Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός συμπλήρωσε 15 χρόνια, 15 Years of the International Space Station

Τη συμπλήρωση των 15 χρόνων του, γιορτάζει σήμερα ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός, το μεγαλύτερο συνεταιριστικό έργο που έχει πραγματοποιηθεί ποτέ στον χώρο της επιστήμης, με τη συμμετοχή της αμερικανικής NASΑ, της ευρωπαϊκής ESA (που εξέδωσε σχετική ανακοίνωση), της ρωσικής Roskosmos, της Καναδικής Υπηρεσίας Διαστήματος και της Ιαπωνικής Αεροδιαστημικής Υπηρεσίας.

The first International Space Station component, the Russian Zarya module, was launched in November 1998. In the 15 years since, NASA and its global partners have built a world class orbiting laboratory, establishing a continuous human presence in space since 2000 and paving the way for future exploration beyond. Credit: NASA/Gary Daines

Στις 20 Νοεμβρίου 1998 ο ρωσικός πύραυλος Proton απογειώθηκε από το διαστημικό κέντρο Μπαϊκονούρ στο Καζακστάν, μεταφέροντας τη Zarya, την πρώτη μονάδα του Σταθμού.

Τρεις εβδομάδες αργότερα, στις 4 Δεκεμβρίου, το διαστημικό λεωφορείο παρέδωσε τη Unity, τη δεύτερη μονάδα του Σταθμού, η οποία ενώθηκε με τη Zarya στις 6 Δεκεμβρίου.

Το πρώτο πλήρωμα που έζησε στον σταθμό, το Expedition 1, έφτασε στις 2 Νοεμβρίου 2000. Από τότε, ο Σταθμός είναι συνεχώς κατειλημμένος εδώ και 13 χρόνια, αποτελώντας τη μεγαλύτερη συνεχή ανθρώπινη παρουσία στο διάστημα και το μόνο μόνιμο εργαστήριο σε συνθήκες μη βαρύτητας.

The Expedition One crew members are about to eat fresh fruit in the form of oranges onboard the Zvezda Service Module of the Earth-orbiting International Space Station (ISS). Pictured, from the left, are cosmonaut Yuri P. Gidzenko, Soyuz commander; astronaut William M. Shepherd, mission commander; and cosmonaut Sergei K. Krikalev, flight engineer. ISS01-328-015 (4 December 2000)

Ο Σταθμός μεγάλωσε με την προσθήκη της μονάδας Harmony που κατασκευάστηκε στην Ιταλία, το 2007, το εργαστήριο Columbus της ESA και το ιαπωνικό εργαστήριό Kibo το 2008. Από τότε που το Columbus συνδέθηκε στον Σταθμό σχεδόν πριν από έξι χρόνια, έχουν διεξαχθεί συνολικά 110 πειράματα, των οποίων ηγείται η ESA με περίπου 500 επιστήμονες, τα οποία εκτείνονται από τη φυσική των ρευστών, στην επιστήμη των υλικών, τη φυσική ακτινοβολίας, τον Ήλιο, το ανθρώπινο σώμα, τη βιολογία και την αστροβιολογία.

Ο Σταθμός, εκτός από εργαστήριο και παρατηρητήριο, είναι επίσης χώρος υποδοχής διαστημοπλοίων όπως τα ρωσικά Soyuz και Progress, τα ιαπωνικά εμπορικά σκάφη HTV και τα ευρωπαϊκά αυτόματα οχήματα μεταφοράς (ATVs). Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) έχει μέχρι σήμερα στείλει τέσσερα ATVs γεμάτα με προμήθειες και εξοπλισμό πειραμάτων για να προσδεθούν με το Διαστημικό Σταθμό. Ένα πέμπτο, το «Ζορζ Λεμέτρ», έχει προγραμματιστεί για απογείωση το επόμενο έτος.

ISS Expedition 38 crew poster.

Συμπεριλαμβανομένου του τρέχοντος 38ου πληρώματος (Expedition 38), 211 άνθρωποι συνολικά έχουν επισκεφθεί και εργαστεί στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό σε περισσότερες από 352 επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις. Ευρωπαίοι αστροναύτες από την Ιταλία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, το Βέλγιο, την Ολλανδία, την Ισπανία και τη Σουηδία έχουν συνεργαστεί αρμονικά με Ρώσους, Αμερικανούς, Καναδούς, Ιάπωνες και άλλους, επεκτείνοντας τα σύνορα της ανθρώπινης εξερεύνησης.

