Φουντώνουν οι φήμες για ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων. After gravitation-wave rumors, it’s getting close to go time for Advanced LIGO results

Ερευνητές του αμερικανικού πειράματος LIGO ετοιμάζονται να κάνουν τις σχετικές ανακοινώσεις. Optics technician Gary Traylor uses a light to inspect one of the laser-reflecting mirrors at the LIGO facility in Livingston, La. (Credit: Matt Heintze / Caltech / MIT / LIGO Lab)

Ερευνητές του αμερικανικού πειράματος LIGO ετοιμάζονται να ανακοινώσουν, πιθανώς εντός της εβδομάδας, ότι ανίχνευσαν για πρώτη φορά τα περιβόητα βαρυτικά κύματα του Άλμπερτ Αϊνστάιν -αυτό τουλάχιστον λέει το τελευταίο ακαδημαϊκό κουτσομπολιό, και κάποιοι μάλιστα ήδη μιλούν για το επόμενο Νόμπελ.

Τι κυκλοφορεί

It's just a rumor, but if specificity is any measure of credibility, it might just be right. For weeks, gossip has spread around the Internet that researchers with the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) have spotted gravitational waves—ripples in space itself set off by violent astrophysical events. In particular, rumor has it that LIGO physicists have seen two black holes spiraling into each other and merging. But now, an email message that ended up on Twitter adds some specific numbers to those rumors. The author says he got the details from people who have seen the manuscript of the LIGO paper that will describe the discovery.

Ο τελευταίος που ρίχνει τροφή στις φήμες των τελευταίων μηνών είναι ο Κλίφορντ Μπέργκες, θεωρητικός φυσικός του διάσημου Perimeter Institute στο Γουοτερλού του Καναδά και του γειτονικού Πανεπιστημίου McMaster. O Μπέργκες έστειλε email στους συναδέλφους και φοιτητές του, ενημερώνοντάς τους ότι η επίσημη ανακοίνωση της ανακάλυψης μάλλον θα γίνει στις 11 Φεβρουαρίου στην επιθεώρηση «Nature». Ο ίδιος το έμαθε από «κατασκόπους» που έχουν δει το κείμενο της δημοσίευσης, λέει ο καθηγητής, κλείνοντας το μήνυμα με ένα ενθουσιώδες «Ζήτω! (ελπίζω)».

Το email σύντομα διαδόθηκε, καθώς αναρτήθηκε στο Twitter από συνάδελφο του υπό τη μορφή συνημμένης εικόνας. Όπως γράφει ο Μπέργκες, οι ερευνητές του LIGO θα αναφέρουν ότι η στατιστική αξιοπιστία της ανακάλυψης φτάνει τα «5,1 σίγμα», πάνω από το όριο των 5 σίγμα που θεωρείται συνήθως το στάνταρτ για την επιβεβαίωση ανακαλύψεων στο χώρο της σωματιδιακής φυσικής.

«Αν είναι αλήθεια, τότε έχουμε 90% πιθανότητα ότι θα κερδίσει το φετινό Νόμπελ Φυσικής. [Η σημασία της ανακάλυψης] είναι τεράστια, πέρα από κάθε κλίμακα» σχολίασε ο ερευνητής στο δικτυακό τόπο της επιθεώρησης «Science». Τα βαρυτικά κύματα είναι κυματισμοί που δημιουργούνται στον χωροχρόνο από βίαια κοσμικά φαινόμενα και διαδίδονται στο διάστημα με την ταχύτητα του φωτός.

Η ύπαρξή τους είχε προβλεφθεί το 1916 από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν, ως συνέπεια της Γενικής Σχετικότητας, μέχρι σήμερα όμως δεν έχει επιβεβαιωθεί. Οι δύο γιγάντιοι ανιχνευτές LIGO -ένας στην πολιτεία της Ουάσινγκτον και ένας ακόμα στη Λουιζιάνα- αναβαθμίστηκαν πρόσφατα, και θεωρητικά μπορούν να ανιχνεύσουν αμυδρές παραμορφώσεις του χωροχρόνου που πηγάζουν από απόσταση περίπου 88 εκατομμυρίων ετών φωτός.

Τον Μάρτιο του 2015, η ερευνητική κοινότητα είχε αναστατωθεί από φήμες για ανακάλυψη ενός ιδιαίτερου είδους βαρυτικών κυμάτων, τα οποία πρέπει να εμφανίστηκαν μια στιγμή μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Η μελέτη όμως τέθηκε υπό αμφισβήτηση, και ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων μένει ανεπιβεβαίωτη. Τουλάχιστον μέχρι στιγμής.

Τι είναι τα βαρυτικά κύματα και οι ανιχνευτές LIGO

Η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων θα αποτελέσει μια από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις στην ιστορία της Φυσικής. Εδώ και μερικές εβδομάδες κυκλοφορούν στο διαδίκτυο φήμες ότι το πείραμα LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ανίχνευσε βαρυτικά κύματα που προκλήθηκαν από ένα διπλό σύστημα μαύρων τρυπών που περιφέρονταν η μία γύρω από την άλλη, προκαλώντας διαταραχές στη γεωμετρία του χωρόχρονου. Σύμφωνα με την τελευταία διαρροή, που δημοσιεύει το sciencemag.org, οι δυο μαύρες τρύπες που στροβιλίστηκαν μεταξύ τους και συγχωνεύθηκαν είχαν 29 και 36 ηλιακές μάζες αντίστοιχα, για να καταλήξουν σε μια μαύρη τρύπα 62 ηλιακών μαζών. Η στατιστική των πειραματικών δεδομένων είναι 5,1σ (ακρίβεια 5σ σημαίνει ότι υπάρχει πιθανότητα 1 στα 3,5 εκατομμύρια το γεγονός να μην είναι πραγματικό) που είναι αρκετή για να γίνει η ανακάλυψη αποδεκτή από την επιστημονική κοινότητα.

Με τις φήμες να φουντώνουν και πάλι για την πρώτη, ιστορική ανίχνευση των λεγόμενων βαρυτικών κυμάτων, ας ρίξουμε μια ματιά σε αυτήν την ανεπιβεβαίωτη πρόβλεψη του Αϊνστάιν, αλλά και τα γιγάντια μηχανήματα που προσπαθούν να τον δικαιώσουν. Κοντολογίς, τα βαρυτικά κύματα είναι ρυτιδώσεις στην ίδια την υφή του χωροχρόνου -κύματα που πηγάζουν από βίαια κοσμικά φαινόμενα και διαδίδονται στο Σύμπαν με την ταχύτητα του φωτός.

