Το πρώτο «φως» στη σκοτεινή ύλη. Dark matter even darker than once thought

Οι νέες παρατηρήσεις... φωτίζουν τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη. Using visible-light images from Hubble, the team was able to map the post-collision distribution of stars and also of the dark matter (coloured in blue). The clusters shown here are, from left to right and top to bottom: MACS J0416.1–2403, MACS J0152.5-2852, MACS J0717.5+3745, Abell 370, Abell 2744 and ZwCl 1358+62. Credit: NASA, ESA, D. Harvey (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland), R. Massey (Durham University, UK), the Hubble SM4 ERO Team, ST-ECF, ESO, D. Coe (STScI), J. Merten (Heidelberg/Bologna), HST Frontier Fields, Harald Ebeling(University of Hawaii at Manoa), Jean-Paul Kneib (LAM)and Johan Richard (Caltech, USA)

Για πρώτη φορά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι βρήκαν ενδείξεις πως η σκοτεινή ύλη αλληλεπιδρά με τον εαυτό της, μέσω μιας άλλης (άγνωστης) δύναμης πέρα από τη βαρύτητα - συνεπώς δεν είναι τελείως σκοτεινή.

Οι παρατηρήσεις

Οι ερευνητές Massey et al μελέτησαν έμμεσα τη συμπεριφορά της σκοτεινής ύλης παρακολουθώντας την ταυτόχρονη σύγκρουση 4 γαλαξιών στο σμήνος γαλαξιών Abell 3827, σε απόσταση 1,3 δισεκατομμυρίων ετών από τη Γη. Hubble Space Telescope image of the core of Abell 3827, with light from the four bright galaxies subtracted to reveal the background lens system. Colours show the F814W (red), F606W (green) and F336W (blue) bands, and the colour scale is square root. Linearly spaced contours show line emission at 835.5 nm from VLT / MUSE integral field spectroscopy. Residual emission near galaxies N.3 and N.4 may be a demagnified fifth image or merely imperfect foreground subtraction, so we do not use it in our analysis.

Οι παρατηρήσεις συγκρούσεων γαλαξιών, οι οποίες έγιναν με το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή και του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, φωτίζουν κάπως για πρώτη φορά τη φύση της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης, που ονομάστηκε έτσι επειδή δεν αλληλεπιδρά καθόλου με το φως και την ορατή ύλη.

Κάθε γαλαξίας συνοδεύεται από τη δική του σκοτεινή ύλη. Από σκοτεινή ύλη αποτελείται περίπου το ένα τέταρτο του Σύμπαντος, ενώ αυτή, μέσω των βαρυτικών επιδράσεών της, αποτελεί την «κόλλα» που συγκρατεί τους γαλαξίες για να μην διαλυθούν. Σύμφωνα με μια εκτίμηση, το 5% της συνολικής ύλης/ενέργειας του Σύμπαντος είναι ορατή συμβατική ύλη, το 27% σκοτεινή ύλη και το υπόλοιπο 68% η ακόμη πιο μυστηριώδης σκοτεινή ενέργεια. Καθαρά σε επίπεδο ύλης (μάζας) του Σύμπαντος, το 85% περίπου είναι σκοτεινή.

Η τεχνική

This image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope shows the rich galaxy cluster Abell 3827. The strange blue structures surrounding the central galaxies are gravitationally lensed views of a much more distant galaxy behind the cluster. Observations of the central four merging galaxies have provided hints that the dark matter around one of the galaxies is not moving with the galaxy itself, possibly implying dark matter-dark matter interactions of an unknown nature are occuring. Credit: ESO

Οι αστρονόμοι μελέτησαν έμμεσα τη συμπεριφορά της σκοτεινής ύλης με τη μέθοδο του «βαρυτικού φακού» παρακολουθώντας την ταυτόχρονη σύγκρουση τεσσάρων γαλαξιών στο σμήνος γαλαξιών 'Αμπελ 3827, σε απόσταση 1,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Η μέθοδος του βαρυτικού φακού (ή μικροφακού) που αναπτύχθηκε πρόσφατα έχει συμβάλει πολύ στη διαστημική εξερεύνηση τα τελευταία χρόνια. Η τεχνική βασίζεται σε ένα φαινόμενο που προβλέπεται από τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας, και βρίσκει εφαρμογή κυρίως στην αναζήτηση πλανητών. Οι ερευνητές επικεντρώνουν την προσοχή τους όταν ένα άστρο περνάει μπροστά από ένα άλλο, πιο μακρινό άστρο.

