Παράξενα μόρια ίσως δημιουργήθηκαν από μείγμα ύλης και αντιύλης

Εξωτικά μόρια που περιέχουν ταυτόχρονα ηλεκτρόνια και αντι-ηλεκτρόνια ενδέχεται να δημιουργήθηκαν σε αμερικανικό εργαστήριο. Πρόκειται για μόρια αποτελούμενα από δύο άτομα, σε καθένα από τα οποία ένα ηλεκτρόνιο περιφέρεται γύρω από ένα αντι-ηλεκτρόνιο.
Στο άτομο του υδρογόνου, ένα ηλεκτρόνιο, που έχει αρνητικό φορτίο, περιφέρεται γύρω από ένα πρωτόνιο, θετικά φορτισμένο. Το αντιυδρογόνο, το οποίο έχει δημιουργηθεί παλαιότερα στο εργαστήριο, αποτελείται από ένα ποζιτρόνιο (αντι-ηλεκτρόνιο) και ένα αντι-πρωτόνιο. Όταν ένα σώμα από ύλη συναντά ένα αντικείμενο από αντιύλη, αλληλοκαταστρέφονται και εκπέμπουν ακτινοβολία γάμμα.
Το νέο είδος μορίου που ίσως δημιούργησαν οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Ρίβερσαϊντ αποτελείται από ακόμα πιο παράξενα άτομα. Το πρωτόνιο του πυρήνα του υδρογόνου αντικαταστάθηκε από ένα ποζιτρόνιο, ενώ το ηλεκτρόνιο έμεινε στη θέση του. Αυτό το άτομο, που συνδυάζει την ύλη και την αντιύλη, ονομάστηκε positronium (το ποσιτρόνιο λέγεται positron).
Όπως δύο άτομα υδρογόνου ενώνονται και σχηματίζουν ένα μόριο (Η2) έτσι και τα άτομα positronium μπορούν θεωρητικά να σχηματίσουν διατομικά μόρια (Ps2). Τα μόρια αυτά είναι μάλιστα εξαιρετικά ελαφρά, πιο ελαφρά από το υδρογόνο, καθώς το ποζιτρόνιο έχει αμελητέα μάζα σε σχέση με το πρωτόνιο.
Το positronium είχε δημιουργηθεί και παλαιότερα, ωστόσο είναι τόσο ασταθές ώστε δεν ζούσε αρκετά για να σχηματίσει μόρια. Τώρα, οι Αμερικανοί ερευνητές αναφέρουν ότι κατέγραψαν την «υπογραφή» αυτών των μορίων στη διάρκεια του πειράματός τους.
O Δρ Αλεν Μιλς και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν μια ραδιενεργή μορφή νατρίου για να δημιουργήσουν μια δέσμη ποζιτρονίων, την οποία κατεύθυναν πάνω σε έναν στόχο από πορώδες πυρίτιο.
Στη διάρκεια της σύγκρουσης πρισμένα ποζιτρόνια απέσπασαν ηλεκτρόνια από το πυρίτιο και σχημάτισαν Ps. Τα άτομα Ps συσσωρεύθηκαν στους πόρους, όπου η πυκνότητά τους ίσως ήταν αρκετά μεγάλη ώστε να συνδυαστούν σε μόρια.
Όλο το PS τελικά εξουδετερώθηκε από την κανονική ύλη, εκπέμποντας ακτίνες γάμμα. Όμως η ένταση της ακτινοβολίας ήταν ιδιαίτερα υψηλή. Αυτό υποδηλώνει ότι τα άτομα Ps είχαν όντως σχηματίσει μόρια -στο μικρό χώρο που καταλαμβάνει ένα μόριο, τα ηλεκτρόνια είναι πιο πιθανό να συγκρουστούν με τα ποζιτρόνια.
Αν τα αποτελέσματα του πειράματος είναι πειστικά, το φαινόμενο θα μπορούσε να εξηγηθεί διαφορετικά -ίσως η αυξημένη ακτινοβολία προήλθε από τη συμπίεση ατομικού Ps μέσα σε ρωγμές ή άλλες ατέλειες του πυριτίου.
Προκειμένου να επιβεβαιώσουν τα αποτελέσματά τους, οι ερευνητές σκοπεύουν τώρα να χρησιμοποιήσουν στόχους από διαφορετικά υλικά.
Η έρευνα δημοσιεύεται στο Physical Review Letters.

Πηγή : news.in.gr

Πανέμορφο τοπίο σε εικόνα του διαστημικού τηλεσκοπίου Spitzer

Γιγάντιες στήλες σκόνης και ψυχρού αερίου εκτείνονται στο Διάστημα σε μια φωτογραφία του υπέρυθρου διαστημικού τηλεσκοπίου Spitzer. Το κοσμικό τοπίο, 7.000 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό της Κασσιοπείας, ονομάστηκε από τη NASA «τα κοσμικά όρη της Δημουργίας».

Η φωτογραφία απεικονίζει μια περιοχή στο διάστημα γνωστή ως W5, στην οποία κυριαρχεί ένα άστρο τεράστιας μάζας. Γύρω του, οι στήλες καπνού φιλοξενούν εκατοντάδες νεογέννητα άστρα που μόλις αναφλέγησαν.
«Πιστεύουμε ότι τα αστρικά σμήνη στα άκρα των στηλών είναι ουσιαστικά οι απόγονοι του τεράστιου άστρου στην περιοχή» αναφέρει η Λόρι Αλαν του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian.
Το Spitzer μπόρεσε να δει τα νεαρά άστρα λόγω της ικανότητάς του να βλέπει το υπέρυθρο φως. Στο ορατό τμήμα του φάσματος η ίδια περιοχή θα φαινόταν ως σκοτεινές στήλες με διάσπαρτες κηλίδες φωτός.

Πηγή : in.gr

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer βλέπει το πρώτο φως του Σύμπαντος

Η αμυδρή λάμψη της πρώτης γενιάς άστρων που εμφανίστηκε στο Σύμπαν ίσως ανιχνεύθηκε από το νέο υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA. Αν οι παρατηρήσεις επιβεβαιωθούν, αναμένεται να ρίξουν φως στη διαδοχή των φαινομένων που οδήγησαν στο σχηματισμό του Ήλιου και την εμφάνιση ζωής.

Περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, στην οποία γεννήθηκε το Σύμπαν, άτομα υδρογόνου άρχισαν να συμπυκνώνονται και να συντήκονται, σχηματίζοντας τα πρώτα άστρα. Οι αστέρες αυτοί εξέπεμψαν το πρώτο φως και παρήγαγαν τα βαρύτερα στοιχεία από τα οποία σχηματίστηκε η επόμενη γενιά άστρων και τελικά οι πλανήτες.
Αν και τα άστρα αυτά είναι υπερβολικά αρχαία και μακρινά για να γίνουν σήμερα ορατά, οι αστρονόμοι του Κέντρου Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA πιστεύουν ότι κατάφεραν να ανιχνεύσουν τη διάχυτη λάμψη τους στον ουρανό.
Τα άστρα άφησαν τα ίχνη τους στην κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, την υπέρυθρη διάχυτη αίγλη όλων των άστρων που υπήρξαν ποτέ. Η ακτινοβολία υποβάθρου «είναι η αποθήκη των εκπομπών όλων των αστρικών πληθυσμών που υπήρξαν ποτέ στο Σύμπαν» σχολιάζει ο Αλεξάντερ Κασλίνσκι, κύριος συγγραφέας της σχετικής δημοσίευσης στο Nature.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το Spitzer για να καταγράψουν την υπέρυθρη ακτινοβολία υποβάθρου σε μια λεπτή λωρίδα του ουρανού. Προκειμένου να εντοπίσουν τη λάμψη των πρώτων άστρων, οι ερευνητές επεξεργάστηκαν τις εικόνες και αφαίρεσαν την ακτινοβολία από όλους τους γνωστούς γαλαξίες.
Η ανάλυση αυτή είναι σαν να ηχογραφεί κανείς τον θόρυβο σε ένα στάδιο γεμάτο κόσμο και στη συνέχεια να προσπαθεί να απομονώσει τη φωνή ενός συγκεκριμένου θεατή.
«Ακόμα και ένα μικρό σφάλμα στην απομάκρυνση αυτών των σημάτων [από σημερινά άστρα] θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε παραπλανητικά αποτελέσματα» επισημαίνει σε άρθρο σχολιασμού στο Νature ο καθηγητής Ρίτσαρντ Έλις του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Σαφέστερα στοιχεία για τα πρώτα άστρα αναμένονται μετά το 2013, οπότε θα εκτοξευτεί το πανίσχυρο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Οι αστρονόμοι ελπίζουν ότι το όργανο θα μπορέσει να παρατηρήσει άμεσα είτε τα ίδια τα αρχαία άστρα είτε την επιθανάτια λάμψη τους, όταν μετατρέπονται σε σουπερνόβα.

news.in.gr, με πληροφορίες από Associated Press

Ξεκίνησε η υποβολή αιτήσεων για προγράμματα σπουδών του ΕΑΠ

Το Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο (Ε.Α.Π.) ανακοίνωσε ότι από σήμερα 1η Νοεμβρίου 2005 και μέχρι την 10η Δεκεμβρίου 2005 θα δέχεται αιτήσεις για τα προπτυχιακά και μεταπτυχιακά προγράμματα σπουδών του.
Για το ακαδημαϊκό έτος 2006-2007 το ΕΑΠ προσφέρει 6 Προπτυχιακά (4.200 θέσεις) και 24 Μεταπτυχιακά Προγράμματα Σπουδών (2.460 θέσεις).

Για περισσότερες πληροφορίες επισκευθείτε την σελίδα http://www.eap.gr και διαβάστε την σχετική ανακοίνωση.

Με τι να μοιάζουν άραγε τα σωματίδια όπως κουάρκ, φωτόνια ή γκλουόνια;

Με τι να μοιάζει άραγε ένα κουάρκ, ένα φωτόνιο ή ένα γκλουόνιο; Κανένας δεν είναι βέβαιος όμως ο Jan-Henrik Andersen, ένας καλλιτέχνης στο πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν στις ΗΠΑ, έχει δημιουργήσει μια σειρά οπτικών εικόνων των στοιχειωδών σωματιδίων βασισμένων σε συνομιλίες που είχε με φυσικούς στο Μίτσιγκαν. Η εργασία του εκτέθηκε στο Fermilab κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και δημοσιεύτηκε στο πιο πρόσφατο τεύχος του περιοδικού Symmetry.

α. Η κόκκινη καμπύλη είναι η καμπύλη Lam? ; (x/a) m +(y/b) m=1 - που δίνει τη γενική μορφή σε ένα ελλειψοειδές - η οποία αποτελεί το γεωμετρικό όριο κάθε σωματιδίου.
β. Η μπλε καμπύλη δίνει την βαθμίδα του σπιν του σωματιδίου
γ. Η κίτρινη καμπύλη είναι ίδια με το αρχικό περίγραμμα που βασίζεται στην καμπύλη Lam?.
δ. Η πράσινη καμπύλη αποτελεί τη βάση για τις ερμηνείες και τις αλληλεπιδράσεις με το πεδίο Higgs.
Ο Andersen χειρίστηκε την εξίσωση για την καμπύλη Lam? -- (x/a)m + (y/b)m = 1, όπου α και β είναι το μήκος του κύριου και του δευτερεύοντος άξονα και το m είναι ένας λογικός αριθμός -- για να παραγάγει εικόνες και των κουάρκ και των λεπτονίων, που αποτελούν όλη την ύλη στο Καθιερωμένο Μοντέλο, και τα μποζόνια που μεταφέρουν τις θεμελιώδεις δυνάμεις. Έχουν συμπεριληφθεί ιδιότητες όπως είναι το σπιν, η μάζα, το φορτίο και το χρώμα.
Για να δημιουργήσει τις εικόνες ο Jan-Henrik Andersen δούλεψε με τον David Gerdes, έναν πειραματιστή, τον Gordon Kane, ένα θεωρητικό, και την Sherri Smith, κοσμήτορα της Σχολής Τεχνών και Σχεδίου στο Μίτσιγκαν. Ο στόχος του προγράμματος ήταν να παρουσιαστούν τα σωματίδια με έναν φυσικό ακριβή τρόπο ενώ θα ήταν οπτικά ελκυστικός και τεχνικά εφικτός.

Στην εικόνα φαίνονται τα διάφορα κουάρκ. Κάθε κουάρκ εικονίζεται με αριστερό και δεξιό σπιν, στα τρία χρώματα καθώς και στα τρία αντι-χρώματα.
Η πρώτη γενεά των κουάρκ, τα πάνω και το κάτω κουάρκ αντιπροσωπεύεται από μια ενιαία καμπύλη στο χώρο, ενώ οι εικόνες των βαρύτερων, δεύτερης και τρίτης γενιάς παράγονται με την πρόσθεση αυτών των βασικών μορφών μαζί (σχήμα 2). Ο Andersen διατηρεί τις συμβάσεις της κβαντικής χρωμοδυναμικής και παρουσιάζει τα κουάρκ σε τρία χρώματα: τα κουάρκ είναι κόκκινα, πράσινα και μπλε. Τα αντι-λουάρκ είναι χρωματισμένα κυανά, μωβ και κίτρινα, ενώ τα ηλεκτρόνια και τα νετρίνα είναι άχρωμα.
"Τα σωματίδια έπρεπε να έχουν την ίδια βασική μορφή, ενώ να φαίνονται οι διαφορές στη μάζα, την ομοτιμία και άλλα μεγέθη. Επίσης έπρεπε να υπάρξει λογική συνοχή μεταξύ των σωματιδίων, όπως λέει το Καθιερωμένο Μοντέλο, αλλά το σχήμα έπρεπε επίσης να είναι ανοικτό στις ιδέες πέρα από το Καθιερωμένο Μοντέλο, όπως η υπερσυμμετρία και η θεωρία χορδών", λέει ο Andersen.



