Το τετραπλό είδωλο ενός σουπερνόβα. An explosive quartet

Θυμίζει εικόνα από καλειδοσκόπιο: τα τέσσερα είδωλα του σουπερνόβα εμφανίζονται στην περιφέρεια ενός γαλαξιακού σμήνους. This image shows the huge galaxy cluster MACS J1149+2223, whose light took over 5 billion years to reach us. The huge mass of the cluster and one of the galaxies within it is bending the light from a supernova behind them and creating four separate images of it. The light has been magnified and distorted due to gravitational lensing and as a result the images are arranged around the elliptical galaxy in a formation known as an Einstein cross. A close-up of the Einstein cross is shown in the inset. Credit: NASA, ESA, S. Rodney (John Hopkins University, USA) and the FrontierSN team; T. Treu (University of California Los Angeles, USA), P. Kelly (University of California Berkeley, USA) and the GLASS team; J. Lotz (STScI) and the Frontier Fields team; M. Postman (STScI) and the CLASH team; and Z. Levay (STScI)

Χάρη σε ένα γιγάντιο σμήνος γαλαξιών, του οποίου η βαρύτητα εκτρέπει τις ακτίνες φωτός και λειτουργεί έτσι σαν κοσμικός μεγεθυντικός φακός, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble κατέγραψε για πρώτη φορά πολλαπλές εικόνες της ίδιας αστρικής έκρηξης.

Ο σταυρός του Αϊνστάιν

This image shows four different images of the same supernova whose light has been distorted and magnified by the huge galaxy cluster MACS J1149+2223 in front of it. The huge mass of the cluster and one of the galaxies within it is bending the light from a supernova behind them and creating four separate images of the supernova. The light has been magnified and distorted due to gravitational lensing and as a result the images are arranged around the elliptical galaxy in a formation known as an Einstein cross. Credit: NASA, ESA, S. Rodney (John Hopkins University, USA) and the FrontierSN team; T. Treu (University of California Los Angeles, USA), P. Kelly (University of California Berkeley, USA) and the GLASS team; J. Lotz (STScI) and the Frontier Fields team; M. Postman (STScI) and the CLASH team; and Z. Levay (STScI)

Το εντυπωσιακό φαινόμενο του «βαρυτικού φακού» είχε προβλεφθεί από τον Αϊνστάιν στο πλαίσιο της Γενικής Σχετικότητας: η βαρύτητα παραμορφώνει το χώρο έτσι ώστε οι ακτίνες φωτός να ακολουθούν καμπύλη πορεία.

Η τετραπλή εικόνα του σουπερνόβα, το οποίο εξερράγη πριν από 9 δισεκατομμύρια χρόνια, είναι αποτέλεσμα μιας σπάνιας κοσμικής ευθυγράμμισης: ακριβώς ανάμεσα στον υπερκαινοφανή αστέρα και τον φακό του Hubble έτυχε να βρίσκεται ένα μεγάλο γαλαξιακό σμήνος, μια ομάδα χιλιάδων γαλαξιών. Το ισχυρό βαρυτικό πεδίο του σμήνους λειτούργησε ως φακός και ανάγκασε το φως του σουπερνόβα να ακολουθήσει τέσσερις διαφορετικές διαδρομές μέχρι να φτάσει στο τηλεσκόπιο.

Οι τέσσερις εικόνες εμφανίζονται στην περιφέρεια του γαλαξιακού σμήνους σε μια διάταξη που ονομάζεται «σταυρός του Αϊνστάιν».  Το σημαντικό είναι ότι τα τέσσερα είδωλα δεν εμφανίστηκαν ταυτόχρονα αλλά με διαφορά μερικών ημερών ή εβδομάδων το ένα από το άλλο, καθώς οι διαφορετικές διαδρομές που ακολούθησε το φως έχουν διαφορετικό μήκος, και τα φωτόνια χρειάστηκαν διαφορετικούς χρόνους για να τις διανύσουν.

Η μέτρηση

Το φαινόμενο καταγράφηκε με την τεχνική του βαρυτικού φακού. This illustration shows how four different images of the same supernova were created when its light was distorted and magnified by the huge galaxy cluster MACS J1149+2223 in front of it. The light has been magnified and distorted due to gravitational lensing and as a result the images are arranged around the elliptical galaxy in a formation known as an Einstein cross. The massive galaxy cluster focuses the supernova light along at least three separate paths, and then when one of those light paths happens to be precisely aligned with a single elliptical galaxy within the cluster, a secondary lensing effect occurs. The dark matter associated with the elliptical galaxy bends and refocuses the light into four more paths, generating the rare Einstein cross pattern that the team observed. Credit: NASA & ESA

Παρουσιάζοντας τις εντυπωσιακές εικόνες στην επιθεώρηση «Science», οι ερευνητές επισημαίνουν ότι η μέτρηση της χρονικής διαφοράς στην εμφάνιση των επιμέρους εικόνων από βαρυτικούς φακούς θα επέτρεπε την ακριβή μέτρηση της μάζας του σώματος που λειτούργησε ως φακός. 

Ακόμα, η χρονική διαφορά θα μπορούσε να επιτρέψει στους αστρονόμους να μετρούν με ακρίβεια την απόσταση μέχρι το αντικείμενο που μεγεθύνεται, προκειμένου να υπολογίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια το ρυθμό διαστολής του Σύμπαντος. Το σουπερνόβα της μελέτης ονομάζεται Refsdael προς τιμήν του νορβηγού αστρονόμου Σγιουρ Ρέφστνταελ, ο οποίος πρότεινε την ιδέα της μέτρησης αποστάσεων με τη βοήθεια βαρυτικών φακών το 1964.