Το δόρυ μπορεί να εφευρέθηκε πριν από τον σύγχρονο άνθρωπο, Stone-age’s ‘Steve Jobs’ was not ‘a human’

Παραδείγματα των λίθινων αιχμών που βρέθηκαν στη Γκαντεμότα της κεντρικής Αιθιοπίας. Credit: Β.Atnafu et al. / PLoS ONE

Μια συλλογή από λίθινες αιχμές δόρατος που βρέθηκαν στην Αιθιοπία είναι οι αρχαιότερες ενδείξεις χρήσης βαλλιστικών όπλων, ανακοίνωσε διεθνής ομάδα ερευνητών. Το περίεργο όμως είναι ότι οι αιχμές χρονολογούνται στα 280.000 χρόνια, αρκετά νωρίτερα από την εμφάνιση του σύγχρονου ανθρώπου.

Ποιός τα έφτιαξε;

Somewhere in our history is a stone-age Steve Jobs. His invention changed the world – and now scientists say he may not even be a proper modern human. A recent analysis of the world’s oldest known technology – stone-tipped throwing spears – shows they actually predate the earliest known humans by some 85,000 years. Photo: Shutterstock

Το πιθανότερο, αναφέρουν οι ερευνητές στην ηλεκτρονική επιθεώρηση «PLoS ONE», είναι ότι οι αιχμές δημιουργήθηκαν από τον Homo heidelbergensis, ή «άνθρωπο της Χαϊδελβέργης», το είδος από το οποίο πιστεύεται ότι προέκυψαν τόσο ο σύγχρονος άνθρωπος στην Αφρική όσο και ο άνθρωπος του Νεάντερταλ στην Ευρώπη και την Ασία.

Ο Homo heidelbergensis εμφανίστηκε πριν από τουλάχιστον 600.000 χρόνια και είναι γνωστό ότι κατασκεύαζε λίθινα εργαλεία. Κανείς όμως δεν γνώριζε ως σήμερα ότι το προγονικό αυτό είδος είχε αναπτύξει βαλλιστικά όπλα όπως το δόρυ, τα οποία αύξησαν δραστικά την αποτελεσματικότητα του κυνηγιού.

Sophisticated stone tools were found both above and below a volcanic layer dated to 280,000 years ago (arrow). Paul Renne

Τα νέα στοιχεία προέκυψαν από ανασκαφή στην περιοχή της Γκαντεμότα στην κεντρική Αιθιοπία, νότια της πρωτεύουσας Αντίς Αμπέμπα. Οι πολυάριθμες αιχμές δόρατος, αναφέρουν οι ερευνητές, είχαν κατασκευαστεί από οψιδιανό λίθο, ένα ηφαιστειακό πέτρωμα που έχει τη βολική τάση να χωρίζεται σε φέτες με εξαιρετικά αιχμηρά άκρα. Ο οψιδιανός είναι εξάλλου γνωστό ότι αποτέλεσε τη βασική πρώτη ύλη για τα ανθρώπινα εργαλεία μέχρι το τέλος της Λίθινης Εποχής.

Εφόσον η χρονολόγηση των ευρημάτων είναι ακριβής, τα βαλλιστικά όπλα ενδέχεται να εφευρέθηκαν πριν από το σύγχρονο άνθρωπο. Μια άλλη εξήγηση όμως που προτείνουν οι ερευνητές είναι ότι ο Homo sapiens εμφανίστηκε πολύ νωρίτερα από ό,τι πιστεύαμε, και όχι πριν από περίπου 200.000 χρόνια.

Μυστηριώδες νέο είδος ανθρώπου; Mystery human species emerges from Denisovan genome

No skulls or tools have been found to reveal what the Denisovans looked or acted like. No one knows what happened when modern humans who had migrated from Africa first set eyes on them. What’s certain, from genetic evidence, is that such encounters produced offspring. JON FOSTER. SOURCE: OFER BAR-YOSEF, HARVARD UNIVERSITY

Νέα ανάγνωση της αλληλουχίας του γονιδιώματος των Νεάντερταλ και των Ντενίσοβα, δυο ανθρώπινων ειδών που σήμερα έχουν εξαφανιστεί, δείχνει ότι η σεξουαλική τους ζωή ήταν κάθε άλλο παρά… πληκτική. Τα νέα στοιχεία επιβεβαιώνουν ότι τα δυο αυτά είδη διασταυρώνονταν τόσο μεταξύ τους όσο και με τους Homo sapiens sapiens, τους εκπροσώπους του «δικού μας» είδους. Φέρνουν όμως στο φως και μια έκπληξη, καθώς δείχνουν ότι στο ερωτικό αυτό «πάρε-δώσε» υπήρχε και ένας τέταρτος παρτενέρ, ένα είδος το οποίο αυτή τη στιγμή φαίνεται να μας είναι παντελώς άγνωστο.

Researchers compared DNA from Neanderthals (skull, pictured) and another group of ancient humans called Denisovans.

