Φωτογράφησαν το «γεύμα» μιας μαύρης τρύπας. Astronomers See Distant Eruption as Black Hole Destroys Star

Καταγράφηκαν εικόνες από τα φαινόμενα που παράγει η καταστροφή ενός άστρου σε μια μελανή οπή. Καλλιτεχνική απεικόνιση του φαινομένου που παρατήρησαν απευθείας οι ερευνητές για πρώτη φορά. An artist's concept of a tidal disruption event (TDE) that happens when a star passes fatally close to a supermassive black hole, which reacts by launching a relativistic jet. Image credit: NRAO/AUI/NSF/NASA

Είναι γνωστό πως οτιδήποτε πέφτει στα πανίσχυρα βαρυτικά δίχτυα μιας μελανής οπής υπογράφει την θανατική του καταδίκη. Όταν μια μαύρη τρύπα… συλλάβει ένα κοσμικό σώμα (π.χ ένα άστρο) τότε αρχίζει να το καταστρέφει. Η μαύρη τρύπα ρουφάει την ύλη του κοσμικού σώματος και την καταπίνει στο σύνολο της αυξάνοντας έτσι τον όγκο της. Η διαδικασία αυτή παράγει διάφορα κοσμικά φαινόμενα κυρίως την εκπομπή διαφόρων ειδών ακτινοβολίας αλλά και τον σχηματισμό πιδάκων ύλης.

Τα τελευταία χρόνια χάρις στα διαστημικά τηλεσκόπια αλλά και τα νέας γενιάς επίγεια τηλεσκόπια έχουν εντοπιστεί ακτινοβολίες αλλά και πίδακες ύλης που  έχουν συνδεθεί με αυτή την διαδικασία την οποία οι επιστήμονες αποκαλούν «γεύμα» μιας μαύρης τρύπας. Όμως μέχρι σήμερα δεν είχε επιτευχθεί μια απευθείας παρατήρησης αυτού του γεύματος.

An image of the galaxy Arp299B, which is undergoing a merging process with Arp299A (the galaxy to the left), captured by NASA's Hubble space telescope. The inset features an artist's illustration of a tidal disruption event (TDE), which occurs when a star passes fatally close to a supermassive black hole. A TDE was recently observed near the center of Arp299B. Credit: Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; NASA, STScI

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες του Αστροφυσικού Ινστιτούτου της Ανδαλουσίας στην Ισπανία υποστηρίζει ότι κατάφερε να κάνουν απευθείας παρατηρήσεις του φαινομένου. Το 2009 είχαν εντοπιστεί πίδακες ύλης προερχόμενοι από ένα ζεύγος γαλαξιών που βρίσκεται σε διαδικασία συγχώνευσης. Το ζευγάρι ονομάζεται Arp 299 και βρίσκεται σε απόσταση 150 εκ. ετών φωτός από την Γη.

Over the course of a decade, astronomers watched the radio-emitting region in Arp 299's western core stretch out. Expansion indicates jet of particles moving outward. Credit: S. Mattila and M. Perez-Torres et al. / Bill Saxton (NRAO / AUI / NSF)

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής επιστήμονες του Αστροφυσικού Ινστιτούτου της Ανδαλουσίας στην Ισπανία υποστηρίζει ότι κατάφερε να κάνουν απευθείας παρατηρήσεις του φαινομένου. Το 2009 είχαν εντοπιστεί πίδακες ύλης προερχόμενοι από ένα ζεύγος γαλαξιών που βρίσκεται σε διαδικασία συγχώνευσης. Το ζευγάρι ονομάζεται Arp 299 και βρίσκεται σε απόσταση 150 εκ. ετών φωτός από την Γη.

Η ερευνητική ομάδα με δημοσίευση της στην επιθεώρηση «Science» υποστηρίζει ότι κατάφερε να καταγράψει εικόνες από τους πίδακες ύλης που ξεπετάγονται στο Διάστημα καθώς μια μελανή οπή στο γαλαξιακό ζεύγος καταβροχθίζει ένα άστρο. Η μαύρη τρύπα εκτιμάται ότι έχει μάζα 20 εκ. φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου, μάζα που αναμένεται να αυξηθεί μετά την ολοκλήρωση του… γεύματος της. «Δεν είχε επιτευχθεί μέχρι σήμερα η απευθείας παρατήρηση του σχηματισμού και της εξέλιξης ενός πίδακα ύλης από αυτό το φαινόμενο» αναφέρει ο Μιγκέλ Πέρεζ Τόρες, μέλος της ερευνητικής ομάδας. Το επίτευγμα αυτό αναμένεται να φωτίσει τόσο την λειτουργία των μελανών οπών αλλά και τις γαλαξιακές διεργασίες γενικότερα.

