Ένα «μίνι» σουπερνόβα, Scientists discover a new class of mini-supernova

Καλλιτεχνική απεικόνιση του... μίνι σουπερνόβα. Ο λευκός νάνος γύρω από τον οποίο έχει σχηματιστεί ένας δίσκος από την ύλη που διαχέεται στο Διάστημα απορροφά ύλη από το γειτονικό γαλάζιο αστέρα. Η συσσώρευση πολύ μεγάλης μάζας στον λευκό νάνο προκαλεί έκρηξη η οποία όμως δεν είναι τόσο ισχυρή ώστε να τον καταστρέψει ολοσχερώς. This artist's conception shows the suspected progenitor of a new kind of mini supernova called Type Iax. Material from a hot, blue helium star at right is funneling toward a carbon/oxygen white dwarf star at left, which is embedded in an accretion disk. In many cases the white dwarf survives the subsequent explosion. Image released March 26, 2013. CREDIT: Christine Pulliam (CfA)

Ένα τρίτο είδος σχετικά πιο αδύναμης έκρηξης υπερκαινοφανών αστέρων (σουπερνόβα), που έρχεται να προστεθεί στα δύο που είναι ήδη γνωστά και έχουν μεγαλύτερη ισχύ ανακάλυψαν οι αστρονόμοι.

Παλιά και νέα είδη

Supernova Remnant EO102-72 with X-rays (blue), optical wavelengths (green) and radio (red). Image Courtesy NASA/CXC/SAO

Το πρώτο είδος (Ia) προκύπτει από την πλήρη διάλυση ενός «λευκού νάνου», δηλαδή του υπολλείματος του πυρήνα άστρου που έχει πεθάνει. Το δεύτερο είδος (Ib και Ιc) λαμβάνει χώρα όταν καταρρέει βαρυτικά ο πυρήνας ενός γιγάντιου άστρου με μάζα δέκα έως εκατό φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου μας. Και στις δύο περιπτώσεις το αποτέλεσμα είναι μια από τις πιο ισχυρές και λαμπερές εκρήξεις στο σύμπαν.

Τώρα, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι ένα είδος αστρικής έκρηξης, επίσης λόγω διάλυσης ενός «λευκού νάνου», η οποία έως τώρα θεωρείτο μια ασυνήθιστη υποπερίπτωση του πρώτου είδους (Ia), στην πραγματικότητα συνιστά ένα τελείως διαφορετικό είδος σούπερ-νόβα (που πήρε πλέον την ονομασία Iax). Αυτές οι μίνι-εκρήξεις απελευθερώνουν σημαντικά μικρότερη ποσότητα ενέργειας, το 1% έως 50% της εκλυόμενης ενέργειας από μια έκρηξη τύπου Ia.

Λόγω του μικρότερου μεγέθους της έκρηξης, υπάρχουν ενδείξεις ότι σε αρκετές περιπτώσεις ένα τμήμα του άστρου κατορθώνει να επιβιώσει. Όπως και με τις μεγαλύτερης ισχύος εκρήξεις τύπου Ia, τα φάσματα των σούπερ-νόβα Iax δεν περιέχουν καθόλου ίχνη υδρογόνου.

Ο μηχανισμός

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον αστρονόμο Ράιαν Φόλεϊ του Κέντρου Αστροφυσικής Χάρβαρντ - Σμιθσόνιαν εκτιμούν ότι οι περισσότερες εκρήξεις του νέου τύπου Iax προέρχονται από διπλά συστήματα άστρων (δύο άστρα σε αμοιβαία βαρυτική έλξη και σε τροχιά το ένα γύρω από το άλλο).

Το ένα άστρο-λευκός νάνος, που έχει μεγάλη πυκνότητα και είναι πλούσιο σε άνθρακα και οξυγόνο, «κλέβει» ήλιο από το άλλο άστρο (που είναι πλούσιο σε αυτό το χημικό στοιχείο, καθώς έχει πια «κάψει» το υδρογόνο του), ώσπου το πρώτο άστρο να έχει συσσωρεύσει τόσο μεγάλη μάζα, ώστε τελικά να εκραγεί. Οι ερευνητές θα κάνουν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστροφυσικής «The Astrophysical Journal»,

Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι έχουν ανακαλύψει έως τώρα πολύ λίγες τέτοιου είδους αχνές εκρήξεις σούπερ-νόβα (γύρω στις 25 και μόνο σε πιο νέους γαλαξίες) όχι γιατί είναι σπάνιες, αλλά απλούστατα επειδή δεν είναι ιδιαίτερα λαμπερές. Εκτιμούν ότι για κάθε 100 εκρήξεις του πρώτου είδους (Ιa), συμβαίνουν περίπου 31 εκρήξεις σούπερ-νόβα του τρίτου είδους (Iax).

Η παρατήρηση

Το μελλοντικό μεγάλο τηλεσκόπιο Large Synoptic Survey Telecope στη Χιλή αναμένεται να εντοπίσει περίπου ένα εκατομμύριο εκρήξεις υπερκαινοφανών άστρων στη διάρκεια της λειτουργίας του και από αυτές πάνω από 10.000 θα μπορούσαν να είναι σούπερ-νόβα του τρίτου τύπου (Iax), δηλαδή περίπου όσες εκρήξεις πρώτου τύπου (Ia) έχουν συνολικά ανακαλύψει μέχρι σήμερα οι αστρονόμοι. Μάλιστα, όπως είπε ο Ράιαν Φόλεϊ, δεν αποκλείεται τέτοιες εκρήξεις τρίτου τύπου να γίνονται κατά καιρούς και πολύ κοντά στη Γη, αλλά να μην έχουν ακόμα παρατηρηθεί.

