Η εγκεφαλική χρονομηχανή μας. Our brain time machine

Your brain: time machine. Credit: Sinelab

Με αφορμή την πρόσφατη αλλαγή «χρόνου», έχει ελπίζουμε κάποιο ενδιαφέρον να εξετάσουμε το πώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος αντιλαμβάνεται και επιχειρεί να κατανοήσει τη φύση και τη λειτουργία αυτού του τόσο σκοτεινού αντικειμένου της ανθρώπινης γνώσης.

Εξάλλου, ο χρόνος απασχολεί τους πάντες: όλοι παραπονιόμαστε ότι «δεν έχουμε χρόνο» ή πως ο χρόνος «κυλά» και «φεύγει» ανεπιστρεπτί, χωρίς όμως ποτέ να προσδιορίζουμε τι είδους «πράγμα» είναι αυτό που ρέει και μας διαφεύγει ασταμάτητα.

Ο «χρόνος» ήταν και παραμένει το πιο φευγαλέο, ασαφές και άπιαστο αντικείμενο της ανθρώπινης σκέψης, φυσικής και μεταφυσικής. Είτε ως ποτάμι που ρέει ατέρμονα, όπως ήθελε να τον βλέπει ο Ηράκλειτος, είτε ως παγωμένος σκοτεινός ωκεανός μέσα στον οποίο φαίνεται να ταξιδεύει το Σύμπαν, όπως πίστευε ακράδαντα ο Πλάτων (και όλοι οι μετέπειτα πλατωνιστές), ο «χρόνος» ήταν και παραμένει η πιο αδιαφανής κατηγορία του ανθρώπινου νου.

Οι σύγχρονες επιστήμες του εγκεφάλου και του νου αρχίζουν να κατανοούν το γιατί και κυρίως το πώς η ψυχολογική μας διάθεση μπορεί να επηρεάζει την υποκειμενική μας αντίληψη του χρόνου. Αυξάνοντας ή, εναλλακτικά, μειώνοντας τα νευρωνικά σήματα, ο εγκέφαλός μας μπορεί να θέτει σε κίνηση ή να σταματά τους χρονοδείκτες ενός εγκεφαλικού ωρολογιακού μηχανισμού.

Ο αντικειμενικός φυσικός χρόνος της κλασικής επιστήμης, σε αντίθεση με τον υποκειμενικό ανθρώπινο χρόνο της Ιστορίας, δεν κυλάει προς κάποια κατεύθυνση και δεν παράγει ποτέ τίποτα νέο.

The conception of time as absolute is usually attributed to Sir Isaac Newton and his English contemporaries.

Όπως το έθεσε πρώτος ο Νεύτων στην εισαγωγή του περίφημου βιβλίου του «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica» (Μαθηματικές Αρχές Φυσικής Φιλοσοφίας): «Ο απόλυτος, αληθινός και μαθηματικός χρόνος, αφεαυτού και από την ίδια του τη φύση, ρέει ομοιόμορφα χωρίς να εξαρτάται από τίποτα το εξωτερικό…».

Με άλλα λόγια, ο υποκειμενικός χρόνος που βιώνουν οι άνθρωποι, για τον Νεύτωνα (αλλά και την κλασική Φυσική συνολικά) είναι απλώς μια ψευδαίσθηση που δεν έχει την παραμικρή σχέση με τον απόλυτο κοσμικό χώρο και χρόνο.

Άποψη που, παραδόξως, συμμερίζεται και ο Αϊνστάιν, ο βασικός υπαίτιος της «δολοφονίας» του απόλυτου χρόνου στη σύγχρονη φυσική.

The idea of relativistic time is a direct result of Albert Einstein’s Theory of Relativity.

Όπως θα εκμυστηρευτεί ο ίδιος ο Αϊνστάιν σε ένα περίφημο γράμμα του: «Η διάκριση ανάμεσα σε παρελθόν και σε μέλλον αποτελεί μόνο μια ψευδαίσθηση, μολονότι πρόκειται για μια επίμονη ψευδαίσθηση»!

Για τον πατέρα της θεωρίας της σχετικότητας ο χρόνος δεν είναι τίποτα άλλο από μία επιπλέον μαθηματική παράμετρο στην περιγραφή του φυσικού κόσμου.

Newton's fixed space vs. Einstein's flexible spacetime, from the film "Testing Einstein's Universe" by Norbert Bartel.

Τίποτα περισσότερο από μία διάσταση στο ενοποιημένο τετραδιάστατο συνεχές που σήμερα ονομάζεται «χωροχρόνος».

Αν όμως ο χρόνος είναι μόνο ό,τι μετράνε τα ρολόγια, τότε γιατί μας φαίνεται ατελείωτος όταν πλήττουμε και αδυσώπητος όταν γερνάμε;

Ποιοι νευροψυχολογικοί μηχανισμοί επιτρέπουν στους περισσότερους υγιείς ανθρώπους να έχουν μια «ακριβή» αίσθηση του χρόνου ή στους καλούς μουσικούς και τους χορευτές να βρίσκουν πάντα τον «σωστό» χρονικά ρυθμό;

Χάρη στις πρωτοποριακές έρευνες της σύγχρονης Νευροεπιστήμης, αρχίζουμε να κατανοούμε τόσο τους μη συνειδητούς ψυχοβιολογικούς όσο και τους αδιαφανείς εγκεφαλικούς μηχανισμούς που ρυθμίζουν ή απορρυθμίζουν το εγκεφαλικό μας χρονόμετρο.

Η εγκεφαλική κλεψύδρα

(Credit: agsandrew via Shutterstock)

Όλοι έχουμε διαπιστώσει ότι η αίσθησή μας του χρόνου εξαρτάται και επηρεάζεται από την ψυχολογική μας διάθεση ή από τη νοητική μας κατάσταση.

Για παράδειγμα, ενώ ο χρόνος διάρκειας ενός ονείρου είναι μόλις λίγα λεπτά, έχουμε την εντύπωση ότι διήρκεσε πολλές ώρες. Επίσης, το αλκοόλ, το όπιο και ο έρωτας μπορούν να μας δημιουργούν μια ανάλογη ψευδαίσθηση διαστολής ή συστολής του βιωμένου χρόνου.

«Όταν περνάς δύο ώρες συντροφιά με μια όμορφη κοπέλα νομίζεις ότι πέρασε μόνο ένα λεπτό. Όταν όμως κάθεσαι ένα λεπτό πάνω σε μια σόμπα που καίει, νομίζεις ότι πέρασαν δύο ώρες».

Με αυτό το διασκεδαστικό παράδειγμα ο Άλμπερτ Αϊνστάιν θέλησε να αναδείξει την τυπικά ανθρώπινη αίσθηση του χρόνου.

Γιατί όμως όταν νιώθουμε ανία έχουμε την εντύπωση ότι ο χρόνος δεν περνά, ενώ όταν κάνουμε κάτι ενδιαφέρον ή διασκεδάζουμε ο χρόνος κυλά χωρίς να το καταλαβαίνουμε;

Η εντύπωσή μας ότι ο ανθρώπινος χρόνος «ρέει», «φεύγει» και «κυλά» με διαφορετικούς ρυθμούς είναι στην πραγματικότητα μια «μεταφορά» ή, ακριβέστερα, μια αληθοφανής ψευδαίσθηση.