Πηγές: S. Mattila et al. “A dust-enshrouded tidal disruption event with a resolved radio jet in a galaxy merger.” Science. June 14, 2018. - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=991195

Στίβεν Χόκινγκ σε μουσική υπόκρουση Βαγγέλη Παπαθανασίου. Stephen Hawking's words will be beamed into space

The words of renowned physicist Professor Stephen Hawking will be beamed into space as a "message of peace and hope", his family has said. His voice will be accompanied by the music of Greek composer Vangelis, who is perhaps best known for creating the iconic soundtracks of movies including 1981’s Chariots of Fire and 1982’s Blade Runner. Vangelis—real name Evángelos Odysséas Papathanassíou—also composed the score to PBS’ 1980 TV series Cosmos: A Personal Voyage. Copies of the CD of the composition will be given to all guests at the thanksgiving service. STEPHEN HAWKING FOUNDATION

Μία μουσική εκπομπή αλλιώτικη από τις άλλες θα πραγματοποιηθεί την Παρασκευή 15 Ιουνίου, μετά την τελετή για τον Στίβεν Χόκινγκ στο Αβαείο του Ουεστμίνστερ.

Επιλεγμένα λόγια του διάσημου Βρετανού κοσμολόγου, ο οποίος πέθανε τον Μάρτιο σε ηλικία 76 ετών, θα μεταδοθούν στο διάστημα προς την κατεύθυνση της πλησιέστερης μαύρης τρύπας, με συνοδεία μουσικής του Έλληνα συνθέτη Βαγγέλη Παπαθανασίου.

Όπως είπε η οικογένεια του Χόκινγκ, σύμφωνα με το BBC, η δορυφορική εκπομπή στο διάστημα θα είναι ένα «μήνυμα ειρήνης και ελπίδας, για την ενότητα και την ανάγκη μας να ζούμε μαζί με αρμονία σε αυτόν τον πλανήτη».

Στόχος της εκπομπής θα είναι η μαύρη τρύπα 1A 0620-00, που βρίσκεται σε ένα διπλό σύστημα μαζί με ένα μικρό άστρο. Πρόκειται, σύμφωνα με την κόρη του, Λούσι, «για μία όμορφη και συμβολική χειρονομία, που δημιουργεί έναν δεσμό ανάμεσα στην παρουσία του πατέρα μας σε αυτόν τον πλανήτη, στην επιθυμία του να πάει στο διάστημα και στην εξερεύνηση του σύμπαντος στο μυαλό του».

Famous musician Vangelis has composed something special for Stephen Hawking's memorial service - and it's going to be beamed into space.

Ένα CD με τη μουσική και τα λόγια -προσφορά από τον Βαγγέλη Παπαθανασίου- θα δοθεί σε όλους όσοι παρευρεθούν στην αυριανή τελετή, την οποία αναμένεται να παρακολουθήσουν περίπου 1.000 άνθρωποι, επώνυμοι και μη. Κατά τη διάρκεια της τελετής, οι στάχτες του Χόκινγκ θα τοποθετηθούν ανάμεσα σε δύο άλλους γίγαντες της επιστήμης, στον Νεύτωνα και τον Δαρβίνο.

Πηγές:  http://www.amna.gr/home/article/266945/Ta-logia-tou-Stiben-Chokingk-tha-metadothoun-sto-diastima-me-sunodeia-mousikis-tou-Baggeli-Papathanasiou – https://www.bbc.com/news/uk-england-cambridgeshire-44481914

Για πρώτη φορά εντοπίστηκαν νεογέννητοι πλανήτες. ALMA Spots Three Giant Protoplanets around HD 163296

Χρησιμοποιήθηκε μια νέα τεχνική εντοπισμού που αναμένεται να ανοίξει νέους δρόμους στην αστρονομία. Καλλιτεχνική απεικόνιση των τριών νεογέννητων πλανητών. Astronomers using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) have uncovered evidence that three infant planets are forming in the protoplanetary disk around HD 163296, a young star located approximately 398 light-years away in the constellation Sagittarius. An artist’s impression of protoplanets forming around a young star. Image credit: NRAO / AUI / NSF / S. Dagnello

Η συνεχής ανακάλυψη πλανητών μακριά από το ηλιακό μας σύστημα τα τελευταία χρόνια δεν ήταν αποτέλεσμα μόνο της δημιουργίας νέων ολοένα και πιο ισχυρών επίγειων τηλεσκοπίων σε συνδυασμό φυσικά με την κατασκευή διαστημικών τηλεσκοπίων.

Οι επιστήμονες ανέπτυξαν παράλληλα και ορισμένες επαναστατικές μεθόδους ανακάλυψης πλανητών εντοπίζοντας τα ίχνη τους με διάφορους έμμεσους τρόπους και τεχνικές. Έτσι τα τελευταία χρόνια έχουν εντοπιστεί χιλιάδες εξωπλανήτες (όπως ονομάζονται οι πλανήτες που δεν ανήκουν στο ηλιακό μας σύστημα) και ο ρυθμός εντοπισμού τους αυξάνεται ολοένα και περισσότερο.

Με τα νέα τεχνικά μέσα και τις νέες μεθόδους εντοπίζονται κάθε είδους πλανήτες. Το μόνο αδύναμο σημείο ήταν μέχρι σήμερα ο εντοπισμός πλανητών που βρίσκονται στα αρχικά στάδια της ύπαρξης τους, των λεγόμενων πρωτοπλανητών.

