Τρίτη 18 Μαρτίου 2014

Ενδείξεις για ύπαρξη κυμάτων στον Τιτάνα




Ασυνήθιστες αντανακλάσεις σε μία από τις πολλές λίμνες του Τιτάνα. Φωτογραφία από το διαστημικό σκάφος Cassini , στις 24 Ιουλίου του 2012

Η ωκεανογραφία μάλλον δεν πρέπει να θεωρείται πια μία αποκλειστικά γήινη επιστήμη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι για πρώτη φορά ανακάλυψαν πολύ μικρά κύματα σε έναν ωκεανό που δεν βρίσκεται στη Γη. Πρόκειται για τον Τιτάνα, τον μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου, που -σύμφωνα με τις νέες ενδείξεις- διαθέτει θάλασσες υδρογονανθράκων με κύματα. Αν η ανακάλυψη επιβεβαιωθεί, θα πρόκειται για τον εντοπισμό των πρώτων εξωγήινων κυμάτων.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής αφενός τους πλανητικούς επιστήμονες Τζέησον Μπαρνς του Πανεπιστημίου του Αϊντάχο και Ραλφ Λόρεντς του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς, και αφετέρου τον Τζέησον Χοφγκάρντερ του Πανεπιστημίου Κορνέλ, που έκαναν δύο ξεχωριστές ανακοινώσεις σε αστρονομικό συνέδριο στις ΗΠΑ, σύμφωνα με το “Nature”, έβγαλαν τα παρεμφερή συμπεράσματά τους αναλύοντας στοιχεία που έχει στείλει η διαστημοσυσκευή «Κασίνι» της NASA.

Το “Cassini” κατέγραψε αρκετές ασυνήθιστες αντανακλάσεις του ηλιακού φωτός από την επιφάνεια των ωκεανών του Τιτάνα, το 2012 και 2013. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι αντανακλάσεις αυτές προέρχονται από χαμηλούς κυματισμούς που «ρυτιδώνουν» την επιφάνεια των θαλασσών από υδρογονάνθρακες. Όπως πάντως είπε ο Μπαρνς, «μην ετοιμάζεστε να κάνετε σέρφινγκ στον Τιτάνα», γιατί τα κυματάκια πιθανώς δεν ξεπερνούν τα μερικά εκατοστά σε ύψος.

Το «Κασίνι», που έχει περάσει αρκετές φορές κοντά από τον Τιτάνα, έχει εντοπίσει μικρές λίμνες και μεγάλες θάλασσες μεθανίου, αιθανίου και άλλων υδρογονανθράκων, οι οποίοι πέφτουν στην επιφάνεια με μορφή βροχής, δημιουργώντας ένα «εξωτικό» και πολύπλοκο κλιματολογικό σύστημα.

Μέχρι πρόσφατα οι θάλασσες του Τιτάνα φαίνονταν ακίνητες σαν γυαλί, καθώς δεν είχαν εντοπιστεί να φυσούν αισθητοί άνεμοι. Όμως, νεότερα στοιχεία έδειξαν ότι όντως υπάρχουν άνεμοι που δυναμώνουν περιοδικά ανάλογα με την εποχή του «τιτάνιου» έτους (το οποίο διαρκεί περίπου 29 γήινα έτη).

Οι ερευνητές περιμένουν ότι νέες ασφαλέστερες ενδείξεις για τη δημιουργία ωκεάνιων κυμάτων στον Τιτάνα θα έλθουν στο φως κατά τα επόμενα χρόνια, καθώς αναμένεται να ενισχυθούν οι άνεμοι στο βόρειο ημισφαίριο του δορυφόρου, όπου βρίσκονται και οι περισσότερες θάλασσές του.

Η αποστολή του «Κασίνι» στον Κρόνο και στα φεγγάρια του, θα ολοκληρωθεί το 2017 με μια προγραμματισμένη αυτοκαταστροφική «βουτιά» στον πλανήτη με τους θεαματικούς δακτύλιους.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ - universetoday.com 
Physicsgg

Σάββατο 15 Μαρτίου 2014

Σερφάροντας στα… κύματα του Σύμπαντος


Σε αντιδιαστολή με τη γνώση που έχουμε αποκτήσει για τη φύση της τρόικας και το βίαιο αποτέλεσμά της, δεν γνωρίζουμε τίποτα για τα… βαρυτικά κύματα και τη βίαιη προέλευσή τους. Επιστημονικοί κύκλοι έχουν εκφράσει ερωτήματα αν αξίζει να δαπανώνται χρήματα για την ανίχνευση των βαρυτικών κυμάτων και αν τα ανιχνευτικά συστήματα θα πιάσουν τα λεφτά τους.