Γυναίκες της επιστήμης 2013. Women in Science 2013

Το ευρύ κοινό δεν γνωρίζει τα ονόματά τους, αλλά οι πέντε γυναίκες που παρουσιάζονται σε αυτό το δισέλιδο θα μπορούσαν να έχουν άμεση επίδραση στη ζωή μας: πρόκειται για επιστήμονες από τον ευρύτερο χώρο της Φυσικής, το έργο των οποίων είναι τόσο πρωτοποριακό ώστε να ανοίγει νέους δρόμους στην επιστήμη τους και να γίνεται η βάση για εφαρμογές που θα αλλάξουν τον κόσμο γύρω μας.

Για όλα αυτά, οι πέντε ξεχωριστές κυρίες θα λάβουν μια περίβλεπτη τιμητική διάκριση κατά τη διάρκεια ειδικής τελετής που θα γίνει στο Παρίσι την ερχόμενη εβδομάδα. Πρόκειται για το διεθνές βραβείο L'Oréal - UNESCO, το οποίο θεσμοθετήθηκε πριν από 15 χρόνια και απονέμεται κάθε χρόνο σε πέντε γυναίκες ως αναγνώριση της συνεισφοράς τους στην πρόοδο της επιστήμης.

Οι εφετινές τιμώμενες, οι οποίες σύμφωνα με το καταστατικό του βραβείου προέρχονται από τις πέντε ηπείρους του πλανήτη μας, είναι: για την Αφρική και τις αραβικές χώρες η καθηγήτρια Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Νιγηρίας στη Νσούκα, κυρία Francisca Nneka Okeke, για την Ασία και τον Ειρηνικό η καθηγήτρια στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Επιστημών του Τόκιο στην Ιαπωνία, κυρία Reiko Kuroda, για την Ευρώπη η καθηγήτρια στο Τμήμα Χημείας και Φυσικής του Πανεπιστημίου του Γιορκ στο Ηνωμένο Βασίλειο, κυρία Ratibha L. Gai, για τη Λατινική Αμερική η καθηγήτρια και διευθύντρια του Ινστιτούτου Φυσικής στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του Ρίο Γκράντε ντο Σουλ στο Πόρτο Αλέγκρε της Βραζιλίας, κυρία Marcia Barbosa και για τη Βόρεια Αμερική η επίκουρη καθηγήτρια στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Μπούλντερ των ΗΠΑ, κυρία Deborah S. Jin.  

Όμως η δράση των γυναικών αυτών δεν περιορίζεται μόνο στα επιστημονικά πεδία στα οποία επέλεξαν να σταδιοδρομήσουν.  Όλες τους είναι και ενεργοί πολίτες που δείχνουν έμπρακτα τη βοήθειά τους στην κοινότητα. Έτσι εκτός από το να αποτελούν απλώς πρότυπο για τις νεότερες ερευνήτριες, οι εφετινές τιμώμενες έχουν ενεργό δράση προκειμένου να βοηθήσουν τις γυναίκες να εκπληρώσουν τα οράματά τους στα πεδία των επιστημών, αλλά και να κάνουν την επιστήμη προσιτή στο ευρύ κοινό.

Το βραβείο L'Oréal-UNESCO

Κάθε χρόνο, το Ίδρυμα της L'Oréal και η UNESCO συνεργάζονται για να προβάλουν και να υποστηρίξουν το έργο ξεχωριστών γυναικών επιστημόνων, οι οποίες συμβάλλουν στην πρόοδο των επιστημών και αποτελούν πρότυπα για τις μελλοντικές γενιές.

Επιστήμονες από όλον τον κόσμο καλούνται να υποβάλουν υποψηφιότητα και μια διεθνής κριτική επιτροπή που απαρτίζεται από διακεκριμένους επιστήμονες, και της οποίας πρόεδρος είναι ένας επιστήμονας βραβευμένος με Νομπέλ, πραγματοποιεί την τελική επιλογή. Τα βραβεία απονέμονται εκ περιτροπής στους κλάδους των Επιστημών Ζωής και των Φυσικών Επιστημών.

Διακόσιες τριάντα ερευνήτριες διακρίνονται κάθε χρόνο: πέντε από αυτές λαμβάνουν το βραβείο, ενώ οι υπόλοιπες 225 λαμβάνουν μια υποτροφία που τους επιτρέπει να συνεχίσουν το ερευνητικό έργο τους.

Έως τα τέλη του 2013, από το πρόγραμμα θα έχουν ωφεληθεί συνολικά 1.729 γυναίκες επιστήμονες προερχόμενες από 100 και πλέον χώρες.

Είναι δε χαρακτηριστικό της ποιότητας των γυναικών επιστημόνων που επιλέγονται το γεγονός ότι μεταξύ των βραβευθεισών υπάρχουν και δύο που στη συνέχεια τιμήθηκαν με το Βραβείο Νομπέλ.

ΑΦΡΙΚΗ

Ο ηλεκτροχείμαρρος του ισημερινού

Η Francisca Nneka Okeke είναι καθηγήτρια Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Νιγηρίας στη Νσούκα. Είναι η εφετινή νικήτρια από την Αφρική και, όπως αναφέρεται στην ανακοίνωση της L'Οréal, λαμβάνει την τιμητική διάκριση «για τη σημαντική της συμβολή στην κατανόηση των καθημερινών αποκλίσεων των ιοντικών ρευμάτων στην ανώτερη ατμόσφαιρα, τα οποία μπορεί να μας βοηθήσουν να καταλάβουμε καλύτερα την κλιματική αλλαγή».

