Μαύρη τρύπα σκοτώνει τον γαλαξία της! This Entire Galaxy Is Being Ravaged by Its Supermassive Black Hole

Μια από τις εικόνες που κατέγραψε το Hubble με τα νήματα ύλης να ξεπηδούν από την μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία και να τον τυλίγουν ολόκληρο εμποδίζοντας τη δημιουργία νέων άστρων. This picture, taken by Hubble’s Wide Field Camera 3 (WFC3), shows NGC 4696, the largest galaxy in the Centaurus Cluster. The new images taken with Hubble show the dusty filaments surrounding the centre of this huge galaxy in greater detail than ever before. These filaments loop and curl inwards in an intriguing spiral shape, swirling around the supermassive black hole at such a distance that they are dragged into and eventually consumed by the black hole itself. Credit: NASA, ESA/Hubble, A. Fabian

Σε απόσταση 150 εκ. ετών φωτός από εμάς βρίσκεται στον αστερισμό του Κενταύρου βρίσκεται ο γαλαξίας NGC 4696. Ομάδα αστρονόμων του Πανεπιστημίου Κέιμπριτζ με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble εντόπισαν κολοσσιαία «νήματα» ύλης να τυλίγουν ολόκληρο τον γαλαξία. Τα νήματα αυτά αποτελούνται από σκόνη και ιονισμένο υδρογόνο και οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι πηγάζουν από την υπερμεγέθη μελανή οπή που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία.

This video pans over NASA/ESA Hubble Space Telescope observations of the massive galaxy NGC 4696, which lies about 150 million light-years from Earth. Credit: ESO/L. Calçada. Music Credit: Konstantino Polizois

Τα νήματα αυτά καταστρέφουν τα νεφελώματα μέσα στα οποία γεννιούνται άστρα. Δεδομένης της έκτασης των νημάτων οι ερευνητές εκτιμούν ότι ο γαλαξίας εισέρχεται ταχέως σε φάση μη δημιουργίας νέων άστρων και είναι καταδικασμένος έτσι να… πεθάνει. Έχει διαπιστωθεί πώς όταν μια μελανή οπή είναι ενεργή όχι μόνο «καταπίνει» οτιδήποτε βρίσκεται εντός του βεληνεκούς της (άστρα, νέφη ύλης κλπ) αλλά επηρεάζει αρνητικά όλες τις περιοχές με τις οποίες γειτνιάζει. Όμως είναι εξαιρετικά σπάνιο μια μαύρη τρύπα να προκαλεί προβλήματα σε ολόκληρους γαλαξίες.

Πηγή: ESA/Hubble

Στήβεν Χώκινγκ: Αυτή είναι η πιο επικίνδυνη στιγμή για την ανθρωπότητα. Stephen Hawking: This is the most dangerous time for our planet

Ο θεωρητικός φυσικός και συγγραφέας προειδοποιεί για τους καταστροφικούς κινδύνους των κοινωνικών ανισοτήτων και των περιβαλλοντικών προκλήσεων, καλώντας την παγκόσμια ελίτ να «μάθει να μοιράζεται περισσότερο» για την σωτηρία του είδους. We are living through the most dangerous time in the history of the human race, according to Professor Stephen Hawking. The Cambridge University physics professor named overpopulation, climate change and diseases as just some of the threats facing our planet. Illustration by Nate Kitch

«Ως θεωρητικός φυσικός με έδρα το Κέιμπριτζ, έζησα τη ζωή μου σε μία ασυνήθιστη, προνομιακή «φούσκα». Το Κέιμπριτζ είναι μία ιδιαίτερη πόλη, με πυρήνα ένα από τα καλύτερα πανεπιστήμια του κόσμου. Η επιστημονική κοινότητα του, της οποίας μέλος είμαι από 20 ετών, είναι ακόμη πιο εκλεπτυσμένη.  Αλλά ακόμη και μέσα σε αυτή την κοινότητα, η μικρή ομάδα θεωρητικών φυσικών διεθνούς κύρους, στους κόλπους της οποίας εργάστηκα όλα μου τα χρόνια, είναι άνθρωποι που θεωρούν τους εαυτούς τους την «κορυφή».

Σαν να μην έφταναν όλα αυτά, με τη δημοσιότητα που απόλαυσα από τα βιβλία μου και την απομόνωση που μου επέβαλε η ασθένειά μου (σμτ: ALS), αισθάνομαι ότι ο φιλντισένιος πύργος μου ψηλώνει ακόμη περισσότερο.

Για όλους αυτούς τους λόγους, νιώθω πως η πρόσφατη απόρριψη των ελίτ [από την κοινωνία], τόσο στην Αμερική όσο και στη Μεγάλη Βρετανία, έχει σαν στόχο εμένα όσο και οποιονδήποτε άλλον αυτής της κατηγορίας.

Ό,τι κι αν υποθέσουμε για την απόφαση των Βρετανών ψηφοφόρων να γυρίσουν την πλάτη τους στην Ευρωπαϊκή Ένωση και τον «εναγκαλισμό» του Ντόναλντ Τραμπ από τους Αμερικανούς πολίτες που τον εξέλεξαν ως τον επόμενο πρόεδρό τους, δεν υπάρχει αμφιβολία πως αυτή η έξαρση λαϊκού θυμού προέρχεται και από την αίσθηση των πολιτών ότι οι ηγέτες τους έχουν εγκαταλείψει.

Οι περισσότεροι θα συμφωνήσουν πως οι πρόσφατες εκλογικές διαδικασίες στις δύο χώρες, ήταν η στιγμή που «οι ξεχασμένοι μίλησαν», βρίσκοντας το σθένος να απορρίψουν τις συμβουλές και την καθοδήγηση των ειδικών και των απανταχού ελίτ.