Οι ειδικοί θεωρούν ότι δυο ενδεχόμενα είναι πιθανά: είτε πρόκειται για ένα νέο είδος Homo που ως τώρα αγνοούσαμε είτε έχουμε μπροστά μας τα πρώτα «απτά» δείγματα του γενετικού υλικού ενός από τα γνωστά αρχαϊκά ανθρώπινα είδη των οποίων το DNA δεν έχει διασωθεί.

Αρχαίο DNA

The analysis included 'snippets' of the mystery DNA - neither human nor Neanderthal.

Τα νέα ευρήματα σχετικά με τη σεξουαλική ζωή του γένους μας πριν από δεκάδες χιλιάδες χρόνια έρχονται από μια νέα μελέτη που διεξήγαγαν ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ σε συνεργασία με επιστήμονες του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ Εξελικτικής Ανθρωπολογίας στη Λειψία της Γερμανίας. Οι πρώτες αναλύσεις αρχαίου ανθρώπινου DNA, και συγκεκριμένα των Νεάντερταλ και των Ντενίσοβα, έγιναν μόλις πέρυσι φέρνοντας επανάσταση στη μελέτη της εξελικτικής μας ιστορίας. Ένα από τα νέα στοιχεία που έφεραν στο φως ήταν ότι αυτές οι δυο ομάδες διασταυρώνονταν με τους Homo sapiens sapiens ή «ανατομικά σύγχρονους ανθρώπους», συμβάλλοντας στη γενετική ποικιλομορφία που παρατηρείται σε πολλούς συνανθρώπους μας σήμερα.

A third kind of human, called Denisovans, seems to have coexisted in Asia with Neanderthals and early modern humans. The latter two are known from abundant fossils and artifacts. Denisovans are defined so far only by the DNA from one bone chip and two teeth—but it reveals a new twist to the human story. CHIP CLARK, SMITHSONIAN INSTITUTION

Έδειξαν επίσης ότι σήμερα το 2% του γονιδιώματος όλων των ανθρώπων που έχουν τις ρίζες τους εκτός της Αφρικής προέρχεται από τους Νεάντερταλ ενώ το 4% του γονιδιώματος ορισμένων πληθυσμών που ζουν στην Ωεκανία (όπως αυτών της Παπούα-Νέας Γουϊνέας ή των Αβοριγίνων της Αυστραλίας) προκύπτει από τη διασταύρωση των προγόνων τους με τους Ντενίσοβα, οι οποίοι έχουν πάρει το όνομά τους από τη σπηλιά της Σιβηρίας όπου ανακαλύφθηκαν κατάλοιπά τους (τα απολιθώματα που έχουν βρεθεί εκεί υπολογίζεται ότι έχουν ηλικία 30.000-50.000 ετών).

Νέα ευρήματα

An excavation in Denisova cave in Siberia, Russia, where remains of Denisovan hominins were first discovered. RIA NOVOSTI/SPL

Η ανάλυση τόσο παλαιού γενετικού υλικού παρουσιάζει ωστόσο τεράστιες δυσκολίες και για τον λόγο αυτό οι πρώτες μελέτες του είδους, οι οποίες βασίστηκαν σε χαμηλής ποιότητας αλληλουχίες γονιδιωμάτων, «έπασχαν» από σοβαρά περιθώρια σφάλματος και μεγάλα κενά. Η ομάδα του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ με επικεφαλής τον Ντέιβιντ Ράιχ σε συνεργασία με την ομάδα του Σβάντε Πάαμπο του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ, η οποία είναι και η πρώτη που μελέτησε τα κατάλοιπα των Ντενίσοβα, προχώρησε σε πληρέστερη σύνθεση του γονιδιώματος τόσο των Ντενίσοβα όσο και των Νεάντερταλ από κατάλοιπα που βρέθηκαν στο ίδιο σπήλαιο της Σιβηρίας.

Reproduction of a neanderthal in the Hall of Hominids of the Museum of Human Evolution (MEH), Burgos, Castile and León, Spain. (Photo by Cristina Arias/Cover/Getty Images) | Cristina Arias via Getty Images

Οι πιο ολοκληρωμένες αναγνώσεις των γονιδιωμάτων δείχνουν ότι και τα δυο αυτά είδη – όπως και το δικό μας – δεν είχαν «ρατσιστικές» αναστολές στις σεξουαλικές τους συνευρέσεις. Όπως εξήγησε ο δρ Ράιχ παρουσιάζοντας τα ευρήματα σε συνέδριο της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου με θέμα το αρχαίο DNA, Νεάντερταλ, Ντενίσοβα και πρόγονοι των ανθρώπων που ζουν σήμερα στην Κίνα, στην Ανατολική Ασία και στην Ωκεανία διασταυρώνονταν μεταξύ τους. Και αυτό παρά το γεγονός ότι δεν έμοιαζαν απόλυτα. «Οι Ντενίσοβα φαίνεται ότι ήταν ακόμη πιο διαφορετικοί από τους σύγχρονους ανθρώπους από ό,τι οι Νεάντερταλ» ανέφερε χαρακτηριστικά ο ειδικός.

