαρτογράφηση του ουρανού μέτρησε με πρωτοφανή ακρίβεια τις αποστάσεις που χωρίζουν ένα εκατομμύριο γαλαξίες, και κατέληξε σε μια «στάνταρτ μεζούρα» για τη χαρτογράφηση του Σύμπαντος σε  μεγάλη κλίμακα.

Τα αποτελέσματα αναμένεται να προσφέρουν νέα στοιχεία για την καμπυλότητα του χωροχρόνου, για τις διαστάσεις του Σύμπαντος, καθώς και για τη φύση της μυστηριώδους σκοτεινής ενέργειας, η οποία επιταχύνει τη διαστολή του κόσμου.

Οι γιγάντιες σφαίρες γαλαξιών

BOSS is capturing accurate spectra for millions of astronomical objects by using 2,000 plug plates that are placed at the Sloan Foundation Telescope’s focal plane. Each of the 1,000 holes drilled in a single plug plate captures the light from a specific galaxy, quasar, or other target, and conveys its light to a sensitive spectrograph through an optical fiber. The plates are marked to indicate which holes belong to which bundles of the thousand optical fibers that carry the object’s light.

Οι κοσμολόγοι γνωρίζουν σήμερα ότι οι γαλαξίες δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένοι στο Σύμπαν -αντίθετα, τείνουν να συγκεντρώνονται σε γιγάντιες σφαίρες.

Η νέα μελέτη του προγράμματος BOSS (Baryonic Oscillation Spectroscopic Survey) ουσιαστικά μέτρησε την ακτίνα αυτών των σφαιρών με ακρίβεια 1%. Η διάμετρος που προκύπτει είναι περίπου μισό δισεκατομμύριο έτη φωτός.

Τα αποτελέσματα της μελέτης, η οποία έχει ολοκληρωθεί κατά 90%, παρουσιάστηκαν στο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ουάσινγκτον. 

Το χρυσό στάνταρτ

For each 15-minute exposure of the deep sky, astronomers plug a thousand optical fibers into a plate that fits at the focal plane of the Sloan Telescope. Each fiber feeds the light of an individual galaxy to BOSS’s advanced spectrograph. (Photo by Dan Long, Senior Operations Engineer, Apache Point Observatory)

«Είναι η ακριβέστερη μέτρηση του είδους της που έχει πραγματοποιηθεί ποτέ» υπερηφανεύεται ο Ντέιβιντ Σλέγκελ, επικεφαλής του προγράμματος Boss. «Πριν από 20 χρόνια, οι επιστήμονες τσακώνονταν για εκτιμήσεις που διέφεραν μεταξύ τους κατά 50%. Πριν από 5 χρόνια, μειώσαμε την αβεβαιότητα στο 5%, Πριν από ένα χρόνο, ήταν 2%. Η ακρίβεια του 1% θα είναι το χρυσό στάνταρτ για πολύ καιρό».

Η τάση των γαλαξιών να συγκεντρώνονται σε σφαίρες οφείλεται στις «βαρυονικές ακουστικές ταλαντώσεις», ή ρυτιδώσεις στην κατανομή της ύλης στο Σύμπαν. Οι ρυτιδώσεις αυτές δημιουργήθηκαν στα αρχικά στάδια της ζωής του Σύμπαντος, όταν τα φωτόνια, τα πρωτόνια και τα νετρόνια (σωματίδια που ανήκουν στην ομάδα των βαρυονίων) δημιούργησαν ισχυρά κύματα πίεσης που εξαπλώθηκαν σε όλο το Σύμπαν.

Η κατανομή των γαλαξιών ακολουθεί ακόμα και σήμερα αυτές τις ρυτιδώσεις, και η μέτρηση των αποστάσεων που χωρίζουν τις ρυτιδώσεις δίνει μια εικόνα για την εξέλιξη του Σύμπαντος και τη δομή του σε μεγάλη κλίμακα.