Το μυστήριο της χαμένης λάμψης του Σύμπαντος. Why isn’t the universe as bright as it should be?

O γαλαξίας NGC 1275 στον αστερισμό του Περσέα. Τα κόκκινα νήματα είναι αέριο που συγκρατείται μετέωρο από το γαλαξιακό μαγνητικό πεδίο. This Hubble Space Telescope image of galaxy NGC 1275 reveals the fine, thread-like filamentary structures in the gas surrounding the galaxy. The red filaments are composed of cool gas being suspended by a magnetic field, and are surrounded by the 100-million-degree Fahrenheit gas in the center of the Perseus galaxy cluster. The filaments are dramatic markers of the feedback process through which energy is transferred from the central massive black hole to the surrounding gas. Credit: Courtesy of NASA (edited by Jose-Luis Olivares/MIT)

Πολλοί γαλαξίες παραμένουν γόνιμοι. Ο δικός μας Γαλαξίας, για παράδειγμα, γεννά τουλάχιστον ένα νέο άστρο το χρόνο. Άλλοι γαλαξίες όμως έχουν μείνει στείροι, και τα άστρα τους είναι δεκάδες φορές λιγότερα από ό,τι θα έπρεπε.

Νέα αμερικανική μελέτη δείχνει τώρα να απαντά στο μυστήριο της απούσας λάμψης του Σύμπαντος: σε πολλούς γαλαξίες, τα σύννεφα αέριου υδρογόνου είναι υπερβολικά καυτά για να συμπυκνωθούν και να σχηματίσουν άστρα.

Η μελέτη

Σύμφωνα με νέα μελέτη αυτό το κοσμικό μυστήριο οφείλεται σε αστρική υπογεννητικότητα. A handful of new stars are born each year in the Milky Way, while many more blink on across the universe. But astronomers have observed that galaxies should be churning out millions more stars, based on the amount of interstellar gas available. This study explains why galaxies don't churn out as many stars as they should. This composite of the Phoenix Cluster is broken down into colors representing the various wavelengths at which the image was taken: microwave (orange), optical (red, green, blue) and ultraviolet (blue). Credit: UV — NASA/JPL-Caltech/M.McDonald; Optical — AURA/NOAO/CTIO/MIT/M.McDonald; Microwave — NSF/SPT

Αστρονόμοι του ΜΙΤ και του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν εξέτασαν τις εκπομπές ακτίνων Χ από 200 γαλαξιακά σμήνη: ομάδες αποτελούμενες από 50 έως 1.000 γαλαξίες, οι οποίοι περιβάλλονται από αχανείς ατμόσφαιρες αερίου. Οι ποσότητες αερίου είναι τόσο μεγάλες ώστε θα περίμενε  κανείς ότι όλοι αυτοί οι γαλαξίες θα παρήγαγαν διαρκώς εκατομμύρια νέα άστρα. Περιέργως, όμως, τα γεννητούρια είναι σπάνια.

Και αυτό μπορεί να οφείλεται σε δύο λόγους, δείχνει νέα μελέτη.  Σε πολλές περιπτώσεις, διαπίστωσαν οι ερευνητές, μεγάλες ποσότητες θερμότητας μεταφέρονται από τα κέντρα των γαλαξιών προς το αέριο που τους περιβάλλει, πιθανώς λόγω προηγούμενης σύγκρουσης του γαλαξία με άλλους γαλαξίες.

Σε αυτές τις περιπτώσεις το αέριο έχει θερμοκρασία δεκάδων εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου, και δεν μπορεί να συμπυκνωθεί, να καταρρεύσει υπό το ίδιο του το βάρος και να σχηματίσει άστρα.  Ακόμα κι αν το νέφος κρυώσει τοπικά, η θερμότητα του περιβάλλοντος καταδικάζει κάθε απόπειρα. Είναι «σαν να πετάει κανείς ένα παγάκι μέσα σε νερό που βράζει» σχολιάζει ο Μάικλ ΜακΝτόναλντ του MIT, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Οι μαύρες τρύπες

Υπάρχει όμως και μια δεύτερη κατηγορία γαλαξιακών σμηνών, των οποίων το αέριο έχει πολύ μικρότερη θερμοκρασία, της τάξης των μερικών εκατομμυρίων βαθμών. Ακόμα κι έτσι, όμως, τα νέα άστρα φαίνονται λίγα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι ένοχοι πρέπει να είναι οι μαύρες τρύπες που κρύβονται στα κέντρα των γαλαξιών. Το υλικό που πέφτει στην παγίδα περιδινίζεται βίαια πριν χαθεί για πάντα στη μαύρη τρύπα. Ένα μέρος του όμως επιζεί και εκτινάσσεται στο Διάστημα με αστρονομικές ταχύτητες, θερμαίνοντας απότομα τυχόν μάζες ψυχρού αερίου.

«Ορισμένα άστρα θα προλάβουν να σχηματιστούν. Πριν προλάβει όμως η διαδικασία να πάρει μπροστά, η μαύρη τρύπα θα ξαναζεστάνει τα πάντα. Λειτουργεί σαν θερμοστάτης του σμήνους» εξηγεί ο ΜακΝτόναλντ. Σε συνδυασμό, καταλήγουν οι ερευνητές, η απευθείας διάχυση της θερμότητας στα γαλαξιακά σμήνη, και η θέρμανση του αερίου λόγω των μελανών οπών, προσφέρουν μια ικανοποιητική εξήγηση για το γεγονός ότι τα άστρα του Σύμπαντος είναι περίπου δέκα φορές λιγότερα από το αναμενόμενο. Το μυστήριο της χαμένης λάμψης του Σύμπαντος, επομένως, μπορεί και να έχει λυθεί.