Όμως χάρις σε μια ακόμη νέα τεχνική που αναπτύχθηκε μπορούμε πλέον να εντοπίζουμε και τέτοιους πλανήτες η μελέτη των οποίων είναι πολύ σημαντική για να φωτιστεί η διαδικασία σχηματισμού και εξέλιξη ενός πλανήτη. Δύο ανεξάρτητες μεταξύ τους ομάδες ερευνητών χρησιμοποίησαν αυτή την νέα τεχνική για να παρατηρήσουν το άστρο HD 163296 που βρίσκεται σε απόσταση 330 ετών φωτός από εμάς και έχει μέγεθος διπλάσιο από αυτό του Ήλιου.

ALMA image of the protoplanetary disk surrounding the young star HD 163296 as seen in dust. New observations suggested that two planets are in orbit around the star. These planets, which are not yet fully formed, revealed themselves by the dual imprint they left in both the dust and the gas portions of the star’s protoplanetary disk. Image credit: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / AUI / NSF / A. Isella / B. Saxton

Με αυτή την νέα τεχνική οι ερευνητές μπορούν να παρατηρούν τους αστρικούς δίσκους που σχηματίζονται γύρω από νεαρής ηλικίας άστρα. Από την ύλη των δίσκων αυτών σχηματίζονται οι πλανήτες. Ο εντοπισμός «διαταραχών» στο δίσκο ύλης μπορεί να αποκαλύψει την παρουσία πλανητών. Αν δεν υπάρχουν πλανήτες η κίνηση των αερίων του δίσκου θα είναι σταθερή και προβλέψιμη.

This image shows part of the ALMA data set at one wavelength and reveals a clear ‘kink’ in the material, which indicates unambiguously the presence of one of the HD 163296 planets; the annotation shows the predicted position of the planet in question. Image credit: ESO / ALMA / NAOJ / NRAO / Pinte et al.

Αν όμως η κίνηση των αερίων μεταβάλλεται με απότομο ή περίεργο τρόπο τότε αυτό είναι ένδειξη της παρουσίας κάποιου μεγάλου διαστημικού σώματος εκεί. Στην προκειμένη περίπτωση οι ερευνητές εντόπισαν τρεις «διαταραχές» στην κίνηση των αερίων του δίσκου του HD 163296, το οποίο έχει ηλικία τεσσάρων εκ. ετών. Συγκριτικά ο Ήλιος έχει ηλικία περίπου τεσσάρων δις. ετών.

Οι ερευνητές με δύο δημοσιεύσεις στην επιθεώρηση «Astrophysical Journal Letters» εκτιμούν ότι οι διαταραχές αυτές οφείλονται σε τρεις νεογέννητους πλανήτες οι οποίοι βρίσκονται σε πολύ μεγάλες αποστάσεις από το άστρο. Ο κοντινότερος στο άστρο πλανήτης βρίσκεται σε απόσταση περίπου 12 δισ. χλμ. από αυτό και ο πιο μακρινός σε απόσταση περίπου 39 δισ. χλμ.

Πηγές: http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aac6d7 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=991083

Nανοδιαμάντια και ανώμαλη εκπομπή μικροκυμάτων από μακρινά νεαρά άστρα. Nanodiamonds responsible for mysterious source of microwaves across the Milky Way

A faint and mysterious stream of microwaves emanating from young star systems far out in the Milky Way Galaxy could be caused by nanodiamonds about 1.5-2.2 nm in size, according to new research published in the journal Nature Astronomy. Nanodiamonds in the sky. Credit: S. Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Εδώ και δεκαετίες οι αστρονόμοι αναρωτιούνται ποια είναι η πηγή των μυστηριωδών μικροκυμάτων που φθάνουν στη Γη από μακρινά συστήματα άστρων στο γαλαξία μας. Τώρα πιστεύουν ότι έχουν την «πολύτιμη» απάντηση: προέρχονται από μικροσκοπικά διαμαντάκια, τα οποία περιβάλλουν ως νέφος διαμαντόσκονης ορισμένα άστρα.

Η συγκεκριμένη ακτινοβολία, που έχει ονομαστεί «ανώμαλη εκπομπή μικροκυμάτων», προέρχεται από διάφορα σημεία του ουρανού, αλλά μέχρι τώρα ήταν άγνωστη η πηγή της.

Οι ερευνητές από τη Βρετανία, τις ΗΠΑ και τη Γερμανία, με επικεφαλής την αστρονόμο δρα Τζέην Γκριβς της Σχολής Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Κάρντιφ στην Ουαλία, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστρονομίας «Nature Astronomy», μελέτησαν εκτενώς -με τηλεσκόπια στις ΗΠΑ και την Αυστραλία- το υπέρυθρο φως που προέρχεται από πρωτοπλανητικούς δίσκους γύρω από άστρα.

Spinning pyramid-shaped nanodiamonds may solve a space mystery. Credit: Getty Images

Τελικά ταύτισαν τα εκπεμπόμενα μικροκύματα με τη διακριτή «υπογραφή» που έχουν οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι άνθρακα, γνωστοί και ως νανοδιαμάντια, που βρίσκονται στο εσωτερικό της σκόνης και των αερίων που περιβάλλουν τα νεογέννητα άστρα.

