Ανίχνευση νετρίνων υψηλής ενέργειας από το παρατηρητήριο IceCube στο Νότιο Πόλο. Ghost particle that crashed into Antarctica traced back to star shredded by black hole

Η ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στην προέλευση των κοσμικών ακτίνων υπερυψηλής ενέργειας, δηλαδή εκείνων των σωματιδίων στο σύμπαν που έχουν την μεγαλύτερη ενέργεια. Στη Γη τα υποατομικά σωματίδια νετρίνα παράγονται μόνο σε ισχυρούς επιταχυντές. Στο σύμπαν τα νετρίνα και οι πηγές προέλευσης τους θεωρούνται από τα δυσκολότερα πράγματα να ανιχνευθούν, γι' αυτό η ανακάλυψη θεωρείται σημαντική. Smoking gun: After the supermassive black hole tore the star apart, roughly half of the star debris was flung back out into space, while the remainder formed a glowing accretion disc around the black hole. The system shone brightly across many wavelengths and is thought to have produced energetic, jet-like outflows perpendicular to the accretion disc. A central, powerful engine near the accretion disc spewed out these fast subatomic particles. Credit: DESY, Science Communication Lab

Οι επιστήμονες κατάφεραν να ανιχνεύσουν στη Γη την παρουσία ενός νετρίνου πολύ υψηλής ενέργειας, ενός σωματιδίου-φαντάσματος, το οποίο δημιουργήθηκε κατά την καταστροφή ενός άστρου από την κολοσσιαία βαρύτητα μια μαύρης τρύπας με μάζα όσο 30 εκατομμύρια ήλιοι.

A star being ripped to shreds after it approaches a black hole. Scientists have detected a neutrino -- the "ghost particle" -- from such an event for the first time. Credit: DESY, Science Communication Lab

Το συμβάν, σε απόσταση 700 εκατομμυρίων ετών, λίγο πριν εμφανιστούν τα πρώτα ζώα στη Γη, δημιούργησε ένα είδος γιγάντιου κοσμικού επιταχυντή σωματιδίων, εξαπολύοντας νετρίνα που πρόσφατα έφθασαν και διαπέρασαν τη Γη.

Η ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στην προέλευση των κοσμικών ακτίνων υπερυψηλής ενέργειας, δηλαδή εκείνων των σωματιδίων στο σύμπαν που έχουν την μεγαλύτερη ενέργεια. Στη Γη τα υποατομικά σωματίδια νετρίνα παράγονται μόνο σε ισχυρούς επιταχυντές. Στο σύμπαν τα νετρίνα και οι πηγές προέλευσης τους θεωρούνται από τα δυσκολότερα πράγματα να ανιχνευθούν, γι' αυτό η ανακάλυψη θεωρείται σημαντική.

Οι ερευνητές από δεκάδες ερευνητικούς φορείς πολλών χωρών έκαναν δύο σχετικές δημοσιεύσεις στο περιοδικό αστρονομίας "Nature Astronomy". Όπως δήλωσε ο Σιόερτ βαν Βέλτσεν του ολλανδικού Πανεπιστημίου του Λέιντεν, «η προέλευση των κοσμικών νετρίνων υψηλής ενέργειας είναι άγνωστη, πρωτίστως επειδή είναι άκρως δύσκολο να εντοπισθούν. Είναι μόλις η δεύτερη φορά που ανιχνεύθηκε η πηγή ενός τέτοιου νετρίνου υψηλής ενέργειας».

Ο ανιχνευτής νετρίνων IceCube. Ένα από τα πιο φιλόδοξα και αντισυμβατικά επιστημονικά όργανα βρίσκεται κοντά στον Νότιο Πόλο, θαμμένο βαθιά μέσα στους πάγους και βλέπει προς τα κάτω, όχι προς τα πάνω. Πρόκειται για το παρατηρητήριο IceCube που όμοιό του δεν υπάρχει. Ο ίδιος ο παγετωνικός πάγος, διαφανής και απαλλαγμένος από φυσαλίδες αέρα χάρη στην ακραία πίεση που επικρατεί σε βάθη μεγαλύτερα από ενάμισι χιλιόμετρο, εξυπηρετεί τον ίδιο σκοπό που εξυπηρετεί το λείο πρωτεύον κάτοπτρο ενός συμβατικού αστρονομικού τηλεσκοπίου. Ενταφιασμένα στο εσωτερικό του είναι 86 επιμήκη κατακόρυφα ατσάλινα καλώδια, που στο κάθε ένα υπάρχουν αναρτημένες 60 σφαίρες στο μέγεθος μπάλας του μπάσκετ, ανά τακτά διαστήματα. Κάθε μία από τις 5160 σφαίρες περιέχει οπτικούς αισθητήρες και ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Οι αισθητήρες, οι οποίοι ονομάζονται φωτολυχνίες, λειτουργούν αντίστροφα από τους λαμπτήρες φωτισμού: συγκεντρώνουν το φως και παράγουν ηλεκτρικά σήματα. Στην περίπτωση του IceCube, οι αισθητήρες ελέγχουν εξονυχιστικά τον υπόγειο πάγο για αμυδρές μπλε λάμψεις που περιστασιακά τρεμοπαίζουν μέσα στο γαλήνιο σκοτάδι. Κάθε φορά που ένας αισθητήρας ανιχνεύει κάποια λάμψη στέλνει ένα σήμα στους υπολογιστές που βρίσκονται στην επιφάνεια. Οι μπλε λάμψεις δηλώνουν την διέλευση των στοιχειωδών σωματιδίων που είναι γνωστά ως μιόνια, τα οποία ανήκουν στην ίδια κατηγορία με τα ηλεκτρόνια, αλλά έχουν περίπου διακόσιες φορές μεγαλύτερη μάζα. Με τον συνδυασμό των σημάτων από τους διάφορους κόμβους αυτού του ενταφιασμένου δικτύου αισθητήρων, οι φυσικοί μπορούν να παρακολουθήσουν την πορεία ενός μιονίου στις τρεις διαστάσεις. Όμως οι ερευνητές δεν κυνηγούν τα ίδια τα μιόνια. Κυνηγούν νετρίνα, τους πιο φευγαλέους και αλλόκοτους απ’ όλους τους θαμώνες του υποατομικού κόσμου τους οποίους γνωρίζουμε. Αυτά τα σωματίδια-φαντάσματα αλληλεπιδρούν κάθε τόσο με πρωτόνια στα μόρια του πάγου και απελευθερώνουν μιόνια, κάτι που προδίδει την παρουσία τους καθώς τα μιόνια με τη σειρά τους φωτίζουν τον πάγο. Το νεογέννητο μιόνιο ταξιδεύει μέσα στον πάγο συνεχίζοντας την ίδια διαδρομή που ακολούθησε το εισερχόμενο νετρίνο, οπότε οι ερευνητές μπορούν, εξετάζοντας το ίχνος του μιονίου, να υπολογίσουν από ποια κατεύθυνση μας ήρθε το νετρίνο. Τα νετρίνα δεν φέρουν ηλεκτρικό φορτίο, η μάζα τους είναι απειροελάχιστη και σπανιότατα αλληλεπιδρούν με άλλα σωματίδια. Ένα τυπικό νετρίνο θα μπορούσε να ταξιδέψει απόσταση ίση με ένα έτος φωτός μέσα σε μόλυβδο (!!) και να μην αλληλεπιδράσει ούτε με ένα άτομο. Αυτό είναι άλλωστε το πρόβλημα με τα νετρίνα: είναι παθολογικώς ντροπαλά! Η σφοδρότατη απροθυμία τους για συναναστροφές δυσχεραίνει τον εντοπισμό τους, γι’ αυτό και το κυνήγι των νετρίνων είναι πολύ δύσκολη δουλειά. Όμως μια στο τόσο όλο και κάποιο νετρίνο θα συγκρουστεί με κάτι, π.χ. με ένα πρωτόνιο σ’ ένα μόριο νερού – ουσιαστικά, πρόκειται για ατύχημα. Οι επιστήμονες κατασκευάζουν λοιπόν εξαιρετικά μεγάλες ανιχνευτικές διατάξεις, όπως το Ice Cube, με σκοπό να αυξήσουν την πιθανότητα των τυχαίων συγκρούσεων και, επομένως, τις ευκαιρίες να παρατηρήσουμε νετρίνα. Πηγή: Ρέυ Τζαγιαουόρντανα, «Κυνηγοί Νετρίνων», Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης.