Και το γεγονός ότι αυτή η μεταφορά μάς φαίνεται τόσο ρεαλιστική οφείλεται στο ότι η «ρεαλιστικότητά» της διαμορφώνεται και εξαρτάται από ενδογενείς εγκεφαλικούς μηχανισμούς, οι οποίοι προφανώς παραμένουν αδιαφανείς στην καθημερινή εμπειρία μας.

Εξάλλου, γενικότερα, τόσο οι λεγόμενες «μεταφορές» όσο και οι «ψευδαισθήσεις» μας δεν είναι σχεδόν ποτέ αυθαίρετες αφού, κατά κανόνα, προκύπτουν από κάποια εγγενή δομικά χαρακτηριστικά της λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Εκτός από τα αφηρημένα μαθηματικά μοντέλα σχετικά με τη φύση του κοσμικού χρόνου, τις τελευταίες δεκαετίες έχουν αρχίσει να αναπτύσσονται επιστημονικές θεωρίες και να πραγματοποιούνται συγκεκριμένα πειράματα που επιχειρούν να κατανοήσουν τον υποκειμενικό ή νοητικό χρόνο, όπως αυτός βιώνεται από τους ανθρώπους στην καθημερινή τους ζωή.

Επιστημονικά μοντέλα σχετικά με την αντίληψη του χρόνου που λαμβάνουν σοβαρά υπ’ όψιν τόσο τις καθημερινές εμπειρίες και τις ανάγκες των προσώπων όσο και την επιρροή των συναισθηματικών τους καταστάσεων.

Κοινός παρονομαστής αλλά και αφετηρία των σύγχρονων νευροψυχολογικών μοντέλων της αντίληψης του χρόνου είναι η παραδοχή ότι υπάρχει ένας κεντρικός εγκεφαλικός μηχανισμός για τη μέτρηση του χρόνου, ένα είδος «εγκεφαλικής κλεψύδρας» που συσσωρεύει και «καταμετρά» τις στιγμές του νοητικού μας χρόνου.

Marc Wittmann is a Research Fellow at the Institute for Frontier Areas of Psychology and Mental Health in Freiburg, Germany. He studied Psychology and Philosophy at the Universities of Fribourg and Munich, and received his Ph.D. at the Institute of Medical Psychology, University of Munich. From 2004 to 2009 he was Research Fellow in the Department of Psychiatry at the University of California, San Diego. His book Felt Time was published by MIT Press in February 2016.

Ένας «συσσωρευτής δευτερολέπτων», όπως τον αποκαλεί αφελώς ο Μαρκ Γουίτμαν (Marc Wittmann), κορυφαίος νευροψυχολόγος στην Ψυχιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, που εδώ και πολλά χρόνια μελετά τις εγκεφαλικές προϋποθέσεις της αίσθησης του χρόνου.

We have widely varying perceptions of time. Children have trouble waiting for anything. (“Are we there yet?”) Boredom is often connected to our sense of time passing (or not passing). As people grow older, time seems to speed up, the years flitting by without a pause. How does our sense of time come about? In Felt Time, Marc Wittmann explores the riddle of subjective time, explaining our perception of time—whether moment by moment, or in terms of life as a whole.

Η αφέλεια στο μοντέλο του Γουίτμαν συνίσταται στο ότι παρομοιάζει το εγκεφαλικό μας χρονόμετρο με ένα «νευρωνικό εκκρεμές» που η κάθε του αιώρηση αντιστοιχεί στο τικ-τακ ενός μηχανικού ρολογιού. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολλά εξειδικευμένα νευρωνικά κυκλώματα, η λειτουργία των οποίων συνίσταται απλώς στο να καταγράφουν νευρικές ώσεις, ενώ ο συνολικός αριθμός των καταγεγραμμένων νευρικών ώσεων αντιστοιχεί στη χρονική διάρκεια στην οποία έλαβε χώρα μια πράξη.

Το μεγάλο ερώτημα βέβαια είναι αν αυτά τα νευρωνικά χρονόμετρα «καταγράφουν» παθητικά χρονικές στιγμές ή αν, αντίθετα, τις δημιουργούν.

In the moment: world clocks in the Parque do Pasatempo, Betanzos, Spain. Credit: leoplus/Flickr

Εξάλλου, τα δευτερόλεπτα, τα λεπτά, οι ώρες και τα χρόνια είναι αυθαίρετες ανθρώπινες υποδιαιρέσεις του χρόνου.

Πάντως, από τις σχετικές έρευνες αυτού του μηχανισμού προκύπτουν μερικά εξαιρετικά ενδιαφέροντα συμπεράσματα.

«Σύμφωνα με το καθιερωμένο γνωστικό μοντέλο, όσο περισσότερη προσοχή δίνουμε στον χρόνο τόσο αυξάνεται η υποκειμενική αίσθηση της διάρκειάς του», υποστηρίζει ο Γουίτμαν.

Αυτό συμβαίνει επειδή τα «τικ-τακ» του νευρωνικού μας χρονόμετρου συσσωρεύονται μονάχα όποτε εστιάζουμε την προσοχή μας στον χρόνο ή όταν βρισκόμαστε σε κατάσταση επιφυλακής.

Πράγματι, όπως επιβεβαίωσαν πειραματικά, όποτε εστιάζουμε την προσοχή μας σε κάτι, η συχνότητα των νευρικών ώσεων αυξάνει, συνεπώς αυξάνει και η συχνότητα των ώσεων που καταγράφονται από την εγκεφαλική μας «κλεψύδρα».

Η νευρωνική χρονομηχανή

Credit: @GilCosta

Αρχίζουμε λοιπόν να υποψιαζόμαστε το γιατί και κυρίως το πώς η ψυχολογική μας διάθεση μπορεί να επηρεάζει την υποκειμενική μας αντίληψη του χρόνου.

Αυξάνοντας ή, εναλλακτικά, μειώνοντας τα νευρωνικά σήματα, θέτουμε σε κίνηση ή αδρανοποιούμε τους χρονοδείκτες του εγκεφαλικού ωρολογιακού μηχανισμού, δηλαδή, σαν να λέμε, θέτουμε σε κίνηση τους «κόκκους άμμου» στην εγκεφαλική μας κλεψύδρα!

Ίσως γι’ αυτό, όταν βαριόμαστε ή όταν βιώνουμε κάτι παθητικά, έχουμε την εντύπωση ότι ο χρόνος δεν περνά: η προσοχή μας παγιδεύεται και παγώνει σε ένα ατέρμονα μονότονο παρόν.

Πού όμως εντοπίζονται αυτά τα εγκεφαλικά χρονόμετρα; Και από ποια εγκεφαλικά υποστρώματα αναδύεται η ανθρώπινη αίσθηση του χρόνου; Δυστυχώς, σε αυτά τα αποφασιστικά ερωτήματα δεν υπάρχουν ακόμη οριστικές απαντήσεις.