Ο Αρκτικός Ωκεανός του Άρη. Nasa Research Suggests Mars Once Had More Water than Earth’s Arctic Ocean

Ο Άρης πιθανώς διέθετε στο παρελθόν έναν μεγάλο ωκεανό που κάλυπτε ολόκληρο το βόρειο ημισφαίριό του. NASA scientists have determined that a primitive ocean on Mars held more water than Earth's Arctic Ocean and that the Red Planet has lost 87 percent of that water to space. Image Credit: NASA's Goddard Space Flight Center

Σειρά ευρημάτων τα τελευταία χρόνια έχουν αποδείξει την παρουσία νερού σε υγρή μορφή στην επιφάνεια του Άρη. Έχει διαπιστωθεί η ύπαρξη λιμνών και ποταμών στο πιο κοντινό αλλά και στο μακρινό παρελθόν του Κόκκινου Πλανήτη. Κάποιες μελέτες μάλιστα έχουν υποδείξει την ύπαρξη ενός ωκεανού που βρισκόταν στο βόρειο ημισφαίριο του Άρη. Μια νέα μελέτη στηρίζει την ύπαρξη αυτού του ωκεανού παρουσιάζοντας μάλιστα εντυπωσιακά στοιχεία για αυτόν.

Τεράστιος

This still from a NASA video offers a glimpse of what ancient Mars may have looked like from space when a substantial ocean of water covered a fifth of the planet. Credit: NASA/Villanueva/Mumma/Gallagher/Feimer et al.

Τη νέα μελέτη πραγματοποίησαν επιστήμονες της NASA οι οποίοι υποστηρίζουν ότι διαθέτουν πειστικές ενδείξεις πως κάποτε ένας τεράστιος ωκεανός σκέπαζε περίπου το ένα πέμπτο του Άρη. Όπως αναφέρουν, αυτός ο ωκεανός υπήρχε πριν από μερικά δισ. έτη, είχε τόσο όγκο νερού όσο ο Αρκτικός ωκεανός στη Γη, ενώ κάλυπτε μια έκταση στον Άρη μεγαλύτερη από που καλύπτει ο Ατλαντικός στη Γη.

This artist’s impression shows how Mars may have looked about 4 billion years ago. Image credit: M. Kornmesser / ESO.

Το γεγονός αυτό αυξάνει και την πιθανότητα να υπήρχε κάποτε ζωή στον γειτονικό πλανήτη. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Τζερόνιμο Βιλανουέβα του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Goddard εκτιμούν ότι η μεγαλύτερη ποσότητα (γύρω στο 87%) από αυτό το αρειανό νερό χάθηκε στο Διάστημα, ενώ το υπόλοιπο 13% βρίσκεται σήμερα με μορφή πάγου στους αρειανούς πόλους.

H ανάλυση

This NASA artist's illustration shows a view of how Mars looks today (left) and how the same region may have looked in ancient times, when an ocean covered 20 percent of the Martian surface. Credit: NASA/Villanueva/Mumma/Gallagher/Feimer et al.

Οι νέες εκτιμήσεις, βασίζονται στην εξαετή ανάλυση της χημικής «υπογραφής» του νερού στην αραιή ατμόσφαιρα του γειτονικού πλανήτη, με τη βοήθεια των ισχυρότερων τηλεσκοπίων της Γης, όπως το Keck στη Χαβάη και το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου στη Χιλή.

The young Mars would have had enough water to cover its entire surface in a liquid layer about 140 m deep, but it is more likely that the liquid would have pooled to form an ocean occupying almost half of Mars’s northern hemisphere, and in some regions reaching depths greater than 1.6 km. Image credit: M. Kornmesser / ESO / N. Risinger, skysurvey.org.

Εκτιμάται ότι στα «νιάτα» του ο Άρης είχε αρκετό νερό για να καλύψει όλη την επιφάνειά του με ένα στρώμα βάθους 137 μέτρων. Πρόκειται για τη μεγαλύτερη εκτίμηση ποσότητας νερού στον Άρη, που έχει γίνει μέχρι σήμερα. Το πιθανότερο είναι πως αυτός ο υδάτινος όγκος (τουλάχιστον 20 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα) σχημάτιζε έναν τεράστιο ωκεανό, ο οποίος καταλάμβανε σχεδόν το ήμισυ του βορείου ημισφαιρίου του πλανήτη, φθάνοντας σε μερικά σημεία να έχει βάθος έως 1,6 χιλιομέτρων.

Η ζεστή και υγρή περίοδος εκτιμάται ότι έλαβε πρόωρο τέλος πριν από περίπου 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια (ο πλανήτης δημιουργήθηκε πριν από 4,5 δισ. χρόνια). Παραμένει ασαφές πόσο νερό μπορεί να έχει απομείνει σήμερα κάτω από την επιφάνεια του Άρη. Ερωτηματικό αποτελεί επίσης αν, όσο υπήρχε νερό στον πλανήτη, αναπτύχθηκαν κάποιες μορφές ζωής σε αυτόν έστω και σε μικροβιακή μορφή. Η νέα μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

Άλλοι πάντως επιστήμονες, εμφανίστηκαν πιο επιφυλακτικοί και ανέφεραν πως, προς το παρόν, μπορεί κανείς να μιλήσει μόνο για υπόθεση και όχι για βεβαιότητα, όσον αφορά την ύπαρξη ενός τόσο μεγάλου ωκεανού.