Αυτό το συνονθύλευμα σκόνης και αερίων αποτελεί τον πρωτοπλανητικό δίσκο, όπου αρχίζουν να σχηματίζονται σταδιακά οι πλανήτες γύρω από ένα άστρο. Ο καυτός αυτός δίσκος είναι γεμάτος οργανικά μόρια και παρέχει ιδανικές συνθήκες για τη δημιουργία νανοδιαμαντιών. Εκτιμάται ότι το 1% έως 2% του συνολικού άνθρακα σε ένα τέτοιο δίσκο μετατρέπεται σε νανοδιαμάντια.

Χάρη στην υψηλή ενέργεια που έχουν αυτά τα νανοδιαμάντια, καθώς περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα στο εσωτερικό του πρωτοπλανητικού δίσκου, εκπέμπουν ακτινοβολία στο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που αντιστοιχεί στα μικροκύματα. Τέτοια νανοδιαμάντια, που το καθένα είναι εκατοντάδες χιλιάδες φορές μικρότερο από ένα κόκκο άμμου, έχουν συχνά βρεθεί και σε μετεωρίτες, οι οποίοι έχουν πέσει στη Γη, ενώ είναι δυνατό να παραχθούν και με βιομηχανικές μεθόδους.

«Γνωρίζαμε ότι κάποιου είδους σωματίδιο ευθύνεται γι’ αυτό το φως των μικροκυμάτων, αλλά η ακριβής πηγή αποτελούσε αίνιγμα από τότε που ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά πριν περίπου 20 χρόνια. Με μια μέθοδο τύπου Σέρλοκ Χολμς, αποκλείσαμε όλες τις άλλες πιθανές αιτίες και με πολλή βεβαιότητα μπορούμε πλέον να πούμε ότι η πιθανότερη αιτία για τη δημιουργία αυτής της λάμψης μικροκυμάτων είναι η παρουσία νανοδιαμαντιών γύρω από νεαρά άστρα», δήλωσε η Γκριβς.

Πηγές: Anomalous microwave emission from spinning nanodiamonds around stars, Nature Astronomy (2018). DOI: 10.1038/s41550-018-0495-z - ΑΠΕ-ΜΠΕ

Τα όνειρα που ξεχνάμε είναι τα πιο σημαντικά. The dreams you forget are the most important for learning

Σαλβαδόρ Νταλί, Όνειρο που Προκλήθηκε από το Πέταγμα μιας Μέλισσας Γύρω από ένα Ρόδι ένα Δευτερόλεπτο πριν από το Ξύπνημα, 1944. Συνήθως θυμόμαστε τα πιο περιπετειώδη όνειρα που βλέπουμε κατά τη διάρκεια του ύπνου REM, όμως τα «άχρωμα» και αόριστα όνειρα που βλέπουμε όταν κοιμόμαστε βαθιά και έχουμε ξεχάσει το πρωί φαίνεται να βοηθούν περισσότερο στην παγίωση των αναμνήσεων. The effect of dream report collection and dream incorporation on memory consolidation during sleep.

Ο ύπνος είναι ζωτικής σημασίας όχι μόνο για την καλή λειτουργία του οργανισμού μας αλλά και για την «πρόοδό» μας, αφού φαίνεται να παίζει καθοριστικό ρόλο στο να μάθουμε καινούργια πράγματα κάνοντας κτήμα μας νέες πληροφορίες που αποκτούμε καθημερινά. Όλοι οι επιστήμονες πλέον συμφωνούν ότι μια διαδικασία καθοριστική για την παγίωση των αναμνήσεων - και κατ' επέκταση για τη μάθηση - είναι τα όνειρα που βλέπουμε όταν κοιμόμαστε. Πολλές πλευρές, ωστόσο, του πώς ακριβώς λειτουργεί αυτή η διαδικασία δεν είναι ακόμη γνωστές. Τώρα μια ομάδα επιστημόνων ανακάλυψε ότι ίσως τα πιο σημαντικά για την απόκτηση νέων γνώσεων είναι τα «βαρετά» και πεζά όνειρα που βλέπουμε κατά τη διάρκεια του βαθέος ύπνου και συνήθως δεν θυμόμαστε όταν ξυπνάμε.