Το Σύμπαν είναι πράγματι «επίπεδο»

BOSS measures the three-dimensional clustering of galaxies at various redshifts, revealing their precise distance, the age of the universe at that redshift, and how fast the universe has expanded. The measurement uses a "standard ruler" based on the regular variations of the temperature of the cosmic microwave background (CMB), which reveal variations in the density of matter in the early universe that gave rise to the later clustering of galaxies and large-scale structure of the universe today. (Click on image for best resolution. Credit: Eric Huff, the SDSS-III team, and the South Pole Telescope team. Graphic by Zosia Rostomian)

Επιπλέον, όμως, η νέα μελέτη του BOSS επιβεβαιώνει ότι το Σύμπαν είναι πράγματι «επίπεδο», δηλαδή υπακούει στους νόμους της ευκλείδειας γεωμετρίας. Αυτό σημαίνει ότι, ακόμα και σε μεγάλες αποστάσεις, οι παράλληλες γραμμές δεν τέμνονται ποτέ και οι γωνίες ενός τριγώνου έχουν άθροισμα 180 μοίρες. Οι κανόνες αυτοί δεν θα ίσχυαν αν ο χώρος ήταν καμπυλωμένος, όπως για παράδειγμα στην επιφάνεια μιας σφαίρας.

Η επιπεδότητα του Σύμπαντος έχει με τη σειρά της σημασία για τον προσδιορισμό άλλων παραμέτρων, εξηγεί ο δρ Σλέγκελ.

«Ένας από τους λόγους που μας ενδιαφέρει το εάν το Σύμπαν είναι επίπεδο είναι ότι αυτό έχει σημασία για το εάν το Σύμπαν είναι άπειρο» αναφέρει ο ερευνητής.

«Αυτό σημαίνει πως είναι πιθανό το Σύμπαν να εκτείνεται επ΄άπειρο στον χώρο και θα συνεχίσει να υπάρχει για πάντα. Τα αποτελέσματά μας βρίσκονται σε συμφωνία με την ιδέα ενός άπειρου Σύμπαντος» καταλήγει.

Νέα στοιχεία για τη σκοτεινή ενέργεια

This animated flight through the universe was made by Miguel Aragon of Johns Hopkins University with Mark Subbarao of the Adler Planetarium and Alex Szalay of Johns Hopkins. There are close to 400,000 galaxies in the animation, with images of the actual galaxies in these positions (or in some cases their near cousins in type) derived from the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Data Release 7. Vast as this slice of the universe seems, its most distant reach is to redshift 0.1, corresponding to roughly 1.3 billion light years from Earth. The Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) spectroscopic data in Data Release 9 includes well over half a million galaxies at redshifts up to 0.8 – roughly 7 billion light years distant – and over a hundred thousand quasars to redshift 3.0 and beyond.

Η μελέτη, τέλος, προσφέρει νέα στοιχεία για τη σκοτεινή ενέργεια, μια μυστηριώδη δύναμη που δρα αντίθετα από τη βαρύτητα και αναγκάζει το Σύμπαν να διαστέλλεται με ολοένα αυξανόμενη ταχύτητα.

Συγκεκριμένα, τα τελευταία αποτελέσματα δείχνουν να επιβεβαιώνουν ότι η σκοτεινή δύναμη είναι μια κοσμολογική σταθερά, δηλαδή έχει ίδια ένταση παντού και πάντα.

Η έρευνα βασίστηκε σε μετρήσεις των αποστάσεων που χωρίζουν τη Γη από 1,2 εκατομμύρια γαλαξίες, σε βάθος 6 δισεκατομμυρίων ετών.

Το πρόγραμμα BOSS εντάσσεται στο ευρύτερο ερευνητικό πρόγραμμα χαρτογράφησης Sloan Digital Sky Survey και αξιοποιεί το τηλεσκόπιο του Ιδρύματος Sloan στο Νιου Μέξικο.

Οι «δραπέτες» του Γαλαξία, Surprising new class of 'hypervelocity stars' discovered escaping the galaxy

Τα άστρα υπερυψηλής ταχύτητας εγκαταλείπουν... τρέχοντας τους γαλαξίες. An artist’s conception of a hypervelocity star that has escaped the Milky Way. Image Credit: NASA

Διεθνής ομάδα ερευνητών εντόπισε μια ομάδα άστρων στον γαλαξία μας την ύπαρξη των οποίων αγνοούσαμε μέχρι σήμερα. Πρόκειται για μοναχικά άστρα που κινούνται με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα από εκείνη των συμβατικών. Αυτού του είδους τα άστρα ονομάζονται άστρα υπερυψηλής ταχύτητας τα οποία σπάνε τα βαρυτικά δεσμά του γαλαξία μας και μπορούν να τον… εγκαταλείψουν. Μέχρι σήμερα είχαν εντοπιστεί 18 τέτοια άστρα που όλα βρίσκονται στο κέντρο του Γαλαξία και ένας σύνθετος κοσμικός μηχανισμός κυριολεκτικά τα εκτοξεύει έξω από αυτόν. Τώρα εντοπίστηκαν 20 νέα άστρα υπερυψηλής ταχύτητας με χαρακτηριστικά εντελώς διαφορετικά από εκείνα που γνωρίζουμε.