Γραμμικά πολωμένο βαρυτικό κύμα.

Η ύπαρξή τους είχε προβλεφθεί το 1916 από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν ως συνέπεια της Γενικής Σχετικότητας.  Ο μεγάλος φυσικός είχε υπολογίσει ότι η επιτάχυνση σωμάτων μεγάλης μάζας, όπως μαύρες τρύπες και άστρα νετρονίων που πέφτουν σπειροειδώς το ένα προς το άλλο και τελικά συγκρούονται, πρέπει να δημιουργούν ομόκεντρα κύματα στο χωροχρόνο. Ονομάστηκαν βαρυτικά κύματα (και δεν έχουν καμία σχέση με τα κύματα βαρύτητας της φυσικής ρευστών) επειδή παραμορφώνουν το χωροχρόνο όπως η βαρύτητα. Τα βαρυτικά κύματα, εφόσον υπάρχουν, ουσιαστικά τεντώνουν το χώρο σε μια διάσταση (ας πούμε κατά μήκος) και τον συμπιέζουν σε μια άλλη (ας πούμε κατά πλάτος).

LIGO: Μεζούρες ακριβείας

Στους ανιχνευτές LIGO, δύο κάθετες δέσμες λέιζερ μετρούν με ακρίβεια το μήκος δύο σωλήνων μήκους 4 χιλιομέτρων. The beamlines for the LIGO detector site at Hanford stretch out across the desert terrain of southeastern Washington. Each arm of the L-shaped detector is 2.5 miles long. (Credit: LIGO)

Αυτό είναι το φαινόμενο που προσπαθούν να καταγράψουν οι δύο ανιχνευτές LIGO, ένας στην πολιτεία της Ουάσινγκτον και ένας στη Λουιζιάνα. Φήμες που πρωτοκυκλοφόρησαν το περασμένο φθινόπωρο, και συνεχίζουν τώρα να σκανδαλίζουν τον ακαδημαϊκό κύκλο, θέλουν τους ερευνητές του LIGΟ να ετοιμάζονται να ανακοινώσουν τη μεγάλη ανακάλυψη. Καθένας από τους δύο ανιχνευτές αποτελείται από δύο σωλήνες τοποθετημένους κάθετα ο ένας στον άλλο, μέσα στους οποίους υπάρχουν δέσμες λέιζερ που μετρούν το μήκος των σωλήνων με εξαιρετικά μεγάλη ακρίβεια.

Τα βαρυτικά κύματα θα γίνονταν θεωρητικά αντιληπτά από μικρές μεταβολές στο μήκος των δύο σωλήνων λόγω της παραμόρφωσης του χώρου. Οι σωλήνες έχουν μήκος 4 χιλιόμετρα, όμως η πειραματική διάταξη μπορεί να μετρά μεταβολές τουλάχιστον 1.000 φορές μικρότερες από τη διάμετρο ενός ατόμου.

Σύμφωνα με τις τελευταίες ανεπιβεβαίωτες αναφορές, οι ερευνητές του LIGO ανίχνευσαν ένα περαστικό βαρυτικό κύμα που δημιουργήθηκε καθώς δύο μακρινές μαύρες τρύπες, η μία με μάζα 29 φορές και η άλλη 36 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου, κινήθηκαν σπειροειδώς η μία προς την άλλη και τελικά συγχωνεύτηκαν.

Το σήμα που έφτασε τελικά στη Γη, κινούμενο με την ταχύτητα του φωτός, φέρεται να καταγράφηκε και από τους δύο ανιχνευτές με τη χρονική διαφορά που θα αντιστοιχούσε στην απόσταση που χωρίζει τα δύο συστήματα.

Η αναβάθμιση

The LIGO facility in Livingston, Louisiana, has a twin in Hanford, Washington. © ATMOSPHERE AERIAL

Οι φήμες ξεκίνησαν λίγο μετά την αναβάθμιση των ανιχνευτών LIGO, έπειτα από μια δεκαετία άκαρπης αναζήτησης. Ισχυρότερα λέιζερ και νέα οπτικά θεωρητικά επιτρέπουν τώρα την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από απόσταση περίπου 88 εκατομμυρίων ετών φωτός. Τελικός στόχος είναι η αύξηση αυτής της απόστασης στα 650 εκατομμύρια έτη φωτός -αυτό σημαίνει ότι οι ανιχνευτές θα μπορούν να σαρώνουν μια σφαίρα στο Διάστημα 1.000 φορές μεγαλύτερη από ό,τι η αρχική μορφή των συστημάτων.

Οι εργασίες αναβάθμισης, για τις οποίες χρειάστηκαν πέντε χρόνια και 200 εκατ. δολάρια, περιλάμβαναν μεταξύ άλλων τη βελτίωση των συστημάτων απόσβεσης κραδασμών -οι ανιχνευτές επηρεάζονται ακόμα και από τρένα που περνούν σε απόσταση χιλιομέτρων ή ακόμα και το γδούπο ενός δέντρου που πέφτει. Στην Ευρώπη λειτουργούν στο μεταξύ οι ανιχνευτές GEO600 και Virgo, ενώ ανάλογο ερευνητικό πρόγραμμα, με την ονομασία Indigo, ανακοίνωσε και η Ινδία.

Η ανίχνευση του ίδιου σήματος από ανιχνευτές σε διαφορετικές ηπείρους θα επέτρεπε στους ερευνητές να προσδιορίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την προέλευση των φευγαλέων κυμάτων. Τον Μάρτιο του 2014, διεθνής ερευνητική ομάδα προκάλεσε σάλο όταν ανακοίνωσε ότι εντόπισε ίχνη μιας ιδιαίτερης κατηγορίας βαρυτικών κυμάτων, τα οποία πρέπει να εμφανίστηκαν μια στιγμή μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Η μελέτη όμως τέθηκε υπό αμφισβήτηση, και ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων παραμένει ανεπιβεβαίωτη. Αυτό όμως θα μπορούσε να αλλάξει αυτήν την εβδομάδα -σύμφωνα με την τελευταία ανεπίσημη αναφορά η ανακάλυψη θα ανακοινωθεί στο περιοδικό Nature στις 11 Φεβρουαρίου.