Και οι απόψεις των ειδικών διίστανται για την ώρα: ορισμένοι υποστηρίζουν ότι η εγκεφαλική μας κλεψύδρα βρίσκεται κάπου μεταξύ της παρεγκεφαλίδας και των βασικών γαγγλίων.

Άλλοι θεωρούν ότι υπάρχουν πολλές τέτοιες «κλεψύδρες» που είναι διάσπαρτες σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου μας: πρόκειται δηλαδή για ειδικά νευρωνικά κυκλώματα που είναι κατανεμημένα στο σύνολο του εγκεφάλου.

Why time seems to fly during good times, and crawl during bad? Joe Paton, principal investigator at the Champalimaud Centre for the Unknown, is one step closer to explaining how and why, neurologically speaking, our brain keeps track of time. By training mice on tasks that depend on their sense of time, Joe’s team was able to identify specific neurons involved with the processing of time in the mouse brain. 

Πριν από δύο εβδομάδες, μια πρωτοποριακή ομάδα ερευνητών από την Πορτογαλία ανακοίνωσε επίσημα ότι επεμβαίνοντας επιλεκτικά σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου των ποντικών μπορούν να αλλάζουν την αντίληψη του χρόνου. Πρόκειται για τη γνωστή ερευνητική ομάδα του Τζο Πάτον (Joe Paton) που εργάζεται στο Champalimaud Centre for the Unknown της Λισαβόνας.

Sofia Soares et al investigated midbrain dopamine neurons during timing behavior in mice; when measuring and manipulating mouse activity, the team observed that dopamine neurons controlled temporal judgments on a time scale of seconds. Image credit: Geralt.

Η έρευνά τους, που ξεκίνησε πριν από μερικά χρόνια και μόλις δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Science», περιγράφει το πώς αυτοί οι ερευνητές κατάφεραν, πρώτη φορά, να εντοπίσουν ορισμένα νευρωνικά κυκλώματα που ρυθμίζουν την προσωπική αντίληψη του πώς περνά ο χρόνος.

Επιπλέον, οι ερευνητές αυτοί κατάφεραν να χειραγωγήσουν, δηλαδή να ρυθμίσουν ή να απορρυθμίσουν, αυτό το εγκεφαλικό κύκλωμα από ντοπαμινεργικούς νευρώνες, έτσι ώστε τα πειραματόζωα να υπερεκτιμούν ή, εναλλακτικά, να υποτιμούν τη διάρκεια ενός προκαθορισμένου χρονικού διαστήματος!

Το αποφασιστικό ερώτημα όμως παραμένει μέχρι σήμερα αναπάντητο: πώς και κυρίως γιατί ο πεπερασμένος ανθρώπινος νους, αυτή η πολύπλοκη βιολογική χρονομηχανή, απέκτησε εξελικτικά τη μοναδική ικανότητα να παραβιάζει νοητικά αλλά συστηματικά κάθε χρονικό περιορισμό. Γεγονός που υποδηλώνει ότι, σε όλο το ζωικό Βασίλειο, μόνο ο ανθρώπινος νους φαίνεται να μπορεί να υπερβαίνει το φράγμα του χρόνου, επιτρέποντάς μας να πραγματοποιούμε απαγορευμένα ταξίδια: όχι μόνο να ανασυγκροτούμε νοητικά το μακρινό παρελθόν μας, αλλά και να σχεδιάζουμε το απώτερο μέλλον μας.

Αν και, στο τέλος, ο χρόνος συνήθως περιγελά την έπαρση των ανθρώπινων σχεδίων.

Πηγές: http://science.sciencemag.org/content/354/6317/1273 - http://www.efsyn.gr/arthro/i-egkefaliki-hronomihani-mas

Όλο και πιο δύσκολα «αναπνέουν» οι ωκεανοί της Γης. The ocean is losing its breath -- here's the global scope

Αύξηση κλειστών θαλασσών χωρίς οξυγόνο. In the past 50 years, the amount of water in the open ocean with zero oxygen has gone up more than fourfold. In coastal water bodies, including estuaries and seas, low-oxygen sites have increased more than tenfold since 1950. Scientists expect oxygen to continue dropping even outside these zones as Earth warms. Low oxygen caused the death of these corals and others in Bocas del Toro, Panama. The dead crabs pictured also succumbed to the loss of dissolved oxygen. Credit: Arcadio Castillo/Smithsonian

Όλο και πιο δύσκολα «αναπνέουν» οι ωκεανοί της Γης, καθώς λιγοστεύει το οξυγόνο τους. Μέσα στα τελευταία 50 χρόνια έχει αυξηθεί πάνω από τέσσερις φορές η ποσότητα του νερού των ανοικτών θαλασσών που έχουν μηδενικό οξυγόνο, σύμφωνα με μια νέα διεθνή επιστημονική έρευνα.

Παράλληλα, στα παράκτια ύδατα και στις κλειστές θάλασσες οι περιοχές με χαμηλό έως μηδενικό οξυγόνο έχουν τουλάχιστον δεκαπλασιασθεί από το 1950 έως σήμερα.

Οι ερευνητές της ομάδας GO2NE (Global Ocean Oxygen Network) της Διακυβερνητικής Ωκεανογραφικής Επιτροπής του ΟΗΕ, με επικεφαλής τη Ντενίζ Μπράιτμπουργκ του Ερευνητικού Περιβαλλοντικού Κέντρου Σμιθσόνιαν, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο Science, προβλέπουν ότι το οξυγόνο θα συνεχίσει να μειώνεται ακόμη και έξω από τις ζώνες ανόδου της θερμοκρασίας του πλανήτη.

Η άνοδος της θερμοκρασίας των επιφανειακών υδάτων λόγω της κλιματικής αλλαγής καθιστά πιο δύσκολο για το οξυγόνο να εισχωρήσει βαθύτερα στο νερό. Επιπλέον, καθώς ο ωκεανός θερμαίνεται, διακρατεί συνολικά λιγότερο οξυγόνο.

Η κατάσταση επιδεινώνεται πιο κοντά στις ακτές εξαιτίας των απορροών θρεπτικών συστατικών, που από την ξηρά καταλήγουν στα νερά, με αποτέλεσμα τον πολλαπλασιασμό των μικροφυκών και του πλαγκτού, που απορροφούν το θαλάσσιο οξυγόνο.

Για να σταματήσει αυτή η συνεχής μείωση του οξυγόνου, οι επιστήμονες τόνισαν ότι ο κόσμος πρέπει να καταβάλει μεγαλύτερες προσπάθειες για να θέσει υπό έλεγχο τόσο την κλιματική αλλαγή όσο και τη ρύπανση των θαλασσών με θρεπτικά συστατικά (ευτροφισμός).