Τόσο η προηγούμενη όσο και η νέα ανίχνευση έγινε από το αμερικανικό Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube στο Νότιο Πόλο, το οποίο βρίσκεται στο σταθμό Αμούντσεν-Σκοτ των ΗΠΑ στην Ανταρκτική.

Heart of darkness: A view of the accretion disc around the supermassive black hole, with jet-like structures flowing away from the disc. The extreme mass of the black hole bends spacetime, allowing the far side of the accretion disc to be seen as an image above and below the black hole. Credit: DESY, Science Communication Lab

Το 2017 ο εν λόγω παγωμένος ανιχνευτής εντόπισε ένα νετρίνο, η πηγή του οποίου προσδιορίστηκε το 2018 ότι ήταν ένας ενεργός γαλαξίας (blazer). Η πρωτοτυπία αυτή τη φορά έγκειται στο ότι είναι το πρώτο ανιχνεύσιμο νετρίνο από ένα κατακλυσμικό συμβάν, συγκεκριμένα την καταστροφή ενός καταδικασμένου άστρου που πλησίασε πολύ μια μαύρη τρύπα. Αυτά τα γεγονότα, για τα οποία οι αστροφυσικοί δεν ξέρουν πολλά πράγματα, μπορούν να λειτουργήσουν ως πανίσχυροι φυσικοί επιταχυντές σωματιδίων.

A high-energy neutrino may have been born when a star was ripped apart by a black hole (illustrated), scientists report. Gas (red) stripped from the star spirals toward the black hole. Some stellar material is swallowed up while some is flung outward (blue). Credit: M.WEISS/CXC/NASA

Το νετρίνο υπερυψηλής ενέργειας, που έγινε αντιληπτό από το IceCube, «προσέκρουσε στον πάγο της Ανταρκτικής με την αξιοσημείωτη ενέργεια άνω των 100 τεραηλεκτρονιοβόλτ. Συγκριτικά, είναι τουλάχιστον δεκαπλάσια ενέργεια από αυτή που μπορεί να επιτευχθεί στον πιο ισχυρό επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο, στο CERN», δήλωσε η καθηγήτρια του γερμανικού Πανεπιστημίου του Μπόχουμ Άνα Φρανκόβιακ.

Παρά την τόσο μεγάλη ενέργειά τους, τα κοσμικά νετρίνα, που ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή στο σύμπαν, είναι τόσο ελαφριά που διαπερνούν απαρατήρητα τα πάντα, ακόμη και ολόκληρους πλανήτες ή άστρα, γι' αυτό έχουν ονομαστεί σωματίδια-φαντάσματα. Η «σύλληψη» ακόμη κι ενός μόνο τέτοιου φευγαλέου σωματιδίου συνιστά επίτευγμα.

As the star approaches the black hole, the enormous tidal forces stretch it more and more until it is finally shredded. Half of the stellar debris is flung back into space, while the remaining part forms a rotating accretion disk from which two strong outflows of matter shoot up and down. The system acts as a powerful natural particle accelerator. Credit: DESY, Science Communication Lab

Την ανίχνευση του νετρίνου από το IceCube ακολούθησαν αστρονομικές παρατηρήσεις με πολλά όργανα σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, από τα ραδιοκύματα έως τις ακτίνες-Χ, εωσότου εντοπισθεί η πηγή προέλευσης του.

Η νέα ανακάλυψη, όπως ανέφερε ο καθηγητής αστρονομίας Μάρεκ Κοβάλσκι του Πανεπιστημίου Χούμπολτ του Βερολίνου, αναδεικνύει για μια άλλη φορά τη σημασία της αστρονομίας πολλαπλών μέσων (multi-messenger astronomy), η οποία δεν βασίζεται πια μόνο στα φωτόνια αλλά και σε άλλα μέσα, όπως τα νετρίνα και τα βαρυτικά κύματα, για να μελετήσει τα φαινόμενα στο σύμπαν.

Πηγές: R. Stein et al. A high-energy neutrino coincident with a tidal disruption event. arXiv:2005.05340. Posted May 11, 2020. - W. Winter and C. Lunardini. A concordance scenario for the observation of a neutrino from the Tidal Disruption Event AT2019dsg. arXiv:2005.06097. Posted May 13, 2020. - https://www.desy.de/news/news_search/index_eng.html?openDirectAnchor=2030 - https://www.amna.gr/home/article/531025/Apo-mia-mauri-trupa-sto-Notio-Polo--oi-epistimones-entopisan-tin-proeleusi-enos-somatidiou-fantasmatos-apo-ena-makrino-kosmiko-epitachunti - https://physicsgg.me/2021/02/23

 

 

Οι «χάκερ» των ονείρων. Researchers Exchange Messages with Dreamers

Karl Bryullov (1799–1852), Dream of a Girl Before a Sunrise (1830-33), watercolour, 197 x 252 cm, Pushkin Museum of Fine Arts, Moscow, Russia. Wikimedia Commons. Τα όνειρα μπορεί να μεταφέρουν τους ανθρώπους σε άλλους κόσμους, όμως είναι δυνατό να πιάσει κανείς συζήτηση με κάποιον που ονειρεύεται, να του θέσει ερωτήσεις και εκείνος να απαντήσει, δείχνει μια πρωτοποριακή διεθνής επιστημονική έρευνα. Dreamers answered experimenters’ questions or solved simple math problems, showing that complex two-way communication between the dreaming and waking world is possible.