Σχέδιο του μελλοντικού διαστημικού ανιχνευτή βαρυτικών κυμάτων «LISA». Ο ανιχνευτής περιστρέφεται στην τροχιά της Γης γύρω από τον Ηλιο και αποτελείται από τρία διαστημόπλοια που σχηματίζουν ένα ισόπλευρο τρίγωνο με βραχίονες laser 5.000.000 χιλιομέτρων μήκους έκαστος. Η επένδυση της κατασκευής του, πολλών εκατοντάδων εκατομμυρίων, έχει παγώσει. Η λειτουργία του αναμένεται με μεγάλες προϋποθέσεις το 2018

του ΦΙΛΗ ΚΑΪΤΑΤΖΗ – enet.gr

Επί της ουσίας: Ολα γίνονται για να έρθουμε πιο κοντά στις πρώτες στιγμές δημιουργίας του Σύμπαντος «Νέοι, οπτικά αόρατοι, κόσμοι περιμένω να ανακαλυφθούν και να εξερευνηθούν» και ίσως υπάρξουν αναθεωρήσεις και «μεταβολές στην αντίληψή μας για τη σκοτεινή ύλη στο Σύμπαν».

Τρεις μεγάλοι επίγειοι ανιχνευτές έχουν κατασκευαστεί για το λόγο αυτό, λέει ο Θεοχάρης Αποστολάτος, επίκουρος καθηγητής Αστροφυσικής, Μηχανικής του Πανεπιστημίου Αθηνών: Δύο (LIGO) βρίσκονται στις Ηνωμένες Πολιτείες και ένας (VIRGO) στην Πίζα της Ιταλίας. Το βρετανο-γερμανικό παρατηρητήριο GEO-600 φτιάχτηκε για να ανιχνεύει επίσης τα βαρυτικά κύματα κυρίως για να βοηθά τους άλλους.

Δουλειά τους, η ανίχνευση κυματισμών ή αναταράξεων που δημιουργούνται στο χώρο και στο χρόνο του Σύμπαντος (χωροχρόνο). Μοιάζουν με τις αναταράξεις που προκαλούνται σε μία υδάτινη επιφάνεια αν πετάξουμε μια πέτρα. Η διαφορά είναι ότι τα βαρυτικά κύματα εκπέμπονται είτε από… «μαύρες τρύπες είτε από συμπαγείς αστέρες που περιστρέφονται ο ένας πέριξ του άλλου». Κατ’ αυτόν τον τρόπο «δημιουργούνται παραμορφώσεις στο χωροχρόνο που εμφανίζονται ως ταλαντώσεις».

Και γιατί γκρινιάζουν κάποιοι;

Γιατί είναι σαν να ψάχνουμε ψύλλους στ’ άχυρα ή βελόνες: το 99,99% των στοιχείων που συλλαμβάνουνν οι ανιχνευτές είναι θόρυβος. Αν προσθέσουμε και το γεγονός ότι οι ανιχνευτές επηρεάζονται από διάφορους παράγοντες, ίσως και να δικαιολογείται εν μέρει η γκρίνια.

Για τους μη γνωρίζοντες τα βαρυτικά κύματα ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός. Είναι όμως πολύ διαφορετικά από τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα με τα οποία είμαστε πιο εξοικειωμένοι: ραδιοκύματα, ακτίνες-Χ, ορατό φως.

Οι επίγειοι «ανιχνευτές» επηρεάζονται από τους σεισμικούς θορύβους, από τις αλλαγές της βαρύτητας της Γης κ.λπ. Στη δεύτερη περίπτωση συμβαίνει το εξής: το βαρυτικό πεδίο της Γης σε έναν τόπο δεν είναι σταθερό, αλλά εξαιτίας ορισμένων παραγόντων (π.χ. σεισμών) παρουσιάζει μεταβολές. Ακόμη και ανθρώπινες δραστηριότητες είναι ικανές να επηρεάσουν αρνητικά την ευαισθησία του οργάνου. Γι’ αυτό οι ανιχνευτές βρίσκονται τοποθετημένοι σε περιοχές με περιορισμένη ανθρώπινη δραστηριότητα.

Αλλος παράγοντας που μπορεί να μειώσει την ευαισθησία των «ανιχνευτών» είναι και η αλλαγή στην ατμοσφαιρική πίεση και (συνεπώς) στην πυκνότητα του αέρα. Ολες αυτές οι παράμετροι εισάγουν θόρυβο, για να το πούμε απλά.