«Το οξυγόνο είναι ουσιώδες για τη ζωή στους ωκεανούς. Η μείωση του συγκαταλέγεται ανάμεσα στις πιο σοβαρές επιπτώσεις των ανθρωπίνων δραστηριοτήτων στο περιβάλλον της Γης», δήλωσε η Μπράιτμπουργκ.

«Περίπου το μισό οξυγόνο της Γης προέρχεται από τον ωκεανό. Όμως οι συνδυασμένες επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής και της θαλάσσιας ρύπανσης με θρεπτικά συστατικά αυξάνουν σημαντικά τον αριθμό και το μέγεθος των "νεκρών" ζωνών στον ανοιχτό ωκεανό και στα παράκτια ύδατα, όπου το οξυγόνο είναι ανεπαρκές για να υποστηρίξει το μεγαλύτερο μέρος της θαλάσσιας ζωής», επισήμανε ο Βλαντιμίρ Ριαμπίνιν, εκτελεστικός γραμματέας της Διακυβερνητικής Ωκεανογραφικής Επιτροπής.

Low-oxygen zones are spreading around the globe. Red dots mark places on the coast where oxygen has plummeted to 2 milligrams per liter or less, and blue areas mark zones with the same low-oxygen levels in the open ocean. Credit: GO2NE working group. Data from World Ocean Atlas 2013 and provided by R. J. Diaz

Στις συνεχώς διευρυνόμενες «νεκρές» θαλάσσιες ζώνες το οξυγόνο μειώνεται σε βαθμό που πολλοί θαλάσσιοι οργανισμοί ασφυκτιούν και πεθαίνουν, με αποτέλεσμα τα ψάρια να αποφεύγουν αυτές τις ζώνες. Πέρα όμως από το πρόβλημα στις ζώνες αυτές, ακόμη και μικρότερες μειώσεις των επιπέδων του οξυγόνου μπορούν να "φρενάρουν" την ανάπτυξη των ζώων της θάλασσας, να εμποδίσουν την αναπαραγωγή τους και να τους προκαλέσουν αρρώστιες ή και πρόωρο θάνατο.

Ακόμη η μείωση του οξυγόνου μπορεί να πυροδοτήσει την έκλυση επικίνδυνων χημικών ουσιών όπως το οξείδιο του αζώτου (ένα «αέριο του θερμοκηπίου» έως 300 φορές ισχυρότερο από το διοξείδιο του άνθρακα) και το τοξικό σουλφίδιο του υδρογόνου. Παρόλο που μερικά πλάσματα καταφέρνουν να τα βγάζουν μια χαρά πέρα στις ‘νεκρές' ζώνες, συνολικά η βιοποικιλότητα σε αυτές συνεχώς περιορίζεται.

Πηγές: Denise Breitburg et al. Declining oxygen in the global ocean and coastal waters. Science, 2018 DOI: 10.1126/science.aam7240 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=930707

Αγχολυτική η μυρωδιά ενός αγαπημένου προσώπου. Stressed Out? Try Sniffing Your Partner’s Shirt

René Magritte, The Lovers, 1928. Καταπραΰνει το στρες. The scent of a romantic partner can help lower stress levels, new psychology research from the University of British Columbia has found.

Η μυρωδιά του/της συντρόφου μπορεί να λειτουργήσει κατευναστικά σε περίπτωση άγχους, υποστηρίζουν καναδοί ερευνητές σε άρθρο που δημοσίευσαν στο επιστημονικό έντυπο Journal of Personality and Social Psychology.

Επιστημονική ομάδα του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας, με επικεφαλής την Δρ Μαρλις Χοφερ, διαπίστωσε ότι οι γυναίκες ηρεμούσαν όταν μύριζαν την φυσική οσμή του συντρόφου τους. Αντιθέτως, όταν εκτέθηκαν στην μυρωδιά ενός αγνώστου τα επίπεδα της ορμόνης τους στρες, της κορτιζόλης, αυξάνονταν.

«Πολλοί άνθρωποι φορούν κάποιο ρούχο του/της συντρόφους τους ή κοιμούνται στη δική του/της πλευρά του κρεβατιού όταν αυτος/αυτή λείπει, χωρίς να συνειδητοποιούν ότι αυτή η πρακτική τους προσφέρει ηρεμία. Η μελέτη μας δείχνει ότι η φυσική μυρωδιά του αγαπημένου μας ανθρώπου ακόμα και εν τη απουσία του μπορεί να είναι ένα καλό εργαλείο μείωσης του στρες», εξηγεί η ερευνήτρια.

Στο πλαίσιο της μελέτης, οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε 96 ετερόφυλα ζευγάρια. Οι άνδρες έπρεπε να φορέσουν ένα καθαρό μπλουζάκι για 24 ώρες και δεν επιτρεπόταν να χρησιμοποιήσουν αποσμητικό ή άλλες τεχνητές αρωματικές ουσίες, καθώς και να καπνίσουν ή να φάνε κάτι που θα επηρέαζει την φυσική οσμή του δέρματός τους. Τα μπλουζάκια στη συνέχει συλλέχθηκαν και διατηρήθηκαν σε ειδικές συνθήκες ώστε να μην αλλοιωθεί η οσμή τους.

Οι γυναίκες με τυχαία επιλογή είτε μύρισαν ένα αφόρετο μπλουζάκι, είτε ένα που είχε φορέσει ο σύντροφός τους ή ένας άγνωστος, χωρίς να γνωρίζουν ποιο τους είχε δοθεί. Επίσης υποβλήθηκαν σε τεστ άγχους λαμβάνοντας μέρος σε μια διαδικασία προσομοίωσης συνέντευξης για εργασία καθώς μια απαιτητική πνευματικά εργασία, ενώ απάντησαν και σε ερωτήσεις για το πόσο αγχωμένες αισθάνονταν και έδωσαν δείγματα σιέλου για την μέτρηση των επιπέδων της κορτιζόλης. 

The study found women feel calmer after being exposed to their male partner’s scent. NeuroscienceNews.com image is in the public domain.

Από την αξιολόγηση του συνόλου των δεδομένων προέκυψε ότι, οι γυναίκες που είχαν μυρίσει το μπλουζάκι του συντρόφου τους ήταν λιγότερο αγχωμένες τόσο πριν όσο και μετά το τεστ άγχους. Εκείνες που είχαν μυρίσει το μπλουζάκι του συντρόφου τους και το αναγνώρισαν ως δικό του επίσης είχαν χαμηλότερα επίπεδα κορτιζόλης, γεγονός που δείχνει ότι η θετική επίδραση της οσμής του συντρόφου είναι ισχυρότερη όταν οι γυναίκες γνωρίζαν τι μύριζαν.

Αντιθέτως, όταν οι γυναίκες μύρισαν τα μπλουζάκια αγνώστων τα επίπεδα της κορτιζόλης ήταν υψηλότερα.

Οι επιστήμονες εικάζουν ότι εξελικτικοί παράγοντες επηρεάζουν την επίδραση της οσμής του αγνώστου τα επίπεδα της κορτιζόλης της γυναίκας.