Οι ερευνητές από διάφορες χώρες (πανεπιστήμια Northwestern ΗΠΑ, Σορβόννης Γαλλίας, Όσναμπρουκ Γερμανίας και Ράντμπουντ Ολλανδίας), οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό βιολογίας "Current Biology", πραγματοποίησαν τέσσερα ανεξάρτητα πειράματα με 36 ανθρώπους, οι οποίοι επιδίωξαν να έχουν διαυγή ή συνειδητά όνειρα (lucid dreams), δηλαδή μέσα στο όνειρό τους να έχουν επίγνωση ότι ονειρεύονται. Μερικοί είχαν προηγούμενη σχετική εμπειρία, ενώ άλλοι όχι.

Σε αρκετές περιπτώσεις οι ερευνητές πέτυχαν αμφίδρομη επικοινωνία, επιβεβαιώνοντας ότι είναι εφικτό για τους ανθρώπους που ονειρεύονται, να απαντούν σε ερωτήσεις με ένα ‘ναι' ή ‘όχι', να ακολουθούν οδηγίες, να λύνουν απλά μαθηματικά προβλήματα και να διακρίνουν ανάμεσα σε εξωτερικά ερεθίσματα. Η ανταπόκριση των ονειρευόμενων γινόταν με κινήσεις είτε των ματιών, είτε των μυών του προσώπου τους.

THE STAGES OF DREAMING. Neuroscientists used to think that dreaming took place almost exclusively during rapid-eye movement (REM) sleep, a stage of slumber that is often accompanied by complex emotional, narrative-heavy dreams that can involve sensations such as flying or other movements. But in the last few decades, research has shown that people can also have subjective dream-like experiences in non-REM sleep, albeit less frequently and of a different nature. For example, a person thinking about a cat as they doze off into the first stage of sleep—a hallucinatory state known as hypnagogia—may see strange cat visions and experience sensations such as falling. Dreams experienced later in non-REM sleep tend to be more mundane and may involve people or objects that are familiar to the dreamer. Once in very deep sleep, people are more likely to have conceptual thoughts than to experience emotional narratives, if they have any memorable dreams at all.

«Βρήκαμε ότι τα άτομα σε φάση ύπνου REM (σ.σ. με όνειρα) μπορούν να αλληλεπιδράσουν και να εμπλακούν σε επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο. Επίσης, δείξαμε ότι οι ονειρευόμενοι είναι ικανοί να κατανοούν ερωτήσεις, να ενεργοποιούν την εργαζόμενη μνήμη τους και να παράγουν απαντήσεις. Οι περισσότεροι άνθρωποι θα θεωρούσαν κάτι τέτοιο αδύνατο, υποθέτοντας ότι είτε θα ξυπνούσαν, είτε θα αδυνατούσαν να απαντήσουν και ότι σίγουρα δεν θα καταλάβαιναν καλά μια ερώτηση μέσα στον ύπνο τους», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Κεν Πάλερ του Northwestern.

Ο πειραματικός στόχος μας ήταν παρόμοιος με το να βρει κανείς τρόπο να μιλήσει σε ένα αστροναύτη που βρίσκεται σε άλλο κόσμο, με τη διαφορά πως στην περίπτωση αυτή ο άλλος κόσμος είναι απολύτως κατασκευασμένος με βάση μνήμες αποθηκευμένες στον εγκέφαλο», ανέφεραν οι ερευνητές, οι οποίοι ευελπιστούν ότι μέσα από τον διάλογο με τους ονειρευόμενους θα ρίξουν περισσότερο φως στα όνειρα, ένα πεδίο που οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη εξηγήσει επαρκώς.

One of the study authors sleeping in the lab. Electrical signals from his brain and eye movements are displayed on a computer monitor. K. KONKOLY

«Ο συνδυασμός των αποτελεσμάτων από τέσσερα διαφορετικά εργαστήρια που χρησιμοποίησαν διαφορετικές προσεγγίσεις, έδειξε αφενός πολύ πειστικά την πραγματικότητα του φαινομένου της αμφίδρομης επικοινωνίας στη διάρκεια των ονείρων και αφετέρου ότι γι' αυτή την επικοινωνία μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικά μέσα», ανέφερε η ερευνήτρια Κάρεν Κονκόλι του Northwestern.

Οι ερευνητές του αμερικανικού πανεπιστημίου ανέπτυξαν επίσης μια εφαρμογή «έξυπνου» κινητού τηλεφώνου που βοηθά τους ανθρώπους να έχουν συνειδητά (διαυγή) όνειρα.

Πηγές: K.R. Konkoly et al., “Real-time dialog between experimenters and dreamers during REM sleep,” Curr Biol, doi:10.1016/j.cub.2021.01.026, 2021. - https://www.the-scientist.com/news-opinion/researchers-exchange-messages-with-dreamers-68477 -  https://www.amna.gr/home/article/530121/Oi-chaker-ton-oneiron-Efiktos-o-dialogos-me-kapoion-pou-oneireuetai--apedeixan-oi-epistimones

 

 

Perseverance: Η NASA γράφει ιστορία στον Άρη. Perseverance: NASA is writing history on Mars

Το Perseverance προσεδαφίστηκε με επιτυχία στον Άρη και έστειλε τις πρώτες του εικόνες στη Γη. Μπορεί να μην φαίνονται εντυπωσιακές, σηματοδοτούν όμως μια νέα εποχή στην εξερεύνηση του Άρη. This is the first image NASA’s Perseverance rover sent back after touching down on Mars on Feb. 18, 2021. The view, from one of Perseverance’s Hazard Cameras, is partially obscured by a dust cover. Credit: NASA/JPL-Caltech

Νέο κεφάλαιο στην εξερεύνηση του Άρη άνοιξε το βράδυ της Πέμπτης η NASA με την προσεδάφιση του ρομπότ Perseverance, της πρώτης αποστολής που σχεδιάστηκε ειδικά για την αναζήτηση σημείων ζωής από την εποχή των Viking τη δεκαετία του 1970.

In this illustration of its descent to Mars, the spacecraft containing NASA’s Perseverance rover slows down using the drag generated by its motion in the Martian atmosphere. Hundreds of critical events must execute perfectly and exactly on time for the rover to land on Mars safely on Feb. 18, 2021. Image Credit: NASA/JPL-Caltech

Το Κέντρο Ελέγχου της αποστολής έζησε «επτά λεπτά τρόμου» στη διάρκεια της προσεδάφισης, χωρίς δυνατότητα να παρέμβει σε περίπτωση ανάγκης –το σήμα θα χρειαζόταν πάνω από 11 λεπτά για να φτάσει στον γειτονικό πλανήτη.

Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα ένα βίντεο με εντυπωσιακές εικόνες της προσεδάφισης του Perseverance στον Άρη, μετά την άφιξη στον κόκκινο πλανήτη αυτού του εξάτροχου ρομποτικού ρόβερ, σε μια ιστορική αποστολή αναζήτησης ιχνών μικροβιακής ζωής. NASA's Mars 2020 Perseverance mission captured thrilling footage of its rover landing in Mars' Jezero Crater on Feb. 18, 2021.  The real footage in this video was captured by several cameras that are part of the rover's entry, descent, and landing suite. The views include a camera looking down from the spacecraft's descent stage (a kind of rocket-powered jet pack that helps fly the rover to its landing site), a camera on the rover looking up at the descent stage, a camera on the top of the aeroshell (a capsule protecting the rover) looking up at that parachute, and a camera on the bottom of the rover looking down at the Martian surface. Credit: NASA/JPL-Caltech

Δύο αμερικανικοί δορυφόροι που περιφέρονται εδώ και χρόνια γύρω από τον Άρη έλαβαν το σήμα του ρομπότ που ενημέρωνε για την προσεδάφιση στις 22.55 ώρα Ελλάδας και λειτούργησαν ως αναμεταδότες για την επικοινωνία με το Κέντρο Ελέγχου.

Members of NASA’s Perseverance rover team react in mission control after receiving confirmation the spacecraft successfully touched down on Mars, Thursday, Feb. 18, 2021, at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California. Image Credit: NASA/JPL-Caltech

Οι υπεύθυνοι της αποστολής στο Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA στην Καλιφόρνια ξέσπασαν σε ζητωκραυγές και χειροκροτήματα. «Αυτή η προσεδάφιση ήταν μια καθοριστική στιγμή για τη NASA, τις ΗΠΑ και την εξερεύνηση του διαστήματος σε παγκόσμιο επίπεδο» σχολίασε ο Στιβ Γιούρτσικ, εκτελών χρέη διοικητή της NASA μέχρι τον διορισμό του νέου επικεφαλής από την κυβέρνηση Μπάιντεν.

After a seven-month-long journey, NASA’s Perseverance Rover successfully touched down on the Red Planet on Feb. 18, 2021. Mission controllers at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Southern California celebrate landing NASA's fifth -- and most ambitious -- rover on Mars. A key objective for Perseverance’s mission on Mars is astrobiology, including the search for signs of ancient microbial life. The rover will characterize the planet’s geology and past climate, pave the way for human exploration of the Red Planet, and be the first mission to collect and cache Martian rock and regolith. Credit: NASA/JPL-Caltech

Χάρη στην αυτοματοποιημένη διαδικασία καθόδου, το Perseverance πρoσεδαφίστηκε σε μια πολλά υποσχόμενη περιοχή που είχε θεωρηθεί υπερβολικά επικίνδυνη για τις προηγούμενες αποστολές.

This annotated mosaic depicts a possible route the Mars 2020 Perseverance rover could take across Jezero Crater as it investigates several ancient environments that may have once been habitable. The route begins at the cliffs defining the base of a delta produced by a river as it flowed into a lake that once filled the crater. The path then traverses up and across the delta toward possible ancient shoreline deposits, and then climbs the 2,000-foot-high (610-meter-high) crater rim to explore the surrounding plains. About half of this traverse could be completed in Perseverance’s prime mission (one Mars year, or two Earth years). For reference, the prominent crater near the center of the image is about 0.6 miles (1 kilometer) across. Credit: NASA/JPL-Caltech

Ο κρατήρας Τζέζερο, μια τρύπα διαμέτρου 50 χιλιομέτρων λίγο βόρεια του ισημερινού, πιστεύεται ότι πλημμύρισε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια από τις ροές δύο ποταμών που μετέφεραν ιζήματα και σχημάτισαν ένα εκτεταμένο δέλτα, όμοιο με τις εκβολές των ποταμών στη Γη.

Αν ο Άρης φιλοξενούσε ποτέ μικροβιακή ζωή, τα ιζήματα που αποτέθηκαν από τα αρχαία ποτάμια μπορεί να περιέχουν ακόμα οργανικές ενώσεις.

Δορυφορικές παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι στο χείλος του κρατήρα υπάρχει μια γραμμή από άλατα, παρόμοια με τη γραμμή που αφήνει το νερό σε μια μπανιέρα καθώς εξατμίζεται. Πρόκειται για ανθρακικά άλατα, τα οποία σχηματίζονται στη Γη μόνο όπου υπάρχει νερό.

Το Perseverance, κόστους 2,7 δισεκατομμυρίων δολαρίων, θα συνεχίσει έτσι το εξερευνητικό έπος που άρχισε το 1997 με το Sojourner, το πρώτο τροχοφόρο ρομπότ της NASA που επισκέφθηκε τον κόκκινο πλανήτη.

Καμία άλλη χώρα δεν έχει καταφέρει μέχρι σήμερα να προσεδαφιστεί στον Άρη. Ωστόσο τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα και η Κίνα κατάφεραν να θέσουν δορυφόρους σε τροχιά γύρω από τον Άρη μόλις λίγες ημέρες πριν από την άφιξη του Perseverance.

Τον Μάιο, ο κινεζικός δορυφόρος θα απελευθερώσει ένα μικρό τροχοφόρο ρομπότ που θα επιχειρήσει προσεδάφιση στο Utopia Planitia, μια επίπεδη έκταση που καθιστά την επιχείρηση πιο ασφαλή.

Πυρηνοκίνητος γεωλόγος

In this illustration, NASA’s Perseverance rover gets its first look at the Martian surface below, after dropping its heat shield just under six minutes after entry into the Mars atmosphere. Hundreds of critical events must execute perfectly and exactly on time for the rover to land safely on Feb. 18, 2021. Credit: NASA/JPL-Caltech

Το Perseverance μοιάζει εμφανισιακά με το Curiosity, το προηγούμενο ρομπότ της NASA που συνεχίζει να επιχειρεί στον Άρη, είναι όμως καλύτερα εξοπλισμένο. Κάμερες, φασματογράφοι με λέιζερ και ένα μικρό τρυπάνι θα επιτρέψουν στο ρομπότ να εξετάσει τον κρατήρα Τζέζερο για πετρώματα που μπορεί να σχετίζονται με ζωή.

Images etched onto a pair of cameras on the Perseverance rover show early forms of life on Earth, an homage to the rover's mission to search for signs of ancient microbial life on Mars. (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

Το ρομπότ διαθέτει επίσης δύο μικρόφωνα και 19 κάμερες, δύο από τις οποίες βρίσκονται στο ελικοφόρο drone Ingenuity.

