Τρίτη, 5 Σεπτεμβρίου 2017

Και δεύτερη τεράστια μαύρη τρύπα στον γαλαξία μας




Guardian graphic | Image: HO/AFP/Getty Images

Ιάπωνες αστρονόμοι πιστεύουν ότι ανακάλυψαν μια νέα μεγάλη μαύρη τρύπα που βρίσκεται κοντά στην καρδιά του γαλαξία μας. Βρίσκεται σε απόσταση περίπου 25.000 ετών φωτός από τη Γη και έχει μάζα περίπου 100.000 φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο.

Αν η ανακάλυψη επιβεβαιωθεί, θα πρόκειται για τη δεύτερη μεγαλύτερη μαύρη τρύπα που έχει βρεθεί στο γαλαξία μας, μετά την τεράστια μαύρη τρύπα -γνωστή ως «Τοξότης Α*»- που βρίσκεται στο κέντρο του και «ζυγίζει» όσο 400 εκατομμύρια Ήλιοι.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Τομοχάρου Όκα του Πανεπιστημίου Κέιο της Γιοκοχάμα, που έκαναν σχετική δημοσίευση στο Nature Astronomy, χρησιμοποίησαν το μεγάλο τηλεσκόπιο ALMA του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή.

Μια μαύρη τρύπα, από τη φύση της, επειδή δεν εκπέμπει φως, δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα αλλά μόνο έμμεσα, μέσω της επίδρασης που ασκεί στο περιβάλλον της. Η νέα τρύπα, με εκτιμώμενη διάμετρο έως 1,4 τρισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, εντοπίσθηκε να κρύβεται σε ένα τεράστιο ελλειπτικό νέφος μοριακού αερίου σε απόσταση περίπου 200 ετών φωτός από το κέντρο του γαλαξία μας.

Είναι γνωστό στους αστρονόμους ότι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες με μάζες έως δέκα δισεκατομμυρίων ηλιακών μαζών «λουφάζουν» στις καρδιές των γαλαξιών, όπως συμβαίνει και στο δικό μας. Εξίσου γνωστές είναι οι μικρές μαύρες τρύπες, με μέγεθος έως δέκα ηλιακών μαζών, που σχηματίζονται όταν ορισμένα άστρα εκρήγνυται ως σούπερ-νόβα στο τέλος της ζωής τους.

Πιο σπάνιες και δύσκολες στην ανίχνευση είναι οι ενδιαμέσου μεγέθους μαύρες τρύπες με μέγεθος λίγων εκατοντάδων χιλιάδων ηλιακών μαζών, όπως αυτή που τώρα βρέθηκε. Οι Ιάπωνες αστρονόμοι θεωρούν πιθανό ότι η εν λόγω μαύρη τρύπα ήταν ο πυρήνας ενός πανάρχαιου νάνου γαλαξία, ο οποίος κάποτε απορροφήθηκε από τον δικό μας.

Στο μέλλον η νέα μεσαίου μεγέθους μαύρη τρύπα μάλλον θα απορροφηθεί με τη σειρά της από τον «Τοξότη Α*», κάνοντας έτσι ακόμη πιο μεγάλη την κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία μας. Οι ιάπωνες ερευνητές θα συνεχίσουν τη μελέτη του συγκεκριμένου μοριακού νέφους, καθώς και άλλων που επίσης μπορεί να φιλοξενούν μεσαίες μαύρες τρύπες.

πηγές: http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500160337 – https://www.theguardian.com/science/2017/sep/04/supermassive-black-hole-discovered-near-heart-of-the-milky-wayphysicsgg

Σάββατο, 5 Αυγούστου 2017

Διαστημόπλοια Voyager: Συνεχίζουν το ταξίδι τους, μετά από 40 χρόνια στο διάστημα



Καλλιτεχνική απεικόνιση που δείχνει ένα από τα δίδυμα διαστημόπλοια Voyager της NASA. Τα μακροβιότερα διαστημόπλοια της ανθρωπότητας συμπληρώνουν 40 χρόνια στο διάστημα τον Αύγουστο και τον Σεπτέμβριο του 2017

Τα 40 χρόνια στο διάστημα κλείνουν τον Σεπτέμβριο και τον Αύγουστο αντίστοιχα τα διαστημόπλοια Voyager 1 και 2 της NASA. Πρόκειται για τα μακροβιότερα διαστημόπλοια της ανθρωπότητας, τα οποία έχουν ταξιδέψει πιο μακριά από οποιοδήποτε άλλο σκάφος- και, παρά τις αποστάσεις και τα χρόνια, συνεχίζουν να επικοινωνούν καθημερινά με τη NASA.