Δεν αποτελώ εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα. Πριν το δημοψήφισμα στην Αγγλία, είχα προειδοποιήσει ότι το Brexit θα ζημίωνε την επιστημονική έρευνα στην Βρετανία, πως η ψήφος υπέρ της εξόδου θα αποτελούσε πισωγύρισμα. Όμως οι ψηφοφόροι δε με άκουσαν περισσότερο απ’ ό,τι άκουσαν και οποιονδήποτε άλλον από τους πολιτικούς ηγέτες, καλλιτέχνες, επιστήμονες και προσωπικότητες της δημόσιας σφαίρας, οι οποίοι έδιναν ακριβώς τις ακριβώς ίδιες συμβουλές και προειδοποιήσεις.

Σημασία έχει πως θα ανταποκριθούν οι ελίτ

Professor Hawking urged humanity to break down barriers. Photograph: Bryan Bedder/Getty

Αυτό που έχει σημασία τώρα, πολύ περισσότερο από τις επιλογές που έκαναν τα εκλογικά σώματα των ΗΠΑ και του Ηνωμένου Βασιλείου, είναι πως θα ανταποκριθούν οι ελίτ σε όλο αυτό. Θα υποβαθμίσουμε και θα απορρίψουμε αυτές τις επιλογές ως «ξεχείλισμα» ωμού λαϊκισμού που αδυνατεί να συνυπολογίσει όλα τα δεδομένα; Θα επιχειρήσουμε να παραβλέψουμε τις επιλογές που αυτή η στάση εκπροσωπεί; Μια τέτοια στάση θα ήταν φρικτό λάθος.

Οι φόβοι και οι ανησυχίες για τις οικονομικές συνέπειες της παγκοσμιοποίησης ή την ολοένα επιταχυνόμενη τεχνολογική εξέλιξη, που βρίσκονται πίσω από αυτές τις εξελίξεις, είναι όλοι τους απολύτως κατανοητοί.

Ο εργοστασιακός αυτοματισμός έχει ήδη στοιχίσει θέσεις εργασίας στον βιομηχανικό κλάδο ενώ και η εξέλιξη της τεχνητής νοημοσύνης είναι πιθανό να εντείνει αυτή την «καταστροφή» θέσεων εργασίας της μεσαίας τάξης, αφήνοντας άθικτες μόνο τις πλέον δημιουργικές και τις επιτελικές/διευθυντικές θέσεις.

Αυτή η εξέλιξη θα επιταχύνει με την σειρά της την διόγκωση των οικονομικών ανισοτήτων σε παγκόσμια κλίμακα. Το διαδίκτυο και οι ηλεκτρονικές πλατφόρμες θα επιτρέψουν σε πολύ μικρό αριθμό ανθρώπων να αποκομίσουν αμύθητα πλούτη, απασχολώντας στις επιχειρήσεις τους ελάχιστους ανθρώπους. Η εξέλιξη αυτή φαντάζει σήμερα αναπόφευκτη και επίσης κοινωνικά καταστροφική.

Η πρόσφατη οικονομική κατάρρευση, έκανε φανερό στις κοινωνίες ότι μία μικρή ομάδα ανθρώπων που δραστηριοποιούνται στον οικονομικό κλάδο μπορούν να εξασφαλίσουν υπέρογκες αμοιβές, όσο οι υπόλοιποι απλώς εγγυόμαστε αυτή την επιτυχία τους και «πληρώνουμε τον λογαριασμό» όταν η απληστία τους μας οδηγεί εκτός πορείας.

‘In sub-Saharan Africa there are more people with a telephone than access to clean water.’ Photograph: Andy Hall for the Observer

Ζούμε σε έναν κόσμο μιας διαρκώς διογκούμενης ανισότητας, όπου πάρα πολλοί άνθρωποι βλέπουν την δυνατότητά τους για απλή επιβίωση να εξανεμίζεται. Δεν αποτελεί επομένως έκπληξη ότι αυτοί οι άνθρωποι αναζητούν μια νέα «ευκαιρία» που ο Τραμπ και το Brexit ευαγγελίζονται και «φαίνεται» να εκπροσωπούν.

Μία από τις συνέπειες της παγκόσμιας εξάπλωσης του Ιστού και των σελίδων κοινωνικής δικτύωσης είναι ότι η σκληρή φύση αυτών των ανισοτήτων είναι ακόμη πιο προφανής, συγκριτικά με το παρελθόν.

Για μένα, η δυνατότητα της χρήσης της τεχνολογίας για την επικοινωνία ήταν μία απελευθερωτική και θετική εμπειρία για μένα. Χωρίς την τεχνολογία δεν θα ήμουν σε θέση να εξακολουθώ να εργάζομαι όλα αυτά τα χρόνια.

Αλλά αυτό επίσης σημαίνει ότι οι ζωές των πλουσιότερων ανθρώπων, στις πιο αναπτυγμένες περιοχές του πλανήτη είναι «βασανιστικά ορατές», προσιτές σε οποιονδήποτε έχει πρόσβαση σε διαδικτυακή σύνδεση, όσο φτωχός κι αν είναι.

Οι συνέπειες θα είναι πασιφανείς: στις παραγκουπόλεις και στις φτωχές εργατικές πόλεις ο κόσμος θα ελπίζει και, όταν η «νιρβάνα του Instagram» δεν θα είναι εφικτή στον τόπο διαμονής, οι άνθρωποι θα την αναζητούν στην απέναντι όχθη, αποφασίζοντας να ενωθούν με τους αριθμούς των οικονομικών μεταναστών που ταξιδεύουν μια καλύτερη ζωή.

Οι μεταναστευτικές αυτές ροές δοκιμάζουν την υποδομή και την οικονομία των χωρών-προορισμών, υπονομεύοντας την ανοχή και υποδαυλίζοντας των κοινωνικό λαϊκισμό.