Άστρο… Γιουσέιν Μπολτ εγκαταλείπει τον Γαλαξία. Thermonuclear Supernova Ejects Galaxy’s Fastest Star

Καλλιτεχνική απεικόνιση του άστρου US 708 που εγκαταλείπει τον γαλαξίας μας με μεγάλη ταχύτητα. An artist impression of the mass-transfer phase followed by a double-detonation supernova that leads to the ejection of US 708. While this illustration shows the supernova (bottom center) and the ejected star (left) at the same time, in reality the supernova would have been faded away long before the star reached that position. Credit: ESA/HUBBLE, NASA, S. Geier

Τα τελευταία χρόνια έχουν εντοπιστεί ορισμένα άστρα που διάφορα κοσμικά φαινόμενα τα… ξεριζώνουν από τη θέση στην οποία βρίσκονται και τα υποχρεώνουν να εγκαταλείψουν με ταχύτητα τον γαλαξία μας. Ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε ένα ακόμη τέτοιο άστρο το οποίο, όπως φαίνεται, είναι και το πιο γρήγορο αυτής της κατηγορίας των άστρων.

Η έκρηξη

An astrophysicist-artist's conception of a hypervelocity star speeding away from the visible part of a spiral galaxy like our Milky Way. Hypervelocity star 708 is now the fastest-recorded star on its way out of the galaxy, and its origin story is highly unique. Credit: Ben Bromley, University of Utah

Ερευνητές, με επικεφαλής τον Στέφαν Γκάιερ του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) χρησιμοποίησαν τόσο τα τηλεσκόπια του ESO όσο και τα τηλεσκόπια στο Αστεροσκοπείο Keck στη Χαβάη για να παρατηρήσουν το μικρό άστρο US 708. Το άστρο που έχει μάζα 50% μικρότερη από εκείνη του Ηλιου εντοπίστηκε το 2005 αλλά μέχρι τώρα δεν είχε μελετηθεί επαρκώς.

Οι νέες παρατηρήσεις οδήγησαν τους ερευνητές στο συμπέρασμα ότι το άστρο δέχτηκε το ωστικό κύμα μιας έκρηξης υπερκαινοφούς αστέρα η οποία μετέβαλε την ταχύτητα και την τροχιά του.

Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, το άστρο «τρέχει» πλέον με ταχύτητα 1.200 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο κινούμενο έξω από τον γαλαξία μας. Με αυτή την ταχύτητα, θα μπορούσε να διασχίσει την απόσταση Γης - Σελήνης σε μόλις πέντε λεπτά. Συγκριτικά, το άστρο του ηλιακού μας συστήματος, ο Ήλιος, κινείται με ταχύτητα μόνο 78 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Το άστρο αναμένεται να ξεφύγει από τα βαρυτικά δεσμά του γαλαξία μας και να «δραπετεύσει» στο διαγαλαξιακό χώρο σε περίπου 25 εκατομμύρια χρόνια.

Οι μαύρες τρύπες

Image of a hypervelocity star found in data from the Sloan Digital Sky Survey. Image via Vanderbilt University.

Όλα τα γρήγορα άστρα που είχαν ανακαλυφθεί μέχρι τώρα, είχαν επιταχυνθεί, επειδή πλησίασαν πολύ τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας. Αλλά το άστρο US 708 είναι το πρώτο που έχει διαφορετική ιστορία, καθώς απέκτησε την μεγάλη ταχύτητά του εξαιτίας μιας θερμοπυρηνικής έκρηξης σούπερ νόβα, που συνέβη στο γειτονικό άστρο του, με το οποίο έως τότε σχημάτιζε «δίδυμο». Η έκρηξη λειτούργησε σαν σφεντόνα για να εκσφενδονίσει μακριά το US 708.

«Πιθανότατα πρόκειται για μια από τις πιο δραματικές ιστορίες ζωής για άστρο. Πρέπει να πέρασε πολλά», αναφέρει χαρακτηριστικά ο Γκάιερ. Το άστρο ήταν κάποτε ένας ερυθρός γίγαντας, που απέβαλε το υδρογόνο του και σήμερα είναι πια μια μικρή πυκνή σφαίρα από ήλιο, που όχι μόνο κινείται αστραπιαία, αλλά επίσης περιστρέφεται πολύ γρήγορα, με ταχύτητα πάνω από 100 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

Θρυλικό πείραμα του Γαλιλαίου θα επαναληφθεί σε τροχιά. Feature: Drop-testing general relativity, Galileo’s way

Luigi Catani, In the presence of the Grand Duke, Galileo Galilei performs the experiment of falling bodies from the Tower of Pisa. 1816, Fresco, Florence. Ο Γαλιλαίος πιθανότατα δεν έριξε ποτέ μπάλες από την κορυφή του Πύργου της Πίζας. About 425 years ago, legend has it, Galileo Galilei climbed the Leaning Tower of Pisa. Before a throng of scholars and students, the savant dropped pairs of balls of different weights and materials—say, wood and lead—to show that regardless of their weight or composition, all objects accelerate at the same rate under gravity’s pull. About a year from now, a satellite will blast into orbit to perform the legendary test more precisely than Galileo could have imagined.

To σωτήριο έτος 1589, λέει ο θρύλος, ο Γαλιλαίος Γαλιλέι ανέβηκε στον Κεκλιμένο Πύργο της Πίζας και άρχισε να πετά μπάλες από διάφορα υλικά, προκειμένου να δείξει ότι όλες πέφτουν ταυτόχρονα στο έδαφος ανεξάρτητα από το βάρος τους.