Η «σφεντόνα»

Δύο γραφήματα της νέας ανακάλυψης όπου παρουσιάζεται η θέση και η κίνηση των άστρων που κινούνται με μεγάλη ταχύτητα στον Γαλαξία και πιθανώς να τον εγκαταλείψουν. Στα γραφήματα σημειώνεται επίσης η θέση του Ήλιου (Sun). Top and side views of the Milky Way galaxy show the location of four of the new class of hypervelocity stars. These are sun-like stars that are moving at speeds of more than a million miles per hour relative to the galaxy: fast enough to escape its gravitational grasp. The general directions from which the stars have come are shown by the colored bands. Credit: Graphic design by Julie Turner, Vanderbilt University. The top view of the galaxy comes from the National Aeronautics and Space Administration and the side view comes from the European Southern Observatory.

Τα άστρα υπερυψηλής ταχύτητας είναι γιγάντιοι υπέρθερμοι μπλε αστέρες που ανήκουν σε δυαδικά συστήματα τα οποία βρίσκονται κοντά στην κολοσσιαία μελανή οπή στο κέντρο του γαλαξία μας. Το ένα άστρο του συστήματος παγιδεύεται από τη βαρυτική έλξη μαύρης τρύπας δημιουργώντας μια κοσμική «σφεντόνα» που εκτοξεύει το άλλο άστρο προς την ακριβώς αντίθετη κατεύθυνση με τρομερή ταχύτητα επιτρέποντας του να βγει από τα γαλαξιακά σύνορα. Οι ειδικοί έχουν υπολογίσει ότι για να δημιουργηθεί μια κοσμική «σφεντόνα» είναι απαραίτητο να εμπλέκεται μια γιγάντια μελανή οπή ενώ η ταχύτητα που πρέπει να αναπτύξει το άστρο...βολίδα για να ξεφύγει από τη βαρυτική έλξη του γαλαξία του θα πρέπει να ξεπερνάει το 1,6 εκ.χλμ/ώρα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τη Λορίν Παλαντίνο του Πανεπιστημίου Βάντερμπιλτ, εντόπισαν 20 άστρα που έχουν μέγεθος παρόμοιο με αυτό του Ήλιου, είναι…μοναχικά (δεν συνοδεύονται από άλλο άστρο) και επιπλέον βρίσκονται μακριά από το κέντρο του γαλαξία μας. Οι ειδικοί προς το παρόν δεν μπορούν να δώσουν κάποια εξήγηση για το πώς αυτά τα άστρα αποκτούν την πολύ μεγάλη ταχύτητα που απαιτείται προκειμένου να καταφέρουν να δραπετεύσουν από τον Γαλαξία αλλά έχουν πλέον στρέψει επάνω τους το ενδιαφέρον τους και ίσως έχουμε σύντομα κάποιες απαντήσεις. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal».  

Το κοσμικό χέρι του Θεού, High-Energy X-ray View of 'Hand of God'

Το νεφέλωμα με την όψη.. χεριού. Can you see the shape of a hand in this new X-ray image? The hand might look like an X-ray from the doctor's office, but it is actually a cloud of material ejected from a star that exploded. NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array, or NuSTAR, has imaged the structure in high-energy X-rays for the first time, shown in blue. Lower-energy X-ray light previously detected by NASA's Chandra X-ray Observatory is shown in green and red. Image credit: NASA/JPL-Caltech/McGill

Μια εικόνα από ένα εντυπωσιακό όσο και ενδιαφέρον κοσμικό φαινόμενο κατέγραψε το διαστημικό τηλεσκόπιο NuSTAR. Το τηλεσκόπιο «στόχευσε» ένα νεφέλωμα που δημιουργήθηκε από την αυτοκαταστροφή ενός άστρου που βρισκόταν σε απόσταση 17 χιλιάδων ετών φωτός από εμάς στον αστερισμό του Διαβήτη. Το νεφέλωμα έχει λάβει ένα σχήμα που θυμίζει ανθρώπινο χέρι για αυτό και οι επιστήμονες που είδαν την εικόνα του έδωσαν τον χαρακτηρισμό «Το χέρι του Θεού».