Σχήμα 3 Η εμφάνιση του τοπ κουάρκ βασίζεται σε μια σύγκρουση πρωτονίου-αντιπρωτονίου στον επιταχυντή Tevatron στο Fermilab
Παρήγαγε επίσης τις εικόνες σωματιδίων που δεν έχουν ανιχνευθεί ακόμα, όπως το γκραβιτόνιο, το μποζόνιο Higgs και υπερσυμμετρικά σωματίδια.
"Ο στόχος μας από την αρχή ήταν να κάνουμε κάτι περισσότερο από ελκυστικά κομμάτια της τέχνης", αναφέρει ο Gerdes. "Ελπίζουμε να έχουμε αναπτύξει μια εικονογραφική αντιπροσώπευση των στοιχειωδών σωματιδίων που να έχουν σαφήνεια και με αρκετή ακρίβεια, ώστε να γίνουν κατανοητά από τους ανθρώπους."

Πηγή : Physics4u.gr

Σε μια παγκόσμια θέρμανση θα πληγούν κυρίως η Μεσόγειος και οι Άλπεις

Η λεκάνη της Μεσογείου κι η ζώνη των Αλπεων είναι οι ζώνες που θα πληγούν ιδιαίτερα στην ευρωπαϊκή ήπειρο από το φαινόμενο του θερμοκηπίου τον 21ο αιώνα, σύμφωνα με διεθνή έκθεση που παρουσίασαν επιστήμονες.
Η έκθεση αποτελεί το πλέον λεπτομερειακό πληροφορικό μοντέλο για τον αντίκτυπο στο περιβάλλον και τον πληθυσμό από την αύξηση της θερμοκρασίας στη Δυτική Ευρώπη έως το 2080, και δημοσιεύεται στην επιστημονική επιθεώρηση Science, ενώ προέκυψε από έρευνες 16 ευρωπαϊκών ερευνητικών κέντρων.
Δυστυχώς, ενώ η Ευρώπη πίστευε ότι δεν θα έχει μεγάλα προβλήματα με την παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας, η έρευνα έδειξε ότι θα έχει και μάλιστα από όλες τις περιοχές της Ευρώπης, η Μεσόγειος θα είναι η πιο ευάλωτη στις παγκοσμίου κλίμακας αλλαγές, που προβλέπεται να συμβούν κατά τη διάρκεια του αιώνα που διανύουμε. Οι αλλαγές αναμένεται να αυξήσουν περαιτέρω τη θερμοκρασία και να μειώσουν τις βροχοπτώσεις, κάτι που θα έχει άμεση επίδραση στην καθημερινή μας ζωή.
Ανησυχητικό, όμως, είναι το μέλλον και των ορεινών περιοχών, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των επιστημόνων. Η ισορροπία της φύσης θα διαταραχθεί και στο μέλλον στις ορεινές περιοχές πιο συχνά θα βρέχει, αντί να χιονίζει, με αποτέλεσμα το χειμώνα να σημειώνονται πλημμύρες και το καλοκαίρι έλλειψη νερού καθώς πλέον τα χιόνια δε θα λειώνουν ομαλά και δε θα τροφοδοτούν, όπως τώρα, τη ροή των ποταμιών. Με άλλα λόγια, το χειμώνα δε θα "αποθηκεύεται" νερό στα χιόνια, που καλύπτουν τα βουνά, γεγονός το οποίο θα προκαλεί έντονη έλλειψη νερού κατά τη θερινή περίοδο.
"Μεταξύ όλων των ευρωπαϊκών περιοχών, η Μεσόγειος εμφανίστηκε να είναι η πιο τρωτή στην παγκόσμια αλλαγή" με αυξανόμενες θερμοκρασίες και μείωση των υδατοπτώσεων, λένε οι ερευνητές στην έκθεση.
"Η λεκάνη της Μεσογείου και οι Άλπεις θα μπορούσαν να επηρεαστούν από μια αλλαγή του κλίματος, που επήλθε με την παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου στο 21ο αιώνα, σύμφωνα με την επιστημονική έρευνα. Οι επιδράσεις συμπεριέλαβαν τις ελλείψεις του νερού, τον αυξανόμενο κίνδυνο δασικών πυρκαγιών, την προς βορρά μετατόπιση μεσογειακού τύπου δέντρων, και απώλειες της γεωργικής ικανότητας", πρόσθεσαν.
Σύμφωνα με αυτό το σενάριο, από το 14% έως το 28% του πληθυσμού στη Μεσόγειο "θα ζει σε ζώνες με έλλειψη νερού", συμπεραίνουν οι ερευνητές εν λόγω.
"Σε αυτήν την περιοχή, η έλλειψη ύδατος θα επιδεινωνόταν πιθανώς από τις ανάγκες για την άρδευση και τον τουρισμό", πρόσθεσαν.
Η τάση της θέρμανσης θα μειώσει επίσης την χιονοκάλυψη στις Άλπεις.
Τα μοντέλα των υπολογιστών έδειξαν μια ανύψωση της περιοχής που βρίσκεται το χιόνι στις Άλπεις, από περίπου 1.300 μέτρα σε 1.500-1.750 μέτρα στις ερχόμενες δεκαετίες.
"Μια άνοδος 300 μέτρων του επιπέδου του χιονιού θα μείωνε το ποσοστό των ελβετικών περιοχών για σκι από - αυτήν την περίοδο που είναι περίπου - 85 τοις εκατό - σε 63 τοις εκατό", συνεχίζουν οι ερευνητές.
Η έρευνα επεκτάθηκε σε 15 μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης, συν τη Νορβηγία και την Ελβετία και βρήκε ότι η μέση άνοδος της θερμοκρασίας στην Ευρώπη από τώρα έως το 2080 θα είναι 2,1 έως 4,4 βαθμούς Κελσίου.
Επίσης, σε αύξηση του κλίματος κατά τουλάχιστον 2 βαθμούς Κελσίου στην Ιαπωνία μέσα στον επόμενο αιώνα, λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου, αναφέρεται σε ανακοίνωση της Ιαπωνικής Μετεωρολογικής Υπηρεσίας.
"Το αποτέλεσμα θα είναι ξηρασίες, δασικές πυρκαγιές, μετακινήσεις της παραδοσιακής ποικιλότητας των δέντρων προς τον Βορρά και απώλεια αγροτικών εκτάσεων", αναφέρεται χαρακτηριστικά στην έκθεση.

Πηγή : Physics4u.gr

Στην κβαντική οπτική και τη μέτρηση με λέιζερ το Νόμπελ Φυσικής 2005

Οι Theodor W. Hansch και Roy J. Glauber , 2 απο τους 3 επιστήμονες που κέρδισαν το Βραβείο Νόμπελ 2005 στην Φυσική.