Το άγνωστο είδος

Scientists have discovered a possible new species of ancient humans by analyzing the genomes of ancient Denisovans and Neanderthals (pictured). Creative Commons

Ένας βασικός παράγοντας που καθορίζει αυτή τη διαφορά είναι το γεγονός ότι διασκορπισμένα τμήματα DNA που αντιστοιχούν στο 1% του γονιδιώματος των Ντενίσοβα φαίνονται να είναι πολύ παλαιότερα από τα υπόλοιπα. Αυτό, σύμφωνα με τους ειδικούς, σημαίνει ότι οι Ντενίσοβα έχουν κληρονομήσει μέρος του DNA τους από κάποιο άλλο είδος με το οποίο και διασταυρώνονταν. «Οι Ντενίσοβα έχουν καταγωγή από έναν άγνωστο αρχαίο πληθυσμό ο οποίος δεν έχει σχέση με τους Νεάντερταλ» εξήγησε ο δρ Ράιχ.

Οι ειδικοί υποθέτουν ότι ο άγνωστος αυτός πληθυσμός ενδέχεται να αποτελεί ένα ως τώρα άγνωστο είδος ανθρώπου το οποίο έζησε πριν από περισσότερα από 30.000 χρόνια στην Ασία και σήμερα έχει εξαφανιστεί. Μια άλλη ερμηνεία όμως είναι ότι ίσως βλέπουμε για πρώτη φορά τμήματα του DNA ανθρωπιδών που ήδη γνωρίζουμε αλλά ακόμη δεν είχαμε την ευκαιρία να μελετήσουμε το γενετικό υλικό τους – όπως π.χ. του Homo Heidelbergensis ή του Homo erectus.

Όποια και αν είναι η εξήγηση, γεγονός είναι ότι η παρουσίαση των ευρημάτων στο συνέδριο της Βασιλικής Εταιρείας εκτός από την έκπληξη που προκάλεσε στους συνέδρους έδωσε τροφή για νέες έρευνες και υποθέσεις στους παλαιοανθρωπολόγους. «Αυτό που αρχίζουν να υποδεικνύουν είναι ότι έχουμε μπροστά μας έναν κόσμο του τύπου του “Αρχοντα των δαχτυλιδιών” – ότι υπήρχαν πολλοί πληθυσμοί ανθρωπιδών» δήλωσε στο ειδησεογραφικό τμήμα του «Nature» ο Μαρκ Τόμας, εξελικτικός γενετιστής του University College του Λονδίνου ο οποίος παρευρέθη στο συνέδριο αλλά δεν συμμετείχε στη συγκεκριμένη μελέτη.

Αρχαιοελληνικά έργα τέχνης πρωταγωνιστούν σε εκθέσεις σε Ελλάδα και Ιταλία, Ancient artworks shown in exhibitions in Greece and Italy

Πήλινο ειδώλιο Κενταύρου (10ος αιώνας π.Χ.). Αρχαιολογικό Μουσείο Ερέτριας (φωτ. ΑΠΕ-ΜΠΕ).

Δύο ενδιαφέρουσες εκθέσεις με «πρωταγωνιστές» αρχαιοελληνικά έργα τέχνης ξεκινούν άμεσα στην Ελλάδα, αλλά και στην Ιταλία. Η πρώτη αφορά στην περιοδική έκθεση με τίτλο «Εορτές στην αρχαία Αθήνα: Λατρεία, πολιτική και οργάνωση», που θα διαρκέσει από τον Νοέμβριο ως και τον Δεκέμβριο στο Επιγραφικό Μουσείο, το οποίο και τη συνδιοργανώνει μαζί με το Τμήμα Ιστορίας και Αρχαιολογίας της Φιλοσοφικής Σχολής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών.

Στο ημερολόγιο των θυσιών του Θορικού, που χρονολογείται πριν από το 420 π.Χ., αναγράφονται οι θυσίες που έπρεπε να τελούνται κατά μήνα, καθώς και οι κανόνες για το είδος, την ηλικία, το χρώμα και το φύλο του θύματος ή την τιμή του. Σε μερικές περιπτώσεις ορίζεται και η ακριβής ημέρα για την τέλεση των θυσιών, που γίνονταν προς τιμήν διαφόρων θεών, όπως η Αθηνά, ο Απόλλων, η Κουροτρόφος, ο Ζευς Μειλίχιος, η Ήρα, ο Διόνυσος, η Άρτεμις και η Δήμητρα, η οποία σύμφωνα με κάποιο μύθο έφτασε στην Αττική μέσω του Θορικού. Επίσης, γίνονταν και εορτές προς τιμήν των Διοσκούρων, της Ελένης, του Ηρακλή και της Αλκμήνης, καθώς και τοπικών ηρώων, όπως ο Κέφαλος και η σύζυγός του Πρόκρις, κόρης του Ερεχθέως, που ζούσαν στην περιοχή ή ο τοπικός ήρωας Θορικός. Detail of Religious Calendar of Thorikos (Greek, 440-430 BC) - Listing sacrifices and offerings to be made each month. E.g., in Anthesterion (February) a tawn or black baby goat is to be sacrificed to Dionysos. (AP Photo/Kostas Tsironis)