Εξόρυξη αργύρου στις όχθες του Αιγαίου 5.000 χρόνια πριν. Some 5000 years ago, silver mining on the shores of the Aegean Sea

Θορικός: Αρχαίο τετράπλευρο πηγάδι που ερευνήθηκε κατά την προηγούμενη αποστολή. Το πηγάδι συνδέει τα δύο κυρίως επίπεδα της ορυκτοποίησης. Πρόσβαση στα χαμηλότερα επίπεδα. Φωτογραφία: D. Morin. Thorikos (Greece): Ancient quadrangular shaft being explored during the last campaign. Connecting shaft between two main levels of mineralization. Access to lower levels. Photograph: D. Morin

Στους πρόποδες της μυκηναϊκής ακρόπολης του Θορικού, ο οποίος δεσπόζει στον φυσικό λιμένα του Λαυρίου, μία ομάδα Γάλλων αρχαιολόγων και μεταλλειολόγων υπό την επίβλεψη του καθηγητή Denis Morin από το Πανεπιστήμιο της Λορραίνης (EA 1132), σε συνεργασία  με το UMR CNRS 5608 (UMR National Center for Scientific Research 5608) της Τουλούζης, μόλις ανακάλυψε ένα περίπλοκο δίκτυο από στοές, φρέατα και δωμάτια. Εξερευνήθηκαν και εξετάστηκαν επισταμένως περίπου πέντε χιλιόμετρα υπεδάφιων αγωγών που είχαν σκαφτεί στο μάρμαρο και τους σχιστόλιθους της Αττικής. Οι στοές διαμορφώνουν λαβυρίνθους πολύπλοκων μεταλλευτικών έργων, το ύψος των οποίων συχνά δεν ξεπερνά τα 30 εκ. Μέχρι στιγμής αποτελεί το πιο εκτεταμένο υπεδάφιο δίκτυο που έχει διερευνηθεί σε αυτό το τμήμα του Αιγαιακού κόσμου. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν επίσης ένα μη επανδρωμένο αεροσκάφος (drone) προκειμένου να εντοπίσουν εγκαταστάσεις και λείψανα στην επιφάνεια του εδάφους, τα οποία σχετίζονται με τη μετάλλευση. Είναι η πρώτη φορά που μελετάται μια τόσο πολύπλοκη μεταλλευτική υποδομή.

Αυτές οι υπεδάφιες έρευνες αποτελούν τμήμα ενός ευρύτερου προγράμματος αρχαιολογικών ερευνών στο Θορικό υπό τη διεύθυνση του καθηγητή Roald Docter του Πανεπιστημίου της Γάνδης υπό την αιγίδα της Βελγικής Σχολής Αθηνών, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Ουτρέχτης και την Εφορεία Αρχαιοτήτων Ανατολικής Αττικής.

Ο Denis Morin αναφέρει σχετικά με την ανακάλυψή του: «Σήμερα είναι δύσκολο να φανταστούμε τις ακραίες συνθήκες κάτω από τις οποίες έπρεπε να εργαστούν οι μεταλλωρύχοι μέσα σε αυτόν το λαβύρινθο των στοών. Πνιγηρή ζέστη επικρατεί σε αυτό το ορυκτό περιβάλλον. Η εξέλιξη της υπεδάφιας διερεύνησης απαιτεί συνεχή εγρήγορση σε αυτόν τον αποπνικτικό χώρο, όπου πρέπει διαρκώς να παρακολουθείται το επίπεδο του οξυγόνου. Τα ίχνη εργαλείων στους τοίχους, τα γκραφίτι, οι λύχνοι, οι περιοχές εξόρυξης παρέχουν ενδείξεις για όλη τη δραστηριότητα αυτών των εργατών κάτω από το έδαφος. Η τραχύτητα του φυσικού βράχου και οι ορυκτοποιήσεις καταδεικνύουν τις ακραίες συνθήκες εργασίας αυτών των εργατών, που στην πλειονότητά τους ήταν δούλοι καταδικασμένοι στο σκοτάδι και την εξόρυξη κοιτασμάτων αργύρου… Η χαρτογράφηση αυτών των ασφυκτικών, σύνθετων και περιπλεγμένων υπεδάφιων δικτύων, οι διακλαδώσεις των οποίων βρίσκονται ενίοτε σε αρκετά επίπεδα, αποτελεί μία πραγματική πρόκληση για τους επιστήμονες».

Κάτω από το έδαφος η μορφολογία και η οργάνωση της μεταλλευτικής υποδομής επιτρέπουν τη διάκριση αρκετών φάσεων δραστηριότητας. Τα αρχαιολογικά δεδομένα που παρατηρήθηκαν και συλλέχθηκαν κατά την τελική φάση της ανασκαφικής περιόδου του 2015 (κεραμική και λίθινες σφύρες κατασκευασμένες από ιζηματογενή ηφαιστειακό λίθο) δείχνουν ότι η χρονολόγηση της μεταλλευτικής δραστηριότητας θα μπορούσε να χρονολογηθεί στην Τελική Νεολιθική/Πρώιμη Ελλαδική: περίπου 3200 π.Χ. Εάν οι μελλοντικές έρευνες επιβεβαιώσουν την αρχική χρονολόγηση, τότε θα αλλάξει ριζικά το χρονολογικό πλαίσιο της εξόρυξης των μεταλλευμάτων στην Αττική και τον αιγιακό κόσμο γενικότερα.

Η Κλασική φάση είναι σαφώς η πιο αξιοσημείωτη. Εντοπίζεται παντού και παρουσιάζει ενδιαφέρον ως προς την κανονικότητα των τομέων των κατατμημένων στοών που καλύπτουν ολόκληρη την περιοχή. Οι δραστηριότητες αυτής της περιόδου τεκμηριώνονται από όστρακα κεραμικής και λύχνων καθώς και από μία εγχάρακτη σε τοίχο και προσεγμένη επιγραφή. Τα χαρακτηριστικά αυτών των ιδιαιτέρως καλά οργανωμένων μεταλλευτικών έργων είναι αγωγοί κατασκευασμένοι με αιχμηρά εργαλεία, τετράγωνου σχήματος, με απόσπαση του βράχου σε διαδοχικά στάδια. Η συνέχιση των έργων στο τέλος της Κλασικής περιόδου (4ος αι. π.Χ.) χρονολογείται χάρη στα ίχνη των εργαλείων στις στοές και από τα όστρακα κεραμικής.