Ingenuity Mars Helicopter on the Martian Surface (Artist's Concept): In this illustration, NASA's Ingenuity Mars Helicopter stands on the Red Planet's surface as NASA's Perseverance rover (partially visible on the left) rolls away. Credits: NASA/JPL-Caltech.

Το ηλεκτρικό ελικοπτεράκι, βάρους 2 κιλών, θα πραγματοποιήσει την πρώτη εξερευνητική πτήση εκτός Γης, και ίσως ανοίξει το δρόμο για μελλοντικές αποστολές εξερεύνησης του Άρη από αέρος.

A 3-by-5-inch (8-by-13-centimeters) commemorative aluminum plate was installed on the left side of the Perseverance rover's chassis. The plate pays tribute to the impact of the COVID-19 pandemic and the perseverance of healthcare workers around the world. (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

Το Perseverance σχεδιάστηκε να λειτουργήσει τουλάχιστον για ένα αρειανό έτος, που διαρκεί περίπου όσο δύο γήινα έτη.

Δεδομένου ότι είναι μεγάλο και βαρύ σαν μεγάλο αυτοκίνητο, το ρομπότ δεν θα ήταν δυνατό να λειτουργεί με ηλιακούς συλλέκτες.

Ενέργεια προσφέρει μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια που περιέχει 4,8 κιλά οξειδίου του πλουτωνίου –η ραδιενεργή διάσπασή του παράγει θερμότητα που μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια και προσφέρει ισχύ γύρω στα 110 watt.

Perseverance will bring 10.9 million names to Mars on microchips attached to a metal plate reading "Explore as one."  (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

Το αυτόνομο ρομπότ διαθέτει επίσης 128 megabyte μνήμης DRAM και αποθηκευτικό μέσο μνήμης flash χωρητικότητας 4 gigabyte.

Παρακαταθήκη για το μέλλον

A drill on the arm of Perseverance will take 40 rock cores from different locations. (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

Ο εντοπισμός ενδείξεων αρχαίας ζωής θα ήταν σίγουρα η μεγαλύτερη ανακάλυψη στην ιστορία της αστροβιολογίας και μια από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις της ανθρωπότητας.

Όμως, ακόμα κι αν το Perseverence εντοπίσει τέτοιες ενδείξεις, τα ευρήματα θα πρέπει να επιβεβαιωθούν με μπαράζ εργαστηριακών αναλύσεων, τις οποίες δεν μπορεί να φέρει εις πέρας το ρομπότ.

Για τον λόγο αυτό το ρομπότ θα τοποθετήσει τα πλέον υποσχόμενα δείγματα σε μεταλλικούς σωλήνες που θα μεταφέρει μαζί του για μήνες.

Analysis of an image of Jezero Crater shows areas (coloured green) that are rich in clays and carbonates, which form in water. (Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU)

Οι μισοί σωλήνες θα αφεθούν μέσα στη λεκάνη του κρατήρα, ενώ οι υπόλοιποι στην επίπεδη περιοχή του Nili Planum, επόμενο προορισμό του Perseverance.

Τα δείγματα θα περιμένουν την άφιξη ευρω-αμερικανικής αποστολής που προγραμματίζεται να εκτοξευτεί το 2029 για να παραλάβει το πολύτιμο φορτίο και να το μεταφέρει στη Γη γύρω στα μέσα της επόμενης δεκαετίας.

Πηγές: https://mars.nasa.gov/mars2020/timeline/landing/status/ - https://www.space.com/perseverance-mars-rover-weird-things-on-board - https://www.tovima.gr/2021/02/18/science/perseverance-i-nasa-grafei-istoria-ston-ari/

 

 

 

 

Το αρχαιότερο DNA στον κόσμο. The oldest animal DNA ever recovered reveals mammoths’ evolution

Μία διεθνής ομάδα επιστημόνων -μεταξύ των οποίων ένας ελληνικής καταγωγής ερευνητής της διασποράς- απομόνωσε και «διάβασε» το DNA από απομεινάρια δύο μαμούθ ηλικίας ενός έως 1,2 εκατομμυρίου ετών, που βρέθηκαν στη βορειοανατολική Σιβηρία. An international team has sequenced DNA recovered from mammoth remains that are up to 1.2 million years old. The analyses show that the Columbian mammoth that inhabited North America during the last ice age was a hybrid between the woolly mammoth and a previously unknown genetic lineage of mammoth. The study provides new insights into when and how fast mammoths became adapted to cold climate. An ancient lineage of steppe mammoths (illustrated) led to woolly mammoths that roamed the Arctic. Million-year-old mammoth DNA suggests that another previously unknown lineage mixed with woolly mammoths and gave rise to the Columbian mammoths that spanned North America. BETH ZAIKEN/CENTRE FOR PALAEOGENETICS

Πρόκειται για το αρχαιότερο DNA στον κόσμο, το οποίο, μεταξύ άλλων, ρίχνει φως στην εξέλιξη των πρώτων μαμούθ που είχαν εξαπλωθεί στη Βόρεια Αμερική. Το προηγούμενο ρεκόρ ανάκτησης DNA ήταν από ένα άλογο που είχε ζήσει προ 560.000 έως 780.000 ετών.

Love Dalén and co-lead author Patrícia Pečnerová with a mammoth tusk on Wrangel Island. Credit: Gleb Danilov

Οι 22 ερευνητές από εννέα χώρες, με επικεφαλής τον καθηγητή Εξελικτικής Φενετικής Λόβε Ντάλεν του Κέντρου Παλαιογενετικής του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», ανέλυσαν τα γονιδιώματα τριών αρχαίων μαμούθ, χρησιμοποιώντας γενετικό υλικό που βρέθηκε στα δόντια τους, τα οποία ήταν θαμμένα επί 0,7 έως 1,2 εκατομμύρια χρόνια στο μόνιμα παγωμένο έδαφος της Σιβηρίας. Στη μελέτη συμμετείχε και ο ελληνικής καταγωγής ερευνητής Γεώργιος Ξενικουδάκης του Ινστιτούτου Βιοχημείας και Βιολογίας του γερμανικού Πανεπιστημίου του Πότσνταμ.

Είναι η πρώτη φορά που εξάγεται και αλληλουχίζεται DNA από τόσο αρχαία δείγματα, κάτι καθόλου εύκολο, καθώς ελάχιστες ποσότητες γενετικού υλικού είχαν απομείνει και το DNA είχε διασπαστεί πια σε πολύ μικρά τμήματα μετά από τόσο καιρό. «Αυτό το DNA είναι απίστευτα παλαιό. Τα δείγματα είναι χίλιες φορές παλαιότερα από τα απομεινάρια των Βίκινγκς, είναι παλαιότερα ακόμη και από την εμφάνιση των ανθρώπων και των Νεάντερταλ», δήλωσε ο Ντάλεν.