Οι Αμερικανοί John L. Hall και Roy J. Glauber καθώς και ο Γερμανός Theodor W. Hansch κέρδισαν το Βραβείο Νόμπελ 2005 στη Φυσική, για την εργασία τους που οδήγησε σε καλύτερες επικοινωνίες μακράς απόστασης και μια πιο ακριβή ναυσιπλοΐα σε όλο τον κόσμο αλλά και στο διάστημα.
Το βραβείο δόθηκε στους τρεις φυσικούς για τις εργασίες τους σε εφαρμογές της σύγχρονης κβαντικής φυσικής για τη μελέτη της οπτικής. Οι μηχανικοί ήδη έχουν χρησιμοποιήσει τις παρατηρήσεις τους για να βελτιώσουν τα λέιζερ, την τεχνολογία του Παγκόσμιου Συστήματος Προσδιορισμού Θέσης (GPS) και άλλα όργανα.

Ο Roy Glauber, είναι 80 ετών, του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, θεωρείται πατέρας της Κβαντικής Οπτικής και πήρε το μισό από το φετινό Νόμπελ γιατί έδειξε κατά τη δεκαετία του '60 με ποιο τρόπο επιδρά η σωματιδιακή φύση του φωτός στη συμπεριφορά του υπό ορισμένες συνθήκες. Αν και αυτές οι συνθήκες παρατηρούνται σπάνια στη φύση, είναι συχνά σχετικοί στα περίπλοκα οπτικά όργανα. Ο ίδιος έθεσε το 1963 τις βάσεις της κβαντικής οπτικής, στο πλαίσιο της οποίας η κβαντική θεωρία επεκτάθηκε στον τομέα της οπτικής, και συγκεκριμένα συνέβαλε στην κβαντική θεωρία της οπτικής συμφωνίας. Επίσης, έδειξε πώς η κβαντική θεωρία πρέπει να διατυπωθεί για να περιγράψει την ανίχνευση των φωτονίων.
Για να το πετύχει αυτό χρησιμοποίησε την κβαντική ηλεκτροδυναμική, η οποία περιγράφει πως τα φωτόνια που απορροφώνται από ένα μέσον αναγκάζουν να εκπέμπονται ηλεκτρόνια από αυτό το μέσο. Επειδή τα ηλεκτρόνια -- κι όχι τα φωτόνια -- είναι αυτά που μετριούνται στον ανιχνευτή, οι πληροφορίες για τη συμπεριφορά αυτών των φωτονίων είναι πάντα έμμεσες. Η εργασία του Glauber διευκρίνισε τις θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των θερμικών πηγών του φωτός, όπως οι συνηθισμένες λάμπες, οι οποίες έχουν ένα μίγμα συχνοτήτων και φάσεων, και τις σύμφωνες πηγές του φωτός, όπως είναι τα λέιζερ και οι κβαντικοί ενισχυτές.

Ο John Hall, 71 ετών, του πανεπιστημίου του Κολοράντο, και ο Theodor Hansch, 63 ετών, του πανεπιστημίου Ludwig-Maximilian στο Μόναχο, κέρδισαν το υπόλοιπο μισό του Νόμπελ "για τις συνεισφορές τους στην ανάπτυξη της φασματοσκοπίας ακρίβειας της βασισμένης σε λέιζερ, συμπεριλαμβανομένης και μιας ειδικής τεχνικής στις οπτικές συχνότητες, που χρησιμοποιεί φαινόμενα συμβολής για να δημιουργήσει μια σειρά παλμών μήκους μερικών φεμτο-δευτερολέπτων".
Η έρευνά τους καθόρισε το χρώμα του φωτός στο ατομικό και μοριακό επίπεδο. Ο Haensch χρησιμοποίησε όμοιους σύντομους παλμούς για να βρει τις συχνότητες και ο Hall βελτίωσε την τεχνική. Όπως ανέφερε χαρακτηριστικά η επιτροπή του Νόμπελ "οι δύο τους βραβεύονται για την ανάπτυξη της στερεοσκοπίας ακριβείας με βάση τα λέιζερ, δηλαδή τον καθορισμό του χρώματος του φωτός των ατόμων και μορίων με εξαιρετική ακρίβεια".
Και οι τρεις τους μοιράζονται το βραβείο αξίας 1,3 εκατομμυρίων δολαρίων.

Ο John Hall ανέφερε ότι οι καρποί της εργασίας τους θα μπορούσαν τελικά να εφαρμοστούν για τη βελτίωση της επικοινωνίας σε όλη την υδρόγειο και ακόμα πιο πέρα. Η έρευνα θα μπορούσε επίσης να είναι χρήσιμη για να βοηθήσει στην πιο ακριβή πλοήγηση των διαστημικών σκαφών στα διαστημικά ταξίδια, ή τη δημιουργία καλύτερου ψηφιακού animation.
"Τελικά, θα μπορούμε να απολαύσουμε τους τρισδιάστατους ολογραφικούς κινηματογράφους", τόνισε ο Hansch.
"Ο Roy Glauber βραβεύεται για τη συνεισφορά του στην κβαντική θεωρία της οπτικής συμφωνίας", ανακοίνωσε η Σουηδική Ακαδημία.
"Με τις εργασίες τους οι John Hall και Theodor Haensch μπόρεσαν να μετρήσουν τις συχνότητες με μια ακρίβεια 15 ψηφίων. Μπορούν δε τώρα να κατασκευαστούν λέιζερ με εξαιρετικά έντονα χρώματα, καθώς και με μια ειδική τεχνική μπορούν να γίνουν ακριβείς αναγνώσεις στο φως όλων των χρωμάτων", συνεχίζει η Σουηδική Ακαδημία.
"Επίσης, με αυτή την τεχνική μπορεί να γίνουν μελέτες για τη σταθερότητα των σταθερών της φύσης κατά τη διάρκεια του χρόνου και να αναπτυχθούν εξαιρετικά ακριβή ρολόγια και μια βελτιωμένη τεχνολογία του GPS".
Ο Borje Johansson, μέλος της βασιλικής σουηδικής ακαδημίας των επιστημών, απκάλεσε την επιλογή αυτή της ακαδημίας "χαρακτηριστικό βραβείο φυσικής". "Πρώτα κάποιος καταργεί ένα εμπόδιο, και τότε συμβαίνουν νέες καταστάσεις", λέει ο Johansson. "Οι άνθρωποι μπορεί να κάνουν μεγάλη χρήση αυτού".
Ενώ ο Sune Svanberg, πρόεδρος της Επιτροπής Νόμπελ για τη φυσική, είπε ότι ο Glauber μπορεί δίκαια να θεωρηθεί πατέρας της κβαντικής οπτικής, και ότι οι θεωρίες του προετοίμασαν το έδαφος για τις ανακαλύψεις που έγιναν από τους Hall και Haensch.
Έως ότου δημοσιεύσει ο Glauber τις θεωρίες του το 1963, οι επιστήμονες δεν είχαν ιδέα ότι η κβαντική θεωρία, που αναπτύχθηκε αρχικά από τον Αλβέρτο Αϊνστάιν, θα μπορούσε να εφαρμοστεί στον τομέα της οπτικής. "Άλλαξαν πολλά για να το δουν αυτό", συνέχισε ο Svanberg. "Τα αποτελέσματά του είναι θεμελιώδη για τη σύγχρονη κατανόησή της συμπεριφοράς του φωτός."
Ο Hall δουλεύει για το JILA, ένα Ίδρυμα του πανεπιστημίου του Κολοράντο και του Εθνικού Ιδρύματος Προτύπων και Τεχνολογίας. Μάλιστα δύο άλλοι φυσικοί του JILA, οι Eric A. Cornell και Carl E. Wieman, κέρδισαν το Νόμπελ στη φυσική το 2001.
Από τα έξι βραβεία Νόμπελ, το βραβείο φυσικής έχει ίσως το ευρύτερο πεδίο έρευνας, γι αυτό και είναι δύσκολη η ανακοίνωση του.
Κατά την προηγούμενη δεκαετία, οι βραβευθείσες εργασίες στη φυσική κυμαίνονταν από την εξήγηση της κατασκευής των μακρινών γαλαξιών, την υπεραγωγιμότητα, τα κοσμικά νετρίνα, για τη συμπύκνωση Bose-Einstein έως τη δημιουργία υψηλής ταχύτητας ηλεκτρονικών, που οδήγησε σε σημαντικές ανακαλύψεις για το πώς διαβιβάζονται οι πληροφορίες παγκοσμίως με πολύ μεγάλη ταχύτητα.