«Σημαντικές και παρατηρήσιμες μεταβολές του βαρυτικού πεδίου είναι δυνατές μόνον αν έχουμε μεγάλες συγκεντρώσεις ύλης σε μικρό χώρο, οι οποίες και αντιστοιχούν σε μεγάλες καμπυλώσεις του χωροχρόνου», σημειώνει στην παρουσίασή του για την Αστρονομία των Βαρυτικών Κυμάτων ο Κωνσταντίνος Κόκκοτας (Αριστοτέλειο Θεσσαλονίκης και Πανεπιστήμιο Tubingen), τομέας Αστροφυσικής, Αστρονομίας και Μηχανικής:

«Μολονότι αστρονομικά αντικείμενα που πληρούν την προϋπόθεση, που ανέφερα, υπάρχουν διάσπαρτα στο Γαλαξία μας, όπως και σε κάθε Γαλαξία, συνήθως δεν υφίστανται δραματικές αλλαγές ώστε να εκπέμψουν ισχυρά βαρυτικά κύματα. Εντούτοις με τις ευαισθησίες των “ανιχνευτών” μάς δίνεται η δυνατότητα να ανιχνεύουμε περίπου ένα σημαντικό φαινόμενο το χρόνο!». Σκοπός, η ανίχνευση τριών συμβάντων ημερησίως.

Ποιες είναι όμως οι πιο σημαντικές πηγές βαρυτικών κυμάτων και γιατί αξίζει τον κόπο να τις παρατηρήσουμε;

«Το πλέον εντυπωσιακό αστρονομικό φαινόμενο είναι οι εκρήξεις των υπερκαινοφανών. Κατά τη διάρκεια της έκρηξης, το μεγαλύτερο μέρος της ύλης του άστρου εκτινάσσεται στο Διάστημα και αργότερα μπορεί να συμμετάσχει στη γένεση νέας γενιάς αστέρων αλλά και πλανητών, ενώ το κεντρικό του τμήμα καταρρέει και σχηματίζει έναν αστέρα νετρονίων με πυκνότητες που αγγίζουν τα τετράκις εκατομμύρια τόνους ανά κυβικό εκατοστό ή μία μελανή οπή (κοινώς μαύρη τρύπα). Στη φάση της δημιουργίας αυτών των υπέρπυκνων σωμάτων με πανίσχυρα βαρυτικά πεδία, ακόμη και μικρές μεταβολές αρκούν για να παραχθούν ισχυρά και ανιχνεύσιμα βαρυτικά κύματα».

«Τα εν λόγω κύματα», συνεχίζει ο Κωνσταντίνος Κόκκοτας, «μεταφέρουν πληροφορίες για τα χαρακτηριστικά των υπέρπυκνων αστρικών καταλοίπων, που είναι αδύνατον να διακρίνουμε με παρατηρήσεις στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, επειδή τα εκτινασσόμενα εξωτερικά στρώματα αποκρύπτουν κάθε ηλεκτρομαγνητική πληροφορία που διαφεύγει από το εσωτερικό τους.

Αντιθέτως, τα βαρυτικά κύματα διαπερνούν ανενόχλητα από το περίβλημα και μεταφέρουν μοναδικής σπουδαιότητας πληροφορίες για το μέγεθος του κεντρικού σώματος αλλά και για τη δομή της ύλης (…)».

»Ο Αμερικανός πειραματικός φυσικός Βέμπερ ήταν ο πρώτος που σκέφτηκε πως μπορούμε να ανιχνεύσουμε τα βαρυτικά κύματα», λέει ο επίκουρος καθηγητής Θεοχάρης Αποστολάτος, θυμίζοντας ότι «ο Αϊνστάιν, που μίλησε πρώτος για την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων, κάποια στιγμή πισωγύρισε… Από το ’40 έως το ’70 δεν μίλαγε κανείς για τα βαρυτικά κύματα».

Ο Βέμπερ τα ξανάβαλε στο… επιστημονικό παιχνίδι. Και να ‘μαστε σήμερα να παρατηρούμε «τη σύγκρουση από δύο μαύρες τρύπες κατά την οποία ο χωροχρόνος υφίσταται τη μέγιστη δυνατή παραμόρφωση. Αυτή την παραμόρφωση τη “φωτογραφίζουν” τα εκπεμπόμενα βαρυτικά κύματα και μας μεταφέρουν την εικόνα της στους ανιχνευτές μας».

Τα βαρυτικά κύματα θα μπορούν να μας πουν και αν ο Αϊνστάιν είχε δίκιο σε όλα όσα διατύπωσε.