Ονειρεύομαι και αρχειοθετώ

Odilon Redon, Still Life - The Dream, 1904

Σύμφωνα με την κρατούσα άποψη, κατά τη διάρκεια του ύπνου τμήματα των αναμνήσεών μας «ξαναπαίζονται» από τον εγκέφαλό μας και έτσι ενισχύονται και εγγράφονται καλύτερα στη μνήμη μας. Πολλοί ερευνητές έχουν υποστηρίξει ότι στα όνειρα βλέπουμε ακριβώς αυτό, την επεξεργασία από την οποία περνάνε οι αναμνήσεις για να «αρχειοθετηθούν» - μια διαδικασία μέσω της οποίας κατά κάποιον τρόπο ξαναζούμε τις αναμνήσεις μας σε ένα είδος εικονικής πραγματικότητας. Το γεγονός ότι τα όνειρά μας συχνά αποτελούνται από εμπειρίες τις οποίες βιώσαμε πρόσφατα, συνδυασμένες με εμπειρίες από την αυτοβιογραφική μας μνήμη, συνηγορεί υπέρ αυτής της άποψης. Παρ' όλα αυτά, τα εμπειρικά στοιχεία που τη στηρίζουν δεν είναι πολλά - δεν υπάρχουν δηλαδή πολλά στοιχεία που να δείχνουν μέσα από πειράματα ότι πληροφορίες που αποκτήσαμε μια συγκεκριμένη μέρα ενσωματώθηκαν στα όνειρά μας κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Μέχρι πρόσφατα επίσης οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι ονειρευόμαστε μόνο κατά τη διάρκεια του ύπνου REM (Rapid Eye Movement), ένα στάδιο το οποίο χαρακτηρίζεται από γρήγορες κινήσεις των ματιών. Όπως έδειξαν ωστόσο μελέτες πριν από δυο χρόνια, όνειρα προκύπτουν και κατά τη διάρκεια του μη REM (NREM) ύπνου - συνήθως σε στάδια βαθύτερου ύπνου από ό,τι ο REM και προς τις πρωινές ώρες. Όπως έχει διαπιστωθεί, τα όνειρα του ύπνου REM είναι πιο ζωντανά και «περιπετειώδη» - μοιάζουν με ιστορίες τις οποίες τείνουμε να θυμόμαστε και αφού ξυπνήσουμε, έστω και αποσπασματικά. Αντιθέτως τα όνειρα του ύπνου NREM είναι πολύ πιο απλά και αόριστα. Αν π.χ. ξυπνήσετε και θυμάστε ότι είδατε στον ύπνο σας ότι σας κυνηγούσε ένα λιοντάρι, το όνειρο αυτό προέκυψε κατά το στάδιο REM.

Ύπνος με διακοπές

Your strangest dreams may be the least useful. Mimi Haddon/Getty

Για να διερευνήσει περαιτέρω τον ρόλο του ύπνου στην παγίωση των αναμνήσεων ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής τον Μπγιορν Ρας, καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Φρίμπουργκ στην Ελβετία, σχεδίασε ειδικά ένα πείραμα με 22 υγιείς εθελοντές, άνδρες και γυναίκες, ηλικίας 19 ως 35 ετών. Οι επιστήμονες ζήτησαν από τους συμμετέχοντες να μάθουν μια λίστα με 100 λέξεις, εκ των οποίων η καθεμία ήταν συνδεδεμένη με μια εικόνα - π.χ. η λέξη «δέντρο» συνδυαζόταν με την εικόνα ενός παιδιού που καθόταν σε μια καρέκλα. Το βράδυ οι εθελοντές κοιμήθηκαν υπό ελεγχόμενες συνθήκες στο εργαστήριο και ανά τακτά χρονικά διαστήματα οι ερευνητές τους ξυπνούσαν για να τους ρωτήσουν τι είχαν ονειρευτεί.

Το επόμενο πρωί, εξετάζοντας τις επιδόσεις των εθελοντών στον συνδυασμό των λέξεων με τις εικόνες, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι εκείνοι που είχαν δει περισσότερες από τις εικόνες της λίστας κατά τη διάρκεια του ύπνου μη REM τα πήγαν καλύτερα στα τεστ μνήμης. Κάτι αντίστοιχο δεν διαπιστώθηκε σε σχέση με τα όνειρα κατά τον ύπνο REM. Σε επόμενη φάση οι εθελοντές απομνημόνευσαν ένα καινούργιο σετ λέξεων-εικόνων και αφέθηκαν να κοιμηθούν - πάλι υπό ελεγχόμενες συνθήκες - ανενόχλητοι όλη τη νύχτα. Όταν το πρωί αφηγήθηκαν τα όνειρά τους στους ερευνητές, κανένας από αυτούς δεν θυμόταν να έχει ονειρευτεί κάποια από τις εικόνες του τεστ μνήμης.

Τα ευρήματα, τα οποία αναρτήθηκαν στην ηλεκτρονική πλατφόρμα επιστημονικών δημοσιεύσεων Biorxiv.org, είναι τα πρώτα τα οποία υποδηλώνουν ότι τα όνειρα που βλέπουμε κατά τη διάρκεια του μη REM ύπνου μπορεί να είναι πιο σημαντικά για την παγίωση των αναμνήσεων και τη μάθηση. Επίσης - και αυτός ήταν ένας στόχος των επιστημόνων - επιβεβαιώνουν ότι η μέθοδος του ξυπνήματος των εθελοντών ανά τακτά χρονικά διαστήματα προκειμένου να αφηγηθούν τα όνειρά τους, η οποία εφαρμόζεται ευρέως στις μελέτες για τα όνειρα, δεν επηρεάζει τη διαδικασία της παγίωσης των αναμνήσεων, παρά το γεγονός ότι έχει δυσμενείς επιπτώσεις στην ποιότητα του ύπνου.