Ο ουρανός και τα φαινόμενά του απασχόλησαν την Okeke από πολύ τρυφερή ηλικία: «Όταν ήμουν μικρή, με συνάρπαζε ο ουρανός, αναρωτιόμουν γιατί ήταν άλλοτε λευκός και άλλοτε γαλάζιος και γιατί τα αεροπλάνα μπορούσαν να πετάνε αντί να πέφτουν στη Γη. Αργότερα, όταν πήγα σχολείο, αποφάσισα να ασχοληθώ με τη Φυσική όταν έμαθα ότι κρύβει τις απαντήσεις σε αυτά τα ερωτήματα».

Η εξ Αφρικής τιμώμενη βρήκε έναν ισχυρό σύμμαχο στο πρόσωπο του εκπαιδευτικού πατέρα της ο οποίος τη μύησε στα ανώτερα μαθηματικά που της επέτρεψαν αργότερα να ασχοληθεί με ένα φαινόμενο που λαμβάνει χώρα στην ιονόσφαιρα και ονομάζεται «equatorial electrojet phenomenon» (φαινόμενο ισημερινού ηλεκτροχειμάρρου). Ο ηλεκτροχείμαρος, που ενεργοποιείται από τον Ήλιο, είναι μια ροή ηλεκτρικού ρεύματος που διατρέχει τη Γη ανατολικά γύρω από τον μαγνητικό ισημερινό και κάνει το μαγνητικό πεδίο στον μαγνητικό ισημερινό σχεδόν πέντε φορές ισχυρότερο σε σχέση με οποιοδήποτε άλλο μέρος στον πλανήτη. (Ο μαγνητικός ισημερινός διαφέρει από τον Ισημερινό κατά κάποιες μοίρες, καθώς ο μαγνητικός Βόρειος Πόλος της Γης διαφέρει από αυτό που θεωρούμε γενικά ως Βόρειο Πόλο.)

Η έρευνα της καθηγήτριας Okeke για το πώς αυτή η ηλιακή δραστηριότητα στην ιονόσφαιρα επηρεάζει το μαγνητικό πεδίο της Γης θα μπορούσε να μας βοηθήσει να καταλάβουμε καλύτερα την κλιματική αλλαγή και να εντοπίσουμε τις πηγές ολέθριων φαινομένων, όπως τα τσουνάμι και οι σεισμοί.

ΑΣΙΑ

Αριστερά και δεξιά... μόρια

Η Reiko Kuroda είναι καθηγήτρια στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Επιστημών του Τόκιο στην Ιαπωνία. Λαμβάνει το εφετινό βραβείο «για την ανακάλυψη της λειτουργικής σημασίας της διαφοράς μεταξύ αριστερόστροφων και δεξιόστροφων μορίων, η οποία έχει ευρείες εφαρμογές, μεταξύ των οποίων η έρευνα νευροεκφυλιστικών νόσων, όπως η νόσος Αλτσχάιμερ».

Προερχόμενη από μια χώρα που δεν ενθαρρύνει την εργασία των γυναικών, η Reiko Kuroda έπρεπε να πάρει σοβαρές αποφάσεις πολύ νωρίς στη ζωή της: «Η μεγαλύτερη πρόκληση για μένα ήταν να εξασφαλίσω απλώς μια θέση που θα μου επέτρεπε να πραγματοποιώ έρευνα. Στην εποχή μου ήταν σχεδόν αδύνατον να πάρει μια γυναίκα μια πανεπιστημιακή θέση στην Ιαπωνία, εκτός αν είχε πολύ καλές διασυνδέσεις ή ήταν πολύ τυχερή. Ακόμη και ο επόπτης του διδακτορικού μου μού είχε πει ότι το καλύτερο για μια γυναίκα είναι να παντρευτεί. Οπότε κι εγώ πήγα στην Αγγλία!».

Σήμερα η ερευνήτρια από την Ιαπωνία είναι μια από τις εξέχουσες προσωπικότητες του κλάδου που μελετά τη χειραλικότητα των μορίων (μελετά δηλαδή το αν τα μόρια είναι δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα). Βασική συμβολή της στο πεδίο αυτό ήταν η εφεύρεση μιας συσκευής μέτρησης της χειραλικότητας (χειρομορφία) σε στερεή ύλη, όταν τα υπάρχοντα τότε όργανα μπορούσαν να μετρήσουν μόνο υγρά. Κεντρικός άξονας των ερευνών της είναι η μελέτη της χειραλικότητας μορίων που εμπλέκονται στην παθογένεση ασθενειών όπως η νόσος Αλτσχάιμερ.

Παράλληλα με την ερευνητική δραστηριότητά της, η Reiko Kuroda είναι μια ακτιβίστρια για την επιστήμη. Στη διάρκεια της θητείας της ως αντιπροέδρου του Διεθνούς Συμβουλίου για την Επιστήμη, βοήθησε στην παρουσίαση ενός προγράμματος που ονομάστηκε Future Earth και ταξίδεψε σε όλο τον κόσμο για να αυξήσει την ευαισθητοποίηση για τα περιβαλλοντικά ζητήματα και τα ανθρωπιστικά θέματα. Την ανησυχεί πολύ η γενική έλλειψη επιστημονικών γνώσεων και ευαισθητοποίησης του κοινού. Δημιούργησε ένα Εκπαιδευτικό Κέντρο Ερμηνείας της Επιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο, για να «προσφέρει στους πολίτες στοιχειώδη επιστημονική παιδεία και στους επιστήμονες στοιχειώδη κοινωνική παιδεία» όπως λέει.