Krestovka specimen tooth. Credit: CPG

Η χρονολόγηση των δειγμάτων έγινε τόσο με βάση γεωλογικά δεδομένα όσο και με τη μέθοδο του μοριακού ρολογιού. Από τα τρία δείγματα, το νεότερο με την ονομασία Τσουκότσια είχε ηλικία περίπου 700.000 ετών και τα άλλα δύο άνω του ενός εκατομμυρίου ετών. Το αρχαιότερο -περίπου 1,2 εκατ. ετών- ανήκε σε ένα άγνωστο έως τώρα είδος μαμούθ, που ονομάστηκε Κρέστοβκα (από την περιοχή όπου βρέθηκε) και το οποίο εκτιμάται ότι αποκόπηκε από τα άλλα σιβηρικά μαμούθ πριν τουλάχιστον δύο εκατομμύρια χρόνια.

Woolly mammoth tusks sometimes emerge from the permafrost at Wrangel Island, located in northeastern Siberia. Wrangel Island was one of mammoths' last refuges, with some surviving there until 2500 B.C., making it a useful place to find mammoth DNA. PHOTOGRAPH BY LOVE DALÉN

«Αυτό αποτέλεσε απόλυτη έκπληξη για εμάς. Όλες οι προηγούμενες μελέτες έδειχναν ότι υπήρχε μόνο ένας τύπος μαμούθ στη Σιβηρία εκείνη την εποχή, το λεγόμενο μαμούθ της στέπας. Όμως, οι αναλύσεις μας δείχνουν ότι υπήρχαν δύο διαφορετικοί τύποι από γενετική άποψη, που πιθανώς, χωρίς να είμαστε απόλυτα βέβαιοι, αποτελούσαν δύο διαφορετικά είδη», ανέφερε ο ερευνητής Τομ βαν ντερ Βαλκ.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι αυτά τα νεοανακαλυφθέντα μαμούθ Κρέστοβκα είναι που αποίκισαν τη Βόρεια Αμερική πριν τουλάχιστον ενάμισι εκατομμύριο χρόνια. Το λεγόμενο κολομβιανό μαμούθ, που ζούσε στη Β. Αμερική κατά την τελευταία εποχή των πάγων, αποτελούσε υβρίδιο ανάμεσα στο Κρέστοβκα και στο τριχωτό μαμούθ και εμφανίστηκε πριν περίπου 420.000 χρόνια. Το δεύτερο αρχαίο μαμούθ, ηλικίας τουλάχιστον ενός εκατομμυρίου ετών, από το οποίο απομονώθηκε DNA, ονομάστηκε Αντίτσα και φαίνεται να υπήρξε πρόγονος του τριχωτού μαμούθ.

A mammoth tusk being excavated by study authors Love Dalén and Patrícia Pečnerová, along with two Russian colleagues (movie by Patrícia Pečnerová).

«Ένα από τα μεγάλα ερωτήματα, πλέον, είναι πόσο πίσω στο παρελθόν μπορούμε να πάμε. Δεν έχουμε φθάσει ακόμη το όριο. Μία βάσιμη εκτίμηση είναι ότι μπορούμε να απομονώσουμε DNA ηλικίας δύο εκατομμυρίων ετών, ίσως και έως 2,6 εκατ. ετών», σημείωσε ο καθηγητής Μοριακής Αρχαιολογίας Άντερς Γκέδερστρεμ του σουηδικού Κέντρου Παλαιογενετικής.

Πηγές: T. van der Valk et al. Million-year-old DNA sheds light on the genomic history of mammoths. Nature. Published online February 17, 2021. doi: 10.1038/s41586-021-03224-9. - M.E. Allentoft et al. The half-life of DNA in bone: Measuring decay kinetics in 158 dated fossils. Proceedings of the Royal Society B. Vol. 279, December 7, 2012, p. 4274. doi: 10.1098/rspb.2012.1745. - https://www.nationalgeographic.com/science/article/million-year-old-mammoth-teeth-yield-worlds-oldest-dna - https://www.amna.gr/home/article/529799/To-archaiotero-DNA-ston-kosmo-apomonothike-apo-apomeinaria-mamouth-ilikias-ano-tou-enos-ekat-eton-sti-Sibiria

 

Είναι δυνατή η ανίχνευση μαύρων τρυπών που έχουν «μαλλιά»; In Violation of Einstein, Black Holes Might Have ‘Hair’

Σύμφωνα με μια νέα δημοσίευση, οι σχεδόν ακραίες περιπτώσεις μαύρων τρυπών που παραβιάζουν το θεώρημα “no-hair” (όπως είχε προτείνει ο Στέφανος Αρετάκης), θα μπορούσαν να ανιχνευθούν από τα παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων. Σύμφωνα με την γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, οι μαύρες τρύπες έχουν μόνο τρεις παρατηρήσιμες ιδιότητες: μάζα, σπιν και ηλεκτρικό φορτίο. Δεν υπάρχουν επιπλέον ιδιότητες ή «τρίχες». A new study shows that extreme black holes could break the famous “no-hair” theorem, and in a way that we could detect. According to Einstein’s general theory of relativity, black holes have only three observable properties: mass, spin and charge. Additional properties, or “hair,” do not exist. Andriy_A / Shutterstock

Εκτός από το όνομά τους οι μαύρες τρύπες οφείλουν στον John Wheeler και το ρητό που λέει: ότι «οι μαύρες τρύπες δεν έχουν τρίχες!», (για την ακρίβεια η εικασία no-hair διατυπώθηκε για πρώτη φορά από τους John Wheeler και Remo Ruffini to 1971 στο Physics Today).

Αυτό που ήθελε να πει o Wheeler με το ότι «δεν έχουν τρίχες ή μαλλιά» ήταν ότι οι μαύρες τρύπες δεν έχουν κάποια παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά, όπως εξογκώματα, ανομοιομορφίες κ.λπ. Όταν μια μαύρη τρύπα σχηματίζεται από την κατάρρευση ενός άστρου, ο ορίζοντας των γεγονότων της καταλήγει σε ένα τέλειο σφαιρικό σχήμα χωρίς κανένα χαρακτηριστικό. Οι μαύρες τρύπες χαρακτηρίζονται από την μάζα, την ιδιο-στροφορμή και το ηλεκτρικό φορτίο τους. Εάν αυτές οι τιμές είναι ίδιες για οποιεσδήποτε δύο μαύρες τρύπες, είναι αδύνατο να τις ξεχωρίσουμε μεταξύ τους. Αυτό εννοούν όταν λένε πως οι μαύρες τρύπες δεν έχουν μαλλιά (ή τρίχες). «Στην κλασική γενική σχετικότητα, θα ήταν εντελώς ταυτόσημες», λέει ο Paul Chesler, θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. «Δεν μπορείς να βρεις καμία διαφορά.»