Τώρα, περισσότερο από οποιαδήποτε άλλη εποχή της ιστορίας μας, το είδος μας πρέπει να λειτουργήσει συνεργατικά: πρέπει να δουλέψουμε μαζί. Αντιμετωπίζουμε πολύ σοβαρές περιβαλλοντικές προκλήσεις: κλιματική αλλαγή, υπερπληθυσμό, επιδημίες, όξυνση των ωκεανών, προβλήματα τροφική παραγωγή και εξαφάνιση των ειδών. Όλα αυτά αποτελούν μία υπενθύμιση ότι βρισκόμαστε στην πιο επικίνδυνη φάση της ανθρώπινης ανάπτυξής.

Διαθέτουμε την τεχνολογία για να καταστρέψουμε τον πλανήτη μας, χωρίς να έχουμε αναπτύξει τρόπους για να «αποδράσουμε» από αυτόν, αν χρειαστεί.

Prof Hawking, who gave name to Hawking radiation, suggested we may colonise 'amid the stars' in a few centuries. Photograph: NASA

Ίσως σε μερικούς αιώνες να έχουμε εγκαθιδρύσει ανθρώπινες αποικίες στα αστέρια, αλλά προς το παρόν έχουμε μόνο έναν πλανήτη και πρέπει να συνεργαστούμε για να τον προστατέψουμε.

Για να το καταφέρουμε όμως θα πρέπει να σπάσουμε τα τείχη αντί να τα σηκώνουμε σε εσωτερικό ή διεθνές επίπεδο.

Αλλά για να το πετύχουμε αυτό, οι ηγέτες του κόσμου θα πρέπει να αναγνωρίσουν ότι απέτυχαν και απογοήτευσαν τους πολίτες. Οι πόροι συγκεντρώνονται στα χέρια των λίγων – θα πρέπει να μάθουμε να μοιραζόμαστε περισσότερο. Με θέσεις εργασίας αλλά και ολόκληρες βιομηχανίες να εξαφανίζονται, πρέπει να βοηθήσουμε τους λαούς ώστε να διασώσουν αυτόν τον κόσμο, να τους υποστηρίξουμε οικονομικά όσο το κάνουν.

Αν οι κοινότητες και οι οικονομίες δεν μπορούν να διαχειριστούν τις μεταναστευτικές ροές, θα πρέπει να ενθαρρύνουμε την ανάπτυξη σε παγκόσμια κλίμακα, αφού αυτός είναι ο μόνος τρόπος για να πειστούν οι εκατομμύρια μετανάστες, να αναζητήσουν το μέλλον τους στο σπίτι τους.

Μπορούμε να τα καταφέρουμε, είμαι εξαιρετικά αισιόδοξος για το είδος μου, αλλά για την επιτυχία μας θα πρέπει η παγκόσμια ελίτ, από το Λονδίνο έως το Χάρβαρντ και από το Κέμπριτζ έως το Χόλιγουντ να εμπεδώσει τα διδάγματα αυτής της χρονιάς. Να μάθει, πάνω απ’ όλα, το μέτρο της ταπεινοφροσύνης».

Πηγή: theguardian.com

Απονεμήθηκαν τα «Όσκαρ της Επιστήμης» για το 2016. Breakthrough Prizes 2016: Millions to Scientists for DNA, Quantum Field Theory

Τα βραβεία Breakthrough αρχίζουν να αποκτούν ολοένα και μεγαλύτερη δημοσιότητα αλλά και κύρος στην επιστημονική κοινότητα. Breakthrough prize recipients Kip Thorn, Rainer Weiss and Thomas Walter speak onstage during the 2016 Breakthrough Prize at NASA Ames Research Center Sunday night in Mountain View, Calif. (Photo by Kimberly White/Getty Images for Breakthrough Prize)

Για πέμπτη χρονιά απονεμήθηκαν χθες το βράδυ στις ΗΠΑ τα επιστημονικά Βραβεία Breakthrough, γνωστά και ως «Όσκαρ της Επιστήμης», κάνοντας 14 επιστήμονες πιο πλούσιους κατά συνολικά 25 εκατομμύρια δολάρια. Μπορεί τα Νόμπελ να έχουν τη δόξα, αλλά τα Breakthrough είναι τα πιο πλουσιοπάροχα επιστημονικά βραβεία στον κόσμο.

Science…Hollywood

Mark Zuckerberg (L) and Yuri Milner speak onstage during the 2016 Breakthrough Prize Ceremony. Steve Jennings—Getty Images for Breakthrough Prize

Η τελετή πραγματοποιήθηκε στο Ερευνητικό Κέντρο Ames της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) στην Καλιφόρνια, με τη δέουσα για την περίσταση...γκλαμουριά: κόκκινο χαλί οσκαρικού στιλ, ο χολιγουντιανός ηθοποιός Μόργκαν Φρίμαν σε ρόλο οικοδεσπότη και με μουσικά ονόματα όπως η Αλίσια Κιζ και ο ράπερ will.i.am.

Τα βραβεία δημιουργήθηκαν το 2012 με βασικό χρηματοδότη τον ρώσο δισεκατομμυριούχο Γιούρι Μίλνερ, ενώ βάζουν επίσης το χέρι στην τσέπη τους προσωπικότητες όπως ο Σεργκέι Μπριν της Google και ο Μαρκ Ζούκερμπεργκ του Facebook, σε μια προσπάθεια να κάνουν τους επιστήμονες...ροκ σταρ.

Όπως παραδέχθηκε ο Μίλνερ, «η όλη πρωτοβουλία στην πραγματικότητα έχει να κάνει περισσότερο με τη δημόσια προβολή, καθώς θέλουμε να στείλουμε ένα σήμα στο ευρύ κοινό ότι η βασική επιστημονική έρευνα είναι σημαντική».