Δείτε την εικόνα με διαφορετικό χρωματισμό που φαίνεται ακόμη πιο καθαρά το σχήμα και τα χαρακτηρισιτκά του. A small, dense object only twelve miles in diameter is responsible for this beautiful X-ray nebula that spans 150 light years. At the center of this image made by NASA's Chandra X-ray Observatory is a very young and powerful pulsar, known as PSR B1509-58, or B1509 for short. The pulsar is a rapidly spinning neutron star which is spewing energy out into the space around it to create complex and intriguing structures, including one that resembles a large cosmic hand. In this image, the lowest energy X-rays that Chandra detects are colored red, the medium range is green, and the most energetic ones are blue. Astronomers think that B1509 is about 1700 years old as measured in Earth's time-frame (referring to when events are observable at Earth) and is located about 17,000 light years away. Credit: NASA/CXC/SAO/P.Slane, et al.

Η περιοχή του νεφελώματος που εμφανίζεται πιο φωτεινή από τις υπόλοιπες φιλοξενεί ένα άστρο νετρονίου. Τα άστρα νετρονίου που είναι πιο γνωστά με τον όρο «πάλσαρ» είναι σώματα υψηλής πυκνότητας και σχηματίζονται από άστρα τα οποία έχουν ολοκληρώσει τον κύκλο της ζωής τους και καταρρέουν. Το συγκεκριμένο πάλσαρ προέκυψε φυσικά από την έκρηξη του άστρου και έχει λάβει την κωδική ονομασία PSR B1509-58.

Κωνσταντίνος Δασκαλάκης: από την πληροφορία στην πληροφορική, Konstantinos Daskalakis: Searching for Equilibrium

EECS professor Constantinos Daskalakis. In 2008, he won the Association for Computing Machinery’s dissertation prize by showing how techniques drawn from theoretical computer science could shed new light on one of the central concepts in game theory: equilibrium. Equilibrium is the idea that won Nash his Nobel, and the Nash equilibrium is the type of equilibrium most commonly studied. It describes a balance of strategies that no player of a game has a motive to change unilaterally. The most basic example of a Nash equilibrium involves the so-called penalty-kick game. In soccer, a penalty kick gives an offensive player a free shot on goal with only the goalie defending. The ball travels so quickly that the goalie has to guess which way to dive before it’s struck. In the game-theoretical version, if both players pick the same half of the goal, the goalie wins; if they pick different halves, the shooter wins.

Από την κρυπτογραφία έως τη θεωρία παιγνίων, και από τη θεωρία αριθμών στην υπολογιστική φυσική, η χθεσινή διάλεξη «Από την πληροφορία στην πληροφορική», του αναπληρωτή καθηγητή στο τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Επιστήμης Υπολογιστών του ΜΙΤ Κωνσταντίνου Δασκαλάκη, στo πλαίσιo των hub science events, περιλάμβανε λίγα μόνο θέματα από τα πολλά και ενδιαφέροντα που ερευνά μαζί με τους συνεργάτες του.

Ο κ. Δασκαλάκης, 32 ετών σήμερα, αποφοίτησε από τη Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΕΜΠ με το μεγαλύτερο βαθμό που έχει μέχρι σήμερα επιτύχει απόφοιτος της σχολής (9.98), πριν συνεχίσει με διδακτορικές σπουδές στο πανεπιστήμιο Μπέρκλεϋ στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ.

Above is a link to a new release highlighting Constantinos Daskalakis and his important work. Together with Paul Goldberg and Christos Papadimitriou, Constantinos received the Game Theory and Computer Science Prize for his paper “The Complexity of Computing a Nash Equilibrium.” The prize is awarded once every four years at the World Congress of the Game Theory Society. A shorter and simpler version of the paper is available here. 

Η διατριβή του τιμήθηκε με το βραβείο ACM (Association for Computing Machinery) ως η καλύτερη διδακτορική εργασία για το 2008, ενώ μοιράστηκε με τους Πολ Γκόλντμπεργκ και Χρήστο Δασκαλάκη (τον επιβλέποντά του) το βραβείο Θεωρίας Παιγνίων και Θεωρίας Υπολογιστών για την εργασία τους «Η πολυπλοκότητα στον Υπολογισμό Ισορροπιών Νας», η οποία διευθέτησε ένα γρίφο της θεωρίας παιγνίων που κρατούσε από το 1950.