Αν και το πείραμα πιθανότατα δεν πραγματοποιήθηκε ποτέ, η Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν δικαίωσε την πρόβλεψη του Γαλιλαίου τον περασμένο αιώνα.

Διάψευση από έναν δορυφόρο;

The MicroSCOPE satellite is scheduled for launch in April 2016. © CNES/DAVID DUCROSS, 2012

Όμως ο Αϊνστάιν και ο Γαλιλαίος θα μπορούσαν να διαψευστούν από έναν δορυφόρο που προγραμματίζεται να εκτοξευτεί του χρόνου.

Ο γαλλικός δορυφόρος MicroSCOPE δεν θα ρίξει σφαίρες από το Διάστημα στη Γη για να διαπιστωθεί αν θα φτάσουν ταυτόχρονα στο έδαφος. Θα περιέχει όμως δύο κυλίνδρους ίσης μάζας αλλά από διαφορετικά υλικά, και θα ελέγξει εάν ένας από τους δύο δέχεται μεγαλύτερη έλξη από το βαρυτικό πεδίο της Γης.

Μια τέτοια διαφορά, εξηγεί ο δικτυακός τόπος του περιοδικού Science, θα διέψευδε μια βασική παραδοχή της Γενικής Σχετικότητας που ονομάζεται «αρχή της ισοδυναμίας» και παντρεύει δύο ελαφρώς διαφορετικές έννοιες της μάζας.

Οι δύο κύλινδροι-«κλειδιά»

To tell whether inertial and gravitational mass are the same, scientists can check whether objects made of different materials fall at different rates, orbit at different distances above Earth, or cause a twist in a torsional oscillator. The twist would come about if the net force produced by gravity’s pull toward the center of Earth and the centrifugal force produced by Earth’s rotation pointed in a different direction for each weight. G. GRULLÓN/SCIENCE

Ο δορυφόρος MicroSCOPE υπόσχεται τώρα να επιβεβαιώσει ή να διαψεύσει τον Αϊνστάιν με ακρίβεια ενός μέρους στο τετράκις εκατομμύριο. Μέσα στο σκάφος θα αιωρούνται δύο κύλινδροι διαφορετικού μεγέθους αλλά ίδιας μάζας, ο ένας από τιτάνιο και ο άλλος από ένα κράμα πλατίνας-ροδίου.

Αν η αρχή της ισοδυναμίας ευσταθεί, τα δύο σώματα θα κινούνται ακριβώς στην ίδια τροχιά και θα παραμένουν ευθυγραμμισμένα. Αν όχι, ένας από τους δύο κυλίνδρους θα κινηθεί ανεπαίσθητα πιο κοντά στη Γη σε σχέση με τον δεύτερο.

Mark Kasevich of Stanford University plans to recreate Galileo’s famous tower experiment with atoms. © DEANNE FITZMAURICE

Το τροχιακό πείραμα, κόστους 200 εκατομμυρίων δολαρίων, χρηματοδοτήθηκε κυρίως από το Γαλλικό Εθνικό Κέντρο Διαστημικών Ερευνών. Το ποσό θεωρείται μάλλον μικρό για μια τέτοια φιλόδοξη αποστολή, η οποία θα επιχειρήσει να διαψεύσει τη Γενική Σχετικότητα.

Αν το καταφέρει, ένα νέο παράθυρο θα ανοίξει για την πολυπόθητη συμφιλίωση του Αϊνστάιν με το μικρόκοσμο της κβαντομηχανικής. Και η εικόνα μας για τη βαρύτητα και το Σύμπαν θα αλλάξει.

Το πείραμα του Γαλιλαίου που μάλλον δεν συνέβη ποτέ

Για την ιστορία, το πείραμα πτώσης του Γαλιλαίου πιθανότατα δεν συνέβη ποτέ. Η πρώτη αναφορά στη θρυλική επίδειξη ήρθε μετά τον θάνατο του Γαλιλαίου από τον βοηθό του Βιντσένζο Βιβιάνι, σύμφωνα με τον οποίο ο δάσκαλός του ήθελε να διαψεύσει την άποψη του Αριστοτέλη ότι τα βαριά αντικείμενα πέφτουν ταχύτερα από τα ελαφρά.

Ο Γαλιλαίος είχε περιγράψει παρόμοια πειράματα το 1683. Πιθανότατα, όμως, οι μόνες δοκιμές που πραγματοποίησε για το θέμα είχαν να κάνουν με σφαίρες που κατρακυλούσαν σε ράμπες.

Jens Gundlach (left), Eric Adelberger (with torsion balance), and Blayne Heckel of the field-leading Eöt-Wash group. © NATALIE FOBES

Το πείραμα του MicroSCOPE θα είναι εκατομμύρια φορές πιο ακριβές.

Η Στήλη των Όφεων: ένα απαξιωμένο μνημείο της Θεσσαλονίκης. Yılan Mermer: The Marble of the Snake

Η Στήλη των Όφεων (Υilan Mermer). Δελτάριο Συλλογής Α. Παπαϊωάννου. Από: H Δύση της Ανατολής, ΜΙΕΤ, Αθήνα 2012, εικ. 198. Stele of the Snakes (Yılan Mermer). Postcard of the A. Papaioannou Collection. (From: Η Δύσης της Ανατολής, ΜΙΕΤ, Athens 2012, fig. 198).