Οι νικητές

Artist's conception of two colliding binary black hole systems detected by LIGO. Photo: LIGO, A. Simonnet

Ένα από τα βραβεία, ύψους 3 εκατ. δολαρίων, είχε ήδη ανακοινωθεί νωρίτερα φέτος τον Μάιο και δόθηκε στην πολυμελή  ερευνητική κοινοπραξία LIGO, που ανίχνευσε για πρώτη φορά τα βαρυτικά κύματα. Το ένα εκατομμύριο θα μοιρασθούν τα τρία βασικά θεωρητικά «μυαλά» (οι φυσικοί Κιπ Θορν και Ρόναλντ Ντρέβερ του Caltech και ο Ράινερ Γουάις του ΜΙΤ), ενώ τα υπόλοιπα δύο εκατομμύρια θα μοιρασθούν 1.012 επιστήμονες (από περίπου 2.000 δολάρια ο καθένας).

Το βραβείο φυσικής “New Horizons” ($100,000) απονεμήθηκε στους θεωρητικούς φυσικούς: Ασημίνα Αρβανιτάκη, Peter Graham, Surjeet Rajendran, Simone Gombi, Xi Yin και Frans Pretorius.

Στο πεδίο της θεμελιώδους Φυσικής, άλλα τρία εκατομμύρια δολάρια θα μοιρασθούν οι φυσικοί Τζόζεφ Πολτσίνσκι (Πανεπιστήμιο Καλιφόρνια-Σάντα Μπάρμπαρα) για την έρευνά του πάνω στον «ορίζοντα γεγονότων» των μαύρων οπών, καθώς επίσης Άντριου Στρόμινγκερ και Κάμραν Γουάφα του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ για τη συμβολή τους στη θεωρία της κβαντικής βαρύτητας και των χορδών. Η επιλογή να βραβευθεί η έρευνα πάνω στις χορδές, μια θεωρία που δεν μπορεί να επιβεβαιωθεί πειραματικά, ασφαλώς δεν θα άρεσε σε όλους τους φυσικούς (αντίθετα, για να απονεμηθεί ένα Νόμπελ, η αντίστοιχη θεωρία πρέπει πρώτα να έχει επιβεβαιωθεί με κάποιο πείραμα ή παρατήρηση).

Το βραβείο Breakthrough για τα Μαθηματικά, ύψους 3 εκατ. δολ.,  δόθηκε στον Ζαν Μπουργκέν του Ινστιτούτου Προωθημένων Μελετών του Πανεπιστημίου Πρίνστον, για τις μελέτες του πάνω στη γεωμετρία των πολυδιάστατων χώρων, καθώς και για τις νέες τεχνικές του στην επίλυση των μερικών διαφορικών εξισώσεων.

Στον τομέα των Επιστημών της Ζωής απονεμήθηκαν πέντε βραβεία 3 εκατ. δολ. το καθένα στους:

-   Στέφεν Έλετζ (γενετιστή-Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Χάρβαρντ) για το πώς τα κύτταρα αντιδρούν στη βλάβη του DNA τους και πώς αυτό σχετίζεται με την ανάπτυξη και τη θεραπεία του καρκίνου.

-   Χάρι Νόλερ (μοριακό βιολόγο-Πανεπιστήμιο Καλιφόρνια-Σάντα Κρουζ) για την ανακάλυψη του κεντρικού ρόλου του RNA στη σύνθεση των πρωτεϊνών στα κύτταρα.

-   Ρόελαντ Νούσε (αναπτυξιακό βιολόγο-Πανεπιστήμιο Στάνφορντ Καλιφόρνια) για την πρωτοποριακή εργασία του στο λεγόμενο «μονοπάτι Wnt» που ενθαρρύνει τα κύτταρα να διαιρεθούν και το οποίο παίζει κρίσιμο ρόλο στην αναπτυξιακή, καρκινική και βλαστοκυτταρική βιολογία.

-   Γιοσινόρι Οσούμι (βιολόγο-Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκιο) για την ανακάλυψη των μηχανισμών της αυτοφαγίας, μέσω της οποίας τα κύτταρα αποσυντίθενται, ανακυκλώνονται και αυτοεπιδιορθώνονται. Ο ίδιος έλαβε και το φετινό Νόμπελ Φυσιολογίας/Ιατρικής.

-   Χούντα Γιαχία Ζόγκμπι (λιβανικής καταγωγής γενετίστρια-Κολλέγιο Ιατρικής Μπέιλορ του Τέξας) για τις ανακαλύψεις της σχετικά με τις γενετικές αιτίες και τους βιοχημικούς μηχανισμούς πίσω από τις νευροεκφυλιστικές και νευρολογικές παθήσεις.

Δόθηκε επίσης ένα εκατομμύριο δολάριο σε έξι νέους ερευνητές για τα επιτεύγματά τους στη φυσική και στα μαθηματικά, καθώς και ένα εφηβικό βραβείο για ένα πρωτότυπο επιστημονικό βίντεο.

Πηγή: https://breakthroughprize.org/News/34

Οι προϊστορικοί κυνηγοί εμπρηστές της Ευρώπης! Fires set by Ice Age hunters destroyed forests throughout Europe

Οι προϊστορικοί κυνηγοί κατηγορούνται ότι έβαζαν πυρκαγιές στα δάση της Ευρώπης. Large-scale forest fires started by prehistoric hunter-gatherers are probably the reason why Europe is not more densely forested, researchers report. Forest fire. Credit: © bruno alves / Fotolia

Τα δάση έχουν πολλούς εχθρούς: εργολάβους, οικοπεδοφάγους, απρόσεκτους, πυρομανείς κ.α. Όμως οι πρώτες σκόπιμες μεγάλης κλίμακας πυρκαγιές ξεκίνησαν από προϊστορικούς κυνηγούς-τροφοσυλλέκτες πριν από τουλάχιστον 20.000 χρόνια και αυτοί πιθανότατα είναι η αιτία που σήμερα η Ευρώπη δεν έχει πια πολλά πυκνά δάση.