One of the oldest surviving fragments of Euclid's Elements, found at Oxyrhynchus and dated to circa AD 100 (P. Oxy. 29). The diagram accompanies Book II, Proposition 5.

Ξεκινώντας τη διάλεξή του με τον κλάδο της θεωρητικής πληροφορικής και των μαθηματικών, εισήγαγε το κοινό μιας κατάμεστης συνεδριακής αίθουσας στις έννοιες της πληροφορίας και των αλγορίθμων χρησιμοποιώντας παραδείγματα από την καθημερινότητά μας. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον είχε η αναφορά στον Ευκλείδη, ο οποίος επινόησε τον 3ο αιώνα π.Χ. ένα αλγόριθμο για την εύρεση του μέγιστου κοινού διαιρέτη δύο αριθμών που σήμερα χρησιμοποιείται ευρέως από προγράμματα κρυπτογραφίας και είναι εκθετικά γρηγορότερος στην εφαρμογή του σε σχέση με άλλους. Κλειδί σύμφωνα με τον κ. Δασκαλάκη για έναν καλό αλγόριθμο είναι η σαφήνεια και η βαθιά κατανόηση του προβλήματος.

Η χρήση της υπολογιστικής θεωρίας έχει πλέον μεταδοθεί σε όλους τους επιστημονικούς κλάδους, με τον ομιλητή να σκιαγραφεί ένα παράδειγμα υπολογιστικής βιολογίας το οποίο ερεύνησε με συναδέλφους του. Στη συγκεκριμένη έρευνα αναλύθηκε το φαινόμενο της φυλογένεσης, της εξέλιξης δηλαδή του γονιδιώματος ενός είδους με το χρόνο. Το ενδιαφέρον στη συγκεκριμένη έρευνα ήταν ο συσχετισμός του φαινομένου αυτού με το φαινομενικά άσχετο φαινόμενο του φερρομαγνητισμού, της εξάρτησης δηλαδή του μαγνητισμού ενός αντικειμένου από τη θερμοκρασία του. Οι ερευνητές βρήκαν στην προκειμένη περίπτωση πως τα μαθηματικά που ορίζουν τις πιθανότητες μετάλλαξης του γονιδιώματος ενός είδους είναι τα ίδια με αυτά που εξαρτούν τη θερμοκρασία των φερρομαγνητικών υλικών με τη μαγνήτισή τους (Daskalakis, Mossel, Roch ’06).

H διάλεξη συνεχίστηκε με εφαρμογές κρυπτογραφίας, έναν τομέα όπου το Διαδίκτυο είχε την τιμητική του. Σύμφωνα με τον καθηγητή η μετάδοση πληροφοριών μέσω Διαδικτύου γίνεται εντέλει και μέσω κάποιου φυσικού μέσου (αέρας, καλώδια κτλ). Οποιοσδήποτε αποκτήσει πρόσβαση στο φυσικό αυτό μέσο έχει τη δυνατότητα να υποκλέψει πληροφορίες, και για αυτή τη δραστηριότητα υπάρχει στην αργκό της ειδικότητας ο ειδικός όρος «σνιφάρισμα». Με αυτό τον τρόπο οι προσωπικές μας πληροφορίες δεν είναι πάντα όσο ασφαλείς νομίζουμε, με τον ομιλητή να αναφέρεται σε τρόπους που μπορούν να μας προστατεύσουν (όπως το κρυπτογραφικό πρωτόκολλο RSA, του οποίου παρουσίασε μία εφαρμογή), ενώ επέμεινε στην ανάγκη εκπαίδευσης των χρηστών γύρω από θέματα του Διαδικτύου.

Ο κλάδος της θεωρίας παιγνίων είναι ίσως αυτός στον οποίο ο κ. Δασκαλάκης έχει τη μεγαλύτερη επιστημονική συνεισφορά και δε θα μπορούσε παρά να αποτελεί κύριο κομμάτι της ομιλίας. Στη συγκεκριμένη θεωρία σκοπός είναι η εξόρυξη πληροφοριών από τους παίκτες, έτσι ώστε να χρησιμοποιηθούν για να μεγιστοποιήσουν τα κέρδη τους, σε συνδυασμό πάντα και με τις αποφάσεις των υπόλοιπων παικτών. Ο ομιλητής έδωσε δύο πολύ ενδιαφέροντα παραδείγματα πρώιμης σκέψης γύρω από το αντικείμενο.