Κατά το πέρασμα αυτό το βαρυτικό πεδίο του πιο κοντινού άστρου – το οποίο σύμφωνα με τη Γενική Σχετικότητα κάμπτει τον περιβάλλοντα χωροχρόνο – διαθλά το φως του πιο μακρινού άστρου λειτουργώντας σαν μεγεθυντικός φακός μέσα από τον οποίο το άστρο και οι πλανήτες που κινούνται γύρω από αυτό γίνονται ορατά από τη Γη.

Το αποτέλεσμα είναι να αυξάνει το μέγεθος και η φωτεινότητα ενός κοσμικού σώματος ως και 20 φορές. Η ίδια μέθοδος χρησιμοποιείται και για τον εντοπισμό πολύ μακρινών γαλαξιών. Χρησιμοποιούνται ως βαρυτικοί φακοί πολύ μεγάλοι γαλαξίες οι οποίοι στρεβλώνουν και μεγεθύνουν το φως των γαλαξιών που βρίσκονται σε πιο μακρινές αποστάσεις

Η παρατήρηση

Για πρώτη φορά εντοπίζονται ενδείξεις ότι αλληλεπιδρά με τον εαυτό της. Using visible-light images from Hubble, the team was able to map the post-collision distribution of stars and also of the dark matter (coloured in blue), which was traced through its gravitational lensing effects on background light. Chandra was used to see the X-ray emission from impacted gas (pink). The team determined that dark matter interacts with itself and everything else even less than previously thought. The clusters shown here are, from left to right and top to bottom: MACS J0416.1-2403, MACS J0152.5-2852, MACS J0717.5+3745, Abell 370, Abell 2744, and ZwCl 1358+62. Credit: NASA/ESA/STScI/CXC, D. Harvey (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Switzerland; University of Edinburgh, UK), R. Massey (Durham University, UK), T. Kitching (University College London, UK), and A. Taylor and E. Tittley (University of Edinburgh, UK

Επιστήμονες από διάφορες χώρες, με επικεφαλής τον Ρίτσαρντ Μάσεϊ του Ινστιτούτου Κοσμολογίας του βρετανικού Πανεπιστημίου του Ντάραμ συμπέραναν ότι, ως συνέπεια των γαλαξιακών συγκρούσεων, η σκοτεινή ύλη φαίνεται να επιβραδύνεται και να εμφανίζει έτσι μια αυξημένη απόσταση της τάξεως των 5.000 ετών φωτός από τον αντίστοιχο γαλαξία της.

Αυτό θεωρητικά μπορεί να εξηγηθεί αν, καθώς συγκρούονται οι γαλαξίες, οι αντίστοιχες σκοτεινές ύλες τους αλληλεπιδρούν, έστω και λίγο (η αλληλεπίδραση γίνεται με κάποιον «εξωτικό» άγνωστο τρόπο). Εφόσον αυτό όντως συμβαίνει, τότε για πρώτη φορά παρατηρήθηκε η σκοτεινή ύλη να αντιδρά σε μια άλλη δύναμη (με μια άλλη σκοτεινή ύλη) πέρα από τη δύναμη της βαρύτητας. Οι επιστήμονες δήλωσαν ότι χρειάζονται πάντως περισσότερες αστρονομικές παρατηρήσεις και προσομοιώσεις σε υπολογιστές για να βεβαιωθούν για αυτό που είδαν. Άλλοι αστρονόμοι εμφανίστηκαν επιφυλακτικοί μέχρι να προκύψουν περαιτέρω στοιχεία. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».

Οι πρώτες έγχρωμες εικόνες του Πλούτωνα. NASA's New Horizons probe is visiting Pluto - and just sent back its first color photos

Το σκάφος New Horizons πλησιάζει τον πλανήτη-νάνο και τα φεγγάρια του. A rendering of New Horizons, shown with Pluto and three of its moons. Credit: (JHUAPL/SwRI)

Μετά από ένα επικό ταξίδι εννέα ετών το σκάφος New Horizons βρίσκεται στο τελικό στάδιο της προσέγγισής του στο σύστημα του Πλούτωνα. Το σκάφος αναμένεται να πλησιάσει τον απομακρυσμένο παγωμένο κόσμο στα μέσα Ιουλίου και να καταγράψει κοντινές εικόνες από την επιφάνειά του. Πλησιάζοντας το New Horizons καταγράφει συνεχώς εικόνες. 

Μια από τις νέες κοντινές και έγχρωμες εικόνες που κατέγραψε το New Horizons. Η μπροστινή φωτεινή κουκκίδα είναι ο Πλούτωνας και πίσω του διακρίνεται ο Χάροντας. NASA's New Horizons spacecraft returns its first color photos of Pluto (center) and its largest moon, Charon (lower left). Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

H NASA έδωσε στη δημοσιότητα τις τελευταίες και πιο κοντινές που έχουν τραβηχτεί ποτέ, ορισμένες από τις οποίες είναι μάλιστα έγχρωμες. Σε μια από αυτές εικονίζονται ο Πλούτωνας και ένας εκ των δορυφόρων του, ο Χάροντας.