Πηγές: https://www.biorxiv.org/content/early/2018/05/17/323667 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=990360

Βιολογία, ένας κήπος γεμάτος θαύματα. A Matter of Wonder: What Biology Reveals about Us, Our World, and Our Dreams

To DNA των μιτοχονδρίων, των «εργοστασίων» παραγωγής ενέργειας των κυττάρων, ήρθε στο φως χάρη στις εργασίες του συγγραφέα. Microscopes have been crucial for our understanding of mitochondrial structure and function. Mitochondria are visible under the light microscope although little detail can be seen. Transmission electron microscopy (left) shows the complex internal membrane structure of mitochondria, and electron tomography (right) gives a three-dimensional view. Rights: Tomographic images by T. Frey (SDSU) and G. Perkins (UCSD); with the permission of Professor Frey.TEM micrograph released into Public Domain.

«Τα παιδιά σας δεν είναι παιδιά σας. Είναι γιοι και κόρες του πάθους της ζωής για τη ζωή». Με τους στίχους του Χαλίλ Γκιμπράν αρχίζει το πέμπτο κεφάλαιο στο βιβλίο «Βιολογία, ένας κήπος γεμάτος θαύματα» του καθηγητή Βιοχημείας Gottfried Schatz, που κυκλοφόρησε πρόσφατα από τις Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης. Όπως και το προηγούμενο πόνημα του συγγραφέα («Πέρα από τα γονίδια», ΠΕΚ, 2011), έτσι και αυτό το βιβλίο γεννήθηκε από μια σειρά δοκιμίων τα οποία δημοσιεύθηκαν για πρώτη φορά στην έγκυρη ελβετική εφημερίδα «Neue Zürcher Zeitung».

Γιατί δεν είμαστε σκλάβοι των γονιδίων μας και σε τι διαφέρουμε απ’ τους χιμπατζήδες; Τι είναι η επιγενετική και γιατί η τρυφερότητα κατά τον θηλασμό καθορίζει πώς θα συμπεριφέρεται το νεογέννητο ποντικάκι σε όλη τη μετέπειτα ζωή του; Πώς μετατρέπεται σε αχαλίνωτο Δον Ζουάν ένας μονογαμικός αρουραίος και πώς επηρεάζουν τη συμπεριφορά μας ουσίες όπως η ντοπαμίνη, η σεροτονίνη ή η κοκαΐνη; Γιατί στον πόλεμο κατά των μικροβίων χαμένοι θα είμαστε πάντα εμείς; Σε τι παραπέμπουν οι «πρωτόγονοι» μονοκύτταροι οργανισμοί που δραστηριοποιούνται σε νερά που κοχλάζουν; Τι πληροφορίες μας δίνουν για τη ζωή σε άλλους πλανήτες οι διαστημοσυσκευές που έχουμε στείλει; Το βιβλίο αναζητά τις απαντήσεις σε όλα τα παραπάνω ερωτήματα και σε πολλά ακόμη. Κάθε ένα από τα 19 μικρά δοκίμιά του είναι σαν ένα παραμύθι, όπως γράφει στον πρόλογο ο νομπελίστας Rolf Zinkernagel. Με ύφος αφηγηματικό −συχνά σε πρώτο πρόσωπο− και διάθεση στοχαστική, ενίοτε ποιητική, μας μεταφέρει σ’ έναν κήπο γεμάτο θαύματα, τον αόρατο κήπο της μοριακής και κυτταρικής βιολογίας, της βιοχημείας και της γενετικής – τον κήπο της αυτογνωσίας μας.

Ίσως η λέξη «δοκίμιο» να μην είναι ο καταλληλότερος όρος για να περιγραφούν τα κείμενα του έγκριτου επιστήμονα και συγγραφέα, ο οποίος έφυγε από τη ζωή το 2015. Αλλά ούτε και το «εκλαϊκευτικά άρθρα για την επιστήμη» θα του ταίριαζε. Στην πραγματικότητα κάθε κεφάλαιο του βιβλίου του είναι ένα μάθημα εκλαΐκευσης της επιστήμης: με χρήση ελάχιστων επιστημονικών όρων, ο Gottfried Schatz πετυχαίνει να δώσει την ουσία των βιολογικών θεμάτων με τα οποία καταπιάνεται χωρίς να κάνει καμιά απολύτως έκπτωση στην επιστημονική αλήθεια. Συχνά δε η εισαγωγή στο θέμα γίνεται με αναφορές από τη λογοτεχνία και την ποίηση.