Bust titled 'Solon' (National Museum, Naples). This realistic representation of Solon bears little resemblance to the kind of sculpture that was produced in the archaic age.

Το πρώτο παράδειγμα αφορούσε το θεσμό της Αντίδοσης, που εισήγαγε ο νομοθέτης Σόλωνας στην αρχαία Αθήνα. Ο νόμος όριζε τότε πως οι άρχοντες της πόλης επέλεγαν κάθε χρόνο κάποιους από του πλούσιους της πόλης ως χορηγούς για κοινά έξοδα (θέατρο, κατασκευή πλοίων, αγώνες κτλ). Ένας επιλεγμένος Αθηναίος είχε τη δυνατότητα να μην πληρώσει, επικαλούμενος την Αντίδοση, η οποία του επέτρεπε να κατονομάσει έναν άλλο πολίτη που ήταν κατά τη γνώμη του πλουσιότερος. Ο δεύτερος πολίτης είχε τότε την δυνατότητα να πληρώσει (εάν πίστευε πως είναι όντως πλουσιότερος) αλλιώς ο πρώτος πολίτης μπορούσε να προτείνει την ανταλλαγή των περιουσιών μεταξύ των δύο πλουσίων. Σε περίπτωση που ο δεύτερος αρνιόταν την ανταλλαγή, τη διαφορά έλυνε το δικαστήριο, με τον πλουσιότερο τελικά να πληρώνει τη χορηγία.

Goethe, age 38, painted by Angelica Kauffman 1787.

Το δεύτερο ευφυές παράδειγμα αφορούσε το Γερμανό συγγραφέα Γκαίτε, ο οποίος θέλοντας να εξασφαλίσει την πληροφορία για το μέγεθος του ποσού που ήταν διατεθειμένος να πληρώσει ο εκδότης του για το έργο «Χέρμαν και Δωροθέα», έκανε την παρακάτω συμφωνία με αυτόν: Ο Γκαίτε θα παρέδιδε στο δικηγόρο του ένα σφραγισμένο φάκελο με το ποσό που ζητούσε για το έργο του. Στη συνέχεια ο εκδότης θα ανακοίνωνε την προσφορά του στον δικηγόρο. Εάν το ποσό της προσφοράς ήταν χαμηλότερο από το ποσό που αναγραφόταν στο φάκελο, ο Γκαίτε θα απέσυρε το ενδιαφέρον του για συνεργασία. Σε αντίθετη περίπτωση θα έκλεινε συμφωνία με τον εκδότη, λαμβάνοντας όμως το ποσό που είχε ζητήσει αρχικά στο φάκελο. Το κέρδος για το συγγραφέα θα ήταν η γνώση των προθέσεων του εκδότη του, που θα μπορούσε να εκμεταλλευθεί στο μέλλον.

Πάνω στις συγκεκριμένες αλλά και άλλες πρακτικές στηρίχτηκε ένας ολόκληρος κλάδος μαθηματικών που σήμερα ονομάζεται θεωρία παιγνίων και μελετά μεταξύ άλλων τις δημοπρασίες, οι οποίες όπως φανέρωσε ο ομιλητής διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στο Διαδίκτυο αλλά και την καθημερινή ζωή. Για παράδειγμα, κάθε φορά που επισκεπτόμαστε μία ιστοσελίδα, η διαφήμιση που βλέπουμε κάθε άλλο τυχαία δεν είναι αφού είναι προϊόν μιας δημοπρασίας που λαμβάνει χώρα στο παρασκήνιο, και σχετίζεται με τις πληροφορίες που έχει ο υπολογιστής μας για τις συνήθειες και τις προτιμήσεις μας (cookies).

Οι δημοπρασίες που αφορούν σε ένα μοναδικό αντικείμενο είναι σχετικά απλές, και αποδεικνύεται μαθηματικά πως μπορούν να είναι οι βέλτιστες, να παίρνει δηλαδή το αντικείμενο εκείνος που το θέλει περισσότερο, μεγιστοποιώντας και το κέρδος του δημοπράτη. Όσο αυξάνεται όμως η ποσότητα των αντικειμένων και η πολυπλοκότητα των παραμέτρων, αρχίζει να φαντάζει πρακτικά αδύνατος ο σχεδιασμός μιας βέλτιστης δημοπρασίας.