Τα φρέατα που ανακαλύφθηκαν εντός αυτού του δικτύου συνδέουν δύο κύρια επίπεδα ορυκτοποίησης και κατά συνέπεια εξόρυξης. Πρόκειται για άριστα γεωμετρικά αρχιτεκτονήματα, εκτελεσμένα με ακρίβεια χιλιοστού, η δυνατότητα υλοποίησης των οποίων παραμένει μέχρι στιγμής αντικείμενο περαιτέρω μελέτης. Σήμερα αυτά τα φρέατα είναι προσβάσιμα μόνο με κατάλληλο σπηλαιολογικό εξοπλισμό. Ορισμένες από αυτές τις στοές έχουν παραμείνει ανέπαφες στα τελευταία 5.000 χρόνια. Άλλες, που τώρα δεν είναι προσβάσιμες, είναι πλήρεις υλικών από διαδοχικές φάσεις μετάλλευσης. Η εξέλιξη της έρευνας σε αυτές τις στοές παραμένει δύσκολη για τους έμπειρους αρχαιολόγους, που φέρουν υψηλής τεχνολογίας εξοπλισμό, σε μία αποπνικτική ατμόσφαιρα με θερμοκρασίες έως 21ο C.

Θορικός: Προϊστορικά μεταλλευτικά έργα κατά τη διάρκεια της διερευνητικής φάσης. Περιοχή εξόρυξης σε διαμόρφωση επίπεδου στρώματος: η ορυκτοποίηση μπορεί να εντοπιστεί ανάμεσα στα δύο στρώματα. Στο δάπεδο, σωρός αποθέσεων απορριμμάτων που εγκαταλείφθηκε από τους μεταλλωρύχους. Φωτογραφία: D. Morin. Thorikos: (Greece) Prehistoric mining works during exploration phase. Stoping area in flat bedded formation: the mineralization is to be located between two strata. On the floor, heap of waste deposits abandoned by the miners. Photograph: D. Morin

Τα φρέατα που ανακαλύφθηκαν εντός αυτού του δικτύου συνδέουν δύο κύρια επίπεδα ορυκτοποίησης και κατά συνέπεια εξόρυξης. Πρόκειται για άριστα γεωμετρικά αρχιτεκτονήματα, εκτελεσμένα με ακρίβεια χιλιοστού, η δυνατότητα υλοποίησης των οποίων παραμένει μέχρι στιγμής αντικείμενο περαιτέρω μελέτης. Σήμερα αυτά τα φρέατα είναι προσβάσιμα μόνο με κατάλληλο σπηλαιολογικό εξοπλισμό. Ορισμένες από αυτές τις στοές έχουν παραμείνει ανέπαφες στα τελευταία 5.000 χρόνια. Άλλες, που τώρα δεν είναι προσβάσιμες, είναι πλήρεις υλικών από διαδοχικές φάσεις μετάλλευσης. Η εξέλιξη της έρευνας σε αυτές τις στοές παραμένει δύσκολη για τους έμπειρους αρχαιολόγους, που φέρουν υψηλής τεχνολογίας εξοπλισμό, σε μία αποπνικτική ατμόσφαιρα με θερμοκρασίες έως 21ο C.

Το μεταλλείο που έχει ανακαλυφθεί στον Θορικό είναι εξέχον όσο προς τη διαρρύθμισή του και την έκτασή του. Μέχρι τώρα οι αρχαιολόγοι μεταλλείων που εργάζονταν στην περιοχή του Λαυρίου δεν είχαν εξερευνήσει τόσο εντυπωσιακό δίκτυο στοών και μεταλλευτικών υποδομών. Καταδεικνύει τις φυσικές ικανότητες και δεξιότητες των αρχαίων μεταλλωρύχων που τους επέτρεψαν να αξιοποιήσουν αυτά τα πολύπλοκα κοιτάσματα μετάλλου και να εξασφαλίσουν την επεξεργασία τους εκτός του μεταλλείου από την Προϊστορική Εποχή. Τεκμηριώνει μελετημένη στρατηγική και άριστο τεχνολογικό και χωροταξικό έλεγχο της διαδικασίας: μία εξαιρετική συγκέντρωση των μέσων για την εξόρυξη του αργύρου και ένα επιμελημένο τεχνικό σύστημα το οποίο στην κλίμακά του είναι μοναδικό στον αρχαίο κόσμο.

Η εκμετάλλευση αυτών των μεταλλείων αργύρου είχε ξεκινήσει ήδη από την 4η/3η χιλιετία π.Χ. και έως τον 5ο και 4ο αι. π.Χ. αποτελούσαν τη σημαντικότερη μεταλλευτική περιοχή της Ελλάδας και τη βάση της Αθηναϊκής ηγεμονίας στον Αιγαιακό κόσμο. Κατά τη διάρκεια της υπεδάφιας ερευνητικής περιόδου του 2015 προέκυψαν νέα στοιχεία για τις τεχνικές μετάλλευσης που είχαν αναπτυχθεί κατά τις πρώτες εποχές των μετάλλων σε αυτή τη στρατηγική ζώνη της ανατολικής Μεσογείου.

Η έρευνα που βρίσκεται σε εξέλιξη έχει ως στόχο να διερευνήσει αυτά τα υπεδάφια κατάλοιπα, αλλά και να προσφέρει μια καλύτερη κατανόηση των μεταλλευτικών τεχνολογιών κατά τις πρώιμες περιόδους, της διαχείρισης των ορυκτών πόρων, της εξόρυξης και επεξεργασίας τους, καθώς και της διακίνησης του τελικού προϊόντος… Αυτά τα επιτεύγματα της ανθρώπινης εφευρετικότητας προοιωνίζονται τις τεχνολογικές εξελίξεις του Μεσαίωνα.

Πηγή: http://www.archaiologia.gr/

Χόκινγκ: Λύση στο ενεργειακό πρόβλημα από μικροσκοπικές μαύρες τρύπες. Stephen Hawking’s New Lecture, “Do Black Holes Have No Hair?”

Την ίδια στιγμή, πάντως, ο επιστήμονας ξεκαθαρίζει πως μόνο εύκολη υπόθεση δεν θα ήταν η αξιοποίηση μια μαύρης τρύπας για την παραγωγή ηλεκτρισμού. In a paper recently published online, Stephen Hawking and two colleagues attempt to solve the black hole paradox by arguing for the existence of black hairs just outside the hole which contain no energy but retain information about prior activity.

Τον τρόπο που η θεωρητική φυσική θα μπορούσε να λύσει το ενεργειακό πρόβλημα του πλανήτη, παρουσίασε ο διάσημος Βρετανός φυσικός Στίβεν Χόκινγκ στο Πρόγραμμα 4 του ραδιοσταθμού του BBC, γνωστό ως Radio 4.