Πέρυσι το βραβείο δόθηκε στους Αμερικανούς David Gross, David Politzer και στον Frank Wilczeck για την εξήγηση που έδωσαν στην ισχυρή δύναμη που δεσμεύει τα κουαρκ μέσα σε έναν ατομικό πυρήνα.
Το βραβείο αυτό είναι το δεύτερο Νόμπελ που αναγγέλλεται αυτή η εβδομάδα. Τη Δευτέρα, οι Αυστραλοί Barry J. Marshall και Robin Warren κέρδισαν το βραβείο Νόμπελ του 2005 στη φυσιολογία και την ιατρική για την παρουσίαση αποδείξεων, ότι εν μέρει τυχαία, τα βακτηρίδια και όχι το στρες ήταν η κύρια αιτία του επίπονου έλκους του στομάχου και του εντέρου.

Τα βραβεία για τη χημεία, την ειρήνη και τη λογοτεχνία θα αναγγελθούν μέχρι το τέλος της εβδομάδας, με το βραβείο οικονομικών να απονέμεται στις 10 Οκτωβρίου.
Τα βραβεία απονέμονται κάθε χρόνο στις 10 Δεκεμβρίου, επέτειο θανάτου του Αλφρεντ Νόμπελ. Το Νόμπελ Ειρήνης παραδίδεται στον νικητή του στο Όσλο της Νορβηγίας, ενώ τα υπόλοιπα βραβεία απονέμονται στη Στοκχόλμη.

Πηγή : Physics4u.gr

Το Σύμπαν προτιμά 3 και 7 χωρικές διαστάσεις

Επιστήμονες που προσπαθούν να κατανοήσουν τη φύση του σύμπαντος έχουν αναπτύξει μερικές ενδιαφέρουσες θεωρίες που προτείνουν ότι υπάρχουν περισσότερες διαστάσεις οι οποίες συστρέφονται μέσα στις τρεις που αντιλαμβανόμαστε. Τον τελευταίο καιρό δύο ερευνητές ανέπτυξαν μαθηματικές σχέσεις για να υπολογίσουν με ποιο τρόπο το σύμπαν θα μπορούσε να σχηματιστεί μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, και διαπίστωσαν ότι ευνοούνται οι τρεις και επτά διαστάσεις. Όμως σε έναν Κόσμο επτά διαστάσεων, η βαρύτητα θα ελαττωνόταν τόσο πολύ με την απόσταση που οι πλανήτες θα είχαν δυσκολία να σχηματίσουν σταθερές τροχιές γύρω από τα αστέρια.
Οι φυσικοί της θεωρίας χορδών βλέπουν τον Κόσμο μας ως μια μυστηριώδη θέση με τουλάχιστον εννέα χωρικές διαστάσεις, οι έξι από αυτές κρύβονται από μας και πιθανά τυλίγονται με έναν τρόπο που να μην είναι ανιχνεύσιμες. Η μεγάλη ερώτηση είναι γιατί παρατηρούμε τον Κόσμο σε μόνο τρεις χωρικές διαστάσεις αντί τεσσάρων, ή έξι, ή εννέα.
Δύο θεωρητικοί ερευνητές λοιπόν από το πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον και του Χάρβαρντ νομίζουν ότι έχουν βρει την απάντηση. Πιστεύουν ότι ο τρόπος που το Σύμπαν ξεκίνησε και από τότε αραιώνεται συνεχώς καθώς διαστέλλεται, -- αυτό το ονομάζουν αρχή της χαλάρωσης -- ευνόησαν τον σχηματισμό τριών - και επτά διαστάσεων. Αυτό όμως που αντιλαμβανόμαστε έχει τρεις διαστάσεις.
"Αυτό βγαίνει όταν κάνουμε τις κατάλληλες μαθηματικές πράξεις", λέει ο Andreas Karch, βοηθός καθηγητή της φυσικής του πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον και επικεφαλής μιας νέας εργασίας που περιγράφει τη θεωρία.
Ο Karch και η συνεργάτης του, Lisa Randall, μια καθηγήτρια της φυσικής στο Χάρβαρντ, ανέπτυξαν ένα μοντέλο για το πώς διευθετήθηκε σωστά το σύμπαν αφότου ξεκίνησε η Μεγάλη Έκρηξη, και έπειτα παρατήρησαν πώς εξελίχθηκε καθώς αυτό επεκτάθηκε και αραίωσε. Οι μόνες υποθέσεις που έκαναν ήταν ότι άρχισε με μια γενικά ομαλή διαμόρφωση, με πολυάριθμες δομές -- που τις ονομάζουν βράνες (branes) -- που όμως υπήρξαν σε διάφορες χωρικές διαστάσεις από ένα έως εννέα, όλες τους μεγάλες και καμία δεν συστρεφόταν ή τυλιγόταν.
Οι ερευνητές επέτρεψαν στον Κόσμο τους να εξελιχθεί φυσικά, χωρίς παραγωγή οποιωνδήποτε πρόσθετων υποθέσεων. Διαπίστωσαν δε ότι όπως οι βράνες αραίωναν, αυτές που επέζησαν εμφάνιζαν τρεις ή επτά διαστάσεις. Στον Κόσμο μας, οτιδήποτε που βλέπουμε και δοκιμάζουμε με τις εμπειρίες μας είναι κολλημένα σε μία από αυτές τις βράνες, και για να οδηγηθούμε σε έναν τρισδιάστατο κόσμο οι βράνες πρέπει να είναι κι αυτές τρισδιάστατες.
Άλλες πραγματικότητες, είτε τρεις ή επτά διαστάσεις, θα μπορούσαν να είναι κρυμμένες από την αντίληψή μας στον Κόσμο, εξηγεί ο Karch.
"Υπάρχουν περιοχές που αισθάνονται τρισδιάστατες. Υπάρχουν περιοχές που έχουν την αίσθηση των 5 διαστάσεων ή άλλες με 9 διαστάσεις. Αυτές οι πρόσθετες διαστάσεις είναι απείρως μεγάλες. Συμβαίνει απλώς να βρισκόμαστε σε μια θέση που αισθάνεται ότι είναι τρισδιάστατη σε μας", συνέχισε.
Στον κόσμο μας, οι δυνάμεις όπως ο ηλεκτρομαγνητισμός αναγνωρίζουν μόνο τρεις διαστάσεις και συμπεριφέρονται σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής που ξέρουμε, η δύναμή τους να μικραίνει με την απόσταση. Η βαρύτητα, εντούτοις, διαπερνά όλες τις διαστάσεις, ακόμη και αυτές που δεν αναγνωρίζονται στον κόσμο μας, λένε οι Karch και Randall. Αλλά πιστεύουν ότι η δύναμη της βαρύτητας είναι περιορισμένη και, με μία επτά διαστάσεων βράνη, η βαρύτητα θα μίκραινε πολύ γρηγορότερα ανάλογα με την απόσταση από ότι συμβαίνει στον τρισδιάστατο κόσμο μας.
"Ξέρουμε ότι υπάρχει κόσμος που ζει στην τρισδιάστατη βράνη μας. Σε αυτήν την περίπτωση υποθέτουμε ότι υπάρχουν άνθρωποι κάπου εδώ κοντά που ζουν σε μία επταδιάστατη βράνη. Οι άνθρωποι σε μια τριδιάστατη βράνη θα είχαν έναν πολύ πιο ενδιαφέροντα κόσμο, με πιο σύνθετες δομές", τονίζει ο Karch.
Με τη βαρύτητα να μικραίνει γρήγορα με την απόσταση, ένας κόσμος επταδιάστατος δεν θα είχε πλανήτες με σταθερές τροχιές γύρω από τον ήλιό τους, λέει ο Karch.
"Δεν είμαι ακριβώς βέβαιος με τι θα έμοιαζε ένας τέτοιος κόσμος με μια τέτοια περιορισμένου χώρου βαρύτητα, συνήθως επειδή είναι πάντα δύσκολο να φανταστεί κάποιος πώς θα αναπτυσσόταν η ζωή κάτω από απολύτως διαφορετικές περιστάσεις", δηλώνει ο ίδιος. "Αλλά εν πάση περιπτώσει, τα πλανητικά συστήματα όπως τα ξέρουμε δεν θα σχηματίζονταν. Η δυνατότητα των σταθερών τροχιών είναι αυτό που κάνει τον τρισδιάστατο κόσμο πιο ενδιαφέρον".
Ο Karch τέλος συμπλήρωσε πως ελπίζουν ότι η εργασία τους αυτή θα προκαλέσει την επιστημονική κοινότητα ώστε να ψάξει να βρει πολλές ερωτήσεις που περιέχονται στη θεωρία χορδών, τις πρόσθετες διαστάσεις και την εξέλιξη του σύμπαντος.
Οι Karch και Randall θα δημοσιεύσουν την εργασία τους στο Physical Review Letters.
Πηγή : Physics4u.gr