Σε έναν αξιοσημείωτο διαχωρισμό, ο κ. Δασκαλάκης μίλησε για τις διαφορές μεταξύ σύνθετων συστημάτων εφαρμοσμένης Μηχανικής (διαστημόπλοια, γέφυρες κτλ) και κοινωνικών συστημάτων όπως η πολιτική και η οικονομία. Τα πρώτα διέπονται από πολυπλοκότητα, κεντρικό σχεδιασμό, πολλά και συνεργαζόμενα μέρη και περιορισμένους πόρους. Στα δεύτερα οι περιορισμένοι πόροι και η πολυπλοκότητα παραμένουν, ωστόσο τα μέρη είναι πλέον ανταγωνιζόμενα και ο σχεδιασμός κατανεμημένος.

Με τον παραπάνω διαχωρισμό υπόψη, μίλησε για την ιδιαιτερότητα του Διαδικτύου που ξεκίνησε ως ένα σύστημα Μηχανικής, για να καταλήξει σε ένα μη κατανεμημένο σύστημα που μοιάζει με αυτά της οικονομίας. Η εύρεση ενός τρόπου περαιτέρω σχεδιασμού ενός τέτοιου συστήματος είναι πλέον από τα κεντρικά ερωτήματα στην έρευνα του ομιλητή.

Από την Οικονομία έχουμε διδαχτεί πως η συμπεριφορά μεγάλων συστημάτων ανταγωνιζόμενων μερών τις περισσότερες φορές δε μπορεί καν να προσεγγισθεί (Daskalakis et al. ’06, ‘11). Επομένως, τα Οικονομικά δεν έχουν τα κατάλληλα εργαλεία για την περιγραφή τέτοιων συστημάτων και είναι ανοικτό το ερώτημα της νέας θεωρίας που θα καλύψει αυτό το κενό.

Ο ερευνητής μαζί με την ερευνητική του ομάδα προσανατολίζονται πλέον σε μία αλλαγή της πληροφορικής, στην οποία οι υπολογισμοί θα εκτελούνται με δεδομένα που δεν έχουν καν στην διάθεσή τους! Στόχος τους είναι η εύρεση μιας αλγοριθμικής θεωρίας που θα επιτρέπει τέτοιου είδους υπολογισμούς, μία έρευνα που μπορεί να αποδώσει αναρίθμητους καρπούς, με τον ομιλητή να αναφέρει χαρακτηριστικά το παράδειγμα ενός δίκαιου και αμερόληπτου φορολογικού συστήματος.

Πιθανή ανακάλυψη ενός αστρικού αντικειμένου Thorne–Żytkow, Bizarre star could host a neutron star in its core

Τα αντικείμενα Θορμ-Ζίτλοφ υποτίθεται ότι σχηματίζονται όταν ένας κόκκινος γίγαντας καταπιεί ένα άστρο νετρονίων (δεξιά). Thorne-Zytkow objects could form when a red giant swallows a neutron star (right). John Foster/Science Photo Library

Ένα ασυνήθιστο αντικείμενο που ανακαλύφθηκε από τηλεσκόπιο στη Χιλή δεν αποκλείεται να είναι το πρώτο παράδειγμα μιας υποθετικής κατηγορίας άστρων, τα οποία έχουν καταπιεί άλλα άστρα. Η ανακάλυψη θα επιβεβαίωνε μια υπόθεση που διατυπώθηκε από δύο αστροφυσικούς το 1977.

Η νέα μελέτη, η οποία παρουσιάστηκε στο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ουάσινγκτον, προσφέρει «τις πιο πειστικές ενδείξεις» για την ύπαρξη των αλλόκοτων αντικειμένων «Thorne–Żytkow».

Η ύπαρξη αυτών των αντικειμένων είχε προταθεί τη δεκαετία του 1970 τον Kip Thorne και την Anna Żytkow. Οι δύο αστροφυσικοί είχαν υπολογίσει ότι τα άστρα αυτά σχηματίζονται όταν ένας κόκκινος γίγαντας καταπιεί ένα άστρο νετρονίων.

Οι κόκκινοι γίγαντες είναι άστρα που βρίσκονται στο επόμενο στάδιο απ’ αυτό που βρίσκεται ο ήλιος μας και διογκώνονται σε πολύ μεγαλύτερες διαστάσεις. Αφού η μεγαλύτερη ποσότητα του υδρογόνου στο εσωτερικό τους έχει μετατραπεί σε ήλιο, στη συνέχεια παράγεται άνθρακας και βαρύτερα στοιχεία.