Could hair help to explain the black hole paradox? It could, according to famed physicist Stephen Hawking and two colleagues, who recently had their paper called “Soft Hair on Black Holes” released online. The paradox itself pits the idea that information entering a black hole disappears completely, which is based on Einstein’s general theory of relativity, against quantum mechanics which asserts that information never vanishes. The team believes that there may be a middle ground in the form of hairs which can linger in the vacuum space outside the hole. These tendrils are considered to be soft photon particles of light, which contain no energy but change the environment in a small way. In effect, it is a cosmic record of activity that remains while all physical remnants get wiped out. While there are skeptics to the research, Hawking has said that the hairs can be scientifically confirmed and that the finding is potentially worthy of a Nobel prize.

Πραγματοποιώντας τη δεύτερη ομιλία του στο πλαίσιο των διαλέξεων Reith, οι οποίες πραγματοποιούνται κάθε χρόνο προς τιμήν του ιδρυτή του BBC John Reith, ο Χόκινγκ εξήγησε με ποιον τρόπο «μικροσκοπικές» μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να καλύψουν τις ανάγκες ολόκληρης της ανθρωπότητας σε ηλεκτρική ενέργεια.

Ωστόσο, επεσήμανε πως, ακόμη κι αν είναι δυνατόν να υλοποιηθεί ένα τέτοιο σενάριο, θα πρέπει να ξεπερασθούν αρκετά εμπόδια για να έχει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Σύμφωνα με τον ίδιο, μία μαύρη τρύπα με μέγεθος ενός βουνού θα εξέπεμπε ακτινοβολία με τη μορφή ακτίνων Χ και γ με ισχύ περίπου 10 εκατομμυρίων Megawatts, ηλεκτροδοτώντας ολόκληρη τη Γη.

Quantum mechanics is the science of the extremely small and it seeks to explain the behaviour of the tiniest particles. These do not act according to the laws that govern the movements of much bigger objects like planets, laws that were first framed by Isaac Newton. Using the science of the very small to study the very large was one of Stephen Hawking's pioneering achievements.

Η ακτινοβολία αυτή είναι γνωστή ως ακτινοβολία Χόκινγκ, καθώς προβλέφθηκε για πρώτη φορά από τον Βρετανό φυσικό. Η ύπαρξή της οφείλεται κατ’ αρχάς στη φύση του κενού, σύμφωνα με την κβαντική φυσική, στο οποίο μπορούν να σχηματίζονται ζεύγη εικονικών σωματιδίων και αντισωματιδίων, τα οποία μέσα σε ελαχιστότατο χρόνο εξαϋλώνονται.

Αν όμως ένα τέτοιο ζεύγος βρίσκεται στη «γειτονιά» (δηλαδή τον ορίζοντα γεγονότων) μιας μαύρης τρύπας, τότε είναι πιθανό το ένα εικονικό σωματίδιο να καταλήξει στη μαύρη τρύπα, με συνέπεια να μην μπορεί πλέον να εξαϋλωθεί αλληλεπιδρώντας με τον «εταίρο» του. Επομένως, το «ορφανό» εικονικό σωματίδιο που έχει απομείνει θα διαφύγει, σχηματίζοντας την ακτινοβολία Χόκινγκ.

Την ίδια στιγμή, πάντως, ο επιστήμονας ξεκαθαρίζει πως μόνο εύκολη υπόθεση δεν θα ήταν η αξιοποίηση μια μαύρης τρύπας για την παραγωγή ηλεκτρισμού. «Δεν θα μπορούσε να εγκατασταθεί σε ένα εργοστάσιο, αφού θα διέφευγε από το πάτωμα, καταλήγοντας στο κέντρο της Γης. Ο μόνος τρόπος για να την ελέγξουμε θα ήταν να τη θέσουμε σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας», σημείωσε.

Πρόσθεσε επίσης πως, αν και οι επιστήμονες αναζητούν εδώ και χρόνια μικροσκοπικές μαύρες τρύπες στη φύση, μέχρι σήμερα οι προσπάθειές τους δεν έχουν φέρει αποτέλεσμα. «Δυστυχώς, γιατί σε αντίθετη περίπτωση μάλλον θα είχα πάρει Νόμπελ», συμπλήρωσε χαριτολογώντας.

Παρ’ όλα αυτά, σύμφωνα με τον ίδιο, θα ήταν δυνατόν να δημιουργηθούν τέτοιες οντότητες στις επιπλέον διαστάσεις του χωρόχρονου. Ένας σημαντικός αριθμός επιστημόνων πιστεύουν πως εκτός από τις τέσσερις γνωστές διαστάσεις, τις τρεις διαστάσεις του χώρου και τη διάσταση του χρόνου, υπάρχουν πρόσθετες διαστάσεις  που, αν και δεν τις αντιλαμβανόμαστε, αποτελούν την εξήγηση για άλυτα έως σήμερα μυστήρια της φυσικής.

«Με βάση ορισμένες θεωρίες, το σύμπαν που αντιλαμβανόμαστε δεν είναι παρά μια τετραδιάστατη “επιφάνεια” σε έναν χωρόχρονο 10 ή 11 διαστάσεων», σημείωσε.

«Ο λόγος που δεν μπορούμε να δούμε τις επιπλέον διαστάσεις είναι ότι το φως δεν διαδίδεται σε αυτές, κάτι που αντίθετα συμβαίνει με τη βαρύτητα. Κάτι που σημαίνει πως θα ήταν πολύ πιο εύκολο να δημιουργήσουμε μια μικροσκοπική μαύρη τρύπα στις έξτρα διαστάσεις».

Σύμφωνα με τον ίδιο, μάλιστα, η ύπαρξή τους είναι πιθανό να επιβεβαιωθεί στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN στη Γενεύη. Στη σήραγγα του LHC, δύο δέσμες σωματιδίων κινούνται σε αντίθετη κατεύθυνση, ώστε να συγκρουστούν μεταξύ τους.

It is sometimes said that fact is stranger than fiction. To find out what I mean, watch this beautifully animated version of my first Reith lecture on black holes. –SH

«Κάποιες από τις συγκρούσεις ενδεχομένως δημιουργήσουν μικροσκοπικές μαύρες τρύπες. Τότε, θα εκπεμφθούν σωματίδια με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, τα οποία θα είναι εύκολο να αναγνωρίσουμε», πρόσθεσε. «Επομένως, ίσως τελικά βραβευθώ με Νόμπελ», κατέληξε.