Μπορούν οι πρωτεΐνες να εκτελέσουν λογικές διαδικασίες;

Θεωρητικοί φυσικοί στη Μεγάλη Βρετανία έχουν δείξει ότι πρέπει να είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν τμήματα πρωτεϊνών για να εκτελέσουν σύνθετες λογικές διαδικασίες. Η εργασία αυτή θα μπορούσε επίσης να βελτιώσει την κατανόηση των πρωτεϊνικών 'διακοπτών'
Ο κύριος ρόλος πολλών πρωτεϊνών είναι να μεταδίδουν και να υποβάλλουν σε επεξεργασία τις πληροφορίες στα ζωντανά κύτταρα. Αυτές οι διαδικασίες περιλαμβάνουν κι άλλα ρυθμιστικά μόρια - που είναι περίπλοκα ή σύμπλοκα μόρια -, που συνδέονται σε συγκεκριμένες περιοχές στην επιφάνεια της πρωτεΐνης.
Εδώ και 50 σχεδόν χρόνια ήταν γνωστό ότι μια χαρακτηριστική πρωτεΐνη μπορεί να μεταστραφεί μεταξύ μιας ανενεργού και μιας ενεργού κατάστασης ανάλογα με την συγκέντρωση αυτού του ρυθμιστικού μορίου. Αυτές οι καταστάσεις θα μπορούσαν λοιπόν να χρησιμοποιηθούν για να αντιπροσωπεύουν το "0" και το "1" της δυαδικής λογικής, αλλά οι πρωτεΐνες δεν είναι αληθινές πύλες λογικής επειδή απαιτείται μια μεγάλη αλλαγή στη συγκέντρωση για να τις μεταστρέψει από τη μία κατάσταση στην άλλη.
Τώρα όμως, οι Ian Graham και Thomas Duke του πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ επέδειξαν με ποιο τρόπο, θεωρητικά, ορισμένες πρωτεΐνες μπορούν να δεσμεύσουν δύο διαφορετικά σύμπλοκα μόρια για να εκτελέσουν συγχρόνως όλες τις στοιχειώδεις λειτουργίες της λογικής, που μάλιστα περιλαμβάνουν και τις λογικές πράξεις AND, OR, XOR και NOT XOR. Αυτές οι πρωτεΐνες μπορούν να ενεργήσουν ως μεμονωμένα λογικά στοιχεία επειδή η έξοδος τους εξαρτάται από δύο εισόδους - τις συγκεντρώσεις των δύο σύμπλοκων μορίων. Επιπλέον, όταν συσσωρεύονται μαζί οι πρωτεΐνες, η απάντηση ενισχύεται κι άλλο. Οι συστάδες των πρωτεϊνών μπορούν έτσι να ενεργήσουν ως πύλες λογικής η δραστηριότητα των οποίων μπορεί να μεταστραφεί απότομα από πλήρως ενεργή σε πλήρως μη ανενεργή, όπως υπαγορεύουν οι κατώτατες συγκεντρώσεις των σύμπλοκων μορίων, όταν δηλαδή ξεπερνούν κάποια ορισμένα κατώτατα όρια.
Οι Graham και Duke αναφέρουν τα βακτηρίδια Ε. COLI σαν ένα παράδειγμα - διαφορετικοί τύποι πρωτεϊνικών δεκτών δεσμεύουν ποικίλα περίπλοκα μόρια, όπως είναι η γλυκόζη και η λακτόζη, για να παραγάγουν μια καθαρή απόκριση. Η μετατροπή παρατηρείται, με τα βακτήρια να γίνονται ON, μόλις η συγκέντρωση των σύμπλοκων μορίων αυξάνεται επειδή περιέχουν γενετικά τροποποιημένες πρωτεΐνες που φθορίζουν.
"Το ενδιαφέρον κομμάτι είναι η ιδιότητα του διακόπτη των τμημάτων των δεκτών", λέει ο Graham. "Πριν, όλα τα πειράματα είχαν γίνει σε πληθυσμούς κυττάρων, έτσι ώστε οι φραγμοί του λάθους στα πειράματα απέκρυψαν αυτό το συναρπαστικό γεγονός: ότι οι δέκτες πρωτεΐνες ενεργούν ως υπερευαίσθητοι διακόπτες τριών καταστάσεων. Που είναι "null" όταν λείπει ένα ερέθισμα, "on" εάν αυξηθούν οι συγκέντρωσης των σύμπλοκων μορίων και "off" εάν μειωθούν."
Πηγή : Physics4u.gr