ΕΥΡΩΠΗ

Μικροσκοπία στα άκρα

Η Ratibha L. Gai είναι καθηγήτρια στο Τμήμα Χημείας και Φυσικής του Πανεπιστημίου του Γιορκ στο Ηνωμένο Βασίλειο, ενώ παράλληλα διευθύνει το Τμήμα Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας στο ερευνητικό ίδρυμα The York JEOL Nanocentre. Η ινδικής καταγωγής ερευνήτρια η οποία τιμάται εφέτος «για την έξυπνη τροποποίηση του ηλεκτρονικού της μικροσκοπίου, ώστε να μπορεί να παρακολουθεί τις χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στα επιφανειακά άτομα των καταλυτών και οι οποίες θα βοηθήσουν τους επιστήμονες στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων ή νέων πηγών ενέργειας», είναι μέλος ενός πολύ στενού επιστημονικού κύκλου. Σε αυτόν ανήκουν μόνο οι επιστήμονες που από τον 16ο αιώνα και μετά συνέβαλαν στην ανακάλυψη και τη βελτιστοποίηση των μικροσκοπίων, φωτονικών και ηλεκτρονικών.

Η βασική έρευνα της κυρίας Gai και των συνεργατών της υπόσχεται μια πληθώρα πιθανών εφαρμογών από φιλικές προς το περιβάλλον βαφές ως πιο αποδοτική γεωργία, νέα φάρμακα, υλικά και πηγές ενέργειας. Δύσκολα θα μπορούσε κανείς να έχει προβλέψει την πορεία του νεαρού κοριτσιού από την Ινδία που πέτυχε με ατέλειωτες ώρες μελέτης να γίνει δεκτό από το Πανεπιστήμιο του Cambridge. Εκεί εκπλήρωσε το μεγάλο της όνειρο: ένα διδακτορικό στη Φυσική στο διάσημο Εργαστήριο Cavendish του Πανεπιστημίου, και έγινε μία από τις πρώτες γυναίκες από την Ινδία που πέτυχαν κάτι τέτοιο. Το πανεπιστήμιο αυτό εξακολουθεί να έχει μια σημαντική θέση στην καρδιά της. «Το να είμαι τόσο μακριά από το σπίτι μου ήταν τρομακτικό από διάφορες απόψεις, αλλά στο Cambridge με δέχτηκαν ως έναν πραγματικό επιστήμονα».

Ανταποδίδοντας την προσφορά, σήμερα εργάζεται για να φέρει περισσότερες γυναίκες στην επιστήμη. «Πιστεύω ότι οι γυναίκες επιστήμονες δημιουργούν νέες προοπτικές για την επιστήμη, καθώς και για τον χώρο εργασίας. Εξάλλου, αποτελούμε το 50% του πληθυσμού, και η αύξηση του αριθμού των γυναικών στην επιστήμη μόνο οφέλη μπορεί να έχει για τον κόσμο» δήλωσε χαρακτηριστικά.

ΛΑΤΙΝΙΚΗ ΑΜΕΡΙΚΗ

Οι παραξενιές του νερού

Η Marcia Barbosa είναι καθηγήτρια και διευθύντρια του Ινστιτούτου Φυσικής στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του Ρίο Γκράντε ντο Σουλ στο Πόρτο Αλέγκρε της Βραζιλίας. Τιμάται εφέτος από τη L' Οréal «για την ανακάλυψη ενός από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του νερού που μπορεί να μας βοηθήσει να καταλάβουμε καλύτερα πώς εκδηλώνονται οι σεισμοί και πώς οι πρωτεΐνες λαμβάνουν το σχήμα τους στον χώρο, γνώση πολύ σημαντική για τη θεραπεία ασθενειών».

Σε μικροσκοπικό επίπεδο, το νερό μπορεί να συμπεριφέρεται με ασυνήθιστους και απρόσμενους τρόπους - οι επιστήμονες αποκαλούν αυτές τις παράξενες συμπεριφορές «ανωμαλίες». Η καθηγήτρια Marcia Barbosa ανακάλυψε έναν από τους τρόπους με τους οποίους συμπεριφέρεται παράξενα το νερό, και τα ευρήματά της θα μπορούσαν να έχουν τεράστια επίπτωση στην κατανόηση πολλών φυσικών φαινομένων, από τους σεισμούς ως τη διαμόρφωση των πρωτεϊνών.

Οι πρωτεΐνες αποτελούν τα δομικά στοιχεία όλων των έμβιων όντων και η διαμόρφωσή τους καθορίζεται από τη συμπεριφορά του νερού που τις περιβάλλει. Η ερευνήτρια από τη Βραζιλία ελπίζει να χρησιμοποιήσει τα ευρήματά της σχετικά με τη διαμόρφωση των πρωτεϊνών για τη θεραπεία ασθενειών.

Το έργο της καθηγήτριας Barbosa θα μπορούσε επίσης να συμβάλει στη λύση του επιτακτικού προβλήματος της ενέργειας:  «Ο αυξανόμενος αριθμός των ανθρώπων με πρόσβαση στα βιομηχανικά προϊόντα και τις τεχνολογίες θα οδηγήσει σε τεράστια αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας. Χρειαζόμαστε επειγόντως νέους ενεργειακούς πόρους και νέους τρόπους άντλησης παραδοσιακών μορφών ενέργειας» λέει. Συγκεκριμένα, η μελέτη των ανωμαλιών του νερού θα μπορούσε να οδηγήσει σε καινοτομίες στην παραγωγή βιοκαυσίμων, κυρίως από καλλιέργειες.