Πρόκειται για μια αναφορά στις γιορτές της αρχαίας Αθήνας μέσα από το θρησκευτικό και πολιτικοοικονομικό πλαίσιο της εποχής, έτσι όπως τεκμηριώνεται μέσα από το πλούσιο επιγραφικό υλικό του μουσείου. Τιμητικά ψηφίσματα χορηγών, οργανωτών και νικητών μεγάλων εορτών, χορηγικά μνημεία και αναθέσεις και πολλές ακόμα επιγραφές εμπλουτίζουν την έκθεση, που θα πραγματοποιηθεί στο μεγαλύτερο μέρος της στην αίθουσα 9, όπου βρίσκονται και οι περισσότεροι σχετικοί λίθοι. Από τα πιο σημαντικά εκθέματα που θα την πλαισιώνουν είναι το «Ημερολόγιο θυσιών του Θορικού», που χρονολογείται λίγο πριν από το 420 π.Χ. και το οποίο επαναπατρίστηκε πέρσι από το Μουσείο Γκετί.

Οι τρεις ενότητες της έκθεσης αναφέρονται στις δράσεις της πόλης για τη διοργάνωση των γιορτών, στα οικονομικά θέματα που άπτονται στο συγκεκριμένο θέμα και στην επιβίωση εορτών στους ύστερους χρόνους.

Φανταστικά πλάσματα

Eρυθρόμορφο πινάκιο με παράσταση Πήγασου (420 π.Χ.), Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο, Αθήνα (φωτ. ΑΠΕ-ΜΠΕ).

Γρύπες, σφίγγες, σειρήνες, γοργόνες, φτερωτά άλογα και πολλά ακόμα «φανταστικά πλάσματα» έχουν την τιμητική τους στην ομώνυμη έκθεση («Fantastic creaures») που αρχίζει στις 17 Δεκεμβρίου 2013 και ολοκληρώνεται την 1η Ιουνίου 2014 στο Museo Nazionale Romano – Palazzo Massimo alle Terme.

Από τα 11 αρχαία έργα που ζήτησε το ιταλικό μουσείο από το Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο, το Αρχαιολογικό Μουσείο Ηρακλείου και τις Γ΄, Ζ΄, ΙΑ΄, ΙΗ΄, ΚΣΤ΄ Εφορείες Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων, τελικά θα ταξιδέψουν εννιά και όχι όλα όσα ζήτησαν. Τα ελληνικά μουσεία δεν έφεραν αντίρρηση για αντικείμενα που μπορούν να μετακινηθούν, αλλά δεν συναίνεσαν σε εκθέματα ευαίσθητα και μοναδικά, όπως η αναθηματική ασπίδα με παράσταση γοργούς από το Μουσείο της Ολυμπίας, το υψηλής καλλιτεχνικής αξίας πήλινο ειδώλιο Κενταύρου από το Αρχαιολογικό Μουσείο Ερέτριας και ο μνημειακός μηλιακός κρατήρας με παράσταση Απόλλωνα σε άρμα με φτερωτά άλογα και Αρτέμιδος ως Πότνιας Θηρών. Αντ’ αυτών, έγιναν κάποιες άλλες προτάσεις που δέχτηκε το ιταλικό μουσείο, όπως το ερυθρόμορφο πινάκιο με παράσταση Πηγάσου (420 π.Χ.) από το Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο.

Η περιοδική έκθεση στο Επιγραφικό Μουσείο και ο προσωρινός δανεισμός των έργων στο ιταλικό μουσείο απέσπασαν την ομόφωνη θετική γνωμοδότηση των μελών του Κεντρικού Αρχαιολογικού Συμβουλίου.

Σκοτεινά φωτόνια και σκοτεινή ύλη. Connecting the visible universe with dark matter

Does the visible photon have a counterpart, a dark photon, that interacts with the components of dark matter? Illustration by Sandbox Studio, Chicago

Σύμφωνα με όσα γνωρίζουμε σήμερα, το Σύμπαν που παρατηρούμε γύρω μας (το ορατό Σύμπαν), αντιστοιχεί σε ένα 5% περίπου από ό,τι πιστεύουμε πως υπάρχει εκεί έξω, με το υπόλοιπο 95% να αντιστοιχεί στη σκοτεινή ύλη και τη σκοτεινή ενέργεια οι οποίες αποκαλούνται σκοτεινές καθώς δε γνωρίζουμε τι είδους σωματίδια τις απαρτίζουν.