Η αποστολή

New Horizons becomes the first probe to explore Pluto in mid-2015. See how the New Horizons mission to Pluto works in our full infographic here. Credit: By Karl Tate, Infographics Artist

Το New Horizons θα περάσει πολύ κοντά από τον Πλούτωνα αλλά δεν θα τεθεί σε τροχιά γύρω από αυτόν. Θα συνεχίσει το ταξίδι του στη Ζώνη Κάιπερ που εκτείνεται μετά τον Πλούτωνα στην οποία βρίσκονται αμέτρητα μικρά και μεγάλα παγωμένα διαστημικά σώματα. 

A distant, detailed view of the entire surface of the dwarf planet Pluto, as constructed from multiple NASA Hubble Space Telescope photographs taken from 2002 to 2003. The center disk (180 degrees) has a mysterious bright spot that is unusually rich in carbon monoxide frost. Pluto is so small and distant that the task of resolving the surface is as challenging as trying to see the markings on a soccer ball 40 miles away. Credit: NASA

Ο Πλούτωνας εντοπίστηκε τη δεκαετία του 1930 και αποτέλεσε τον ένατο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος.

Ωστόσο, το 2006 η διεθνής επιστημονική κοινότητα σε μια απόφαση που προκάλεσε πολλές συζητήσεις και αντιδράσεις υποβίβασε τον Πλούτωνα στην κατηγορία των πλανητών-νάνων. Τη δεκαετία του 1970 ανακαλύφθηκε ο Χάροντας και τα τελευταία χρόνια εντοπίστηκαν άλλοι δύο μικροί δορυφόροι του Πλούτωνα, η Νύχτα και η Ύδρα.

Άκαρπη η αναζήτηση εξωγήινων πολιτισμών σε 100.000 γαλαξίες. A Scan Of 100,000 Galaxies Shows No Sign Of Alien Mega-Civilizations

Οι ερευνητές αναζήτησαν τα ίχνη θερμότητας που πρέπει να παράγουν προηγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί. A false-color image of the mid-infrared emission from the Great Galaxy in Andromeda, as seen by Nasa's WISE space telescope. The G-HAT team used images such as these to search 100,000 nearby galaxies for unusually large amounts of this mid-infrared emission that might arise from alien civilizations. Caption and image credit: NASA/JPL-Caltech/WISE Team/Penn State/Roger L. Griffith et al.

Θέτοντας σε εφαρμογή μια ιδέα που είχε προταθεί τη δεκαετία του 1960, διεθνής ομάδα αστρονόμων σάρωσε 100.000 γαλαξίες αναζητώντας τη θερμότητα που πρέπει να εκπέμπουν οι προηγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί. Η έρευνα, όμως, δεν απέδωσε καρπούς.

«Η ιδέα πίσω από την έρευνά μας είναι ότι, αν ένας ολόκληρος γαλαξίας έχει αποικιστεί από έναν προηγμένο πολιτισμό, η ενέργεια που παράγεται από τις τεχνολογίες του πολιτισμού αυτού θα ήταν ανιχνεύσιμη στα μήκη κύματος του μέσου υπέρυθρου» εξηγεί ο Τζέισον Ράιτ του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια, εμπνευστής της προσπάθειας.

Η ακτινοβολία

Top image by Steve Burg.

Η έρευνα ουσιαστικά αναζήτησε τη θερμική ακτινοβολία που θα εξέπεμπαν οι υποδομές ενός προηγμένου πολιτισμού που έχει μάθει να αξιοποιεί την ενέργεια των άστρων του γαλαξία. Η ιδέα είχε προταθεί τη δεκαετία του 1960 από τον θεωρητικό φυσικό Φρίμαν Ντάισον, αναφέρουν οι ερευνητές σε ανακοίνωσή τους. H αναζήτηση αξιοποίησε μετρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου WISE, ικανού να ανιχνεύει ακτινοβολία στην περιοχή του μέσου υπέρυθρου.

Από τους 100 εκατ. γαλαξίες που εξετάστηκαν, οι 50 βρέθηκαν να εκπέμπουν περισσότερη ακτινοβολία σε αυτά τα μήκη κύματος από ό,τι θα αναμενόταν. Ορισμένοι από αυτούς θα μπορούσαν να κατοικούνται, ωστόσο οι ερευνητές δεν μπόρεσαν να αποκλείσουν άλλες εξηγήσεις και καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η αναζήτηση δεν έδωσε πειστικά ευρήματα. Η έρευνα έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση από την επιθεώρηση «Astrophysical Journal Supplement Series».