Γκούσταφ Κλιμτ, Θάνατος και Ζωή, 1908–1915

Πάρτε για παράδειγμα το πέμπτο κεφάλαιο, ο τίτλος του οποίου είναι «Θάνατος, ο αδελφός της ζωής». Μετά τους στίχους του Γκιμπράν που περιγράφουν «το άσβεστο πάθος της ζωής για συνεχή ανανέωση» ο συγγραφέας γίνεται πιο προσωπικός και εκμυστηρεύεται ότι για εκείνον οι στίχοι περιγράφουν τον ενός έτους εγγονό του και ενώ αρχικά διερωτάται «Ποιος αλήθεια δεν θα μπορούσε να διακρίνει αυτό το πάθος της ζωής κοιτάζοντας ένα μικρό παιδί;», στη συνέχεια εξηγεί: «Παρά την ολοφάνερη σχέση του με τη ζωή, ο εγγονός μου δεν παύει να είναι ταυτόχρονα κι ένα δώρο του θανάτου, καθώς μέσα σε έναν αναπτυσσόμενο οργανισμό κύτταρα συνεχώς πεθαίνουν προκειμένου να διασφαλίσουν τη ζωή άλλων κυττάρων ή για να δώσουν χώρο σε νέα. Ο θάνατος ήταν εκείνος που βοήθησε να αναπτυχθούν τα ολοκάθαρα μάτια του, φροντίζοντας με πολλή προσοχή να απομακρύνει τα κύτταρα που θα εμπόδιζαν την πορεία του φωτός προς τον αμφιβληστροειδή χιτώνα... Και στον αναπτυσσόμενο εγκέφαλό του ήταν πάλι ο θάνατος που φρόντισε να πεθάνουν σχεδόν τα μισά από τα νευρικά κύτταρα που διέθετε, ώστε να υπάρξει χώρος για τη δημιουργία συνάψεων ανάμεσα σε νέα νευρικά κύτταρα. Αλλά και πριν από τη σύλληψη αυτού του παιδιού, ο θάνατος είχε φροντίσει για το καλό του, καταστρέφοντας τα περισσότερα από τα σπερματοζωάρια του πατέρα του, ώστε αυτό που θα επικρατούσε να είναι υγιές και να μπορέσει να φανεί χρήσιμο στο πάθος της ζωής να συνεχιστεί».

Σπάνια θα βρει κανείς μια τόσο βατή και ταυτόχρονα απολύτως ορθή επιστημονικά περιγραφή για την απόπτωση (τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο, ο οποίος είναι ζωτικής σημασίας τόσο για την ανάπτυξη ενός οργανισμού όσο και για τη διατήρησή του σε ομοιόσταση). Και όπως βατά αλλά και με ουσία ξεκινά, έτσι συνεχίζει ο συγγραφέας το κεφάλαιο αυτό αλλά και τα υπόλοιπα του βιβλίου. Εξασφαλίζει έτσι ότι δεν θα χάσει τον αναγνώστη που δεν γνωρίζει τίποτε για τη βιολογία, αλλά θα δώσει και τη χαρά της βαθύτερης κατανόησης στον μυημένο.

Διακεκριμένος επιστήμονας και διεθνώς καταξιωμένος στον χώρο της έρευνας, ο ομότιμος καθηγητής βιοχημείας Gottfried Schatz (1936-2015) δίδαξε σε πολλά ανώτατα ιδρύματα, ανάμεσά τους στο Πανεπιστήμιο Cornell των ΗΠΑ, στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης και στο περίφημο Biozentrum του Πανεπιστημίου της Βασιλείας (Ελβετία), του οποίου διετέλεσε διευθυντής επί σειρά ετών. Υπήρξε ένας από τους ερευνητές που ανακάλυψαν το μιτοχονδριακό DΝΑ και τιμήθηκε με πολλά βραβεία για την προσφορά του στην έρευνα και την επιστήμη. Μέλος σε διάφορες Ακαδημίες Επιστημών (ΗΠΑ, Σουηδία, Αυστρία, Γερμανία, Ολλανδία) και σύμβουλος πολλών επιστημονικών ιδρυμάτων, διετέλεσε γενικός γραμματέας του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Μοριακής Βιολογίας (ΕΜΒΟ) και πρόεδρος του Ελβετικού Συμβουλίου Επιστήμης και Τεχνολογίας. Η τέχνη είχε στη ζωή του εξίσου σημαντική θέση. Μέχρι τον θάνατό του έγραφε άρθρα και βιβλία επιστημονικής εκλαΐκευσης, ενώ συμμετείχε ως βιολονίστας σε ορχήστρες κλασικού ρεπερτορίου μαζί με τη δανέζα σύζυγό του, Merete.

Ένα άλλο βασικό χαρακτηριστικό του βιβλίου αυτού είναι ότι ο συγγραφέας έχει άποψη (όπως το δικαιούται ο καθένας που έχει διαγράψει μια μακρά πορεία στον επιστημονικό στίβο και έχει μάλιστα διακριθεί σε αυτόν) και δεν διστάζει να την εκφράσει. Χαρακτηριστικό παράδειγμα το όγδοο κεφάλαιο με τίτλο «Επικίνδυνη συμπόνια», στο οποίο ο συγγραφέας περιγράφει την αντίφαση ανάμεσα στις δυτικές κοινωνίες όπου αμφιβόλου ποιότητος και χρησιμότητας συμπληρώματα διατροφής καταπίνονται αφειδώς και σε τεράστιες ποσότητες, και στον υπό ανάπτυξη κόσμο όπου η έλλειψη βιταμινών προκαλεί τον θάνατο εκατομμυρίων παιδιών, ενώ σε εκατομμύρια επίσης μετρώνται και εκείνα που τυφλώνονται από την ίδια έλλειψη. Και ενώ φωτισμένοι επιστήμονες δημιούργησαν γενετικά τροποποιημένο ρύζι το οποίο θα μπορούσε να καλύψει τις διατροφικές ανάγκες των παιδιών αυτών, οι δικοί μας φόβοι («προκατάληψη και παράλογος φόβος» λέει ο συγγραφέας) για τη γενετική τροποποίηση αφήνουν αβοήθητα τα παιδιά.