NEUTRON STAR: Known as the dense remains of a supernova, scientists now believe they have found a neutron star within a red giant, or what is theoretically known as a Thorne-Zytkow object. Image: Casey Reed/Penn State University/Wikimedia Commons

Τα άστρα νετρονίων, αντίθετα, είναι τα κουφάρια μεγάλων άστρων, τα υπολείμματα της έκρηξης σουπερνόβα. Είναι εξαιρετικά θερμά και πυκνά – η πυκνότητά τους φτάνει την πυκνότητα των ατομικών πυρήνων.

«Βρήκαμε τις πιο πειστικές ενδείξεις για αυτό την ύπαρξη αυτού του μοντέλου» δηλώνει στο δικτυακό τόπο του Nature η Emily Levesque, η επικεφαλής της μελέτης.

Η ομάδα της Levesque χρησιμοποίησε τα τηλεσκόπια «Μαγγελάνος» στη Χιλή για να πραγματοποιήσει φασματικές αναλύσεις σε 22 ερυθρούς υπεργίγαντες στο Μικρό Νέφος του Μαγγελάνου, έναν νάνο γαλαξία δορυφόρο του δικού μας γαλαξία.

Το άστρο που εντόπισαν περιέχει υψηλά επίπεδα Λιθίου, Ρουβιδίου και Μολυβδαινίου, στοιχείων που σπανίζουν στα κανονικά άστρα και θα μπορούσαν να παράγονται από ασυνήθιστες πυρηνικές αντιδράσεις στα αντικείμενα Thorne–Żytkow.

Σύμφωνα με τον Kip Thorne που είχε προτείνει την ιδέα, το άστρο που εντοπίζει η τελευταία μελέτη είναι ο καλύτερος υποψήφιος που έχει δει μέχρι σήμερα.

Οι ερευνητές αρνήθηκαν πάντως να κατονομάσουν το άστρο, καθώς τα αποτελέσματα δεν έχουν υποβληθεί ακόμα για έλεγχο και δημοσίευση στον επιστημονικό τύπο.

Οι καταιγίδες των καφέ νάνων. Storms As Big As Jupiter’s ‘Great Red Spot’ Found On Brown Dwarfs

Φοβερές καταιγίδες μαίνονται σε καφέ νάνους. Image Caption: This artist's concept shows what the weather might look like on cool star-like bodies known as brown dwarfs. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Western Ontario/Stony Brook U

Μια πραγματικά πολύ ενδιαφέρουσα όσο και εντυπωσιακή ανακάλυψη έκαναν επιστήμονες στις ΗΠΑ με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Spitzer. Οι ερευνητές παρατήρησαν 44 καφέ νάνους, κοσμικά σώματα που οι ειδικοί ονομάζουν «αποτυχημένα άστρα». Όπως διαπίστωσαν στους καφέ νάνους εξελίσσονται ακραίες «καιρικές» συνθήκες. Πιο συγκεκριμένα οι ερευνητές με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια «είδαν» τρομερές θύελλες σε περίπου 20 καφέ νάνους.

An artist's impression of a brown dwarf with a huge, dark storm. ILLUSTRATION BY JON LOMBERG, UNIVERSITY OF TORONTO

Οι ερευνητές ανακοίνωσαν τα ευρήματα τους στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρίας που γίνεται αυτές τις μέρες στην Ουάσινγκτον. Εκτιμούν ότι στους καφέ νάνους υπάρχουν μαίνονται πολύ μεγάλης έντασης τυφώνες που συνοδεύονται από εκτυφλωτικές αστραπές ενώ επίσης βρέχει λιωμένο σίδερο και «χιονίζει» καυτή άμμο. Οι νέες εκτιμήσεις αποτελούν ένα ακόμα βήμα προόδου για τη νέα επιστήμη της «αστρο-μετεωρολογίας», η οποία ευελπιστεί μελλοντικά να κάνει προβλέψεις για τον καιρό σε εξωπλανήτες. Η ανάπτυξη της αστρο-μετεωρολογίας θεωρείται πολύ σημαντική στην προσπάθεια εντοπισμού ενός πλανήτη φιλόξενου για την παρουσία της ζωής.