«Από νεαρή ηλικία, οι άνθρωποι αισθάνονται φόβους για τους άγνωστους ανθρώπους, ειδικά όταν αυτοί είναι άνδρες. Άρα είναι πιθανόν η μυρωδιά ενός ξένου να συντελεί σε αύξηση της κορτιζόλης, δηλαδή του άγχους. Και αυτό μπορεί να συμβαίνει ασυναίσθητα», εξηγεί η Δρ Χοφερ.

Πηγές: http://psycnet.apa.org/doiLanding?doi=10.1037%2Fpspa0000110 - http://neurosciencenews.com/partner-olfaction-stress-8270/ - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=930696

Τελικά πίσω από το «άστρο της Τάμπι» δεν κρύβονται εξωγήινοι. No alien megastructure around mysterious 'Tabby's star', analysis shows

Η υπόθεση ότι η αυξομείωση της ακτινοβολίας του άστρου οφείλεται σε εξωγήινη κατασκευή δεν έχει επιστημονική βάση. Astronomers are now certain it is not an alien megastructure orbiting star KIC 8462852. Instead, it is a giant cloud of dust. Illustration: Nasa/JPL-Caltech

Οι εξωγήινοι δεν έχουν βάλει το «χεράκι» τους στο ασυνήθιστο άστρο που σποραδικά αυξομειώνει τη φωτεινότητά του και έχει αποκληθεί «το πιο μυστηριώδες άστρο στο Σύμπαν».

Η υπόθεση ότι η αυξομείωση της ακτινοβολίας του άστρου οφείλεται σε κάποια τεράστια εξωγήινη κατασκευή γύρω του δεν έχει καμία βάση, αποφάνθηκαν οι επιστήμονες μετά από συστηματική μελέτη του άστρου το 2016 και το 2017 από τηλεσκόπια της Χαβάης και των Καναρίων Νήσων.

Ως πιθανότερη αιτία για την περίεργη συμπεριφορά του, οι αστρονόμοι, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο The Astrophysical Journal Letters, θεωρούν την ύπαρξη μεγάλων νεφών σκόνης που παρεμβάλλονται ανάμεσα στη Γη και σε αυτό.

Το άστρο της... αστροφυσικού

Το άστρο KIC 8462852 είναι ευρύτερα γνωστό ως «άστρο της Τάμπι» από το υποκοριστικό τής αστροφυσικού Ταμπίθα Μπογιατζιάν του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα, η οποία πρώτη το παρατήρησε 2015.

Βρίσκεται σε απόσταση περίπου 1.280 ετών φωτός από τον πλανήτη μας στον αστερισμό του Κύκνου και είναι περίπου 40% μεγαλύτερο και 1.000 βαθμούς Κελσίου πιο καυτό από τον Ήλιο μας. Τα τελευταία χρόνια έχει εμφανίσει μείωση της φωτεινότητάς του έως κατά 22%.

Κύρια υπαίτια η σκόνη

The star KIC 8462852 has baffled astronomers with its erratic dimming, causing some to speculate it is orbited by an ‘alien megastructure’, built by an extraterrestrial civilisation. Photograph: Danielle Futselaar/SETI International

«Η σκόνη αποτελεί την πιθανότερη αιτία που το φως του άστρου φαίνεται τη μία πιο αχνό και την άλλη πιο φωτεινό. Οτιδήποτε μεσολαβεί ανάμεσα σε μας και στο άστρο, δεν είναι αδιαφανές, όπως θα ήταν ένας πλανήτης ή μία εξωγήινη κατασκευή» δήλωσε η κ. Μπογιατζιάν, η οποία ήταν επικεφαλής της νέας μελέτης.

Αυτή η ετυμηγορία συμφωνεί με εκείνη μίας άλλης ερευνητικής ομάδας, η οποία στο τέλος του 2017 είχε αποφανθεί ότι γύρω από το εν λόγω άστρο βρίσκεται ένα νέφος σκόνης που ολοκληρώνει μία πλήρη τροχιά γύρω από το άστρο κάθε 700 γήινες ημέρες.

Πηγές: https://arxiv.org/abs/1801.00732 - www.theguardian.com - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=930434

Φίλος ή εχθρός; Πώς ο εγκέφαλός μας επιλέγει στο πλήθος. Friend or foe? How the unconscious mind picks out faces in a crowd

Léonard de Vinci, Etude de têtes grotesques, 1490. Τα πρόσωπα που δείχνουν κυριαρχία, απειλή και αξιοπιστία είναι εκείνα που καταγράφει πρώτα ο ανθρώπινος εγκέφαλος, σύμφωνα με νέα μελέτη. Hebrew University researcher discovers dominance and threat top the list of faces a brain will quickly register within a crowd.

Φανταστείτε ότι περπατάτε σε έναν πολυσύχναστο δρόμο. Υπάρχουν πάρα πολλοί άνθρωποι γύρω σας. Καθώς προχωράτε μέσα στο πλήθος ο εγκέφαλός σας παρατηρεί κάποια πρόσωπα αλλά αγνοεί τα υπόλοιπα. Γιατί συμβαίνει αυτό; Ποιες είναι οι διεργασίες που προσδιορίζουν ποια πρόσωπα «επιλέγει» να... δει ο εγκέφαλός μας και ποια αφήνει να χαθούν στο φόντο;

Κυριαρχία, απειλή, αξιοπιστία

Imagine you're walking down a busy street like Times Square in New York. There are tons of people around. As you make your way through the crowd, your brain notices several faces but ignores the rest. Why is that? What are the processes that determine which faces our brain 'chooses' to see and those it allows to fade into the background? Researchers observed that the facial dimensions that were most quickly registered by participants were ones that indicated power and dominance. Credit: Hebrew University

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση «Nature Human Behavior» από ερευνητές του Εβραϊκού Πανεπιστημίου της Ιερουσαλήμ (HUJI) και του Πανεπιστημίου Πρίνστον στο Νιου Τζέρσεϊ των ΗΠΑ δείχνει πώς ο εγκέφαλος επεξεργάζεται τα ανθρώπινα πρόσωπα. Η μελέτη αυτή καταλήγει στο συμπέρασμα ότι μέσα στο πλήθος ο ασυνείδητος νους επιλέγει δύο τύπους προσώπων για να δει συνειδητά: εκείνα που εκπέμπουν κυριαρχία και απειλή και, σε μικρότερο βαθμό, εκείνα που εκπέμπουν αξιοπιστία. Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Ραν Χασίν του HUJI διεξήγαγε έξι πειράματα σε 174 συμμετέχοντες. Στα πειράματα αυτά οι ερευνητές εξέθεσαν τους εθελοντές σε 300 σετ εικόνων που εναλλάσσονταν πολύ γρήγορα. Το ένα μάτι των συμμετεχόντων εξετίθετο σε εικόνες ανθρώπινων προσώπων ενώ το άλλο μάτι σε γεωμετρικά σχήματα. Στη συνέχεια ζητήθηκε από τους εθελοντές να πατούν ένα πλήκτρο σε υπολογιστή αμέσως μόλις έβλεπαν ένα ανθρώπινο πρόσωπο. Εξαιτίας αυτού του «κυκεώνα» ερεθισμάτων ο ασυνείδητος νους χρειαζόταν μερικά δευτερόλεπτα ώστε να αντιληφθεί ότι βλέπει πρόσωπο και στη συνέχεια να «μεταφέρει» αυτή την εικόνα στον συνειδητό εγκέφαλο για επεξεργασία. Οι επιστήμονες παρατήρησαν ότι πιο γρήγορα καταγράφονταν από τον εγκέφαλο των εθελοντών τα πρόσωπα που μαρτυρούσαν δύναμη και κυριαρχία.