SOURCE: R. ESSIG, STONYBROOK UNIV.

Για τη μελέτη των «σκοτεινών» αυτών φαινομένων, και ειδικότερα της σκοτεινής ύλης, ορισμένοι επιστήμονες στρέφονται προς μία νέα κατεύθυνση και το σχεδιασμό ενός νέου πειράματος στο εργαστήριο Jefferson στις ΗΠΑ.

Jefferson Lab laser accelerator operators threaded an electron beam through a small tube the size of a coffee stirrer inside this apparatus to show that the DarkLight experiment was possible. DarkLight will search for dark photons, which are particles that interact with both dark matter and visible matter. Courtesy of: Jefferson Lab

Γνωρίζουμε πως το φως απαρτίζεται από φωτόνια, τα οποία αλληλεπιδρούν με την ορατή ύλη, αλλά δεν έχουν καμία αλληλεπίδραση με τη σκοτεινή ύλη. Υπάρχει όμως περίπτωση να υπάρχει ένα «σκοτεινό» αντίστοιχο του φωτονίου, το οποίο να αλληλεπιδρά με το σκοτεινό κόσμο; Την απάντηση στο παραπάνω ερώτημα θα προσπαθήσει να δώσει μια συνεργασία φυσικών, που ονομάζεται DarkLight.

In this particular hidden valley model, six particles are created, all indicated by color. The dark photons are shown in yellow. For the other particles, those indicated in light pink will be observed in the detector, while the ones marked with dark pink will escape entirely undetected. If observed, these darkinos might be the dark matter for which astronomers search.

«Ένα τέτοιο σωματίδιο προϋποθέτει την ύπαρξη σωματιδίων σκοτεινής ύλης τα οποία θα πρέπει μέσω κάποιου μηχανισμού να αλληλεπιδράσουν με τα συνηθισμένα σωματίδια», εξηγεί ο καθηγητής του ΜΙΤ Ρίτσαρντ Μίλνερ, εκπρόσωπος της συνεργασίας DarkLight. «Τα σκοτεινά φωτόνια που προτείνουμε κάνουν ακριβώς αυτό», καταλήγει.

Σύμφωνα με τη θεωρία που προτείνει η ομάδα DarkLight, το σκοτεινό φωτόνιο μοιάζει πολύ με το γνωστό μας φωτόνιο, όμως έχει μάζα, και γι’ αυτό πολλές φορές αποκαλείται και βαρύ φωτόνιο ή ακόμη και σωματίδιο Α’. Υπό συνθήκες, υποστηρίζουν οι φυσικοί σωματίδιο Α’ θα αλληλεπιδρά και με τη συνήθη ύλη, ενώ ο καθηγητής Μίλνερ τονίζει πως ίσως να έχουν ήδη υπάρξει ενδείξεις για την ύπαρξή του σε πειράματα σωματιδιακής φυσικής που έχουν γίνει στο παρελθόν.

Ένα από τα πειράματα αυτά είναι το πείραμα Muon g-2, το οποίο έλαβε χώρα το 2001 στο εργαστήριο Brookhaven στις ΗΠΑ, με σκοπό τη μέτρηση ορισμένων ιδιοτήτων μιας κατηγορίας σωματιδίων που ονομάζονται μιόνια. Το αποτέλεσμα του πειράματος δε συμφώνησε εντέλει με τη θεωρία. «Εάν είναι αληθινή, αυτή η ασυμφωνία θα μπορούσε να εξηγηθεί από ένα σκοτεινό φωτόνιο με τη μάζα και τα χαρακτηριστικά τα οποία ψάχνει η ομάδα DarkLight», λέει ο Μίλνερ, ο οποίος προσθέτει πως παρόμοια παράταιρα αποτελέσματα εξάγονται και σε έρευνες αστροφυσικής.

The Jefferson Lab’s Free-Electron Laser is a low-cost option in the bid to discover dark-sector forces. JEFFERSON LAB

Εάν τα βαριά φωτόνια αλληλεπιδρούν με την ύλη, είναι εφικτός και ο σχεδιασμός ενός ειδικού πειράματος για την ανίχνευσή τους. Σύμφωνα με τη DarkLight, τέτοια σωματίδια θα μπορούσαν να προκύψουν από δέσμες φορτισμένων σωματιδίων όπως τα ηλεκτρόνια. Έτσι κατέληξαν στο εργαστήριο Jefferson στη Βιρτζίνια των ΗΠΑ, το οποίο κατέχει το πιο ισχυρό λέιζερ ηλεκτρονίων στον κόσμο, με ισχύ ενός μεγαβάτ, το οποίο θα μπορούσε να αναδείξει για πρώτη φορά την παρουσία σκοτεινών φωτονίων στο Σύμπαν.