Κάθε σκάφος περιέχει έναν χρυσό δίσκο με ήχους, εικόνες και μηνύματα από τον πλανήτη μας- και, όπως σημειώνεται σε ανακοίνωση της NASA, μπορεί κάποια στιγμή, στο πολύ μακρινό μέλλον, να είναι τα μόνα που θα απομένουν από τον ανθρώπινο πολιτισμό.

Μια όμορφη ιστορία επιστημονικής φαντασίας σε κινούμενα σχέδια με τις περιπέτειες του διαστημικού σκάφους Voyager:


Τα Voyager έχουν επιτύχει σειρά από ρεκόρ στα ταξίδια τους: Το 2012, το Voyager 1, που εκτοξεύτηκε στις 5 Σεπτεμβρίου 1977, κατέστη το πρώτο διαστημόπλοιο που βγήκε στο διαστρικό διάστημα. Το Voyager 2, που εκτοξεύτηκε στις 20 Αυγούστου 1977, είναι το μόνο σκάφος που έχει περάσει και από τους τέσσερις εξώτερους πλανήτες- τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Στα επιτεύγματά τους περιλαμβάνονται η ανακάλυψη των πρώτων ενεργών ηφαιστείων πέρα από τη Γη, στην Ιώ, φεγγάρι του Δία, ίχνη ενός υπόγειου ωκεανού στην Ευρώπη, άλλο φεγγάρι του Δία, η ανακάλυψη της πιο κοντινής στη γήινη ατμόσφαιρας στο ηλιακό σύστημα, στον Τιτάνα, το παγωμένο φεγγάρι Μιράντα στον Ουρανό κ.α.

Αν και τα διαστημόπλοια, τα οποία ταξιδεύουν προς αντίθετες κατευθύνσεις, έχουν αφήσει τους πλανήτες πολύ πίσω τους, και δεν πρόκειται να πλησιάσουν άλλο άστρο για 40.000 χρόνια, εξακολουθούν να αποστέλλουν πίσω στη Γη δεδομένα και παρατηρήσεις σχετικά με το πού μειώνεται η επιρροή του ήλιου μας και πού αρχίζει το διαστρικό διάστημα.


Pioneer 10 και 11, Voyager 1 και 2: τα πιο απομακρυσμένα διαστημικά σκάφη από τη Γη

Δεδομένου του ότι θα περνούσαν από το «σκληρό» από άποψης ακτινοβολίας περιβάλλον του Δία, τα σκάφη είχαν προετοιμαστεί και εξοπλιστεί ανάλογα, με επαρκή αποθέματα ενέργειας, καθώς και εφεδρικά συστήματα. Κάθε σκάφος φέρει τρεις θερμοηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσότοπων- συσκευές που χρησιμοποιούν την ενέργεια η οποία παράγεται από τη φθορά του πλουτωνίου-238 (μόνο το μισό εκ του οποίου θα έχει χαθεί μετά από 88 χρόνια).

Καθώς τα επίπεδα ενέργειάς τους μειώνονται κατά 4 watt ανά έτος, οι μηχανικοί του προγράμματος βρίσκουν τρόπους να λειτουργούν τα σκάφη υπό συνθήκες όλο και πιο περιορισμένης ενέργειας. Επίσης, για να μεγιστοποιήσουν τη διάρκεια ζωής των σκαφών, πρέπει να ανατρέχουν σε έγγραφα που είχαν γραφτεί δεκαετίες πριν, με παλαιά λογισμικά και συστήματα.

Τα μέλη της ομάδας του προγράμματος εκτιμούν πως το τελευταίο επιστημονικό όργανο θα πρέπει να έχει απενεργοποιηθεί ως το 2030. Ωστόσο, ακόμα και τότε, θα συνεχίσουν την πορεία τους, στην παρούσα τους ταχύτητα, των 48.280 χλμ/ ώρα- πραγματοποιώντας μια περιστροφή γύρω από τον γαλαξία μας κάθε 225 εκατομμύρια χρόνια.