In 2012, a mathematician named Stefanos Aretakis — then at the University of Cambridge and now at the University of Toronto — suggested that some black holes might have instabilities on their event horizons.

Ωστόσο, οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να αναρωτιούνται αν το «θεώρημα χωρίς τρίχες» είναι αυστηρά αληθές. Το 2012, o Στέφανος Αρετάκης – τότε στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ και τώρα στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο – πρότεινε ότι ορισμένες μαύρες τρύπες ενδέχεται να έχουν αστάθειες (βλέπε και ‘Ευστάθεια και αστάθεια των ακραίων μελανών οπών‘) στους ορίζοντες των γεγονότων τους. Αυτές οι αστάθειες θα είχαν ως αποτέλεσμα σε ορισμένες περιοχές του ορίζοντα μια ισχυρότερη βαρυτική έλξη σε σχέση με άλλες. Αυτό θα έκανε τις θεωρούμενες ως εντελώς ταυτόσημες μαύρες τρύπες, να διαφέρουν μεταξύ τους.

Ωστόσο, οι εξισώσεις του έδειξαν ότι αυτό ήταν δυνατό μόνο για τις λεγόμενες ακραίες (extremal) μαύρες τρύπες – αυτές που έχουν την μέγιστη δυνατή τιμή είτε μάζας, ιδιοπεριστροφής είτε φορτίου. Και από όσο γνωρίζουμε, «αυτές οι μαύρες τρύπες δεν μπορούν να υπάρχουν στη φύση», σύμφωνα με τον Chesler.

Τι γίνεται όμως αν υπήρχε μια σχεδόν extremal μαύρη τρύπα, μια μαύρη τρύπα που πλησίαζε μεν αυτές τις ακραίες τιμές, αλλά δεν τις έφτανε; Μια τέτοια μαύρη τρύπα είναι δυνατόν να υπάρξει, τουλάχιστον θεωρητικά. Θα μπορούσε όμως να διαθέτει ανιχνεύσιμες παραβιάσεις του θεωρήματος no-hair;

Dr. Lior Burko of Theiss Research in collaboration with Professor Gaurav Khanna of the University of Massachusetts Dartmouth and the University of Rhode Island alongside his former student Dr. Subir Sabharwal discovered that a special kind of black hole violates black hole uniqueness, the so-called “no hair” theorem. Specifically, the team studied extremal black holes — holes that are “saturated” with the maximum charge or spin they can possibly carry. Artist’s conception of a rotating black hole accreting matter via an accretion disk and emitting a jet. Credit: NASA/JPL-Caltech

Μια εργασία που δημοσιεύθηκε τον περασμένο μήνα δείχνει ότι θα μπορούσε. Επιπλέον, αυτά «τα μαλλιά» θα μπορούσαν να ανιχνευθούν από ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων.

«Ο Αρετάκης βασικά υπέδειξε ότι υπήρχαν κάποιες πληροφορίες που είχαν μείνει στον ορίζοντα», λέει ο Gaurav Khanna, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης και στο Πανεπιστήμιο του Rhode Island. «Η δημοσίευσή μας αποκαλύπτει την δυνατότητα μέτρησης αυτών των ‘μαλλιών’.»

Συγκεκριμένα, προτείνεται ότι τα υπολείμματα διαταραχών είτε κατά τον σχηματισμό της μαύρης τρύπας είτε μεταγενέστερων διαταραχών, π.χ. από την ύλη που πέφτει στην μαύρη τρύπα, θα μπορούσαν να δημιουργήσουν βαρυτικές αστάθειες στον (ή κοντά στον) ορίζοντα των γεγονότων μιας σχεδόν ακραίας μαύρης τρύπας. «Περιμένουμε ότι το βαρυτικό σήμα που θα δούμε θα είναι πολύ διαφορετικό σε σχέση με το σήμα που οφείλεται σε συνηθισμένες μαύρες τρύπες», σύμφωνα με τον Khanna.

In a landmark series of calculations, physicists have proved that black holes can shed information, which seems impossible by definition. The work appears to resolve a paradox that Stephen Hawking first described five decades ago. Ashley Mackenzie for Quanta Magazine

Αν οι μαύρες τρύπες έχουν τρίχες – διατηρώντας έτσι κάποιες πληροφορίες για το παρελθόν τους – αυτό θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στο περίφημο παράδοξο της πληροφορίας για τις μαύρες τρύπες που διατύπωσε ο Stephen Hawking, δηλώνει η Lia Medeiros, αστροφυσικός στο Ινστιτούτο Προηγμένων Μελετών στο Πρίνστον. Αυτό το παράδοξο είναι το απόσταγμα της θεμελιώδους σύγκρουσης μεταξύ της γενικής σχετικότητας και της κβαντικής μηχανικής, τους δύο μεγάλους πυλώνες της φυσικής του 20ου αιώνα. «Εάν παραβιάσετε μία από τις παραδοχές [του παράδοξου της πληροφορίας], ίσως να μπορείτε να λύσετε το ίδιο το παράδοξο», δήλωσε η Medeiros. «Μία από τις παραδοχές είναι το no hair θεώρημα.»

The 2017 observations from the Event Horizon Telescope (EHT) of M87*, a 6.5-billion-solar-mass black hole in the center of the giant elliptical galaxy Messier 87, have led to the first measurement of the size of a black-hole shadow. Based on an analysis of M87*’s shadow, the EHT researchers have now conducted a unique test of general relativity, deepening understanding about the unusual properties of black holes and ruling out many alternatives. Visualization of the new gauge developed to test the predictions of modified gravity theories against the measurement of the size of M87*’s shadow. Image credit: D. Psaltis, University of Arizona / EHT Collaboration.

Οι συνέπειες αυτού θα μπορούσαν να είναι μεγάλες. «Εάν μπορούμε να αποδείξουμε ότι ο πραγματικός χωροχρόνος της μαύρης τρύπας έξω από τη μαύρη τρύπα είναι διαφορετικός από αυτό που περιμένουμε, τότε νομίζω πως αυτό θα έχει πραγματικά τεράστιες επιπτώσεις στη γενική σχετικότητα», δήλωσε η Medeiros, που συμμετέχει στην δημοσίευση των Δημήτριος Ψάλτης και λοιποί του περασμένου Οκτωβρίου, στην οποία εξετάζεται αν η παρατηρούμενη γεωμετρία των μαύρων οπών είναι σύμφωνη με τις προβλέψεις.