Εν κατακλείδι, τα 19 κεφάλαια του βιβλίου επιτρέπουν όντως στον αναγνώστη να περιηγηθεί στον θαυμαστό «κήπο» της βιολογίας, όπως υπόσχεται ο τίτλος, όπου  αναμφίβολα θα ανακαλύψει «άνθη» και θα συλλογιστεί πάνω στα πιθανά «αγκάθια» που δημιουργούνται από τη δική μας θέαση των βιολογικών φαινομένων.

Διαβάστε τον πρόλογο του Rolf Zinkernagel (Bραβείο Nobel Φυσιολογίας & Ιατρικής 1996) και τις δυο πρώτες ενότητες του βιβλίου, εδώ.

Πηγές: http://www.tovima.gr/science/article/?aid=988044 - https://www.cup.gr/book/viologia-enas-kipos-gematos-thavmata/

Τα άγνωστα θηρία που δεν συνάντησαν οι δεινόσαυροι. 'Monstrous' new Russian saber-tooth fossils clarify early evolution of mammal lineage

Τα απολιθώματα τους εντοπίστηκαν στην Ρωσία και είναι πρόγονοι των θηλαστικών. Το Gorynychus σκορπούσε τον φόβο στα δάση πριν δώσει την θέση του στους δεινοσαύρους. The therocephalian Gorynychus masyutinae, top predator of the Kotelnich fossil assemblage, hunting a tree-dwelling herbivore (Suminia getmanovi). Credit: Matt Celeske

Εντοπίστηκαν σε μια περιοχή της δυτικής Ρωσίας τα απολιθώματα δύο άγνωστων μέχρι σήμερα ζώων που ανήκαν στην οικογένεια των συναψιδωτών (ή θηριοψιδών) η οποία περιλαμβάνει και τα θηλαστικά.Τα δύο είδη ζούσαν πριν από περίπου 300 εκ. έτη και αναφέρονται από τους ειδικούς ως «προθηλαστικά» είδη και πιστεύεται ότι είχαν στενή συγγένεια με τα θηλαστικά που έκαναν λίγο αργότερα την εμφάνιση τους.

The skull of Nochnitsa geminidens, a new species of gorgonopsian discovered in the Permian of Russia. Credit: Christian Kammerer

Ήταν δύο σαρκοβόρα ζώα που προϋπήρχαν των δεινοσαύρων. Το ένα είδος ονομάστηκε Gorynychus από το τρικέφαλο δράκο Zmey Gorynych της σλαβικής μυθολογίας και το άλλο Nocnitsa ένα πνεύμα της νύχτας που προκαλούσε τρόμο προερχόμενο επίσης από την σλαβική μυθολογία.

Anterior snout and dentition of Gorynychus masyutinae. (A) Photograph and (B) interpretive drawing of the skull (KPM 346) in anterior view. (C) Disarticulated incisor (KPM 348) associated with skull in presumed anterior or anterolateral view. Abbreviations: apc, anterior premaxillary channel; mx, maxilla; na, nasal; nr, naris; pmx, premaxilla; smx, septomaxilla. Gray coloration indicates matrix. Scale bars equal 1 cm. Photographs and drawing by Christian F. Kammerer

Το Gorynychus είχε μέγεθος λύκους και τεράστιους κυνόδοντες που έμοιαζαν με μικρούς χαυλιόδοντες. Τα ζώα αυτά εξαφανίστηκαν κατά την διάρκεια της πλέον εκτεταμένης εξαφάνισης ειδών που έχει καταγραφεί μέχρι σήμερα, της Πέρμιας-Τριασικής εξαφάνισης. Το γεγονός αυτό συνέβη πριν από περίπου 250 εκ. έτη και εκτιμάται ότι εξαφανίστηκε περίπου το 90%-95% των υδρόβιων οργανισμών και περίπου το 70% των χερσαίων.

Η εξαφάνιση της Πέρμιας-Τριασικής περιόδου άνοιξε τον δρόμο στην εμφάνιση και κυριαρχία των δεινοσαύρων η οποία διήρκεσε περίπου 200 εκ. έτη που διακόπηκε απότομα από την πτώση στην Γη ενός τεράστιου αστεροειδή ανοίγοντας τον δρόμο για την κυριαρχία των θηλαστικών και την εμφάνιση τελικά του ανθρώπου. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «PeerJ».

Πηγές: Christian F. Kammerer et al. A new therocephalian (Gorynychus masyutinae gen. et sp. nov.) from the Permian Kotelnich locality, Kirov Region, Russia, PeerJ (2018). DOI: 10.7717/peerj.4933 - http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=989638