Η DarkLight προχώρησε στο λεπτομερή σχεδιασμό του πειράματος, το οποίο εγκρίθηκε και δοκιμάζεται ήδη από τον περασμένο Ιούλιο. Τα πρώτα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Physical Review Letters, όμως για την ώρα αφορούν στη σωστή λειτουργία της πειραματικής διάταξης. Η ομάδα DarkLight επισημαίνει πως θα χρειαστεί ακόμη πολλή δουλειά προτού ολοκληρωθεί η κατασκευή των ανιχνευτών που θα παγιδεύσουν τα βαριά φωτόνια (εάν υπάρχουν) και τελειοποιηθεί ο σχεδιασμός του πειράματος.

Την ίδια ώρα, στο ίδιο εργαστήριο ετοιμάζονται ακόμη δύο πειράματα με ακριβώς τον ίδιο σκοπό, από διαφορετικές ομάδες, μετατρέποντας το εργαστήριο Jefferson το διεθνές επίκεντρο στην ανίχνευση των σωματιδίων Α.

«Ταξιδέψτε» με τον κομήτη του αιώνα. How to See Comet ISON: New App Points the Way

Amateur astronomer Bruce Gary captured this view of the brightening Comet ISON on Nov. 14, 2013, from Hereford, Ariz. Credit: Bruce Gary

Ο ISON, o λεγόμενος «κομήτης του αιώνα» πλησιάζει με ταχύτητα 377 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο τον Ήλιο. Ο ISON υπολογίζεται ότι θα φτάσει στις 28 Νοεμβρίου στο μητρικό μας άστρο και σύμφωνα με τους ειδικούς τότε θα μπορεί να τον δει κανείς ακόμα και δια γυμνού οφθαλμού. Ο κομήτης είναι πιο ευδιάκριτος από το βόρειο ημισφαίριο, ορατός στον ανατολικό ορίζοντα πριν την ανατολή και στο δυτικό πριν τη δύση του ηλίου.

A new app called Comet Watch aims to help users find Comet ISON in the night sky. Credit: iTunes, Comet Watch

Μια νέα εφαρμογή μέσω της δημοφιλούς υπηρεσίας itunes υπόσχεται στους φίλους του Διαστήματος μια μοναδική εμπειρία. Σύμφωνα με τους δημιουργούς της η εφαρμογή επιτρέπει στους χρήστες της να παρακολουθούν ανά πάσα στιγμή την πορεία του κομήτη και το πιο σημαντικό; Η εφαρμογή ενημερώνει τους χρήστες για το πότε ο κομήτης θα είναι ορατός στην περιοχή την οποία βρίσκονται ώστε αν το επιθυμούν να χρησιμοποιήσουν κάποια όργανα παρατήρησης για να τον δουν.

Σε αυτή την ιστοσελίδα μπορείτε να δείτε την διαδρομή του ISON και σε ποιό σημείο του ουρανού θα βρίσκεται κάθε μέρα μέχρι να φτάσει στον Ήλιο. Δείτε παρακάτω έναν εντυπωσιακό προσομοιωτή που δείχνει την κίνηση του ISON: 

Ο γυάλινος προστάτης της ζωής. Alien Life May Thrive in Impact Craters

A new study says impacts may be deadly at first, but their craters can later provide a habitat for life. Credit: Don Davis/CORBIS

Πολλές φορές μια εντυπωσιακή ανακάλυψη πραγματοποιείται με λιγότερο ή περισσότερο τυχαίο τρόπο αφού οι ερευνητές που την κάνουν κάτι άλλο αναζητούν και τελικά βρίσκονται μπροστά σε κάτι διαφορετικό, το οποίο έχει όμως πολύ μεγαλύτερη αξία και σημασία από αυτό που αρχικά έψαχναν. Κάτι τέτοιο συνέβη και σε ερευνητές οι οποίοι μελετούσαν γυαλί που δημιουργήθηκε από την πτώση ενός μετεωρίτη που έπεσε σε μια περιοχή της Δυτικής Τασμανίας πριν από περίπου 800 χιλιάδες έτη.

Τι έδειξε το γυαλί

Η ανακάλυψη ζωής μέσα σε γυαλί μετά την πτώση μετεωρίτη στηρίζει τη θεωρία της εξωγήινης προέλευσής της.