Σε αυτό το συμπέρασμα κατέληξε μια νέα διεθνή ευρωπαϊκή επιστημονική μελέτη, η οποία αναδεικνύει έναν μάλλον παραγνωρισμένο παράγοντα: το ρόλο που έπαιξαν οι μακρινοί πρόγονοί μας στη διαμόρφωση του σημερινού τοπίου της Ευρώπης.

Η αιτία

Έκαιγαν τα δάση για να δημιουργούν ανοικτούς χώρους προσέλκυσης θηραμάτων. Reconstruction of a fire in a semi-open landscape.

Ενώ η τελευταία εποχή των πάγων βρισκόταν στην πιο κρύα φάση της, πριν περίπου 20.000 χρόνια, οι κυνηγοί-τροφοσυλλέκτες που τότε κυριαρχούσαν (δεν είχαν εμφανισθεί ακόμη οι γεωργοί) και ήξεραν προ πολλού να χρησιμοποιούν τη φωτιά, άναψαν σκοπίμως μεγάλες  δασικές πυρκαγιές. Η πρόθεσή τους ήταν να δημιουργήσουν ανοικτούς χώρους πρασίνου, όπως τα πάρκα, για να προσελκύσουν εκεί τα άγρια ζώα (μαμούθ, βίσωνες, αρκούδες κ.α.) και να μπορούν να τα σκοτώσουν πιο εύκολα.

Παράλληλα, εξαφανίζοντας τα δάση, θα ήταν ευκολότερο να συλλέξουν καρπούς, λαχανικά και άλλες εδώδιμες και μη πρώτες ύλες. Επιπλέον, σε ημιανοικτούς χώρους θα μετακινούνταν με μεγαλύτερη ευκολία, από ό,τι μέσα στα πυκνά -και εκφοβιστικά- προϊστορικά δάση. Οι επιστήμονες από την Ελβετία, τη Γερμανία και την Ολλανδία, με επικεφαλής τον καθηγητή Τζεντ Καπλάν του Πανεπιστημίου της Λωζάννης δεν αποκλείουν ότι αρκετές πυρκαγιές δεν ήταν σκόπιμες, αλλά προκλήθηκαν κατά λάθος, καθώς οι προϊστορικοί Ευρωπαίοι προσπαθούσαν να μαγειρέψουν ή να ζεσταθούν. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «PLoS ONE».

Πηγή: Jed O. Kaplan, Mirjam Pfeiffer, Jan C. A. Kolen, Basil A. S. Davis. Large Scale Anthropogenic Reduction of Forest Cover in Last Glacial Maximum Europe. PLOS ONE, 2016; 11 (11): e0166726 DOI: 10.1371/journal.pone.0166726

Το CERN στο κυνήγι των μυστηριωδών «σκοτεινών» φωτονίων. NA64 hunts the mysterious dark photon

Τα σκοτεινά φωτόνια είναι υποθετικά σωματίδια που προτείνονται από τους θεωρητικούς φυσικούς για να εξηγήσουν το μυστήριο της σκοτεινής ύλης. Μετά το πείραμα HADES, αλλά και το πείραμα ATLAS στο CERN, που αναζήτησαν χωρίς επιτυχία τα σκοτεινά φωτόνια, έρχεται ένα νέο πείραμα, το NA64, για να επαναλάβει την αναζήτηση αυτών των «σκοτεινών» σωματιδίων. Ο χώρος που πραγματοποιείται το πείραμα NA64. An overview of the NA64 experimental set-up at CERN. NA64 hunts down dark photons, hypothetic dark matter particles. (Image: Maximilien Brice/CERN)

Ένας από τους μεγαλύτερους γρίφους της σύγχρονης εποχής είναι η φύση της «σκοτεινής» ύλης, η οποία αν και αντιστοιχεί στο 85% της ύλης του σύμπαντος παραμένει απόλυτα μυστηριώδης για τους επιστήμονες. Ένας σημαντικός λόγος γι’ αυτό είναι πως είναι δύσκολο να εντοπισθεί από επίγεια πειράματα και διαστημικά τηλεσκόπια, αφού δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως, αλλά και κανένα άλλο φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.

Ωστόσο, παρόλο που δεν έχει ανιχνευθεί ποτέ μέχρι σήμερα, «προδίδει» την παρουσία της από τη βαρυτική έλξη που ασκεί στη συμβατική ύλη. Μάλιστα, μόνον η ύπαρξή της μπορεί να εξηγήσει ανωμαλίες στην κίνηση κοσμικών δομών, όπως οι εξωτερικές περιοχές των γαλαξιών.

Ανάμεσα στις θεωρίες που έχουν προταθεί για τη φύση ή τη συμπεριφορά της «σκοτεινής» ύλης, ορισμένες υποστηρίζουν πως η βαρύτητα δεν είναι ο μοναδικός τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά με τη συμβατική ύλη. Αντίθετα, υπάρχει μία ακόμη «σκοτεινή» δύναμη, άγνωστη έως σήμερα, με την οποία οι δύο μορφές ύλης αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.

Σύμφωνα με αυτές τις θεωρίες μάλιστα, όπως η ηλεκτρομαγνητική δύναμη εκδηλώνεται με την ανταλλαγή φωτονίων, έτσι και στην περίπτωση της «σκοτεινής» δύναμης υπάρχει ένα σωματίδιο το οποίο είναι ο φορέας της. Επομένως το σωματίδιο, το οποίο έχει ονομαστεί «σκοτεινό» φωτόνιο, παίζει τον ρόλο ενδιάμεσου ανάμεσα στη «σκοτεινή» και τη συμβατική ύλη.