πηγή: www.naftemporiki.gr – https://phys.org/news/2017-08-voyager-spacecraft-stars-years.html
physicsgg

Δευτέρα, 31 Ιουλίου 2017

Ο αστερισμός του Σκορπιού και ο ερυθρός υπεργίγαντας Αντάρης











Ο αστερισμός του Σκορπιού, που είναι ο 8ος αστερισμός του ζωδιακού κύκλου (ξεκινώντας από τον Κριό), παρίστανε για τους αρχαίους Ελληνες το ζώο που σκότωσε τον Ωρίωνα. Ο Ωρίωνας ήταν ένας από τους Τιτάνες, γιος του Ποσειδώνα και γνωστός για τις κυνηγετικές του επιτυχίες. Οπως αναφέρει ο Ερατοσθένης στους Καταστερισμούς, ο Ωρίωνας είχε επιχειρήσει κάποτε να βιάσει την Ηρα και αυτή, για να τον τιμωρήσει, έβγαλε από τη γη έναν σκορπιό, ο οποίος τον δάγκωσε στη φτέρνα (η φτέρνα εθεωρείτο από τους αρχαίους Ελληνες το πιο απροστάτευτο σημείο του ανθρώπινου σώματος. Οταν ο Ωρίωνας πέθανε από το δηλητήριο του σκορπιού, οι θεοί, για να τιμήσουν τη μεγάλη του παλικαριά, τον μεταμόρφωσαν σε αστερισμό. Μετέφεραν όμως ταυτόχρονα και τον σκορπιό στον ουρανό, για να θυμίζει στον Ωρίωνα την προσβολή που έκανε στη θεά. Και επειδή ο Ωρίωνας φοβάται από τότε τον Σκορπιό, έστω και ως αστερισμό, και προσπαθεί να τον αποφύγει, όταν ανατέλλει στον ουρανό ο Σκορπιός, δύει ο Ωρίωνας

.


Ο αστερισμός του Σκορπιού, που είναι ο 8ος αστερισμός του ζωδιακού κύκλου (ξεκινώντας από τον Κριό), παρίστανε για τους αρχαίους Ελληνες το ζώο που σκότωσε τον Ωρίωνα. Ο Ωρίωνας ήταν ένας από τους Τιτάνες, γιος του Ποσειδώνα και γνωστός για τις κυνηγετικές του επιτυχίες. Οπως αναφέρει ο Ερατοσθένης στους Καταστερισμούς, ο Ωρίωνας είχε επιχειρήσει κάποτε να βιάσει την Ηρα και αυτή, για να τον τιμωρήσει, έβγαλε από τη γη έναν σκορπιό, ο οποίος τον δάγκωσε στη φτέρνα (η φτέρνα εθεωρείτο από τους αρχαίους Ελληνες το πιο απροστάτευτο σημείο του ανθρώπινου σώματος. Οταν ο Ωρίωνας πέθανε από το δηλητήριο του σκορπιού, οι θεοί, για να τιμήσουν τη μεγάλη του παλικαριά, τον μεταμόρφωσαν σε αστερισμό. Μετέφεραν όμως ταυτόχρονα και τον σκορπιό στον ουρανό, για να θυμίζει στον Ωρίωνα την προσβολή που έκανε στη θεά. Και επειδή ο Ωρίωνας φοβάται από τότε τον Σκορπιό, έστω και ως αστερισμό, και προσπαθεί να τον αποφύγει, όταν ανατέλλει στον ουρανό ο Σκορπιός, δύει ο Ωρίωνας.





Ο ζωδιακός αστερισμός του Σκορπιού βρίσκεται στο νότιο ημισφαίριο του ουρανού, φαίνεται από τη χώρα μας το καλοκαίρι και αναγνωρίζεται εύκολα, γιατί έχει πολλά λαμπρά άστρα. Ο Δίας τον έβαλε στον ουρανό σε θέση αντιδιαμετρική του Ωρίωνα, ως προς τη μεγάλη Άρκτο. Έτσι μπορούμε εύκολα να βρούμε το Σκορπιό στην προέκταση της ουράς της Μεγάλης Άρκτου, αφού πρώτα συναντήσουμε το Βοώτη, την Παρθένο και το Ζυγό. Ο αστερισμός του Σκορπιού μοιάζει αρκετά με το ερπετό αυτό, που συνήθως έχει γυρισμένη την ουρά προς τα πάνω. Το καλοκαίρι, αν κοιτάξουμε προς το Νότο, κατά τις 9-10 το βράδυ, θα διακρίνουμε εύκολα, χαμηλά στον Ορίζοντα, το ζωδιακό αστερισμό του Σκορπιού. Το ζώδιο του Σκορπιού βρίσκεται νότια του Οφιούχου, βόρεια του Λύκου, ανατολικά του Τοξότη και δυτικά του Ζυγού.