Παθιασμένη με την ανάγκη για περισσότερες γυναίκες στην επιστήμη, η καθηγήτρια Barbosa ασχολείται με την ισότητα των δύο φύλων εδώ και περίπου είκοσι χρόνια. «Ως μειοψηφία στην επιστήμη, πρέπει να κάνουμε τους εαυτούς μας ορατούς, να εντοπίζουμε τα εμπόδια και να συνεργαζόμαστε και να τα ξεπερνάμε» λέει. Διετέλεσε πρόεδρος της Ομάδας Εργασίας της International Union of Pure and Applied Physics για τις Γυναίκες στη Φυσική και το 2009 βραβεύτηκε με το Μετάλλιο Nicholson της Αμερικανικής Εταιρείας Φυσικής για το έργο της, για λογαριασμό των γυναικών στην επιστήμη.

ΗΠΑ

Χημεία σε αργή κίνηση

Η Deborah S. Jin είναι επίκουρη καθηγήτρια στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Μπούλντερ των ΗΠΑ αλλά και υπότροφος του JILA, ενός ινστιτούτου που έχει συσταθεί από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων & Τεχνολογίας (NIST) και το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο.

Το βραβείο της απονέμεται «για το γεγονός ότι είναι η πρώτη που έψυξε μόρια σε τέτοιον βαθμό που να μπορεί να παρακολουθήσει χημικές αντιδράσεις σε αργή κίνηση. Οι αντιδράσεις αυτές μπορεί να μας βοηθήσουν να καταλάβουμε καλύτερα μοριακούς μηχανισμούς που είναι σημαντικοί για την ιατρική, αλλά και για νέες πηγές ενέργειας».

Η επιστημονική πορεία της αμερικανίδας τιμωμένης ήταν σχεδόν προδιαγεγραμμένη από τη γέννησή της: «Ήμουν περιτριγυρισμένη από την επιστήμη. Μεγάλωσα στη Φλόριντα, σε μια περιοχή που ονομάζεται Διαστημική Ακτή επειδή είναι κοντά στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι. Και οι δύο γονείς μου ήταν επιστήμονες!» λέει χαρακτηριστικά. Σήμερα η καθηγήτρια Jin και οι συνεργάτες της μελετούν τι συμβαίνει όταν τα μόρια ψύχονται κοντά στο απόλυτο μηδέν, στη χαμηλότερη δυνατή θερμοκρασία. Για να το κάνουν αυτό έπρεπε πρώτα να επινοήσουν μια νέα μέθοδο ψύξης το πλεονέκτημα της οποίας είναι η αργή κίνηση των μορίων κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων. Η επιβράδυνσή τους είναι τέτοια που επιτρέπει στους ερευνητές να μελετήσουν λεπτομερώς τη συμπεριφορά τους.

Ένας πλανήτης με δύο Ήλιους; Snapshot of a two-faced Tatooine world

Η φωτογραφία που κατάφεραν να τραβήξουν οι αστρονόμοι στην οποία εικονίζονται τα δύο άστρα και το μυστηριώδες σώμα. Αν αποδειχθεί ότι είναι πλανήτης και όχι καφέ νάνος θα πρόκειται για τη πρώτη απευθείας εικόνα ενός πλανήτη με δύο Ήλιους. The binary system 2M0103, with its central pair of stars and mystery third object in orbit around them. This infrared image was produced by the Very Large Telescope at ESO-Paranal in Chile (Image: ESO 2013)

Γάλλοι αστρονόμοι χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο VLT που βρίσκεται στη Χιλή κατέγραψαν μια άκρως ενδιαφέρουσα εικόνα. Σε ένα δυαδικό σύστημα εντόπισαν ένα μεγάλο σώμα να βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τα δύο άστρα του συστήματος. Οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη καταφέρει να διευκρινίσουν αν το σώμα αυτό είναι πλανήτης ή ένας καφέ νάνος. Σε περίπτωση που διαπιστωθεί ότι πρόκειται για πλανήτη θα είναι η πρώτη φορά που θα έχουμε στη διάθεσή μας μια απευθείας εικόνα ενός πλανήτη με δύο Ήλιους.

Ο μυστηριώδης κόσμος

Είναι πιθανό να έχουμε στη διάθεση μας την πρώτη απευθείας εικόνα ενός πλανήτη με δύο Ήλιους.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Joseph Fourier στη Γκρενόμπλ χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο VLT παρατήρησαν το δυαδικό σύστημα 2M0103. Πρόκειται για ένα σύστημα όπου τα δύο άστρα βρίσκονται σε πολύ κοντινή απόσταση μεταξύ τους όπως τα δύο άστρα του Τατούιν.