Τα αρχαιότερα εργαλεία παλαιότερα από τον άνθρωπο. World’s oldest stone tools discovered in Kenya

H λίμνη Τουρκάνα, στα σύνορα Κένυας-Αιθιοπίας, έχει δώσει πολλά απολιθώματα εξαφανισμένων συγγενών του ανθρώπου. The shores of Lake Turkana, where many fossils of human ancestors have been found, are also the home of what may be the oldest known tools. Credit: NIGEL PAVITT/CORBIS

Η χρήση εργαλείων ίσως είναι αρχαιότερη από το ανθρώπινο γένος Homo και δεν αποκλείεται να ξεκίνησε με τους αυστραλοπιθήκους, υποδεικνύει η ανακάλυψη κατεργασμένων λίθων στην Κένυα που χρονολογήθηκαν στα 3,3 εκατομμύρια χρόνια.

The stone tools were discovered buried in sediment at a site called Lomekwi on the coast of Lake Turkana.

Τα λίθινα εργαλεία, τα οποία βρέθηκαν σχεδόν κατά τύχη στην περιοχή της λίμνης Τουρκάνα της Κένυας, γνωστής από προηγούμενες ανακαλύψεις, πρέπει να είναι 700.000 χρόνια παλαιότερα από τον προηγούμενο κάτοχο του ρεκόρ, ανέφερε η ερευνητική ομάδα σε συνέδριο της Εταιρείας Παλαιοανθρωπολογίας στο Σαν Φρανσίσκο.

This skull of Kenyanthropus platyops was found close to the site of the stone tools in 1999 close to Lake Turkana in Kenya and may be the species responsible for creating the stone flakes that have been discovered.

Όπως αναφέρει ο ανταποκριτής του περιοδικού «Science» στο συνέδριο, η ομάδα της δρος Σόνια Χάρμαντ στο Πανεπιστήμιο Στόνι Μπρουκς της Νέας Υόρκης επισκέφθηκε τη λίμνη Τουρκάνα αναζητώντας στοιχεία για έναν πιθανό πρόγονο του ανθρώπου με την ονομασία Kenyantropus platyops.

Αδιαμφισβήτητα στοιχεία

This stone tool - known as an Olduvai chopper - on display at the British Museum is around 1.8 million years old was thought to be one of the earliest examples of stone that had been used by ancient human ancestors.

Η Χάρμαντ εντόπισε αυτό που η ίδια ονομάζει «αδιαμφισβήτητα» λίθινα εργαλεία στην επιφάνεια του εδάφους και σε μικρό βάθος. Εκτός από τα ίδια τα εργαλεία οι ερευνητές συνέλεξαν τις πέτρες από τις οποίες είχαν αποκοπεί φολίδες για να χρησιμοποιηθούν εργαλεία. Βρήκαν ακόμα λίθινα «αμόνια» πάνω στα οποία τοποθετούνταν άλλες πέτρες για κατεργασία.

These early stone tools found in Ethiopia are thought to be around 1.7 million years and were used as choppers.

Η Χάρμαντ εντόπισε αυτό που η ίδια ονομάζει «αδιαμφισβήτητα» λίθινα εργαλεία στην επιφάνεια του εδάφους και σε μικρό βάθος. Εκτός από τα ίδια τα εργαλεία οι ερευνητές συνέλεξαν τις πέτρες από τις οποίες είχαν αποκοπεί φολίδες για να χρησιμοποιηθούν εργαλεία. Βρήκαν ακόμα λίθινα «αμόνια» πάνω στα οποία τοποθετούνταν άλλες πέτρες για κατεργασία.

Η χρονολόγηση λίθινων ευρημάτων που βρέθηκαν στην επιφάνεια είναι αδύνατη. Οι ερευνητές μπόρεσαν ωστόσο να χρονολογήσουν τα ιζήματα μέσα στα οποία βρέθηκαν θαμμένα άλλα εργαλεία. Εφαρμόζοντας τις λεγόμενες παλαιομαγνητικές τεχνικές, οι οποίες παρακολουθούν τις περιοδικές αντιστροφές του μαγνητικού πεδίου της Γης, κατέληξαν στην εκτίμηση των 3,3 εκατ. ετών.

Προηγούμενα ευρήματα

Παλαιότερη από το ανθρώπινο γένος Homo είναι η χρήση εργαλείων σύμφωνα με νέες εκτιμήσεις. The stone tools may have been made by relatives of 'Lucy', a female Australopithecus afarensis that lived 3.2 million years ago who is shown above in a reconstruction at the Houston Museum of Natural Science in Texas.

Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι τα πρώτα μέλη του γένους Homo (όπως ο Ηomo habilis, ο Ηοmo ergaster και ο Homo erectus) εμφανίστηκαν πριν από περίπου 2,8 εκατομμύρια χρόνια, πολύ μετά την κατασκευή αυτών των εργαλείων.

Αυτό οδηγεί στην υπόθεση ότι πρόκειται για εργαλεία αυστραλοπίθηκων, όπως η περίφημη «Λούσι» που έζησε πριν από περίπου 3,2 εκατ. χρόνια, ή για εργαλεία του αμφιλεγόμενου Kenyanthropus.

H ανακάλυψη, εφόσον επιβεβαιωθεί, δείχνει να συμπληρώνει τις αναφορές για ίχνη εσκεμμένης κοπής σε οστά ζώων που χρονολογήθηκαν στα 3,4 εκατ. χρόνια. Δεδομένου ότι εργαλεία δεν είχαν ανακαλυφθεί τότε στην ίδια περιοχή, ο ισχυρισμός είχε προκαλέσει αντιδράσεις.

This fossilised jawbone with teeth still in place is thought to belong to the earliest member of the Homo genus 2.8 million years ago but this is still 500,000 years short of the time when stone tools were being used.

Η επιβεβαίωση της υπόθεσης ότι τα λίθινα εργαλεία εμφανίστηκαν πριν από την εμφάνιση του γένους Homo θα έδειχνε ότι η τεχνολογία της δημιουργίας τους πιθανότατα έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην ανθρώπινη εξέλιξη.

Πιο αργή η επιτάχυνση του σύμπαντος από τις έως σήμερα εκτιμήσεις. Accelerating universe? Not so fast

Στην εικόνα του γαλαξία Μ82 συνδυάζονται δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Swift που λήφθηκαν από το 2007 έως το 2013. This Swift UVOT image shows galaxy M82 before the explosion and combines data acquired between 2007 and 2013. Mid-ultraviolet light is shown in blue, near-UV light in green and visible light in red. The image is 17 arcminutes across, or slightly more than half the apparent diameter of a full moon. Credit: NASA/Swift/P. Brown, TAMU

Αμερικανοί αστρονόμοι ανακάλυψαν δύο διαφορετικές ομάδες των υπερκαινοφανών αστέρων που χρησιμοποιούνται για τους υπολογισμούς αποστάσεων στο σύμπαν. Η ανακάλυψη αυτή επηρεάζει τις εκτιμήσεις για την επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος, οι οποίες μέχρι σήμερα έπαιρναν ως δεδομένο ότι δεν υπάρχει καμία διάκριση ανάμεσα στους συγκεκριμένους υπερκαινοφανείς.

Έτσι, με δεδομένο ότι η διαστολή αυτή φαίνεται πως γίνεται με μικρότερη επιτάχυνση απ’ ό,τι υπολογιζόταν έως τώρα, θα πρέπει να είναι μικρότερη και η ποσότητα της αιτίας που προκαλεί τη διαστολή του σύμπαντος, δηλαδή της σκοτεινής ενέργειας.

Η ανακάλυψη έγινε από μία ομάδα αστρονόμων από το πανεπιστήμιο της Αριζόνας και περιγράφεται σε δύο άρθρα τους στο επιστημονικό περιοδικό Astrophysical Journal. Όπως αναφέρουν οι αστρονόμοι, η επίδραση που δείχνει να έχει αφορά τη διαστολή του σύμπαντος μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αφού υποδηλώνει πως η επιτάχυνση της διαστολής δεν είναι τόση όση υποστηρίζει η επικρατούσα θεωρία.

Astronomers have found that the type of supernovae commonly used to measure distances in the universe fall into distinct populations not recognized before. The findings have implications for our understanding of how fast the universe has been expanding since the Big Bang. Type Ia supernova come in two varieties, as astronomers have found. What could this mean for the acceleration of the universe and the theory of dark energy? (Photo : NASA Goddard Space Flight Center | Flick

Στο στόχαστρο των ερευνητών από την Αριζόνα μπήκαν οι υπερκαινοφανείς τύπου Ιa, οι οποίοι θεωρείται πως έχουν τόσο ομοιόμορφες ιδιότητες που χρησιμοποιούνται από τους κοσμολόγους ως κοσμικοί «φάροι», για τον υπολογισμό αποστάσεων στο σύμπαν. Στην πραγματικότητα, όπως συγκαταλέγονται σε διαφορετικούς πληθυσμούς – περίπου όπως οι λαμπτήρες ενός καταστήματος που, αν και έχουν ονομαστική ισχύ 100 Watt, διαφέρουν ως προς τη φωτεινότητα που παράγουν.