Αντάρης,

Ενα από τα πιο ενδιαφέροντα αντικείμενα στον αστερισμό του Σκορπιού είναι σίγουρα το λαμπρότερο αστέρι του, ο Αντάρης, που ονομάζεται και α Σκορπιού, σύμφωνα με τη συνήθεια των αστρονόμων να ονομάζουν τα άστρα κάθε αστερισμού με τη σειρά των ελληνικών γραμμάτων, ανάλογα με τη λαμπρότητά τους. Ο Αντάρης, το 15ο λαμπρότερο αστέρι στον ουρανό –που είναι μεγέθους 1,2 – , ήταν από τα τέσσερα Βασιλικά Αστέρια των αρχαίων Περσών (τα άλλα τρία ήταν ο Aldeberan, o Regulus και ο Formalhaut). Απέχει από τη Γή περίπου 600 έτη φωτός, και το ερυθρωπό του φως που φτάνει σήμερα στα μάτια μας ή στα τηλεσκόπιά μας, ξεκίνησε το μακρινό του ταξίδι όταν η Κωνσταντινούπολη ήταν ακόμη πρωτεύουσα της Βυζαντινής αυτοκρατορίας!!

Συχνά οι αρχαίοι το μπέρδευαν με τον κόκκινο πλανήτη Άρη. Για αυτό ο Πτολεμαίος το αναφέρει ως Αντάρη (Αντί του Άρη, αυτός που συναγωνίζεται τον Άρη, ή όμοιος προς τον πλανήτη Άρη). Η σύγχυση οφειλόταν είτε στο ίδιο κόκκινο χρώμα των δύο αυτών ουράνιων σωμάτων είτε στο γεγονός ότι οι αρχαίοι αστρολόγοι θεωρούσαν τον Αντάρη οίκο του πλανήτη Άρη και το θεό Άρη φρουρό του.

Ο Αντάρης είναι ένας ερυθρός υπεργίγαντας, ένα αστέρι δηλαδή κόκκινου χρώματος και τεράστιων διαστάσεων. Σε σύγκριση με τον Ηλιο είναι 700 φορές μεγαλύτερος, 9.000 φορές λαμπρότερος και έχει 15 φορές μεγαλύτερη μάζα. Αν βρισκόταν στη θέση του Ηλιου, στο κέντρο του ηλιακού μας συστήματος, θα κάλυπτε στο εσωτερικό του τους τέσσερις πρώτους πλανήτες, τον Ερμή, την Αφροδίτη, τη Γη και τον Αρη! Φαίνεται όμως τόσο μικρός επειδή βρίσκεται σε απόσταση 500 ετών φωτός (για σύγκριση ο Ηλιος είναι σε απόσταση μόλις 8 λεπτών φωτός από τη Γη).

Οι ερυθροί υπεργίγαντες είναι ένα στάδιο στην εξέλιξη των αστέρων κατά το οποίο αυτοί διογκώνονται και ψύχονται. Από το στάδιο αυτό περνούν όλοι οι αστέρες που έχουν μάζα ίση ή μεγαλύτερη από τη μάζα του Ηλιου. Σε 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια από σήμερα θα περάσει από το στάδιο αυτό και ο Ηλιος μας, μόνο που επειδή έχει μικρότερη μάζα από τον Αντάρη, αναμένεται να «καταπιεί» μόνο (!) τον Ερμή, την Αφροδίτη και τη Γη.

Ο Αντάρης, που ονομάζεται και καρδιά του Σκορπιού, λόγω της κεντρικής θέσης του στον αστερισμό, πήρε το όνομά του (Αντι-Αρης) από τους αρχαίους Ελληνες επειδή, λόγω του κόκκινου χρώματός του και της θέσης του κοντά στην εκλειπτική, συγχεόταν πολλές φορές με τον πλανήτη Αρη, που έχει το ίδιο κόκκινο χρώμα, περίπου την ίδια λαμπρότητα και συχνά βρίσκεται στην ίδια περιοχή του ουρανού.




Σύγκριση της διαμέτρου του ερυθρού υπεργίγαντα Αντάρη με εκείνη του δικού μας άστρου Ήλιου. Ο όγκος του είναι 30 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερος από τον όγκο του Ήλιου. Είναι δηλαδή τόσο ογκώδης, ώστε στη θέση του θα κάλυπτε και την τροχιά του πλανήτη Άρη. Ο μαύρος διάστικτος κύκλος είναι η τροχιά του πλανήτη Άρη. Ο Αρκτούρος εικονίζεται επίσης κάτω από τον Ήλιο για σύγκριση.