Εντόπισαν σε απόσταση 12.5 δισεκατομμυρίων από τα δύο άστρα ένα μεγάλο σώμα που κινείται γύρω από αυτά. Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι το σώμα αυτό έχει μάζα 12-14 φορές μεγαλύτερη από του Δία. Πρόκειται για ένα σώμα το μέγεθος του οποίου κινείται στα όρια ανάμεσα σε ένα πλανήτη και ένα καφέ νάνο δηλαδή ένα «αποτυχημένο» άστρο. Το σώμα αυτό ονομάστηκε 2ΜASS0103(AB)b και οι ερευνητές προσπαθούν τώρα να βρουν στοιχεία για τη χημική του σύσταση ώστε να εξακριβωθεί η ταυτότητά του. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στο διαδικτυακό αρχείο επιστημονικών προδημοσιεύσεων «arxiv.org»

Πλανήτες δύο άστρων

Ο πλανήτης Τατούιν, πατρίδα του τζεντάι Λουκ Σκάιγουοκερ. And here is a shot of the double sunset on Tatooine from Star Wars Episode IV: A New Hope.

Οι πλανήτες που βρίσκονται σε δυαδικά αστρικά συστήματα έγιναν ευρέως γνωστοί από την πρώτη από τις έξι ταινίες του «Πολέμου των Άστρων» στην οποία ο πρωταγωνιστής ζει σε έναν τέτοιο πλανήτη, τον θρυλικό Τατούιν. Τα τελευταία χρόνια έχουν εντοπιστεί πλανήτες που βρίσκονται σε δυαδικά συστήματα, μάλιστα εντοπίστηκε ένας πλανήτης με τέσσερις Ήλιους!

Η ιστορία ενός μάχιμου υψηλόβαθμου Μακεδόνα

Το μοναδικό σωζόμενο σιδερένιο ζεύγος περικνημίδων και ο σιδερένιος θώρακας με τη δερμάτινη επένδυση (πανομοιότυπος με εκείνον της Βεργίνας) που εντυπωσιάζει το σύνολο της αριστοτεχνικής κατασκευής, με τις πολλαπλές αρθρώσεις, που αποσκοπούσε στη διευκόλυνση των κινήσεων του έφιππου άνδρα κατά την ώρα της μάχης. Τμήματα από μεγάλη ασπίδα, από τις παραγναθίδες ενός κράνους, δύο αιχμές δοράτων και ένα μαχαίρι.

Πρόκειται για τα κτερίσματα που συνόδευαν τον υψηλόβαθμό, γενναίο άντρα στην τελευταία αιώνια κατοικία του, στο μακεδονικό τάφο του 4ου αι. π.Χ., που ήρθε στο φως στον Αγ. Αθανάσιο Θεσσαλονίκης.

Ωστόσο, παρά τις ανασκαφικές εργασίες στην περιοχή εδώ και σχεδόν 20 χρόνια, ο τάφος παραμένει ακόμα απροσπέλαστος από το κοινό.

Η αρχαιολόγος Μαρία Τσιμπίδου-Αυλωνίτη, ανέφερε στην ανακοίνωσή της σήμερα, στην 26η επιστημονική συνάντηση για το αρχαιολογικό έργο στη Μακεδονία και τη Θράκη, στο ΑΠΘ: «Είκοσι σχεδόν χρόνια κύλησαν από την ανασκαφική έρευνα στον επιβλητικό τύμβο της τότε Κοινότητας Αγ. Αθανασίου Θεσσαλονίκης, η οποία είχε ενταχθεί στο πρόγραμμα της 16ης ΙΣΤ ΕΠΚΑ για τη Θεσσαλονίκη - Πολιτιστική Πρωτεύουσα 1997. Η αποκάλυψη, τον Ιούνιο του 1994, του μακεδονικού τάφου του 4ου αι. π.Χ., με την εντυπωσιακή πρόσοψη, κατάγραφη από τοιχογραφίες σε εξαίρετη κατάσταση διατήρησης, αποτέλεσε μία από τις σημαντικότερες αρχαιολογικές ειδήσεις εκείνης της δεκαετίας. Πρόκειται για ένα μοναδικό μνημείο του ελληνικού πολιτισμού, ενώ έκτοτε αποτελεί σημείο αναφοράς για πάμπολλες μελέτες που αφορούν την αρχαία ελληνική ζωγραφική και την ιστορία της Μακεδονίας».

Oπλισμός ενός μάχιμου υψηλόβαθμου Μακεδόνα

Σχετικά με τα ευρήματα που ήρθαν στο φως η ίδια συμπληρώνει ότι «αποκαλύφθηκαν τα κατάλοιπα της νεκρικής πυράς, και διασαφηνίστηκαν αρκετές λεπτομέρειες που αφορούσαν τις τεχνικές διαδικασίες της δημιουργίας του μεγάλου τύμβου μετά τις τελετουργίες της ταφής. Το σημαντικότερο όμως ήταν η ολοκληρωτική αποκάλυψη του αρχαίου κατωφερικού δρόμου που ανοιγμένος στο φυσικό υπόστρωμα του ταφικού τύμβου οδηγούσε στην πρόσοψη του μνημείου. Το μήκος του, που ανέρχεται συνολικά στα 24,20μ., (με πλάτος γύρω στα 4μ.) τον καθιστά έναν από τους μακρύτερους δρόμους πρόσβασης σε μακεδονικό τάφο που έχουν αποκαλυφθεί έως τώρα. 

Ακόμη, αυτά τα τελευταία χρόνια, πέρα από τη συνεχή μέριμνα για την προστασία των τοιχογραφιών, ολοκληρώθηκε και η χρονοβόρα ανασύσταση του οπλισμού του νεκρού: ανάμεσα στα άπειρα σιδερένια θραύσματα που είχαν διασκορπιστεί στο δάπεδο του συλημένου θαλάμου. Πρόκειται, για το σύνολο του οπλισμού ενός μάχιμου υψηλόβαθμου μακεδόνα, ενός εταίρου, μέλους της βασιλικής ίλης, ο οποίος κυριολεκτικά... σιδηροφόρει. Ενός άνδρα που θα συντρόφεψε τον Αλέξανδρο στην μακρινή και ένδοξη εκστρατεία αλλά ευτύχησε, απόμαχος πια, να επιστρέψει και να ταφεί στην ιερή γη των Μακεδόνων».