Πηγή: www.naftemporiki.gr

Ανθρωπολογικό X-Files: Άγνωστοι εισβολείς οι πρόγονοι μας; DNA discovery unearths 'unknown chapter in human history' in Europe 15,000 years ago

Μια άγνωστη ομάδα ανθρώπων εισέβαλε στην Ευρώπη πριν 15 χιλιάδες έτη και αντικατέστησε τους πληθυσμούς κυνηγών-τροφοσυλλεκτών. A major and unexplained population shift occurred in Europe around 15,000 years ago when local hunter-gatherers were almost completely replaced by a group from another area, scientists researching our ancestors' genetics have discovered. An artist’s impression of Stone Age men and women butchering a wild horse. English Heritage Photo Library/Peter Dunn

Μια νέα γενετική ανάλυση αποκαλύπτει ότι πριν από περίπου 15 χιλιάδες χρόνια μια άγνωστη μέχρι σήμερα ομάδα ανθρώπων εισέβαλε στην Ευρώπη και αντικατέστησε τους πληθυσμούς των κυνηγών-τροφοσυλλεκτών που ζούσαν μέχρι τότε στην ήπειρο μας. 

Η ανακάλυψη

Γενετική ανάλυση ανατρέπει όσα γνωρίζαμε για τους ευρωπαϊκούς πληθυσμούς. New analysis of remains of ancient Europeans, from as far back as 35,000 years ago, suggests a major ‘turnover’ in the genetic makeup of people in the region at the same time as a major climatic change. It is so unprecedented, researchers have called it an ‘unknown chapter of human history’. Pictured are the ancient remains of a European found at the Dolnte Vestonice burial site in the Czech Republic.

Ένα τελείως άγνωστο έως τώρα κεφάλαιο της ευρωπαϊκής προϊστορίας αρχίζει να έρχεται στο φως. Η Ευρώπη υπέστη μια μεγάλη πληθυσμιακή αναστάτωση πριν περίπου 14.500 χρόνια, καθώς σταδιακά έβγαινε από την τελευταία εποχή των πάγων, όταν μυστηριώδεις επιδρομείς την κατέκτησαν. Σε αυτό το συμπέρασμα κατέληξε για πρώτη φορά μια νέα διεθνής γενετική ανάλυση -με ελληνική συμμετοχή- προϊστορικού DNA από οστά και δόντια κυνηγών-τροφοσυλλεκτών.

Μέχρι σήμερα η εικόνα που υπήρχε, ήταν ότι τους πρώτους κατοίκους της Ευρώπης, που έφθασαν από την Αφρική πριν από περίπου 40.000 χρόνια, τους αντικατέστησαν σε μεγάλο βαθμό οι πρώτοι γεωργοί που μετανάστευσαν μαζικά από την Μέση Ανατολή πριν από 8.000 χρόνια και οι τελευταίοι, με τη σειρά τους, υπέστησαν την εισβολή νομάδων από την ευρασιατική στέππα πριν από περίπου 4.500 χρόνια. Έτσι, πιστεύεται ότι υπήρξαν τρία μεγάλα πληθυσμιακά-μεταναστευτικά ρεύματα που διαμόρφωσαν τη σύγχρονη Ευρώπη.

Τα νέα ευρήματα

DNA was extracted from the teeth and bones of ancient human remains at burial sites across Europe. Pictured is les Closeaux at Rueil-Malmaison, Paris Basin in France.

Όμως η νέα γενετική έρευνα περιπλέκει τα πράγματα, καθώς φέρνει στο φως μια ακόμη εισβολή, την εποχή που το κλίμα βελτιωνόταν και έλιωναν οι πάγοι. Ποιοι ήσαν οι εισβολείς κυνηγοί-τροφοσυλλέκτες και από πού ήλθαν, παραμένει μυστήριο προς το παρόν. «Η κύρια υπόθεση είναι ότι κατάγονταν από πιο θερμά μέρη, πιθανώς από τη νοτιοανατολική Ευρώπη», σύμφωνα με τον Γιοχάνες Κράουζε του γερμανικού Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ για την Επιστήμη της Ανθρώπινης Ιστορίας, ο οποίος ήταν επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Current Biology».

DNA was taken from ancient remains in France, Belgium and Germany. Pictured is Hohle Fels, in the Swabian Alps in Germany. The cave has been the site of a number of important archaeological finds.

Στην ερευνητική ομάδα συμμετείχε και η ελληνικής καταγωγής παλαιοανθρωπολόγος Κατερίνα Χαρβάτη, ερευνήτρια του Ινστιτούτου Αρχαιολογικών Επιστημών και του Κέντρου Σέκενμπεργκ για την Ανθρώπινη Εξέλιξη και το Παλαιοπεριβάλλον του γερμανικού Πανεπιστημίου του Τίμπιγκεν. Οι ερευνητές ανέλυσαν μιτοχονδριακό DNA -που περνά από γενιά σε γενιά μόνο μέσω της μητέρας- από 55 Ευρωπαίους, ο πιο παλιός από τους οποίους έζησε πριν από περίπου 35.000 χρόνια (στην Ύστερη Πλειστόκαινο εποχή) και ο νεότερος πριν από 7.000 χρόνια. Οι σκελετοί είχαν βρεθεί σε διάφορες ευρωπαϊκές χώρες.

Για «απολύτως απρόσμενα πληθυσμιακά ευρήματα» έκανε λόγο ο ελληνικής καταγωγής γενετιστής Ιωσήφ Λαζαρίδης της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ των ΗΠΑ. Όπως είπε, «φαίνεται πως οι κυνηγοί-τροφοσυλλέκτες της Ευρώπης άντεξαν τις χειρότερες δυσκολίες της εποχής των πάγων, για να αντικατασταθούν τελικά, όταν οι πάγοι άρχισαν να υποχωρούν». Όμως, πρόσθεσε, «το μιτοχονδριακό DNA μπορεί να αποκαλύψει μόνο ένα μέρος της ιστορίας ενός πληθυσμού. Είναι σημαντικό να προσπαθήσουμε να εξάγουμε πυρηνικό DNA από σκελετούς της Πλειστοκαίνου εποχής, ώστε να μάθουμε περισσότερα πράγματα γι' αυτή την πρώιμη πληθυσμιακή μεταβολή».