Ο νοητικός αλγόριθμος

Experimental paradigm and examples of stimuli. Credit: Hebrew University

«Στην περιπλάνησή του στον κόσμο ο ασυνείδητος νους μας έχει να αντιμετωπίσει ένα πολύ δύσκολο καθήκον: να αποφασίσει ποια ερεθίσματα αξίζουν συνειδητή προσοχή και ποια όχι» εξηγεί ο καθηγητής Χασίν και προσθέτει: «Ο νοητικός αλγόριθμος που ανακαλύψαμε δίνει καθαρά προτεραιότητα στην κυριαρχία και στην πιθανή απειλή. Κυριολεκτικώς είδαμε την ταχύτητα με την οποία οι συγκεκριμένες εικόνες "έσπαζαν" τα σύνορα του ασυνείδητου και καταγράφονταν στο συνειδητό με κάθε πάτημα του κουμπιού».

Την τελευταία δεκαετία ο δρ Χασίν έχει επικεντρώσει την έρευνά του στο ανθρώπινο ασυνείδητο κυρίως σε ό,τι αφορά τη λήψη αποφάσεων, τη μνήμη, την κινητοποίηση και τον σχηματισμό άποψης. «Η νέα αυτή μελέτη ρίχνει φως στις ασυνείδητες διεργασίες που οδηγούν στον σχηματισμό της συνείδησης. Οι διεργασίες αυτές είναι δυναμικές και συχνά βασίζονται σε προσωπικά κίνητρα. Υποθετικά, αν κάποιος ψάχνει για σύντροφο, ο εγκέφαλός του "βλέπει" τα πρόσωπα διαφορετικά από κάποιον άλλον που βρίσκεται ήδη σε σχέση. Ασυνείδητα, ο εγκέφαλός του δίνει προτεραιότητα στα πρόσωπα των εν δυνάμει συντρόφων σε σύγκριση με τα υπόλοιπα πρόσωπα των ανθρώπων γύρω του. Το ίδιο πιθανώς συμβαίνει και σε άλλες περιπτώσεις, όπως όταν κάποιος θέλει να αποφύγει τον κίνδυνο. Τα μάτια του επιλέγουν ορισμένα "απειλητικά" πρόσωπα από το πλήθος και προσπαθούν να τα αποφύγουν» σημειώνει ο επικεφαλής της μελέτης.

Ελπίδα για αυτισμό και διαταραχή μετατραυματικού στρες

Ο καθηγητής ελπίζει ότι τα ευρήματα αυτά θα ανοίξουν τον δρόμο της καλύτερης κατανόησης διαταραχών όπως ο αυτισμός και η διαταραχή μετατραυματικού στρες. «Ίσως είναι πιθανό να εκπαιδεύσουμε τους ανθρώπους να μην αντιλαμβάνονται κάποια στοιχεία του προσώπου των άλλων ως απειλητικά - κάτι τέτοιο θα ήταν πολύτιμο για άτομα που πάσχουν από διαταραχή μετατραυματικού στρες ή από κατάθλιψη. Θα μπορούσαμε επίσης να εκπαιδεύσουμε άτομα με αυτισμό ώστε να δείχνουν μεγαλύτερη ευαισθησία στα κοινωνικά ερεθίσματα» καταλήγει ο δρ Χασίν.

Πηγές: Yaniv Abir, Asael Y. Sklar, Ron Dotsch, Alexander Todorov, Ran R. Hassin. The determinants of consciousness of human faces. Nature Human Behaviour, 2017; DOI: 10.1038/s41562-017-0266-3 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=928881

Tελετουργική ανθρωποθυσία στο ανάκτορο της Κυδωνίας των μυκηναϊκών χρόνων. Ritual human sacrifice in the Mycenaean palace of Kydonia

Ευρήματα από το μυκηναϊκό ανάκτορο της Κυδωνίας (φωτ.: ΑΠΕ-ΜΠΕ / Μαρία Ανδρεαδάκη-Βλαζάκη). Finds from the Mycenaean palace of Kydonia. Photo credit: ANA-MPA / Maria Andreadaki-Vlazaki

Στην Αυλίδα ήταν ο ούριος άνεμος που έπρεπε να εξασφαλιστεί με τη θυσία της Ιφιγένειας. Στην αυλή των ανακτόρων της αρχαίας Κυδωνίας –στο λόφο του Καστελιού στα Χανιά της Κρήτης– ο σεισμός και ο εξευμενισμός των χθόνιων θεοτήτων ήταν αυτό που οδήγησε τους κατοίκους σε ανθρωποθυσία.

Tο κρανίο της νεαρής κοπέλας βρισκόταν ανάμεσα σε κρανία ζώων, διαμελισμένο (φωτ.: ΑΠΕ-ΜΠΕ / Μαρία Ανδρεαδάκη-Βλαζάκη). The skull of a young girl was found among animal skulls, but not whole however. Photo credit: ANA-MPA / Maria Andreadaki-Vlazaki

Πριν από σχεδόν 40 χρόνια (1979) ο Βρετανός μελετητής του μινωικού πολιτισμού Πίτερ Γουόρεν είχε εντοπίσει στην Κνωσό οστά παιδιών με ίχνη μαχαιριού επάνω τους – εύρημα που είχε ερμηνεύσει ως «καννιβαλισμό». Την ίδια περίοδο ο αείμνηστος αρχαιολόγος Γιάννης Σακελλαράκης είχε εντοπίσει κι αυτός στις Αρχάνες τα οστά ενός νεαρού άνδρα σκοτωμένου με μαχαίρι, κάτι που ερμήνευσε ως τελετουργική θυσία. Αμφότεροι οι ερευνητές λοιδορήθηκαν τότε ως «υβριστές» της ανωτερότητας της ελληνικής φυλής με αποτέλεσμα δεκαετίες αργότερα –ακόμη και σήμερα– οι επιστήμονες να είναι ιδιαίτερα επιφυλακτικοί σε ανάλογες ερμηνείες και συμπεράσματα. Όμως, η αρχαιολόγος-ανασκαφέας, τα τελευταία δέκα χρόνια, της αρχαίας Κυδωνίας, Μαρία Ανδρεαδάκη -Βλαζάκη, είναι σαφής: «Δεν μπορούμε εδώ να αποφύγουμε την αναφορά σε ανθρωποθυσία στη μινωική Κρήτη. Η ανεύρεση των οστών της νεαρής γυναίκας, η μελέτη, η συρραφή τους στο κρανίο και οι παρατηρήσεις για το διαμελισμό τους με αιχμηρό αντικείμενο στις “ραφές” του, σε σύνδεση με τελετουργικές πράξεις, δεν πρέπει να μας παραξενεύει, καθόσον η ελληνική μυθολογία έχει άφθονα παραδείγματα εξαγνιστικών θυσιών παρθένων σε μια προσπάθεια της κοινωνίας να αντιμετωπίσει μεγάλη συμφορά σε περιόδους λιμών ή άλλων εξαιρετικών περιστάσεων, και συχνά πριν από μια πολεμική σύρραξη. Οι μύθοι παρθένων στο ρόλο εξιλαστήριου θύματος, που ίσως ανάγονται στα μυκηναϊκά χρόνια, παρουσιάζονται ως πράξεις βαθιάς υποταγής και ευλάβειας στο θείο, ως πράξεις δέους και εξαγνισμού, ως είδος διαπραγμάτευσης με τις υπέρτατες δυνάμεις και όχι ως αγριες και αδίστακτες σφαγές» λέει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ η κ. Ανδρεαδάκη-Βλαζάκη.