«Μην πλησιάζετε σ' αυτά τα μάρμαρα γιατί... θα βγουν τα φίδια και θα σας φάνε» ήταν η επιβλητική αποτροπή των γονιών στα παιδιά που παίζανε στην αλάνα της οδού Αγίου Δημητρίου στις πρώτες μεταοθωμανικές δεκαετίες της Θεσσαλονίκης.

Ήταν η Στήλη των Όφεων, το «Γιλάν Μερμέρ» για τους εναπομείναντες τουρκόφωνους της πόλης, «τα μάρμαρα του όφεως του κατηραμένου» για τους νεοχριστιανούς, ένα λαμπρό άλλοτε μνημείο, ένα σημαντικό τεκμήριο της ιστορίας της αρχαίας Θεσσαλονίκης που στέκεται σήμερα αγνοημένο στην οδό Αγ. Δημητρίου έξω από τον κεντρικό υποσταθμό της ΔΕΗ.

Βάθρο κίονα στην οδό Αγ. Δημητρίου που στήριζε άλλοτε αυτοκρατορικό ανδριάντα. Στην Τουρκοκρατία ονομαζόταν Υilan Mermer (Στήλη των Όφεων). Φωτ. Θ. Στεφανίδου-Τιβερίου. The marble pedestal 3.5m in height had once an outstanding position on Ag. Dimitriou street. Before 1917, when a fire broke out, it was part of a square known as Square of the Snakes, due to the ancient monument, which during the Ottoman Rule was named Marble of the Snake (Yilan Mermer). According to popular belief, a daemon in the form of a snake would inhabit the monument. A series of photos, mostly of the early 20th century, feature it majestically rising on a high stepped platform. Capital base on Ag. Dimitriou upon which an imperial statue once stood. During the Ottoman Rule it was known as Yılan Mermer (Stele of the Snakes). Photo: T. Stefanidou-Tiveriou.

«Ένα λαμπρό άλλοτε μνημείο, ένα σημαντικό τεκμήριο της ιστορίας της αρχαίας Θεσσαλονίκης, στέκεται σήμερα αγνοημένο στην οδό Αγ. Δημητρίου έξω από τον κεντρικό υποσταθμό της ΔΕΗ. Εμφανώς παραμερισμένο και κακοποιημένο, περνά σχεδόν απαρατήρητο από τους περαστικούς· αλλά και οι ειδικοί αρχαιολόγοι έχουν αποστρέψει την προσοχή τους από αυτό εδώ και σαράντα χρόνια. [Εντελώς πρόσφατα, όπως πληροφορούμαι, η Αρχαιολογική Υπηρεσία άρχισε εργασίες καθαρισμού]». Με αυτά τα λόγια η καθηγήτρια του Τμήματος Ιστορίας και Αρχαιολογίας του ΑΠΘ Θεοδοσία Στεφανίδου-Τιβερίου μας εισάγει στο θέμα της ανακοίνωσής της που θα γίνει στο πλαίσιο του Αρχαιολογικού Συνεδρίου για τις ανασκαφές του 2014 στη Μακεδονία και τη Θράκη.

Η ανακοίνωση, με τίτλο «Yılan Mermer (Στήλη των Όφεων): ένα απαξιωμένο μνημείο της Θεσσαλονίκης», θα πραγματοποιηθεί την Παρασκευή 6 Μαρτίου 2015 και ώρα 12.00, στην Αίθουσα Τελετών του παλαιού κτιρίου Φιλοσοφικής Σχολής του ΑΠΘ.

Ποιο είναι όμως αυτό το μνημείο; Όπως αναφέρει σχετικά η κα Στεφανίδου-Τιβερίου: «Πρόκειται για το ύψους 3,50 μ. μαρμάρινο βάθρο που υψωνόταν άλλοτε σε θέση περίοπτη πάνω στην πορεία της Αγ. Δημητρίου. Πριν από την πυρκαγιά του 1917 ήταν ενταγμένο σε μια πλατεία γνωστή ως Πλατεία Όφεων, εξαιτίας του αρχαίου αυτού μνημείου, το οποίο στα χρόνια της Τουρκοκρατίας έφερε την ονομασία Μάρμαρο του Φιδιού (Yılan Mermer). Σύμφωνα με κάποια λαϊκή δοξασία, ένας δαίμων με τη μορφή φιδιού θα κατοικούσε στο μνημείο. Μια σειρά από φωτογραφικές λήψεις κυρίως των αρχών του 20ού αιώνα το δείχνουν να υψώνεται μεγαλοπρεπές πάνω σε υψηλό βαθμιδωτό κρηπίδωμα.

»Το 1975, με αφορμή τη διαπλάτυνση της οδού Αγ. Δημητρίου διενεργήθηκε από την Αρχαιολογική Υπηρεσία ανασκαφική έρευνα που αποκάλυψε ολόκληρο το βαθμιδωτό κρηπίδωμα, μαζί με το οποίο το βάθρο έφτανε σχεδόν τα 6 μ. Μετά τη λεπτομερή σχεδιαστική του αποτύπωση το βάθρο μετακινήθηκε κατά 5 μ. προς βορράν, προκειμένου να απελευθερωθεί το οδόστρωμα της οδού. Έκτοτε στέκει επάνω στο νέο πεζοδρόμιο, μπροστά στον τοίχο του υποσταθμού της ΔΕΗ και έχοντας στερηθεί τη βαθμιδωτή κρηπίδα και την περίοπτη θέση του.

Ο ανδριάντας του Ιουστινιανού στην Κωνσταντινούπολη ιδρυμένος πάνω σε κίονα (ύψ. 50 μ.). Αναπαράσταση C. Gurlitt. Statue of Justinian on a column in Constantinople (50m height). Drawing by C. Gurlitt.