ΠΗΓΗ: Αγγελιοφόρος

Το αρχαιότερο φως στο Σύμπαν, ESA's Planck satellite maps oldest light in the Universe

Η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου δεν είναι απόλυτα ομοιόμορφη σε όλο τον ουρανό. Τα διαφορετικά χρώματα αντιστοιχούν σε μικρές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. The anisotropies of the Cosmic Microwave Background (CMB) as observed by Planck. The CMB is a snapshot of the oldest light in our Universe, imprinted on the sky when the Universe was just 380 000 years old. It shows tiny temperature fluctuations that correspond to regions of slightly different densities, representing the seeds of all future structure: the stars and galaxies of today. Copyright: ESA, Planck Collaboration

Το ευρωπαϊκό διαστημικό τηλεσκόπιο Planck ολοκλήρωσε έναν εντυπωσιακό νέο χάρτη της λεγόμενης «μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου» -το αρχαίο υπόλειμμα μιας λάμψης που γέμισε τα πάντα όταν το νεαρό Σύμπαν έγινε ξαφνικά διαφανές.

Ο χάρτης, ο λεπτομερέστερος του είδους του ως σήμερα, έχει σημαντικές συνέπειες όσον αφορά τις γνώσεις μας για τη γέννηση, την εξέλιξη, τη δομή και τη σύσταση του Σύμπαντος.

Τα σημαντικότερα νέα ευρήματα:

Image credit: Rhys Taylor, Cardiff University.

Η ηλικία του Σύμπαντος εκτιμάται στα 13,81 δισεκατομμύρια χρόνια, 50 με 80 εκατομμύρια χρόνια περισσότερο από ό,τι σε προηγούμενες εκτιμήσεις.

The new cosmic recipe from Planck. Credit: ESA and the Planck Collaboration

Η σύσταση του Σύμπαντος δείχνει να αλλάζει ελαφρώς: Η κανονική ύλη αντιστοιχεί σε κάτι λιγότερο από 5% της συνολικής υλοενέργειας του Σύμπαντος, ενώ το ποσοστό της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης αυξάνεται στο 26,8%, και το ποσοστό της ακόμα πιο μυστηριώδους σκοτεινής ενέργειας πέφτει ελαφρώς στο 68,3%.

Οι διακυμάνσεις της ακτινοβολίας υποβάθρου αποκαλύπτουν μια μυστηριώδη ασυμμετρία στο Σύμπαν μεταξύ του ουρανού στο βόρειο και το νότιο ημισφαίριο.

Απόφωτο

H παραπάνω εικόνα δείχνει τις διακυμάνσεις θερμοκρασίας στην Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου όπως φαίνεται από τον δορυφόρο Planck της ESA (το ήμισυ πάνω δεξιά) και όπως φαινόταν από τον προκάτοχό του WMAP – Wilkinson Microwave Anisotropy Probe  της NASA (το ήμισυ κάτω αριστερά). The Cosmic Microwave Background - as seen by Planck and WMAP. Credit: ESA and the Planck Collaboration; NASA / WMAP Science Team

Η μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου (CBM) χρονολογείται στα 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν το Σύμπαν είχε πια κρυώσει αρκετά ώστε το υπέρθερμο πλάσμα από το οποίο αποτελούνταν να σχηματίσει τα πρώτα άτομα υδρογόνου και ήλιου.

Αυτό επέτρεψε στα φωτόνια της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας να κινούνται ανεμπόδιστα στον χώρο -ουσιαστικά, το Σύμπαν είχε γίνει ξαφνικά διαφανές.

Τα αρχαία αυτά φωτόνια συνεχίζουν σήμερα το ταξίδι τους σε ολόκληρο τον ουρανό, υπό τη μορφή εξαιρετικά αμυδρών μικροκυμάτων.

Η ακτινοβολία αυτή μοιάζει εξαιρετικά ομοιόμορφη, στην πραγματικότητα όμως παρουσιάζει μικρές διακυμάνσεις όσον αφορά τη θερμοκρασία (ενέργεια) των φωτονίων, οι οποίες αντιστοιχούν στα διάφορα χρώματα του χάρτη.

Οι διακυμάνσεις αυτές δείχνουν ότι το νεαρό Σύμπαν δεν ήταν απόλυτα ομοιογενές· αντίθετα, ήταν γεμάτο από κβαντικές διακυμάνσεις, οι οποίες σταδιακά οδήγησαν σε συσσωματώματα ύλης από τα οποία προέκυψαν τελικά τα άστρα, οι γαλαξίες και τα υπερσμήνη γαλαξιών.

Image credit: NASA / JPL-Caltech / ESA.

Δύο ιστορικές αποστολές της NASA, με τις ονομασίες COBE και WMAP, χαρτογράφησαν την ακτινοβολία CBM και βοήθησαν να επιβεβαιωθεί η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης για τη γέννηση του Σύμπαντος. Επέτρεψαν επίσης στους κοσμολόγους να μετρήσουν τη λεγόμενη σκοτεινή ύλη, ένα αόρατο υλικό άγνωστης σύστασης, του οποίου η ύπαρξη συμπεραίνεται από τις βαρυτικές του επιδράσεις. Τους επέτρεψε επίσης να υπολογίσουν τη λεγόμενη σκοτεινή ενέργεια, μια μυστηριώδη δύναμη που δρα αντίθετα από τη βαρύτητα και επιταχύνει τη διαστολή του Σύμπαντος.