Πώς έγινε η θυσία; Πρώτα επήλθε η θανάτωση της γυναίκας και μετά ο τεμαχισμός; Τα οστά της ανθρώπινης κεφαλής βρέθηκαν στον ίδιο χώρο (θυσιαστήριο;) μαζί με τα οστά των θυσιασθέντων ζώων; Είναι τελικά η πρώτη επιβεβαιωμένη ανθρωποθυσία στον μυκηναϊκό χώρο;

Ευρήματα από το μυκηναϊκό ανάκτορο της Κυδωνίας (φωτ.: ΑΠΕ-ΜΠΕ / Μαρία Ανδρεαδάκη-Βλαζάκη). Finds from the Mycenaean palace of Kydonia. Photo credit: ANA-MPA / Maria Andreadaki-Vlazaki

Η κα Ανδρεαδάκη-Βλαζάκη, αν και σαφής, δεν υπήρξε ενθουσιώδης στις απαντήσεις της. Προτιμά να μιλά αναλυτικά για τις δύο ακόμη πινακίδες με κείμενα Γραμμικής Β που εντοπίστηκαν στο νοτιοδυτικό άκρο της ανασκαφής της οδού Κατρέ, για τη μοναδική στη μινωική τέχνη σφραγίδα του «Δεσπότη Θηρών» (1420-1400 π.Χ.), στην οποία απεικονίζεται ένας νέος όρθιος άνδρας με την πόλη κάτω από τα πόδια του, για τα πέντε ζεύγη κεράτων αιγάγρων και τα τέσσερα αγγεία, τυπικά δείγματα εργαστηρίων της Κυδωνίας που χρονολογήθηκαν στο πρώτο μισό του 13ου αιώνα π.Χ., για τις αιματηρές και αναίμακτες θυσίες στην περιοχή και το τελετουργικό τους, για τις αποθέσεις οστών, το Αρχείον της πόλης στην είσοδο των ανακτόρων, το μέγεθος του σεισμού (6,5-7,5 Ρίχτερ), για την «άγευστον» – το μη βρώσιμο της θυσίας.

«Είναι λογικό μετά το σεισμό να έρθουν οι ίδιοι άνθρωποι, να απομακρύνουν τα κομμάτια του σπασμένου δαπέδου και στην ίδια την αυλή των τελετών να κάνουν μια μακάβρια θυσία. Μια θυσία στις χθόνιες δυνάμεις για να τους προστατεύσουν και να τους απομακρύνουν από το κακό. Η θυσία αυτή αποτελείτο από μέλη ζώων και μια ανθρώπινη ζωή. Πρόσφεραν στους χθόνιους μια γυναίκα. Και μάλιστα για να μην καταναλωθούν από κανέναν, τεμάχισαν τα μέλη των σφαγίων, τα σκέπασαν με πέτρες και πλάκες (ίσως συνήθεια της εποχής – ειδικά στις θυσίες στους χθόνιους θεούς)» λέει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ η αρχαιολόγος.

Tο κρανίο της νεαρής κοπέλας βρισκόταν ανάμεσα σε κρανία ζώων, διαμελισμένο (φωτ.: ΑΠΕ-ΜΠΕ / Μαρία Ανδρεαδάκη-Βλαζάκη). The skull of a young girl was found among animal skulls, but not whole however. Photo credit: ANA-MPA / Maria Andreadaki-Vlazaki

«Στο ανατολικό τμήμα, κάτω από τους τοποθετημένους λίθους, αποκαλύφθηκε αυτό που αναμέναμε: το κρανίο της νεαρής κοπέλας ανάμεσα σε κρανία ζώων, όχι όμως ακέραιο. Ήταν διαμελισμένο, όπως όλα τα υπόλοιπα οστά. Ανοιγμένο ακριβώς από τις ραφές, αφού προηγήθηκε κόψιμο με ξίφος στο δεξί βρεγματικό και το ινιακό οστό, και διασκορπισμένο ανάμεσα σε κρανία ζώων (τουλάχιστον δύο αιγών και ενός χοίρου). Είναι αλήθεια. Το ανθρώπινο κρανίο είχε διαμελιστεί, ίσως και το υπόλοιπο σώμα και κατά τον ίδιο τρόπο με των ζώων. Τα δύο βρεγματικά οστά, το ινιακό και το μετωπιαίο που έχουν έρθει στο φως δεν είναι κομματιασμένα, αλλά ανοιγμένα από τις φυσικές τους ραφές και διασκορπισμένα. Κοντά τους και η δεξιά κάτω σιαγόνα. Η εικόνα σοκάρει».

«Από τα στοιχεία που παρουσιάστηκαν δίνεται η εντύπωση ότι τρία επεισόδια έλαβαν χώρα τις τελευταίες μέρες ζωής στην αυλή:

1. Προηγήθηκε σεισμική δόνηση και ακολούθησε πυρκαγιά που κατέκαυσε τα πάντα.

2. Στα σημεία του δαπέδου αφαιρέθηκαν ανυψωμένα τμήματα και εδώ ακριβώς έγινε η απόθεση μετά την ύστατη θυσία που αποτελείτο από τη νεαρή γυναίκα, 43 αιγοπρόβατα και αίγαγρους, 4 χοίρους και ένα βόδι, ως επιστέγασμα της ανθρώπινης αγωνίας και δεισιδαιμονίας της εποχής, προκειμένουν να εξευμενιστούν οι δαίμονες και οι χθόνιες δυνάμεις και θεότητες.