«Βρήκαμε ότι οι διαφορές δεν είναι τυχαίες, αλλά διαιρούν τους υπερκαινοφανείς Ia σε δύο διακριτές ομάδες, με τη μικρότερη ομάδα πιο κοντά στη “γειτονιά” μας και την πολυπληθέστερη μακρύτερα», αναφέρει στον ιστότοπο του πανεπιστημίου της Αριζόνα ο Μπομπ Μάιλν, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Αστρονομίας και επικεφαλής της έρευνας. «Υπάρχουν διαφορετικοί πληθυσμοί υπερκαινοφανών αστέρων, κάτι που δεν ήταν γνωστό μέχρι τώρα. Αντίθετα, η ισχύουσα και εσφαλμένη αντίληψη ήταν πως, ανεξάρτητα της απόστασης, οι υπερκαινοφανείς παραμένουν ίδιοι».

Η ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στην επικρατούσα θεωρία για τον ολοένα αυξανόμενο ρυθμό επιτάχυνσης του σύμπαντος, κάτι που οφείλεται στη δράση μιας μυστηριώδους δύναμης με όνομα σκοτεινή ενέργεια. Η θεωρία αυτή βασίζεται σε παρατηρήσεις που έκαναν τρεις επιστήμονες, για τις οποίες κέρδισαν το Νόμπελ φυσικής το 2011.

Οι τρεις νομπελίστες βρήκαν ανεξάρτητα πως πολλοί υπερκαινοφανείς εμφανίζονται με πιο αμυδρό φως απ’ ό,τι προβλεπόταν, επειδή ήταν πιο μακριά από τη Γη απ’ ό,τι θα βρίσκονταν σε περίπτωση που το σύμπαν διαστελλόταν με σταθερό ρυθμό. Το εύρημα αυτό υποδείκνυε ότι αυξάνεται ο ρυθμός απομάκρυνσης των αστεριών και των γαλαξιών – με άλλα λόγια, ότι «κάτι» αυξάνει τις διαστάσεις τους σύμπαντος ολοένα και γρηγορότερα.

«Η ιδέα πίσω από αυτή η θεωρία», εξηγεί ο Μάιλν, «είναι πως οι υπερκαινοφανείς τύπου έχουν την ίδια φωτεινότητα, κάτι που εξάλλου έκανε τους επιστήμονες να τους χρησιμοποιήσουν σαν “φάρους”. Επομένως, το γεγονός ότι οι απόμακροι υπερκαινοφανείς είναι πιο αμυδροί ώθησε τους επιστήμονες να συμπεράνουν πως στην πραγματικότητα βρίσκονται σε μεγαλύτερη απόσταση, και επομένως πως το σύμπαν διαστέλλεται σήμερα πιο γρήγορα απ’ ό,τι στο παρελθόν».

That same galaxy in a NASA Swift image is shown, with bars indicating the location of supernova SN 2011fe. The Swift image is a false-color image with UV emission blue and optical emission red. Credit: NASA/Swift

Ο Μάιλν με τους συνεργάτες του παρατήρησαν έναν μεγάλο αριθμό υπερκαινοφανών Ia στο ορατό φως και το υπεριώδες φάσμα, με δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπια Hubble και τον δορυφόρο Swift. Οι μετρήσεις του δορυφόρου ήταν εξαιρετικά πολύτιμες επειδή οι διαφορές στους δύο πληθυσμούς –ελαφρές μετατοπίσεις προς το ερυθρό ή το ιώδες τμήμα του φάσματος- είναι απειροελάχιστες στο ορατό φως, το οποίο χρησιμοποιούνταν παλιότερα για την ανίχνευση των υπερκαινοφανών τύπου Ia. Αντίθετα, έγιναν ευδιάκριτες μόνο με τη συσχέτισή τους με τα δεδομένα του Swift.

Οι συγγραφείς των άρθρων συμπεραίνουν έτσι πως ένα μέρος της επιτάχυνσης της διαστολής του σύμπαντος μπορεί να εξηγεί με τις φασματικές διαφορές των δύο ομάδων υπερκαινοφανών, με συνέπεια ο ρυθμός διαστολής να είναι μικρότερος από τις έως σήμερα εκτιμήσεις. Κάτι που, όπως είναι φυσικό, συνεπάγεται πως χρειάζεται μικρότερη ποσότητα σκοτεινής ενέργειας για να προκληθεί.