«Για να το εξηγήσουμε με μία μεταφορά, δύο άνθρωποι που δεν μιλούν την ίδια γλώσσα (η “σκοτεινή” ύλη και η συμβατική) μπορούν να συνεννοούνται μεταξύ τους χάρις σε έναν διερμηνέα (τα “σκοτεινά” φωτόνια), που καταλαβαίνει και τις δύο γλώσσες και κάνει τη μετάφρασή τους», λέει στο σάιτ του CERN ο Σεργκέι Γκρινένκο.

NA64 is a new experiment at CERN searching for a particle called the dark photon, which might act as a bridge to the universe’s invisible, dark sector. Copyright © 2016 CERN

Ο Γκρινένκο είναι εκπρόσωπος του επιστημονικής ομάδας που θα πραγματοποιήσει το πείραμα NA64 στο CERN στη Γενεύη. Στόχος του πειράματος είναι να αναζητήσει ενδείξεις αυτής της αλληλεπίδρασης ανάμεσα στη «σκοτεινή» και τη συμβατική ύλη, χρησιμοποιώντας μία θεμελιώδη έννοια της φυσικής: τη διατήρηση της ενέργειας.

Γι’ αυτό τον σκοπό, δέσμες ηλεκτρόνιων θα οδηγούνται μέσα σε έναν ανιχνευτή, αφού πρώτα μετρηθεί με πολύ μεγάλη ακρίβεια η αρχική τους ενέργεια. Στο εσωτερικό της διάταξης, τα ηλεκτρόνια θα αλληλεπιδρούν με πυρήνες ατόμων, παράγοντας συμβατικά φωτόνια.

Κανονικά, η ενέργεια των φωτονίων θα πρέπει να είναι ισοδύναμη με αυτή των ηλεκτρονίων. Ωστόσο, αν όντως υπάρχουν τα «σκοτεινά» φωτόνια, τότε θα «δραπετεύουν» από τον ανιχνευτή, μεταφέροντας μακριά ένα μεγάλο ποσοστό από την αρχική ενέργεια των ηλεκτρονίων.

Επομένως, η «υπογραφή» που θα αφήνουν τα «σκοτεινά» φωτόνια θα είναι η απώλεια ενέργειας μέσα στον ανιχνευτή, η οποία θα αντιστοιχεί σε μία αρκετά μεγάλη ποσότητα για να μπορεί να αποδοθεί στις αλληλεπιδράσεις της συμβατικής ύλης.

Στην περίπτωση που επιβεβαιωθεί η ύπαρξη των «σκοτεινών» φωτονίων, τότε θα έχει γίνει ένα μεγάλο βήμα για να λυθεί το μυστήριο της «σκοτεινής» ύλης. Ακόμη περισσότερο, θα ανατρέψει το οικοδόμημα της φυσικής, δείχνοντας πως στη φύση υπάρχει και μία ακόμη θεμελιώδης δύναμη, άγνωστη έως σήμερα, πέρα από τις τέσσερις δυνάμεις που γνωρίζουν ήδη οι επιστήμονες.

Πηγή: naftemporiki.gr – home.cern

Πρώτες ενδείξεις για παράξενη κβαντική ιδιότητα του κενού χώρου. First Signs of Weird Quantum Property of Empty Space?

Το παράξενο φαινόμενο της κβαντικής διπλής διάθλασης ανιχνεύεται για πρώτη φορά, 80 χρόνια μετά την πρόβλεψή του. To πανίσχυρο μαγνητικό πεδίο του άστρου νετρονίων δείχνει να επηρεάζει τα εικονικά σωματίδια που ξεπηδούν από το κενό. This artist’s view shows how the light coming from the surface of a strongly magnetic neutron star (left) becomes linearly polarised as it travels through the vacuum of space close to the star on its way to the observer on Earth (right). The polarisation of the observed light in the extremely strong magnetic field suggests that the empty space around the neutron star is subject to a quantum effect known as vacuum birefringence, a prediction of quantum electrodynamics (QED). This effect was predicted in the 1930s but has not been observed before. The magnetic and electric field directions of the light rays are shown by the red and blue lines. Model simulations by Roberto Taverna (University of Padua, Italy) and Denis Gonzalez Caniulef (UCL/MSSL, UK) show how these align along a preferred direction as the light passes through the region around the neutron star. As they become aligned the light becomes polarised, and this polarisation can be detected by sensitive instruments on Earth. Credit:ESO/L. Calçada

Έχουν περάσει 80 και πλέον χρόνια από τότε που το φαινόμενο προβλέφθηκε από γίγαντες της κβαντομηχανικής όπως ο Βέρνερ Χάιζενμπεργκ. Έπειτα από δεκαετίες αναζήτησης, διεθνής ομάδα αστρονόμων παρουσιάζει τώρα τις πρώτες ενδείξεις για το φαινόμενο της «κβαντικής διπλής διάθλασης» γύρω από ένα άστρο νετρονίων.

Το αμυδρό φως του άστρου, αναφέρουν οι ερευνητές στην επιθεώρηση Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, δείχνει να έχει αλλοιωθεί λόγω αλληλεπίδρασης με τα λεγόμενα «εικονικά σωματίδια» της κβαντικής φυσικής, τα οποία εμφανίζονται αυθόρμητα στο απόλυτο κενό και αμέσως μετά επιστρέφουν στην ανυπαρξία.

Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε το μεγάλο ευρωπαϊκό τηλεσκόπιο VLT στη Χιλή για να εξετάσει στο ορατό τμήμα του φάσματος ένα αμυδρό άστρο νετρονίων (κατάλοιπο ενός άστρου που εξερράγη σε σουπερνόβα), σε απόσταση 400 ετών φωτός από τη Γη.

Πολωμένο φως

Colour composite photo of the sky field around the lonely neutron star RX J1856.5-3754 and the related cone-shaped nebula. It is based on a series of exposures obtained with the multi-mode FORS2 instrument at VLT KUEYEN through three different optical filters. The trail of an asteroid is seen in the field with intermittent blue, green and red colours. RX J1856.5-3754 is exactly in the centre of the image. Credit: ESO

Το φως είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα που διαδίδονται στον χώρο. Σε κανονικές συνθήκες, τα κύματα αυτά ταλαντώνονται σε πολλά επίπεδα (ας πούμε κατακόρυφα και οριζόντια). Το φως όμως μπορεί σε πολλές περιπτώσεις να είναι «πολωμένο», κάτι που σημαίνει ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταλαντώνονται σε ένα μόνο επίπεδο (ας πούμε μόνο οριζόντια).

Το φως που ανακλάται στην επιφάνεια μιας λιμνούλας, για παράδειγμα, φτάνει στο μάτι πολωμένο. Αυτό που αποκάλυψαν οι παρατηρήσεις είναι ότι το ορατό φως του άστρου νετρονίων φτάνει στη Γη πολωμένο κατά 16,4%.

Υπάρχουν βέβαια διάφοροι «πεζοί» παράγοντες που θα μπορούσαν να πολώνουν την ακτινοβολία, όπως για παράδειγμα η παρουσία σκόνης, ωστόσο οι ερευνητές εκτιμούν ότι η πιθανότερη εξήγηση είναι η κβαντική διάθλαση.

Πηγή της ανωμαλίας δεν μπορεί παρά να είναι το μαγνητικό πεδίο του άστρου νετρονίων, δισεκατομμύρια ή τρισεκατομμύρια φορές ισχυρότερο από το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου.

Μαγνητικά πεδία επηρεάζουν τον χώρο

Όπως προβλέφθηκε τη δεκαετία του 1930 βάσει των αρχών της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής, η οποία περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις των φωτονίων με φορτισμένα σωματίδια όπως τα ηλεκτρόνια, τα μαγνητικά πεδία αυτής της ισχύος μπορούν να επηρεάσουν της ιδιότητες του ίδιου του χώρου.

Στην κβαντική μηχανική, ο κενός χώρος μόνο κενός δεν είναι: ακόμα και στην ερημιά του διαστρικού χώρου, εικονικά σωματίδια εμφανίζονται συνέχεια από το πουθενά ανά ζεύγη, αλληλοεξουδετερώνονται και εξαφανίζονται εκεί από όπου ήρθαν.

Όπως προέβλεψε ο Βέρνερ Χάιζενμπεργκ και ο συνεργάτης του Χανς Χάινριχ Όιλερ, τα εικονικά αυτά σωματίδια μπορούν να ταξιδεύουν πιο εύκολα κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου παρά κάθετα σε αυτές. Ως αποτέλεσμα, το φως που έχει πολωθεί παράλληλα με τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου επιβραδύνεται σε σχέση με το φως που έχει πολωθεί κάθετα στις γραμμές.

Λόγω αυτής της επιλεκτικής αλληλεπίδρασης, το φως ουσιαστικά χωρίζεται σε δύο δέσμες με διαφορετική πόλωση.

«Σύμφωνα με τις αρχές της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής, ένα ισχυρά μαγνητισμένο κενό συμπεριφέρεται σαν πρίσμα για τη διάδοση του φωτός, ένα φαινόμενο γνωστό ως κβαντική διπλή διάθλαση (vacuum birefringence)» εξηγεί ο Ρομπέρτο Μινιάνι του INAF Μιλάνου, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης.

«Η ισχυρή γραμμική πόλωση που μετρήσαμε δεν μπορεί να εξηγηθεί εύκολα από τα μοντέλα μας παρά μόνο αν ληφθούν υπόψη τα φαινόμενα διπλής διάθλασης που προβλέπει η κβαντική ηλεκτροδυναμική» συνεχίζει.

Ένδειξη και όχι απόδειξη

This wide field image shows the sky around the very faint neutron star RX J1856.5-3754 in the southern constellation of Corona Australis. This part of the sky also contains interesting regions of dark and bright nebulosity surrounding the variable star R Coronae Australis (upper left), as well as the globular star cluster NGC 6723. The neutron star itself is too faint to be seen here, but lies very close to the centre of the image. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2

Ωστόσο η ερευνητική ομάδα παρουσιάζει τα ευρήματα ως απλή ένδειξη, και όχι ως απόδειξη, του παράξενου κβαντικού φαινομένου.

Η επιβεβαίωση θα μπορούσε να έρθει τα επόμενα χρόνια από διαστημικά τηλεσκόπια ακτίνων Χ, στο φάσμα όπου η ακτινοβολία του άστρου νετρονίων είναι πιο ισχυρή. Στην περίπτωση των ακτίνων Χ, η πόλωση του φωτός που φτάνει στη Γη θα έφτανε το 100%, λένε οι ερευνητές.

Μια τέτοια παρατήρηση όχι μόνο θα επιβεβαίωνε το φαινόμενο, αλλά θα προσέφερε παράλληλα μια νέα μέθοδο για τη μελέτη του ίδιου του άστρου νετρονίων. Για τους αστρονόμους και τους κβαντικούς φυσικούς, θα ήταν δυο τρυγόνια με ένα σμπάρο.