3. Μετά την απόθεση των σφαγίων σημειώθηκε μεγάλος μετασεισμός που κατέστρεψε ό,τι είχε απομείνει όρθιο, χωρίς να συνοδεύεται από πυρκαγιά, γι’ αυτό και τα οστά δεν παρουσιάζουν ίχνη καύσης. Το τελευταίο αυτό σεισμικό επεισόδιο οδήγησε στην ολοκληρωτική καταστροφή σφραγίζοντας όλη τη γκρεμισμένη εγκατάσταση και διατηρώντας έτσι παγωμένη μέχρι τις μέρες μας τη στιγμή αυτή, την οποία εμείς μοιραία διαταράξαμε» τόνισε η κα Ανδρεαδάκη-Βλαζάκη, υπενθυμίζοντας στους συναδέλφους της πως «μια ανασκαφή είναι “καταστροφή”, λέμε οι αρχαιολόγοι και ίσως δεν έχουμε πάντα “άδικο…”».

Πηγές: ΑΠΕ-ΜΠΕ (Β. Χαρισοπούλου) - http://www.archaeology.wiki/blog/2017/12/18/ritual-human-sacrifice-mycenaean-palace-kydonia/

Πώς ζυγίζουμε ένα άστρο; How To Weigh A Star?

Vanderbilt astronomers have discovered a better way to weigh solitary stars and planets. Credit: Michael Smelzer, Vanderbilt University

Η ζωή ενός άστρου καθορίζεται από τη μάζα του. Τα μεγάλα άστρα έχουν «σύντομη» ζωή και καταλήγουν σε εκρήξεις σουπερνόβα, ενώ τα μικρότερα άστρα ζουν περισσότερο τελειώνοντας την ζωή τους ως λευκοί νάνοι. Η γνώση της μάζας ενός άστρου μας βοηθάει να κατανοήσουμε όχι μόνο τη ζωή ενός άστρου, αλλά και την εξέλιξη των γαλαξιών. Όμως ο προσδιορισμός της μάζας ενός άστρου δεν είναι πάντα εύκολος.

This illustration shows how the gravitational field of a white dwarf star warps space to bend the light of a distant background star. Observations with the Hubble Space Telescope measured this effect for a white dwarf called Stein 2051 B, some 18 light-years away from Earth. Credit: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

Ο καλύτερος τρόπος για να ζυγίσουμε ένα άστρο είναι να μετρήσουμε πόσο δυνατά έλκει ένα άλλο άστρο. Αν τα δυο άστρα σχηματίζουν ένα δυαδικό σύστημα, η ταχύτητα με την οποία περιφέρεται το ένα γύρω από το άλλο καθορίζεται από την μεταξύ τους βαρυτική έλξη. Καταγράφοντας τις τροχιές τους συναρτήσει του χρόνου μπορούμε να προσδιορίσουμε την μάζα του κάθε άστρου. Αλλά πολλά άστρα είναι μοναχικά, το πλησιέστερο άστρο σ’ αυτά μπορεί να βρίσκεται έτη φωτός μακριά και η βαρυτική τους αλληλεπίδραση να είναι ελάχιστη ώστε να μετρηθεί. Έτσι χρειαζόμαστε έναν άλλο τρόπο για να υπολογίσουμε την μάζα τους.

Εναλλακτική λύση είναι να εξετάσουμε την θερμοκρασία του άστρου. Όσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία ενός άστρου τόσο μεγαλύτερη είναι μάζα του. Όμως υπάρχουν μερικά προβλήματα. Από την μια, αυτή η σχέση μεταξύ αστρικής θερμοκρασίας και μάζας ισχύει μόνο για τα άστρα της κύριας ακολουθίας. Από την άλλη, η θερμοκρασία των άστρων αυξάνεται καθώς αυξάνεται η ηλικία τους. Ένα γηραιότερο άστρο με την μάζα του Ήλιου μας, έχει μεγαλύτερη θερμοκρασία σε σχέση με ένα νεώτερο άστρο μιας ηλιακής μάζας.

Ένας νέος τρόπος μέτρησης της μάζας ενός άστρου σχετίζεται με την βαρύτητα στην επιφάνειά του. Μια μπάλα που πέφτει κοντά στην επιφάνεια της Γης επιταχύνεται με 9,8 m/s². Aυτή είναι η επιφανειακή βαρύτητα της Γης. Καθώς απομακρυνόμαστε από τη Γη η ένταση της βαρύτητάς της μειώνεται αντιστρόφως ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης. Η Σελήνη για παράδειγμα «πέφτει» γύρω από τη Γη με επιτάχυνση μόνο 2,7 mm/s².

Η βαρύτητα στην επιφάνεια ενός πλανήτη ή ενός άστρου εξαρτάται από την μάζα και την διάμετρό του. Αν βρούμε την απόσταση ενός άστρου, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το φαινόμενο μέγεθός του για τον προσδιορισμό της διαμέτρου του. Ο υπολογισμός της βαρύτητας στην επιφάνειά του είναι λίγο πιο περίπλοκος.

Αν μια μπάλα αναπηδήσει στο γήινο έδαφος, χρειάζεται ένα ορισμένο χρονικό διάστημα για να φτάσει σε ένα μέγιστο ύψος και να επιστρέψει πάλι στο έδαφος. Αυτός ο χρόνος εξαρτάται εν μέρει από την επιφανειακή βαρύτητα. Αν μια μπάλα αναπηδούσε με τον ίδιο τρόπο στην επιφάνεια του Άρη, ο χρόνος μεταξύ δυο διαδοχικών αναπηδήσεων θα ήταν μεγαλύτερος, σε σχέση με τη Γη, διότι ο Άρης έχει μικρότερη επιφανειακή βαρύτητα. Βέβαια δεν μπορούμε να βάλουμε μπάλες να αναπηδούν στην επιφάνεια ενός άστρου, όμως εκεί υπάρχουν επιφανειακές αποκλίσεις που ανεβαίνουν και πέφτουν. Η επιφάνεια ενός άστρου συχνά αναδεύεται όπως το νερό που βράζει, δημιουργώντας θύλακες, γνωστοί και ως κόκκοι. Ο ρυθμός με τον οποίο αυτοί οι κόκκοι ανέρχονται και ξαναπέφτουν προσδιορίζεται από την βαρύτητα στην επιφάνεια του άστρου. Έτσι, μετρώντας τον ρυθμό με τον οποίο ένα άστρο τρεμοπαίζει με μικροσκοπικούς τρόπους, μπορούμε να προσδιορίσουμε την μάζα του.

Μια πρόσφατη δημοσίευση [Empirical, Accurate Masses and Radii of Single Stars with TESS and Gaia] μελετά τα όρια παρατήρησης των δεδομένων από τα διαστημικά τηλεσκόπια GAIA (συλλέγει ήδη δεδομένα) και TESS (θα ξεκινήσει τον Μάρτιο). Διαπιστώνει ότι GAIA και TESS μπορούν να προσδιορίσουν την μάζα ενός άστρου χρησιμοποιώντας την μέθοδο της επιφανειακής βαρύτητας με ακρίβεια 25% και 10% αντίστοιχα. Επειδή αυτοί οι δορυφόροι θα παρατηρήσουν εκατομμύρια άστρα, αυτό θα μπορούσε να γίνει ένα ισχυρό εργαλείο στην μελέτη των άστρων.

Πηγές: https://briankoberlein.com/2017/12/30/how-to-weigh-a-star/ - physicsgg