Την ίδια στιγμή, οι αστρονόμοι δεν μπορούν να δώσουν μια εκτίμηση για το πόσο λιγότερη σκοτεινή ενέργεια αντιστοιχεί στη μικρότερη επιτάχυνση της συμπαντικής διαστολής. Για να το κάνουν αυτό, θα πρέπει κάνουν τους ίδιους υπολογισμούς λαμβάνοντας υπόψη τις δύο ομάδες υπερκαινοφανών. Παράλληλα, υποστηρίζουν πως θα πρέπει να συγκεντρωθούν ακόμη περισσότερα στοιχεία, αναφορικά με τους δύο αυτούς διακριτούς πληθυσμούς.

Πηγή: http://www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150411091607.htm

To Rosetta ανατρέπει θεωρία για τον σχηματισμό του Ηλιακού Συστήματος. Rosetta comet 67P springs magnetic surprise

O κομήτης 67P από διάφορες γωνίες λήψης. Τελικά το σώμα δεν έχει μαγνητικό πυρήνα. A handout photo made available April 13, 2015, by the European Space Agency shows a composite image of 18 images showing off the comet 67P/Churyumov-Gerasimenko from different angles between Jan 31 (top left) and March 25 (bottom right), when the spacecraft was at distances of about 30km to 100km from the comet. PHOTO: EPA

Μετρήσεις που συνέλεξε η αποστολή Rosetta δείχνουν ότι ο κομήτης 67P δεν έχει μαγνητικό πυρήνα, μια διαπίστωση που δείχνει να ανατρέπει μια βασική θεωρία για τον σχηματισμό των πλανητών.

H θεωρία

Η Γη και τα υπόλοιπα σώματα του Ηλιακού Συστήματος σχηματίστηκαν από τη σταδιακή συμπύκνωση των αερίων και της σκόνης που περιφέρονταν γύρω από τον νεογέννητο Ήλιο πριν από 4,6 δισ. χρόνια. Η σκόνη αυτή πρέπει να περιείχε μαγνητικά σωματίδια σιδήρου, όπως αυτά που εντοπίζονται σήμερα μέσα σε μετεωρίτες. Ο μαγνητικός σίδηρος έκανε τους κόκκους σκόνης να έλκονται και να ενώνονται σε μεγαλύτερα σωματίδια.

Αυτό για το οποίο διαφωνούν οι πλανητολόγοι είναι το κατά πόσο αυτός ο μαγνητισμός συνέχιζε να παίζει ρόλο όταν τα δομικά υλικά των πλανητών μεγάλωσαν και έφτασαν σε μέγεθος τα μερικά μέτρα, και τελικά τα δεκάδες και εκατοντάδες μέτρα. Τα σώματα αυτά είχαν πλέον αρκετά ισχυρή βαρύτητα για να μπορούν να τραβήξουν πάνω τους άλλα σώματα. Ωστόσο, σύμφωνα με ορισμένα μαθηματικά μοντέλα, ακόμα και τα μεγάλα αυτά σώματα παρέμεναν μαγνητισμένα και επιτάχυναν τη διαδικασία συμπύκνωσης.

Τα νέα ευρήματα

Μετρήσεις δείχνουν ότι ο κομήτης 67P δεν έχει μαγνητικό πυρήνα, μια διαπίστωση που δείχνει να ανατρέπει μια βασική θεωρία για τον σχηματισμό των πλανητών. The pictures on the left indicate the positions of the Rosetta Plasma Consortium fluxgate magnetometer (RPC-MAG) on the orbiter and of the Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor (ROMAP) on the lander. The graph on the right shows the data collected by the instruments. The data shown cover the period immediately prior to the second touchdown of Philae on November 12, 2014. Image credit: ESA / Auster et al / ATG medialab.

Αν οι μετρήσεις στον κομήτη 67P ισχύουν και για άλλα αντικείμενα του Ηλιακού Συστήματος, η θεωρία αυτή θα πρέπει να εγκαταλειφθεί, αναφέρουν ερευνητές του Rosetta στην επιθεώρηση «Science». «Εφόσον ο κομήτης 67P/Τσουριούμοφ-Γκερασιμένκο είναι αντιπροσωπευτικός όλων των πυρήνων κομητών, προτείνουμε την άποψη ότι οι μαγνητικές δυνάμεις είναι απίθανο να έπαιξαν ρόλο στη συσσωμάτωση πλανητικών δομικών λίθων με μέγεθος άνω του ενός μέτρου» δήλωσε ο Χανς-Ούλριχ Άουστερ, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης.