Physicsgg

Τετάρτη 12 Μαρτίου 2014

Ανακαλύφθηκε κίτρινο άστρο με διάμετρο 1.300 φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο


Ένα άστρο, πραγματικό γίγαντα, το οποίο έχει διάμετρο τουλάχιστον 1.300 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου και είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές πιο λαμπερό από αυτόν, ανακάλυψαν Ευρωπαίοι αστρονόμοι. Πρόκειται για το μεγαλύτερο κίτρινο άστρο που έχει ποτέ ανακαλυφθεί και ένα από τα δέκα μεγαλύτερα άστρα εν γένει που έχουν ποτέ παρατηρηθεί.

Συνήθως τόσο μεγάλα άστρα δεν είναι κίτρινοι, αλλά ερυθροί γίγαντες, που φθάνουν να έχουν διάμετρο 1.000 έως 1.500 φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο. Οι κίτρινοι γίγαντες δεν αναμένεται να έχουν διάμετρο μεγαλύτερη από 400 έως 700 φορές σε σχέση με αυτή του Ήλιου, γι’ αυτό η ανακάλυψη ενός τέτοιου άστρου, που είναι 1.300 φορές μεγαλύτερο αποτελεί κάτι ξεχωριστό.

Οι ερευνητές που χρησιμοποίησαν το συμβολόμετρο του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου (VLT) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή, με επικεφαλής τον Γάλλο αστρονόμο Ολιβιέ Σεζνό του Αστεροσκοπείου της Κυανής Ακτής στη Νίκαια, μελέτησαν το τεράστιο άστρο HR 5171 A, που βρίσκεται στην κατεύθυνση του αστερισμού του Κενταύρου, σε απόσταση περίπου 12.000 ετών φωτός από τη Γη. Είναι τόσο μεγάλο, που σχεδόν είναι δυνατό να παρατηρηθεί με γυμνά μάτια.

Το άστρο, που ήδη είναι κατά 50% μεγαλύτερο από έναν διάσημο γίγαντα, το ερυθρό άστρο Μπελτεγκέζ, γίνεται συνεχώς μεγαλύτερο κατά τα τελευταία 40 χρόνια. Όσο μεγαλώνει, τόσο πέφτει η θερμοκρασία του, η οποία σήμερα είναι περίπου 5.000 βαθμοί Κελσίου στην επιφάνειά του.

Ο γίγαντας έχει ένα μικρότερο και ελαφρώς πιο θερμό άστρο- συνοδό, που διαγράφει μια τρομερά κοντινή τροχιά γύρω του κάθε 1.300 γήινα χρόνια. Σύμφωνα με τον Σεζνό, «τα δύο άστρα είναι τόσο κοντά, που έρχονται σε επαφή και το όλο αστρικό σύστημα μοιάζει με ένα γιγάντιο φιστίκι».

Οι αστρονόμοι αξιοποίησαν την τεχνική τής συμβολομετρίας, η οποία τους επέτρεψε να συνδυάσουν το φως που συλλέγουν πολλά επιμέρους μικρότερα τηλεσκόπια, δημιουργώντας έτσι στην ουσία ένα γιγάντιο τηλεσκόπιο διαμέτρου 140 μέτρων. Στο παρελθόν, ακόμα και πριν από 60 χρόνια, είχαν υπάρξει κάποιες παρατηρήσεις του ίδιου άστρου, όμως είναι η πρώτη φορά που, χάρη στη νέα αστρονομική τεχνολογία, κατέστη εφικτό να διαπιστωθεί η πραγματική διάσταση και συμπεριφορά αυτού του διπλού συστήματος άστρων, του υπερ-γίγαντα και του μικρότερου συντρόφου του.

Οι κίτρινοι υπερ-γίγαντες αποτελούν μια πολύ σπάνια κατηγορία άστρων και μέχρι σήμερα μόνο γύρω στους δέκα έχουν εντοπιστεί στο γαλαξία που βρίσκεται και η Γη, με πιο γνωστή περίπτωση το άστρο R της Κασσιόπειας. Τα κίτρινα άστρα είναι ανάμεσα στα μεγαλύτερα και φωτεινότερα άστρα του σύμπαντος, ενώ βρίσκονται σε μια ασταθή φάση του κύκλου της ζωής τους, κατά την οποία αλλάζουν με ταχύ ρυθμό. Εξαιτίας αυτής της αστάθειας, εκτινάσσουν μεγάλες ποσότητες αστρικών υλικών προς το διάστημα, δημιουργώντας μια εκτεταμένη «ατμόσφαιρα» γύρω τους.