Η βιομηχανική επανάσταση των αρχαίων Ελλήνων. The industrial revolution of the ancient Greeks

Η αιολόσφαιρα του Ήρωνα. Οι γνώσεις των μηχανικών και εφευρετών στην Αρχαία Ελλάδα ίσως τους είχαν οδηγήσει στην δημιουργία ατμοκίνητων συστημάτων. The Aeolipile of Heron exploits the pressure of vapour converting it into circular power, it is a precursor of steam engine. With a little more work on that, the Industrial Revolution could have happened a thousand years before.

Οι επιστήμονες, μηχανικοί και εφευρέτες της Ελληνιστικής εποχής έφθασαν μια ανάσα πριν την αφετηρία της σύγχρονης Βιομηχανικής Επανάστασης: τη δημιουργία της ατμοκίνητης εμβολοφόρου υδραντλίας. Αυτό ανέφεραν ο καθηγητής του ΕΜΠ Θεοδόσης Τάσιος και ο ομότιμος καθηγητής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης Μιχάλης Τιβέριος σε εκδήλωση στο Μέγαρο Μουσικής με τίτλο «Άραγε είχαν ατμοκίνητη υδραντλία οι Πτολεμαίοι;».

Τι γνώριζαν;

Automatic Gates of a temple – Heron. Heron from Alexandria lived probably in the first century BC. He taught at the museum of Alexandria. In his book "Pneumatics and Automat's making" he compiled all available technological knowledge on automats, ie, on self-mobile devices operating like "real beings" and making use of the properties of liquids and gases, he created sophisticated mechanical systems and ingenious programming.

Όπως είπε ο κ.Τάσιος, τον καιρό των Πτολεμαίων, οι μηχανικοί είχαν εφεύρει διαδοχικά όλα τα αναγκαία μηχανολογικά εξαρτήματα (ιμάντες, σωλήνες, γρανάζια, στρόβιλοι κ.α.), που τους επέτρεπαν να αξιοποιούν την ενέργεια του αέρα και του νερού για τη δημιουργία αντλιών, εκμεταλλευόμενοι έτσι τόσο την αιολική, όσο και την υδροδυναμική ενέργεια. Επιπλέον, είχαν κάνει το αρχικό βήμα για την ατμοκίνηση με την μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε κινητική, επιτυγχάνοντας την περιστροφική κίνηση μέσω ατμού.

Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις του κ.Τάσιου, οι αρχαίοι έλληνες μηχανικοί απείχαν ελάχιστα -από δέκα έως το πολύ 100 χρόνια- από το να εφεύρουν μια κανονική ατμοκίνητη υδραντλία, οπότε θα είχαν εκείνοι ξεκινήσει τη βιομηχανική επανάσταση πολύ πριν την ώρα της. Τελικά, αυτό συνέβη το 1776, όταν ο σκωτσέζος μηχανικός Τζέημς Βατ εφηύρε μια τέτοια ατμοκίνητη αντλία.

Αν και ο κ.Τιβέριος επεσήμανε πως από το αρχαία ιστορικά κείμενα έχει διασωθεί μόνο το 2,5% περίπου, συνεπώς δεν μπορεί να αποκλεισθεί ότι ίσως το τελικό βήμα της ατμοκίνησης είχε γίνει, έστω κι αν κατασκευάσθηκε μία μόνο πρωτότυπη αντλία ως παιγνίδι και μετά η σχετική τεχνολογία ξεχάσθηκε, όμως -μέχρι στιγμής τουλάχιστον- δεν υπάρχουν οι σχετικές μαρτυρίες και τα αποδεικτικά στοιχεία.

Πόσο κοντά είμασταν;

Αριστερά: Μιχάλης Τιβέριος, Ομότιμος Καθηγητής στη Φιλοσοφική Σχολή (Τμήμα Ιστορίας και Αρχαιολογίας) του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Δεξιά:  Θεοδόσης Τάσιος, Καθηγητής Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, επίτιμος Διδάκτωρ του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, Μέλος της Ακαδημίας Επιστημών του Τορίνο, επίτιμος Διδάκτωρ του Πανεπιστημίου της Λιέγης, του Πανεπιστημίου του Νανκίν, του Δημοκριτείου Πανεπιστημίου, του Πανεπιστημίου Κύπρου και της Φιλοσοφικής Σχολής του Πανεπιστημίου Αθηνών.

Ο κ.Τάσιος -που είναι και πρόεδρος της Εταιρείας Μελέτης της Αρχαίας Ελληνικής Τεχνολογίας- εκτίμησε ότι οι πρόγονοί μας έφθασαν πολύ κοντά στην «πηγή», χάρη στις εντυπωσιακές επιστημονικές και τεχνολογικές προόδους τους, όμως δεν είχαν τελικά προχωρήσει στην αξιοποίηση του ατμού για την κίνηση μιας αντλίας και τελικά μιας μηχανής.

Το υδραυλικό ρολόι (ένα θαύμα του αυτοματισμού με συνεχή λειτουργία χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση) που επινοήθηκε από τον Κτησίβιο ήταν το πρώτο ρολόι που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί τη νύχτα, ή όταν η ημέρα είναι νεφελώδης. Βασίστηκε στην αρχή της κλεψύδρας και όπως περιγράφεται από τον Βιτρούβιο, είχε τρία συστατικά μέρη: μια δεξαμενή συλλέκτη, μια κλεψύδρα και μια δεξαμενή για να επιπλέει ένας πλωτήρας. Ctesibius' water clock, as visualized by the 17th-century French architect Claude Perrault.

Οι κ.κ. Τάσιος και Τιβέριος αναφέρθηκαν στο σημαντικό τεχνολογικό έργο του Κτησίβιου (3ος αι. π.Χ., ιδρυτής της Σχολής Μηχανικών και Μαθηματικών στην Αλεξάνδρεια), του Φίλωνα από το Βυζάντιο (μαθητή του Κτησίβιου) και του Ήρωνα (μάλλον 1ος αι. μ.Χ), οι οποίοι με τις εφευρέσεις τους έδειξαν πόσο προχωρημένη ήταν η ελληνική εφαρμοσμένη επιστήμη και τεχνολογία. Πολλά έργα των ελλήνων μηχανικών, όπως επεσήμανε ο κ.Τιβέριος, διασώθηκαν σε αραβικές μεταφράσεις.

The Antikythera Mechanism. It is a mechanism which is considered as the first portable calculator/computer and was used for astronomical calculations. It was found in a shipwreck in the Aegean Sea and has been studied a lot by various scientists. It is exhibited at the Archeological Museum of Athens.