Πηγή: https://www.eso.org/public/news/eso1641/?lang

Ναι, η Λούσι σκοτώθηκε πέφτοντας από δέντρο. Human ancestor 'Lucy' was a tree climber, new evidence suggests

Αυτή είναι η εικόνα που οι ειδικοί πιστεύουν ότι είχε η Λούσι η οποία πιθανότατα σκαρφάλωνε στα δέντρα και μάλλον πέθανε πέφτοντας από ένα δέντρο.Since the discovery of the fossil dubbed Lucy 42 years ago this month, paleontologists have debated whether the 3 million-year-old human ancestor spent all of her time walking on the ground or instead combined walking with frequent tree climbing. A model of Lucy, one of the most famous human ancestors. (Michael Stravato/Associated Press)

Πριν από λίγους μήνες ερευνητές, με επικεφαλής τον παλαιοανθρωπολόγο Τζον Κάπελμαν του Πανεπιστημίου του Τέξας ανακοίνωσαν τα ευρήματα της μελέτης των απολιθωμάτων της Λούσι, του διασημότερου Αυστραλοπίθηκου της Αφρικής και πιθανότερος άμεσος πρόγονος του ανθρώπου. Τα ευρήματα έδειχναν ότι η Λούσι περνούσε πολλές ώρες σκαρφαλωμένη στα δέντρα, όταν δεν περπατούσε στη γη και είναι πιθανό να πέθανε ακριβώς όταν έπεσε από ένα δέντρο. Οι ερευνητές επανέρχονται τώρα και με δημοσίευση στην επιθεώρηση «PLoS ONE» δίνουν λεπτομέρειες της μελέτης τους η οποία αναφέρει ότι η Λούσι έχασε την ζωή της πέφτοντας από ύψος 12 μέτρων.

Οι τεχνικές

UT Austin professor John Kappelman studies Lucy’s skeleton in the National Museum in Addis Ababa, Ethiopia. Credit: Lawrence Todd/University of Texas

Ο Τζον Κάπελμαν χρησιμοποίησε εξελιγμένες τεχνικές τομογραφίας ακτίνων-Χ υψηλής ανάλυσης για να αναλύσει τα οστά του απολιθωμένου σκελετού της Λούσι και να τα συγκρίνει με αυτά των ανθρώπων και των πιθήκων. Η έρευνα δείχνει ότι οι πρόγονοί μας συνέχιζαν να ζουν πάνω στα δέντρα για αρκετό καιρό αφότου είχαν εξελιχθεί να βαδίζουν στα δύο -και όχι πια στα τέσσερα- πόδια τους.

While not complete, Lucy’s skeleton includes enough of her upper and lower limbs for researchers to analyze how she might have moved as a whole individual — something impossible to do with more fragmentary remains. Image provided by John Kappelman/The University of Texas at Austin

Οι ερευνητές αναφέρουν ότι η ανατομία των γεροδεμένων χεριών της «Λούσι» προδίδει πως τα χρησιμοποιούσε για να πιάνεται από τα κλαδιά των δέντρων και να σκαρφαλώνει σε αυτά για ώρες, όπως κάνουν οι χιμπατζήδες, οι στενότεροι γενετικά συγγενείς του ανθρώπου.

Ποια είναι

3.18 million years ago, the member of Australopithecus afarensis better known as Lucy walked around what’s now Ethiopia. But researchers still debate how she walked — and how much time she spent on the ground. (Image credit: Associated Press)

Η «Λούσι» -που σήμερα φυλάσσεται στο Εθνικό Μουσείο της Αιθιοπίας- είχε ανακαλυφθεί το 1974 από τον ανθρωπολόγο Ντόναλντ Γιόχανσον του Πανεπιστημίου της Αριζόνα στην περιοχή Αφάρ της Αθιοπίας. Η ανακάλυψή της είχε προκαλέσει διεθνή αίσθηση, καθώς έριξε φως στην προέλευση του «έμφρονος ανθρώπου» (Homo sapiens), που εμφανίσθηκε στην Αφρική πριν περίπου 200.000 χρόνια.

Η «Λούσι» (Australopithecus afarensis) εκτιμάται ότι έζησε πριν από 3,18 εκατομμύρια χρόνια, αποτελώντας ένα συνδυασμό πιθηκοειδών και ανθρώπινων χαρακτηριστικών. Οι επιστήμονες ήσαν σίγουροι ότι η «Λούσι» περπατούσε στα δύο πόδια, αλλά αμφέβαλαν αν παράλληλα ανέβαινε και στα δέντρα, κάτι που επιβεβαιώνει η νέα έρευνα.

«Η διαμάχη για το αν η Λούσι σκαρφάλωνε σε δέντρα μαίνεται εδώ και 42 χρόνια, από τότε που ανακαλύφθηκε. Η μελέτη μας κλείνει το ζήτημα οριστικά» δήλωσε ο Κάπελμαν.

Ο ίδιος και άλλοι επιστήμονες είχαν νωρίτερα φέτος ανακαλύψει μικρά κατάγματα στα οστά της Λούσι, που δείχνουν ότι πιθανώς σκοτώθηκε όταν έπεσε από κάποιο δέντρο από ύψος περίπου 12 μέτρων.

Η Λούσι ζύγιζε γύρω στα 30 κιλά, είχε ύψος 1,07 μέτρα και φαίνεται πως, αφού τριγυρνούσε τις μέρες στο έδαφος για να βρει τροφή, τα βράδια κατέφευγε στα δέντρα για προστασία. Αλλά μάλλον είδε κάποιον εφιάλτη και έπεσε μοιραία από το κρεβάτι της!

Πηγή: Christopher B. Ruff , M. Loring Burgess, Richard A. Ketcham, John Kappelman. Limb Bone Structural Proportions and Locomotor Behavior in A.L. 288-1 ("Lucy"). PLOS ONE, 2016 DOI: 10.1371/journal.pone.0166095