»Επάνω στο ψηλόλιγνο κυματιοφόρο βάθρο εδράζεται η βάση ενός κίονα, ο οποίος θα στήριζε ανδριάντα. Το σύνολο της κατασκευής μαζί με το άγαλμα θα έφτανε τα 15-16 μ. περίπου. Επρόκειτο δηλαδή για μνημείο μιας κατηγορίας, πολυάριθμα παραδείγματα της οποίας μας είναι γνωστά από την Κωνσταντινούπολη. Πρόκειται για ανδριάντες αυτοκρατόρων που ήταν ιδρυμένοι επάνω σε κίονες ύψους 20 έως και 50 μ. Δέσποζαν σε πλατείες ή οδικούς άξονες και  σημάδευαν οπτικά τις συνοικίες της πόλης, ενώ ταυτόχρονα αποτελούσαν σύμβολα της εξουσίας του κάθε νέου ηγεμόνα.

»Πρώτος ο Μεγάλος Κωνσταντίνος ύψωσε έναν τέτοιο κίονα στο Forum του ίδιου, υιοθετώντας τον τύπο από την παλιά μητρόπολη της αυτοκρατορίας, τη Ρώμη, και σηματοδοτώντας την ίδρυση της νέας πρωτεύουσας (330 π.Χ.). Τον μιμήθηκαν οι μεταγενέστεροι αυτοκράτορες έως τον Φωκά (αρχές 7ου αι.). Ο τύπος θα έχει απήχηση και σε άλλες μεγάλες πόλεις της ανατολικής αυτοκρατορίας σε όλη τη διάρκεια της ύστερης αρχαιότητας (4ος-6ος αι.), όπως λ.χ. στην Έφεσο, την Απάμεια κ.ά. και, όπως μαρτυρεί το μνημείο της Αγ. Δημητρίου, και στη Θεσσαλονίκη.

Βάθρο κίονα στην οδό Αγ. Δημητρίου, Σχεδιαστική αποτύπωση 1975. Αρχείο ΙΣΤ' ΕΠΚΑ, Θεσσαλονίκης. Capital base on Ag. Dimitriou street. Drawing of 1975. Archive 16th EPCA of Thessaloniki.

»Κατά την εποχή της ύστερης αρχαιότητας, η αρχαία παράδοση της ανάθεσης τιμητικών ανδριάντων των αυτοκρατόρων αλλά και άλλων σημαντικών προσώπων στους δημόσιους χώρους των πόλεων, παρέμεινε ζωντανή σε όλη την ανατολική αυτοκρατορία, πράγμα που συνέβη  και στη Θεσσαλονίκη.

»Παρότι η Θεσσαλονίκη μετά την εποχή του Γαλερίου δεν είναι πλέον αυτοκρατορική πρωτεύουσα, είναι βέβαιο ότι η πόλη διατήρησε μια εξέχουσα θέση και διοικητικό ρόλο στο πλαίσιο της αυτοκρατορίας».

«Πρόκειται για το μοναδικό, προς το παρόν, αντίστοιχο μνημείο που εντοπίστηκε στη Θεσσαλονίκη. Αντίστοιχα μνημεία γνωρίζουμε από τις πηγές πως ανεγείρονταν προκειμένου να σημαδέψουν οπτικά τις νέες συνοικίες της πόλης, ενώ ο ανδριάντας που έφεραν στην κορυφή τους όριζε και την εξουσία του νέου ηγεμόνα-ιδρυτή της νέας συνοικίας, ενώ ταυτόχρονα αποτελούσαν σύμβολα της εξουσίας του κάθε νέου ηγεμόνα» επισημαίνει η κ. Τιβερίου, ενώ η θέση του κίονα κοντά στη Ληταία πύλη της Θεσσαλονίκης, στο δυτικό άκρο της οδού Αγίου Δημητρίου, ωθούν τους μελετητές σε επιστημονικές υποθέσεις για την ύπαρξη κι άλλου κίονα στο ανατολικό άκρο της οδού Αγίου Δημητρίου, κοντά στη λεγόμενη Ψευδόχρυση ή Νέα Χρυσή πύλη (στο ανατολικό άκρο της οδού Αγίου Δημητρίου).

Όσο για τον... «κατηραμένο όφι», στα αρχαία χρόνια είχε μάλλον αποτρεπτικό του κακού χαρακτήρα, ανά τις εποχές όμως και τις θρησκείες υπήρξε και «κατηραμένος», σύμβολο του κακού, παγανιστικών τελετών, δαιμονικό είδος ...

Πηγή:  https://www.auth.gr/news/press/18348

Βρέθηκε ο Αδάμ; First Known Human Found in Ethiopia

Η ανακάλυψη πάει ακόμη πιο πίσω την εμφάνιση του ανθρώπου στον πλανήτη. Scientists have possibly discovered the first human ever to walk the Earth, based on an ancient jaw fossil from Ethiopia dating back 2.8 million years ago, according to new research that also reveals the conditions under which the earliest humans evolved.

Ομάδα παλαιοντολόγων ανακάλυψε στην Αιθιοπία μια κάτω γνάθο, η οποία χρονολογείται προ 2,75 έως 2,8 εκατομμυρίων ετών και πιστεύεται ότι είναι το αρχαιότερο γνωστό μέχρι σήμερα απολίθωμα προγόνου του σύγχρονου ανθρώπου. Πρόκειται πιθανώς για απομεινάρι από το αρχαιότερο μέλος της ανθρώπινης οικογένειας (Homo), που έχει βρεθεί ποτέ.