Η πτώση διαστημικών βράχων στην επιφάνεια της Γης, ανάμεσα στα άλλα, οδηγεί στον σχηματισμό γυαλιού που προκύπτει από τα πετρώματα που λιώνουν κατά τη σύγκρουση. Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Τασμανίας θέλησαν να μελετήσουν την κατανομή αλλά και τη σύνθεση του γυαλιού που δημιουργήθηκε από την πτώση. Έκπληκτοι ανακάλυψαν τα απομεινάρια φυτών που παγιδεύτηκαν και διατηρήθηκαν μέσα σε κάποια γυαλιά μετά το συμβάν. Οι παρατηρήσεις με εξειδικευμένο εξοπλισμό (μηχανήματα διάθλασης ακτινών Χ κ.ά.) και οι χημικές αναλύσεις έδειξαν ότι μέσα στα γυαλιά βρίσκονταν φύλλα που ανήκουν σε φυτά τα οποία συνήθως βρίσκονται σε βάλτους. Προηγούμενες μελέτες στην περιοχή έχουν υποδείξει την παρουσία βάλτου εκεί την ίδια περίοδο που εκτιμάται ότι έπεσε ο μετεωρίτης.

Η μεταφορά της ζωής

False-coloured scanning electron microscope image showing organic material in meteorite debris.

Η ανακάλυψη κρίνεται από τους ειδικούς ως εξαιρετικά σημαντική αφού είναι η πρώτη φορά που εντοπίζονται ίχνη ζωής να έχουν καταφέρει να επιβιώσουν από τις συνθήκες μιας πτώσης ενός διαστημικού βράχου. Όταν ένας μετεωρίτης ή ένας αστεροειδής πέφτει στην επιφάνεια της Γης αναπτύσσονται συνθήκες (πίεση, θερμοκρασία κ.τ.λ.) οι οποίες, θεωρητικώς, εξαφανίζουν οποιαδήποτε μορφή ζωής βρίσκεται στην περιοχή του συμβάντος.

Το νέο εύρημα δείχνει ότι είναι πιθανό τελικά να επιβιώσει η ζωή μετά την πτώση ενός διαστημικού βράχου. Αστροβιολόγοι έχουν διατυπώσει εδώ και χρόνια την άποψη ότι απλές μορφές ζωής είναι δυνατόν να επιβιώνουν μέσα σε μετεωρίτες ή αστεροειδείς που ταξιδεύουν στο Διάστημα και, όταν αυτοί πέσουν σε κάποιον πλανήτη, καταφέρνουν να επιβιώσουν και της πτώσης «σπέρνοντας» τη ζωή εκεί.

Η «σπορά»

Perhaps life did not begin on Earth at all, but was brought here from elsewhere in space, a notion known as panspermia. For instance, rocks regularly get blasted off Mars by cosmic impacts, and a number of Martian meteorites have been found on Earth that some researchers have controversially suggested brought microbes over here, potentially making us all Martians originally. Other scientists have even suggested that life might have hitchhiked on comets from other star systems. However, even if this concept were true, the question of how life began on Earth would then only change to how life began elsewhere in space. Credit: © Mark Rasmussen | Dreamstime.com

Έχει εξακριβωθεί ότι η πτώση γιγάντιων διαστημικών βράχων (ή άλλων σωμάτων) στην επιφάνεια ενός πλανήτη εκτοξεύει στο Διάστημα χιλιάδες μικρότερα και μεγαλύτερα κομμάτια του εδάφους του. Τα κομμάτια αυτά ταξιδεύουν στο διαστημικό κενό και συχνά καταλήγουν σε άλλους πλανήτες. Καθώς έχουν εντοπιστεί στη Γη κομμάτια εδάφους που προέρχονται από τον Άρη οι ειδικοί πιστεύουν ότι αντιστοίχως γήινο έδαφος στο οποίο υπήρχαν μικροβιακές μορφές ζωής έχει καταλήξει σε άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος ή πιθανώς σε κάποιους από τους δορυφόρους τους.

Θιασώτες της θεωρίας της πανσπερμίας βρίσκουν το νέο εύρημα ιδιαίτερα ενδιαφέρον για έναν επιπλέον λόγο, ο οποίος πιστεύουν ότι ενισχύει τη θεωρία αυτή.

Όπως αναφέρουν, η πτώση του μετεωρίτη στον βάλτο της Τασμανίας είναι πιθανό να εκτόξευσε στο Διάστημα κάποια κομμάτια εδάφους που περιείχαν γυαλιά όπως αυτά που εντόπισαν οι ερευνητές, και τα οποία μπορεί να έφεραν μέσα τους οργανικές ύλες ή δομικά συστατικά της ζωής. Το γυαλί, όπως λένε, θα πρέπει να λειτουργεί ως ασπίδα απέναντι στην κοσμική ακτινοβολία και έτσι τα υλικά αυτά θα είναι σώα και αβλαβή όταν τα κομμάτια εδάφους πέσουν κάπου.