Ο κ.Τάσιος τόνισε το πάθος των αρχαίων Ελλήνων για την τεχνολογία και επεσήμανε ότι, ήδη στα έπη του Ομήρου, γίνεται αναφορά σε αυτόματα και πλοία-ρομπότ. Αργότερα, ο συνδυασμός του κοσμοπολιτισμού (ιδίως στην Αλεξάνδρεια), της ανερχόμενης μεσαίας τάξης και του ενδιαφέροντος των Πτολεμαίων οδήγησε σε σημαντικές εφευρέσεις, όπως δείχνει και ο μηχανισμός των Αντικυθήρων. Αν και παραμένει ερώτημα κατά πόσο αυτές οι τεχνολογίες γνώρισαν ευρύτερη εφαρμογή ή παρέμειναν προνόμιο μιας μικρής ομάδας ανθρώπων.

Πρωινός ή νυχτερινός τύπος; Τα γονίδια σου ξέρουν… Can Your DNA Determine If You’re a Morning Person or Night Owl?

Jean Cocteau, Femme endormie, 1951. Τα γονίδια καθορίζουν το πότε βρίσκεται κάποιος σε εγρήγορση και το πότε κοιμάται και ξυπνάει. Are you the type of person that jumps out of bed bright-eyed and ready to take on the world? If so, your early morning cheeriness (besides annoying everyone around you) might be hard-coded in your genome. A new genome-wide association study (GWAS) published by the personal genetics company 23andMe identifies an array of genetic variants associated with being a morning person.

Άλλοι άνθρωποι έχουν προτίμηση στο πρωί και άλλοι στο βράδυ. Μια νέα επιστημονική μελέτη υποστηρίζει ότι ανακάλυψε πως υπάρχει διαφορετική γενετική βάση, που καθορίζει αν κάποιος θα είναι πρωινός  τύπος (δηλαδή ξυπνά και κοιμάται νωρίς) ή, αντίστροφα, νυχτερινός τύπος (ξυπνά και κοιμάται αργότερα).

Οι αναλύσεις

Οι ερευνητές της αμερικανικής εταιρείας γενετικών αναλύσεων 23andMe, με επικεφαλής τον Ντέηβιντ Χιντς, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Nature Communications», μελέτησαν το γονιδίωμα 89.283 ατόμων. Η γενετική ανάλυση συσχετίσθηκε με απαντήσεις σχετικά με τις προτιμήσεις καθενός για το πρωί ή το βράδυ.

Όλα τα φυτά και τα ζώα έχουν βιολογικά ρολόγια. Το βιολογικό (κιρκαδικό) ρολόι ενός ανθρώπου, που λειτουργεί σε 24ωρο κύκλο, επηρεάζει πολλές βιολογικές διεργασίες του οργανισμού, μεταξύ των οποίων κατά πόσο κάποιος έχει προτίμηση στη μέρα ή στη νύχτα.

This map shows the proportion of morning people by state based on data from the published study. [23andMe]

Μέχρι σήμερα είχαν εντοπισθεί αρκετά γονίδια που ρυθμίζουν το βιολογικό ρολόι, αλλά ήταν άγνωστο κατά πόσο αυτά παίζουν ρόλο και στη διάκριση μεταξύ πρωινού/νυχτερινού τύπου. Η νέα μεγάλη γενετική ανάλυση για πρώτη φορά εντόπισε στους ανθρώπους τέτοιες γενετικές παραλλαγές, που φαίνεται να επηρεάζουν τις ενστικτώδεις προτιμήσεις καθενός για το πρωί ή το βράδυ. Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι πρωινοί τύποι τείνουν να είναι σωματικά και ψυχικά πιο υγιείς. Κοιμούνται καλύτερα, έχουν πιο φυσιολογικό βάρος και εμφανίζουν κατάθλιψη πιο σπάνια.

Μαύρη τρύπα εκτοξεύει ύλη στα πέρατα του Σύμπαντος. Blast from black hole in distant Pictor A galaxy

Στην εικόνα του Chandra μια δέσμη ύλης ξεκινά από την μελανή οπή και με ταχύτητες κοντινές σε αυτές του φωτός διατρέχει το Διάστημα σε απόσταση εκατοντάδων χιλιάδων ετών φωτός. Στην πορεία αυτής της πορείας μέρος της ύλης επιβραδύνεται και διασκορπίζεται σχηματίζοντας κοσμικές δομές που μοιάζουν με νέφη και έχουν λάβει τον χαρακτηρισμό «λοβοί». Δύο τέτοιοι λοβοί διακρίνονται στην εικόνα. The Pictor A galaxy has a supermassive black hole at its center, and material falling onto the black hole is driving an enormous beam, or jet, of particles at nearly the speed of light into intergalactic space. These images show X-ray data obtained by Chandra at various times over 15 years and radio data from the Australia Telescope Compact Array. By studying the details of the structure seen in both X-rays and radio waves, scientists seek to gain a deeper understanding of these huge collimated blasts. (Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ of Hertfordshire/M.Hardcastle et al., Radio: CSIRO/ATNF/ATCA)

Ο γαλαξίας Pictory A βρίσκεται σε απόσταση 500 εκ. ετών φωτός από εμάς. Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα μια εικόνα από τις παρατηρήσεις που κάνει σε αυτόν τον γαλαξία ομάδα αστρονόμων χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra. Η εικόνα καταγράφει την δράση της μελανής οπής που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία. Η μελανή οπή όπως συμβαίνει πολλές φορές σε ενεργές μελανές οπές θερμαίνει την ύλη που απορροφά από το περιβάλλον του και την επιταχύνει σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός, εκτοξεύοντας την στο Διάστημα.

Αυτό που κάνει ενδιαφέρον το φαινόμενο σε αυτή την περίπτωση είναι ότι η μελανή οπή εκτοξεύει την ύλη σε τρομερές αποστάσεις. Οι ερευνητές εντόπισαν δέσμες ύλης (αέρια) να εκτοξεύονται από την μελανή οπή σε αποστάσεις 300 χιλιάδων ετών φωτός. Η διάμετρος του γαλαξία μας είναι περίπου 100 χιλιάδες έτη φωτός. Με απλά λόγια μέσα σε μια από αυτές τις δέσμες ύλης που εκτοξεύει η μαύρη τρύπα θα μπορούσαν να χωρέσουν άνετα τρεις γαλαξίες σαν τον δικό μας. Η ανακάλυψη αναμένεται να προσφέρει νέα στοιχεία τόσο για αυτό το φαινόμενο όσο και γενικότερα για την λειτουργία των μελανών οπών. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».