Three color animation showing results of an M87 simulation, red shows emission at long radio wavelengths, blue shows emission at 1.3mm (the wavelength the EHT uses), and green shows emission at 0.87 mm wavelengths. Credit: Lia Medeiros, IAS, BH PIRE

Ίσως η πιο συναρπαστική πτυχή αυτής της τελευταίας εργασίας, είναι ότι υποδεικνύει έναν τρόπο για να συνδέσουμε τις παρατηρήσεις των μαύρων οπών με τη θεμελιώδη φυσική. Η ανίχνευση τριχών σε μαύρες τρύπες – ίσως τα πιο ακραία αστροφυσικά εργαστήρια στο σύμπαν – θα μπορούσε να μας επιτρέψει να διερευνήσουμε ιδέες όπως η θεωρία χορδών και η κβαντική βαρύτητα με έναν τρόπο που ήταν αδύνατος μέχρι σήμερα.

«Ένα από τα μεγάλα ζητήματα [με] την θεωρία χορδών και την κβαντική βαρύτητα είναι ότι είναι πολύ δύσκολο να επιβεβαιώσουμε πειραματικά τις προβλέψεις τους», δήλωσε η Medeiros. «Έτσι, αν διαθέταμε κάτι που μπορεί να ελεγχθεί από απόσταση, αυτό θα ήταν καταπληκτικό.»

Ωστόσο, υπάρχουν μεγάλες δυσκολίες. Δεν είναι βέβαιο ότι υπάρχουν σχεδόν-ακραίες μαύρες τρύπες. (Οι τυπικές προσομοιώσεις συνήθως παράγουν μαύρες τρύπες που απέχουν 30% από το να είναι ακραίες). Και αν ακόμα υπάρχουν, δεν είναι ξεκάθαρο ότι οι ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων θα ήταν αρκετά ευαίσθητοι για να εντοπίσουν αυτές τις αστάθειες από τα μαλλιά. Επιπλέον, τα μαλλιά αναμένεται να είναι εξαιρετικά βραχύβια, διαρκούν μόνο κλάσματα του δευτερολέπτου.

Αλλά η δημοσιευμένη εργασία, τουλάχιστον θεωρητικά, φαίνεται σωστή. «Δεν νομίζω ότι υπάρχει κάποιος στην επιστημονική κοινότητα που αμφιβάλλει», λέει ο Chesler. «Δεν είναι εικασία. Μάλλον φαίνεται πως οι εξισώσεις του Αϊνστάιν είναι τόσο περίπλοκες που ανακαλύπτουμε νέες ιδιότητές τους σε ετήσια βάση. »

Το επόμενο βήμα θα ήταν να δούμε τι είδους σήματα και με ποιά ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους θα πρέπει να αναζητούμε στους ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων που λειτουργούν σήμερα ή στο μέλλον (π.χ. LISA).

Ενώ οι πιθανότητες μιας τέτοιας ανίχνευσης είναι μικρές, μια τέτοια ανακάλυψη όχι μόνο θα αμφισβητούσε την θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, αλλά θα αποδείκνυε την ύπαρξη σχεδόν- ακραίων μαύρων τρυπών. Σύμφωνα με τον Khanna, «πέρα από τις δραματικές επιπτώσεις που θα είχε στην έρευνά μας, θα θέλαμε πολύ να μάθουμε αν η φύση επιτρέπει την ύπαρξη ενός τέτοιου θηρίου».

Πηγές: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.141104 - https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.103.L021502 - https://www.quantamagazine.org/in-violation-of-einstein-black-holes-might-have-hair-20210211/ - https://physicsgg.me/2021/02/17/

 

 

Νέοι κόσμοι σε έναν «ποταμό» νεαρών άστρων. New Worlds in a River of Young Stars

Χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις από το TESS της NASA, διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε μια τριάδα θερμών κόσμων, μεγαλύτερων από τη Γη, σε τροχιά γύρω από μια πολύ νεότερη έκδοση του Ήλιου, ονόματι TOI 451. Using observations from NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), an international team of astronomers has discovered a trio of hot worlds larger than Earth orbiting a much younger version of our Sun called TOI 451. The system resides in the recently discovered Pisces-Eridanus stream, a collection of stars less than 3% the age of our solar system that stretches across one-third of the sky. This illustration sketches out the main features of TOI 451, a triple-planet system located 400 light-years away in the constellation Eridanus. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

To σύστημα αυτό βρίσκεται στο πρόσφατα ανακαλυφθέν ρεύμα Ιχθύος- Ηριδανού, μια συλλογή άστρων ηλικίας κάτω του 3% αυτής του Ηλιακού Συστήματος.

Οι πλανήτες εντοπίστηκαν σε εικόνες του TESS που είχαν καταγραφεί μεταξύ Οκτωβρίου και Δεκεμβρίου του 2018. Μελέτες που ακολούθησαν περιελάμβαναν παρατηρήσεις του 2019 και του 2020 μέσω του διαστημικού τηλεσκοπίου Spitzer, καθώς και επίγειων εγκαταστάσεων.

The Pisces-Eridanus stream spans 1,300 light-years, sprawling across 14 constellations and one-third of the sky. Yellow dots show the locations of known or suspected members, with TOI 451 circled. TESS observations show that the stream is about 120 million years old, comparable to the famous Pleiades cluster in Taurus (upper left). Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

Υπέρυθρα δεδομένα αρχείου από τον δορυφόρο NEOWISE της NASA υποδεικνύουν ότι το σύστημα διατηρεί έναν ψυχρό δίσκο σκόνης και βραχωδών υπολειμμάτων. Άλλες παρατηρήσεις δείχνουν ότι το ΤΟΙ 451 πιθανότατα έχει δύο μακρινούς αστρικούς συντρόφους, που κινούνται ο ένας γύρω από τον άλλον, πέρα από τους πλανήτες.

«Το σύστημα αυτό καλύπτει πολλές από τις απαιτήσεις των αστρονόμων» είπε η Ελίζαμπεθ Νιούτον, επίκουρη καθηγήτρια Φυσικής και Αστρονομίας στο Dartmouth College, που ηγήθηκε της έρευνας. «Είναι μόλις 120 εκατ. ετών και μόλις 400 έτη φωτός μακριά, επιτρέποντας λεπτομερή παρατήρηση αυτού του νεαρού πλανητικού συστήματος. Και επειδή υπάρχουν τρεις πλανήτες διπλάσιου-τετραπλάσιου μεγέθους αυτού της Γης, αποτελούν ιδιαίτερα πολλά υποσχόμενους στόχους για τη δοκιμή θεωριών σχετικά με την εξέλιξη ατμοσφαιρών πλανητών». Τα ευρήματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στο The Astronomical Journal.

Πηγές: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ab2899 - https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/nasa-s-tess-discovers-new-worlds-in-a-river-of-young-stars - https://www.naftemporiki.gr/story/1692878/neoi-kosmoi-se-enan-potamo-nearon-astron