Ένας δίσκος από μπλε άστρα γύρω από μια μαύρη τρύπα

Οι αστρονόμοι γνώριζαν εδώ και πολλά χρόνια ένα παράξενο μπλε φως που προερχόταν από την καρδιά του γαλαξία της Ανδρομέδας (M31), αλλά δεν ήταν ποτέ βέβαιοι για το τι ήταν ακριβώς. Χάρις όμως στις νέες παρατηρήσεις του Hubble, ξέρουν τώρα ότι είναι ένας δακτύλιος νέων καυτών άστρων που τριγυρίζουν γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο μέσον του M31. Τα 400 αστέρια περίπου σχηματίζουν έναν δίσκο διαμέτρου μόνο 1 έτος φωτός, ο οποίος είναι μέσα σε ένα μεγαλύτερο δακτύλιο από παλαιότερα, πιο ερυθρά αστέρια. Ο Γαλαξίας μας έχει ένα παρόμοιο φαινόμενο, που σημαίνει ότι είναι μάλλον συνηθισμένη κατάσταση στους περισσότερους γαλαξίες.
Στην δεξιά κάτω εικόνα φαίνεται ο μικρός μπλε δίσκος με τα νεαρά άστρα
Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA έχουν προσδιορίσει την πηγή ενός μυστήριου μπλε φωτός που περιβάλλει μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο γειτονικό γαλαξία της Ανδρομέδας (M31). Αν και το φως μπέρδευε τους αστρονόμους περισσότερο από μια δεκαετία, η νέα ανακάλυψη καθιστά την ιστορία ακόμα πιο μυστήρια.
Το μπλε φως προέρχεται από έναν δίσκο καυτών, νέων αστεριών. Αυτά τα αστέρια περιφέρονται γύρω από τη μαύρη τρύπα με τον ίδιο σχεδόν τρόπο όπως οι πλανήτες στο ηλιακό σύστημα περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο. Οι αστρονόμους είναι μπερδεμένοι για το πώς ο πεπλατυσμένος δίσκος των άστρων θα μπορούσε να σχηματιστεί έτσι κοντά σε μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα. Σε ένα τέτοιο εχθρικό περιβάλλον, οι παλιρροιακές δυνάμεις της μαύρης τρύπας θα πρέπει να απομακρύνουν την ύλη, δυσκολεύοντας το αέριο και τη σκόνη να καταρρέουν και να σχηματίζουν τα αστέρια. Οι παρατηρήσεις, λένε οι αστρονόμοι, μπορούν να δίνουν ενδείξεις για δραστηριότητες στους πυρήνες των πιο απόμακρων γαλαξιών.
Βρίσκοντας το δίσκο με τα άστρα οι αστρονόμοι, επίσης, έχουν συλλέξει ακλόνητα στοιχεία για την ύπαρξη της τερατώδους μαύρης τρύπας. Τα στοιχεία αυτά έχουν βοηθήσει τους αστρονόμους να αποκλείσουν όλες τις εναλλακτικές θεωρίες για τη σκοτεινή ύλη στον πυρήνα της Ανδρομέδας, τον οποίο οι επιστήμονες υποψιάζονταν εδώ και καιρό ότι ήταν μια μαύρη τρύπα.
"Τα βλέπουμε τα άστρα αλλά δεν ξέρουμε γιατί είναι εκεί", λέει ο Tod Lauer του Εθνικού Οπτικού Παρατηρητήριου Αστρονομίας στο Tucson της Αριζόνας. Αυτός και μια ομάδα αστρονόμων, που καθοδηγήθηκε από τον Ralf Bender του Ινστιτούτου Max Planck για την εξωγήινη φυσική στο Garching της Γερμανίας, και τον John Kormendy του πανεπιστημίου του Τέξας στο Ώστιν, έκαναν τις παρατηρήσεις με τον Hubble. Τα αποτελέσματα της ομάδας δημοσιεύτηκαν στο Astrophysical Journal.
Το Hubble εξετάζει το παράξενο μπλε φως
Ο αστρονόμος Ivan King του πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον επισήμανε αρχικά το παράξενο μπλε φως το 1995 με το τηλεσκόπιο Hubble. Σκέφτηκε ότι το φως μπορεί να έχει προέλθει από ένα μόνο φωτεινό μπλε αστέρι ή ίσως από μια πιο εξωτική ενεργητική διαδικασία. Τρία έτη αργότερα, οι Lauer και Sandra Faber του πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στην πόλη Santa Cruz χρησιμοποίησαν πάλι το Hubble για να μελετήσουν το μπλε φως. Οι παρατηρήσεις τους έδειξαν ότι το μπλε φως ήταν ένα σμήνος μπλε αστεριών.
Τώρα, οι νέες φασματοσκοπικές παρατηρήσεις από το φασματογράφο απεικόνισης του Hubble (STIS) αποκαλύπτουν ότι το μπλε φως αποτελείται από περισσότερα από 400 αστέρια που σχηματίστηκαν μέσα σε μια έκρηξη δραστηριότητας, περίπου, πριν 200 εκατομμύρια έτη πριν. Τα αστέρια είναι κοντά το ένα με το άλλο σε έναν δίσκο διαμέτρου μόνο ένα έτος φωτός. Ο δίσκος είναι τοποθετημένος μέσα σε ένα ελλειπτικό δακτύλιο από παλαιότερα, πιο ψυχρά, πιο κόκκινα αστέρια που είχε φανεί στις προηγούμενες παρατηρήσεις Hubble.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν επίσης το STIS για να μετρήσουν τις ταχύτητες των άστρων. Κάτω από την έλξη της βαρύτητας της μαύρης τρύπας, τα αστέρια ταξιδεύουν πολύ γρήγορα: 3,6 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα, ή 1.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Κινούνται τόσο γρήγορα που θα χρειάζονταν 40 δευτερόλεπτα για να κάνουν το γύρο της Γης και έξι λεπτά για να φθάσουν στο φεγγάρι. Τα γρηγορότερα αστέρια ολοκληρώνουν μια τροχιά σε κάθε 100 χρόνια.
Ο ενεργός πυρήνας της Ανδρομέδας έκανε πιθανώς παρόμοιους δίσκους άστρων στο παρελθόν και μπορεί να συνεχίσει να τους κάνει.