Το ευρωπαϊκό τηλεσκόπιο Planck, τρεις φορές πιο ευαίσθητο από τις αποστολές της NASA, αυξάνει τώρα σημαντικά την ανάλυση του χάρτη.

Τα νέα δεδομένα δείχνουν ότι το Σύμπαν διαστέλλεται λίγο πιο αργά από ό,τι είχε εκτιμηθεί, με ταχύτητα 67,3 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο ανά megaparsec (ένα parsec ισούται με 3,26 έτη φωτός). Αυτό υποδεικνύει ότι το Σύμπαν είναι 50 με 80 εκατ. χρόνια πιο παλιό από ό,τι είχε εκτιμηθεί.

Πληθωρισμός

Εικόνα 50 εκατομμυρίων pixel. Ο χάρτης του υπολείμματος της ακτινοβολίας από την εποχή της Μεγάλης Έκρηξης από τα δεδομένα που συνέλεξε το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck. Μια εικόνα του σύμπαντος 380000 χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Δύο ανώμαλα χαρακτηριστικά που είχε ήδη εντοπίσει προκάτοχος του Planck, WMAP, επιβεβαιώθηκαν στα καινούργια δεδομένα υψηλής ακρίβειας του Planck. To ένα είναι μια ασυμμετρία στις μέσες θερμοκρασίες των αντίθετων ημισφαιρίων του ουρανού (διαχωρίζονται από την καμπύλη γραμμή). Υπάρχει επίσης ένα ψυχρό σημείο που βρίσκεται στο ένα τμήμα του ουρανού (σε κύκλο), που είναι ψυχρότερο του αναμενομένου. Στην εικόνα αυτή οι ανώμαλες περιοχές επισημαίνονται με κόκκινη και μπλε σκίαση για να είναι πιο ορατές. Two CMB anomalous features hinted at by Planck’s predecessor, Nasa’s WMAP, are confirmed in the new high-precision data. One is an asymmetry in the average temperatures on opposite hemispheres of the sky (indicated by the curved line), with slightly higher average temperatures in the southern ecliptic hemisphere and slightly lower average temperatures in the northern ecliptic hemisphere. This runs counter to the prediction made by the standard model that the universe should be broadly similar in any direction we look. There is also a cold spot that extends over a patch of sky that is much larger than expected (circled). In this image the anomalous regions have been enhanced with red and blue shading to make them more clearly visible. Credit: ESA and the Planck Collaboration

Οι μετρήσεις του Planck συνηγορούν επίσης υπέρ της θεωρίας του πληθωρισμού, σύμφωνα με την οποία το νεογέννητο Σύμπαν πέρασε μια φάση εκρηκτικής διόγκωσης. Σε αυτή τη φάση, μάλιστα διαστελλόταν με ταχύτητα μεγαλύτερη και από την ταχύτητα του φωτός (αυτό δεν διαψεύδει τον Αινστάιν, αφού τίποτα δεν κινήθηκε πιο γρήγορα από το φως. Αυτό που συνέβη ήταν ότι διεστάλη ο ίδιος ο χωροχρόνος).

Τα νέα δεδομένα στηρίζουν τη θεωρία του πληθωρισμού, η οποία σήμερα είναι γενικά αποδεκτή, ωστόσο δείχνουν να αποκλείουν ορισμένα θεωρητικά μοντέλα. Τα απλούστερα μοντέλα πληθωρισμού προβλέπουν ότι η ακτινοβολία CBM πρέπει να μοιάζει ίδια σε όλη την έκταση του ουρανού.

Το Planck, όμως, δείχνει να επιβεβαιώνει τις μυστηριώδεις παρατηρήσεις των προηγούμενων αποστολών, σύμφωνα με τις οποίες υπάρχει μια ασυμμετρία ανάμεσα στον ουρανό του βορείου ημισφαιρίου και τον ουρανό του νότιου ημισφαιρίου.

Το βίντεο αναδεικνύει την επίπονη εργασία των ερευνητών του διαστημικού τηλεσκοπίου Planck που προσπαθούν να διακρίνουν την Κοσμική Ακτινοβολία Υποβάθρου μέσα από το σύνολο των δεδομένων που συλλέγονται απ’ αυτό. This animation illustrates the painstaking work performed by cosmologists in the Planck Collaboration to extract the Cosmic Microwave Background from the data collected by Planck. The first image in the sequence shows the sources of emission detected on the whole sky at the microwave and sub-millimetre wavelengths probed by Planck, which range from 11.1 mm to 0.3 mm (corresponding to frequencies between 27 GHz and 1 THz). Copyright: ESA and the Planck Collaboration

Η ασυμμετρία αυτή δεν έρχεται σε αντίθεση με την ίδια την ιδέα του πληθωρισμού στη βάση της, δείχνει όμως ότι οι κοσμολόγοι έχουν ακόμα πολλά να μάθουν για τη δομή του Σύμπαντος.

Νέα στοιχεία ίσως προκύψουν όταν οι υπεύθυνοι του Planck δημοσιεύσουν το επόμενο σετ δεδομένων στις αρχές του 2014.

Ευγένιος Ντελακρουά και Ελληνική Επανάσταση. Eugène Delacroix and the Greek Revolution

Eugène Delacroix, Greek fighter, 1856.

Θάσος, Thasos