Το εύρημα είναι αρχαιότερο κατά τουλάχιστον 400.000 χρόνια, σε σχέση με το πότε πίστευαν έως τώρα οι επιστήμονες ότι εμφανίστηκαν οι πρώτοι Homo. Προηγουμένως, το αρχαιότερο ανθρώπινο απολίθωμα ήταν μια άνω γνάθος ηλικίας 2,35 εκατ. ετών, που είχε βρεθεί επίσης στην περιοχή Αφάρ της Αιθιοπίας στην ανατολική Αφρική, τη θεωρούμενη ως πιο πιθανή κοιτίδα της ανθρωπότητας.

Τα ευρήματα

Η κάτω γνάθος και τα πέντε δόντια ενός ανθρώπου που όπως φαίνεται ήταν από τους πρώτους ανθρώπους στον πλανήτη.  A close-up view of the mandible from an early Homo species, shown just steps from where Arizona State University graduate student Chalachew Seyoum from Ethiopia spotted it. Credit: Kaye Reed

Το σημαντικό απολίθωμα περιλαμβάνει μόνο ένα μέρος της κάτω γνάθου και πέντε δόντια, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτά τα ευρήματα είναι αρκετά για να βγάλουν τα συμπεράσματά τους για τη σημασία του. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τους Μπράιαν Βιλμόουρ του Πανεπιστημίου της Νεβάδα και Έριν ΝτιΜάτζιο του Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια, έκαναν δύο σχετικές δημοσιεύσεις μία στην επιθεώρηση «Science Express» και μία στο στην επιθεώρηση «Nature».

A camel caravan as the animals move across the so-called Lee Adoyta region in the Ledi-Geraru research site near where researchers discovered the early Homo mandible. Credit: Erin DiMaggio, Penn State

Η ανακάλυψη, δείχνει ότι πιθανότατα η κλιματική αλλαγή (ξηρασία και εξαφάνιση των δασών και των ποταμών) ήταν αυτή που ώθησε τους προγόνους μας να κατέβουν από τα δέντρα που ζούσαν έως τότε και να βαδίσουν όρθιοι στις απέραντες ξερές πεδιάδες σε αναζήτηση τροφής, νερού και στέγης. Κάπως έτσι, χρειάστηκε να εφεύρουν τα εργαλεία και να αρχίσουν να τρώνε κρέας, αναπτύσσοντας στην πορεία μεγαλύτερο εγκέφαλο.

Οι πρώτοι Homo

With each new discovery, paleoanthropologists have to rewrite the origins of man's ancestors, adding on new branches and tracking when species split. This model was fashioned from pieces of a skull and jaw found among the remains of 17 pre-humans (nine adults, three adolescents and five children) which were discovered in the Afar Region of Ethiopia in 1975. The ape-man species, Australopithecus afarensis, is believed to have lived 3.2 million years ago. Several more bones from this species have been found in Ethiopia, including the famed "Lucy," a nearly complete A. afarensis skeleton found in Hadar.

Οι επιστήμονες, ξεκαθάρισαν ότι η γνάθος ανήκει σε άνθρωπο και όχι σε ανθρωποειδή πίθηκο, όπως ήταν η περίπτωση της παλαιότερης «Λούσι», ηλικίας 3,2 εκατ. ετών, που είχε ανακαλυφθεί το 1974 στην κοντινή περιοχή Χαντάρ της Αιθιοπίας. Η «Λούσι» ανήκε στους Αυστραλοπίθηκους, που εξαφανίστηκαν μάλλον εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής, ενώ το νέο απολίθωμα πιθανότατα σηματοδοτεί την έναρξη της οικογενειακής «αλυσίδας» του γένους Homo. Κατά κάποιο τρόπο, από ανατομική πλευρά «γεφυρώνει» τα προανθρώπινα χαρακτηριστικά με τα κατοπινά πιο εξελιγμένα ανθρώπινα χαρακτηριστικά. Είναι πάντως ασαφές αν ανήκει στον «επιδέξιο» άνθρωπο (Homo habilis) ή σε κάποιο άλλο ανθρώπινο είδος που έζησε πριν από αυτόν.

Άλλοι επιστήμονες, όπως ο καθηγητής Κρις Στρίνγκερ του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου, χαρακτήρισαν πολύ σημαντική την ανακάλυψη, επεσήμαναν όμως πως είναι πιθανό ότι, πριν από περίπου 2 εκατ. χρόνια, στην Αφρική είχαν εκ παραλλήλου εξελιχτεί -και σε άλλες περιοχές όπως η Νότια Αφρική- διαφορετικά ανθρώπινα είδη που ανήκαν στην ευρύτερη οικογένεια του Ηomo. Από αυτά, τελικά μόνο ένα επιβίωσε και, με ενδιάμεσα στάδια τον «επιδέξιο» άνθρωπο (Homo habilis) και στη συνέχεια τον «όρθιο» άνθρωπο (Homo erectus), εξελίχτηκε τελικά στον σημερινό σύγχρονο άνθρωπο (Homo sapiens).

Δεν λείπουν και οι πιο επιφυλακτικοί, όπως ο Πιέρ Σαρντέν του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας και Ιατρικών Ερευνών της Γαλλίας, που περιμένουν να βρεθεί ένα πιο πλήρες απολιθωμένο κρανίο, προτού οριστικά εντάξουν το νέο εύρημα στο γένος Homo. Κανείς πάντως επιστήμονας δεν μπορεί να είναι ακόμη σίγουρος πώς έμοιαζε ο πρώτος Homo και πώς συμπεριφερόταν.