"Τα μπλε αστέρια στο δίσκο είναι τόσο βραχύβια που είναι απίθανο στη μακροχρόνια ιστορία των 12 δισεκατομμυρίων ετών της Ανδρομέδα ένας τέτοιος βραχύβιος δίσκος να εμφανιζόταν τώρα", λέει ο Lauer. "Γι αυτό και σκεφτόμαστε ότι ο μηχανισμός που διαμόρφωσε αυτόν τον δίσκο με τα άστρα διαμόρφωσε πιθανώς κι άλλους αστρικούς δίσκους προηγουμένως και θα τους προκαλέσει πάλι στο μέλλον. Ακόμα δεν ξέρουμε πώς ένας τέτοιος δίσκος θα μπορούσε να διαμορφωθεί αρχικά. Παραμένει ακόμα αίνιγμα."
Ακλόνητα στοιχεία για μια μαύρη τρύπα τέρας
Εκτός από την ανακάλυψη του δίσκου των άστρων οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν την έρευνα της Ανδρομέδας για να αποδείξουν ότι οι γαλαξίες φιλοξενούν μια κεντρική μαύρη τρύπα. Το 1988, μια ανεξάρτητος επίγεια μελέτη, από τον John Kormendy και άλλους ανακάλυψαν ένα κεντρικό σκοτεινό αντικείμενο στην Ανδρομέδα, που πίστευαν ότι ήταν μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Ήταν η πρώτη ισχυρή περίπτωση, ενώ αργότερα ακολούθησαν άλλες 40 ανιχνεύσεις μαύρων τρυπών, οι περισσότερες από τις οποίες έγιναν από το Hubble. Εκείνες οι παρατηρήσεις, εντούτοις, δεν απόκλεισαν οριστικά μια άλλη, πολύ εξωτική, και πολύ λιγότερο πιθανής, εναλλακτικής λύσης.
"Υπάρχουν σίγουροι λόγοι να θεωρήσουμε ότι αυτές είναι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες", σχολιάζει ο Kormendy. "Αλλά οι ακραίες θεωρίες απαιτούν εξαιρετικά ισχυρά αποδεικτικά στοιχεία. Πρέπει να είμαστε βέβαιοι ότι αυτές είναι μαύρες τρύπες και όχι σκοτεινά σμήνη νεκρών αστεριών."
Οι παρατηρήσεις με το STIS της Ανδρομέδας είναι τόσο ακριβείς που οι αστρονόμοι έχουν απομακρύνει όλες τις άλλες πιθανότητες για το τι μπορεί να είναι το κεντρικό, σκοτεινό αντικείμενο. Επίσης, υπολόγισαν ότι η μάζα της μαύρης τρύπας είναι 140 εκατομμύρια φορές του ήλιου, που είναι τρεις φορές πιο μεγάλο από αυτό που αναμενόταν.
Μέχρι τώρα, σκοτεινά σμήνη έχουν αποκλειστεί οριστικά σε μόνο δύο γαλαξίες, το NGC 4258 και τον Γαλαξία μας. "Αυτοί οι δύο γαλαξίες μας δίνουν καθαρή απόδειξη ότι υπάρχουν οι μαύρες τρύπες", προσθέτει ο Kormendy. "Αλλά και οι δύο είναι ειδικές περιπτώσεις - ο NGC 4258 περιέχει έναν δίσκο με μέϊζερ ύδατος που παρατηρούμε με τα ραδιοτηλεσκόπια, και το γαλαξιακό κέντρο μας είναι τόσο κοντά που μπορούμε να παρακολουθήσουμε μεμονωμένες αστρικές τροχιές. Η Ανδρομέδα είναι ο πρώτος γαλαξίας στον οποίο μπορούμε να αποκλείσουμε όλες τις εξωτικές εναλλακτικές λύσεις σε μια μαύρη τρύπα χρησιμοποιώντας το Hubble και χρησιμοποιώντας τις ίδιες τεχνικές με τις οποίες βρίσκουμε σχεδόν όλες τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες."
"Τώρα που έχουμε αποδείξει ότι η μαύρη τρύπα είναι στο κέντρο του δίσκου των μπλε άστρων, ο σχηματισμός αυτών των αστεριών είναι δύσκολο να κατανοηθεί", προσθέτει ο Bender. "Το αέριο που μπορεί να διαμορφώσει αυτά τα αστέρια πρέπει να περιστρέφεται γύρω από τη μαύρη τρύπα πολύ γρήγορα - και ακόμα πολύ γρηγορότερα κοντά στη μαύρη τρύπα από όσο μακριά της - έτσι ο σχηματισμός των αστεριών φαίνεται σχεδόν αδύνατος. Αλλά τα αστέρια είναι εκεί."
Ο ενεργός πυρήνας ενός γαλαξία
Η μαύρη τρύπα και ο δίσκος των αστεριών δεν είναι τα μόνα κομμάτια της αρχιτεκτονικής στον πυρήνα της Ανδρομέδα. Μια ομάδα που καθοδηγήθηκε από τους Lauer και Faber χρησιμοποίησε το Hubble το 1993 για να ανακαλύψει ότι ο γαλαξίας αυτός εμφανίζεται να έχει ένα διπλό σμήνος αστεριών στο κέντρο του. Αυτή η ανακάλυψη ήταν μια έκπληξη, επειδή δύο σμήνη θα πρέπει να συγχωνεύονται σε ένα μόνο σε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες έτη. Ο Scott Tremaine του πανεπιστημίου Princeton έλυσε αυτό το πρόβλημα προτείνοντας ότι ο "διπλός πυρήνας" ήταν πραγματικά ένας μόνο δακτύλιος με παλαιά, κόκκινα αστέρια. Ο δακτύλιος έμοιαζε με δύο σμήνη αστεριών, επειδή οι αστρονόμοι έβλεπαν μόνο τα αστέρια στις αντίθετες άκρες του δακτυλίου. Ο δακτύλιος είναι περίπου πέντε έτη φωτός μακριά από τη μαύρη τρύπα και τον περιβάλλοντα δίσκο των μπλε άστρων του. Ο δίσκος και ο δακτύλιος έχουν την ίδια κλίση όπως φαίνονται από τη Γη, κάτι που δείχνει ότι αυτά μπορεί να σχετίζονται.
Αν και οι αστρονόμοι μένουν έκπληκτοι που βρήκαν έναν μπλε δίσκο άστρων που στροβιλίζονται γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, λένε επίσης ότι η μπερδεμένη αυτή αρχιτεκτονική μπορεί να μην είναι ασυνήθιστη.
"Η δυναμική μέσα στον πυρήνα αυτού του γειτονικού γαλαξία μπορεί να είναι πιο κοινή από όσο σκεφτόμαστε", εξηγεί ο Lauer. "Ο Γαλαξίας μας έχει προφανώς ακόμα νεώτερα αστέρια κοντά στη μαύρη τρύπα του. Φαίνεται απίθανο ότι μόνο οι πιο κοντινοί δύο μεγάλοι γαλαξίες πρέπει να αναπτύσσουν αυτήν την περίεργη δραστηριότητα κι όχι αυτός. Έτσι αυτή η συμπεριφορά μπορεί να μην είναι η εξαίρεση αλλά ο κανόνας. Και έχουμε βρει κι άλλους γαλαξίες που έχουν έναν διπλό πυρήνα."
Πηγή : Physics4u.gr