Magnetic field data collected by Philae’s ROMAP instrument immediately before (top) and after (bottom) the cliff collision at 16:20 GMT on 12 November 2014 (onboard spacecraft time), between the first and second touchdowns. Height above the surface is plotted on the x-axis and magnetic field strength on the y-axis. Therefore time runs left-to-right for the ascent (lower) plot, but right-to-left for the descent (upper) plot. The measurements (crosses) are compared with a hypothetical model (solid line) assuming a slightly magnetised surface. Also included is the strength of and variation in the external field, namely the influence of the solar wind interplanetary magnetic field near the comet nucleus. Credit: ESA/Data: Auster et al. (2015)/Background comet image: ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0

Τις μαγνητικές μετρήσεις πραγματοποίησε το Philae, μια συσκευή σε μέγεθος πλυντηρίου που αποσυνδέθηκε από το μητρικό σκάφος της Rosetta και προσεδαφίστηκε στον κομήτη αφού πρώτα αναπήδησε τρεις φορές. Το γεγονός ότι το ρομπότ ακούμπησε τον κομήτη σε τρία σημεία πριν καταλήξει στην τελική θέση αποδείχθηκε θετική εξέλιξη για τους ερευνητές του οργάνου Romap που ανιχνεύει τα μαγνητικά πεδία, αφού οι μετρήσεις ήταν περισσότερες από ό,τι είχαν προγραμματιστεί.

Βάσει της ανάλυσης των δεδομένων, είπε ο Άουστερ, «καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι ο κομήτης 67P είναι ένα εντυπωσιακά μη μαγνητικό αντικείμενο». Το Philae εξάντλησε την μπαταρία του και σταμάτησε να λειτουργεί λίγο μετά την προσεδάφισή του -προφανώς βρίσκεται σε σκιερή τοποθεσία και οι ηλιακοί συλλέκτες του δεν αποδίδουν. Οι υπεύθυνοι της αποστολής Rosetta στην ευρωπαϊκή διαστημική υπηρεσία ESA διατηρούν ελπίδες ότι το ρομπότ θα ξυπνήσει κάποια στιγμή μέχρι το καλοκαίρι, όταν ο 67P θα βρίσκεται πια κοντά στον Ήλιο και οι συνθήκες φωτισμού θα έχουν αλλάξει.

Γιώργος Δάγλας, Φρίκες

Τις νύχτες,

που σπάει λίγο ο αέρας,

ένας αγαθός γίγαντας,

με ένα ψάρι στο χέρι

μπαίνει στην κρύπτη μας.

Πιάνει αμέσως δουλειά,

ο κόκκινος σιδεράς

-νταπ-ντουπ-νταπ-

στρογγυλεύει τους κρίκους,

ενώνει την αλυσίδα.

Ο άγνωστος φεύγει.

«Κρατείστε» λέει,

«θα ξανάρθω».

Νταπ-ντουπ, πιο δυνατά,

ο κόκκινος σιδεράς,

ενώνει ξανά την αλυσίδα της αγάπης.

Διακόσιες μέρες βρέχει

στις καρδιές των ανθρώπων.

*

Το δωμάτιο˙

γέμισ’ αίματα.

Τα κρανιά των συντρόφων με μάτια να τρέχουν

εκδίκηση

έρχονται και ζητάν τ’ αδύνατο.

Ο χρόνος κατ’ απ’ τη λάμπα

σα λυσσασμένο σκυλί εποπτεύει το χώρο

που θα σημειωθούν τα ονόματα

και δίπλα τους προσεκτικά

μικροί μαύροι σταυροί.

Δεν υπάρχει πια καιρός για λογοτεχνικές περιγραφές.

Άλλωστε οι φυλακισμένοι κι’ η μητέρα

χωρίς όρια και χωρίς κανένα φόβο

έχουν κιόλας ξεκινήσει.

*

Κάθε πρωί

βγαίνω ήρεμα στο δρόμο

και κολλάω τ’ αυτί μου στις εξατμίσεις.

Αγοράζω ό,τι πιο άχρηστο βρω

και μπαίνω σ’ όλα τα καφενεία.

Δεν βρίσκεται κάνεις να μ’ ακούσει.

Ανάμεσα στους κόσμους των αμαρτωλών

και των πανηγυριών

μπαίνω και βγαίνω χτυπώντας τυφλά

το σφυράκι του ψυχιάτρου.

Δεν είναι ζωή ετούτη.

*

Όταν βρέχει

και φοβούνται τα σπουργίτια

αναστενάζω

φεύγω για τη Λάρισα

Όταν βρέχει

διαβάζω ανέκδοτα

Φίλοι μου

Όταν πιάνει μπόρα

σταματάω όλα τα ταξί

μπαίνω μέσα και κλαίω.

Έρχομαι.

Φωτογραφίες: © Κωνσταντίνος Βακουφτσής

Γιώργος Δάγλας, Ποιήματα (επιλογή απ’ το έργο του, Κώστας Παπαθανασίου). «Φρίκες 8/2/2010», απ’ τη συλλογή «Η μέρα των φωταγωγών» εκδ. Ελεύθερος Τύπος.