Ο Αντάρης είναι ένας διπλός αστέρας, δηλαδή είναι ένα αστέρι που με το μάτι (ή με μικρά τηλεσκόπια) φαίνεται απλό, αν όμως το παρατηρήσει κανείς σε μεγάλη μεγέθυνση διαπιστώνει ότι αποτελείται από δύο επιμέρους αστέρες, που περιφέρονται ο ένας γύρω από τον άλλον λόγω της αμοιβαίας βαρυτικής έλξης, όπως ακριβώς περιφέρονται η Γη και η Σελήνη γύρω από το κοινό κέντρο βάρους. Το δεύτερο αστέρι, που δεν φαίνεται εύκολα επειδή είναι σημαντικά αμυδρότερο, έχει μάζα μόνο 6,5 φορές τη μάζα του Ηλιου. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα διπλά αστέρια δεν είναι η εξαίρεση, αλλά μάλλον ο κανόνας στο Σύμπαν: περίπου το 50% των αστέρων του Γαλαξία μας είναι μέλη διπλών (ή πολλαπλών) συστημάτων.

Κοντά στον Αντάρη βρίσκονται δύο άλλα ενδιαφέροντα αντικείμενα: ο αστέρας ρΟφιούχου και το σφαιρωτό σμήνος Μ4. Ο ρ Οφιούχου, που βρίσκεται σε απόσταση 410 ετών φωτός, είναι ένα αστέρι άξιο μνείας για δύο λόγους: πρώτον, επειδή είναι στην πραγματικότητα ένα τετραπλό (!) σύστημα αστέρων, οι δύο από τους οποίους έχουν χρώμα γαλάζιο, και δεύτερον επειδή περιβάλλεται από ένα πολύ όμορφο, φωτεινό νέφος αερίου.

Τα σφαιρωτά σμήνη αποτελούν σφαιρικές συμπυκνώσεις αστέρων και περιφέρονται σε μεγάλες αποστάσεις γύρω από το κέντρο του Γαλαξία, σαν δορυφόροι του. Το Μ4, που βρίσκεται σε απόσταση 6.800 ετών φωτός, είναι το δεύτερο πλησιέστερο από τα σφαιρωτά σμήνη και περιέχει 100.000 αστέρια. Φαίνεται κοντά στον Αντάρη επειδή συμβαίνει να βρίσκεται στην ίδια περίπου ευθεία που περνάει από τον Αντάρη και τη Γη. Θα αποτελούσε ένα από τα πιο θεαματικά αντικείμενα του ουρανού αν δεν βρισκόταν «πίσω» από το νέφος που περιβάλλει τον Αντάρη.

Το σμήνος Μ4 είναι πολύ γνωστό στους αστρονόμους για δύο λόγους: πρώτον, επειδή εκεί ανακαλύφθηκε το 1987 ο ταχύτερα περιστρεφόμενος αστέρας νετρονίων (pulsar), με τη φανταστική ταχύτητα των 600 περίπου περιστροφών το δευτερόλεπτο, και δεύτερον, επειδή το 1995 φωτογραφήθηκαν εκεί, για πρώτη φορά σε σφαιρωτό σμήνος, λευκοί νάνοι.

Οι αστέρες νετρονίων και οι λευκοί νάνοι είναι από τα πιο «εξωτικά» αντικείμενα του Σύμπαντος και ανήκουν στην κατηγορία των συμπαγών αστέρων. Οι λευκοί νάνοι έχουν μάζα όση και ένα κανονικό αστέρι, αλλά επειδή η πυκνότητα της ύλης τους είναι πολύ μεγάλη (ένα κυβικό εκατοστό περιέχει περίπου έναν τόνο!), η διάμετρός τους είναι όση και της Γης. Οι αστέρες νετρονίων είναι ακόμη πυκνότεροι. Αποτελούνται μόνο από νετρόνια (από όπου και το όνομά τους) και η διάμετρός τους είναι μόνο 10 χιλιόμετρα επειδή η πυκνότητά τους είναι ασύλληπτα μεγάλη: ένα κυβικό εκατοστό περιέχει εκατό δισεκατομμύρια τόνους! Οι λευκοί νάνοι και οι αστέρες νετρονίων αποτελούν τις τελικές καταστάσεις όπου καταλήγουν οι αστέρες όταν εξαντλήσουν όλες τις πηγές ενέργειας και δεν μπορούν πια να φωτοβολούν όπως ο Ηλιος.

Πηγές: Τα άστρα και οι μύθοι τους Στράτος Θεοδοσίου – Μάνος Δανέζης, Wikipedia, Βήμα

physics4u.g