Πέμπτη, 19 Απριλίου 2012

Η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη γίνεται ακόμα πιο μυστηριώδης και η θεωρία για τις κοσμικές ακτίνες καταρίπτεται

Αστρονόμοι που σάρωσαν τη γειτονιά του Ήλιου αναζητώντας ίχνη της μυστηριώδους σκοτεινής ενέργειας ξύνουν τα κεφάλια τους μετά την αποτυχία τους να την εντοπίσουν. Η σκοτεινή ύλη, το μυστηριώδες υλικό που αντιστοιχεί στο μεγαλύτερο μέρος της μάζας του Σύμπαντος, έπρεπε να ήταν άφθονη στην περιοχή γύρω από το Ηλιακό Σύστημα.

Από τη δεκαετία του 1930, οι φυσικοί γνωρίζουν ότι η ύλη που βλέπουμε στο Σύμπαν δεν είναι αρκετή για να εξηγήσει την κίνηση των γαλαξιών:



η ταχύτητα περιστροφής των γαλαξιών εξαρτάται από τη συνολική τους μάζα, και η μάζα αυτή πρέπει να είναι πολύ περισσότερη από την κανονική ύλη που παρατηρούμε στους γαλαξίες.

Η μόνη εξήγηση είναι ότι το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του Σύμπαντος, και συγκεκριμένα το 83%, αντιστοιχεί σε μια μυστηριώδη μορφή της ύλης, η οποία δεν εκπέμπει, δεν απορροφά και δεν διαθλά το φως. Πρόκειται για την υποθετική «σκοτεινή ύλη», η οποία εξ ορισμού είναι κυριολεκτικά αόρατη.

Τα υπολογιστικά μοντέλα των κοσμολόγων δείχνουν ότι η σκοτεινή ύλη πρέπει να είναι κατανεμημένη σχετικά ομοιόμορφα στο Σύμπαν. Με άλλα λόγια, η σκοτεινή ύλη πρέπει να υπάρχει παντού, ίσως και στη Γη, χωρίς όμως να αντιλαμβανόμαστε την παρουσία της.

Η τελευταία μελέτη, η οποία έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο The Astrophysical Journal, προσπάθησε να ανιχνεύσει έμμεσα την παρουσία σκοτεινής ύλης στη γειτονιά του Ήλιου. Οι ερευνητές του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESO) στη Χιλή χρησιμοποίησαν επίγεια τηλεσκόπια για να παρακολουθήσουν την κίνηση 400 άστρων σε απόσταση μέχρι 13.000 έτη φωτός από τη Γη.

Η ανάλυση των κινήσεων αυτών τους επέτρεψε να υπολογίσουν πόση μάζα υπάρχει συνολικά σε αυτή τη σφαιρική περιοχή του Γαλαξία μας. Η ανάλυση οδήγησε όμως σε ένα παράδοξο αποτέλεσμα: η γειτονιά του Ήλιο δεν φαίνεται να περιέχει καθόλου σκοτεινή ύλη.

«Η ποσότητα μάζας που υπολογίσαμε ταιριάζει πολύ καλά με αυτά που βλέπουμε -άστρα, σκόνη και αέρια- στην περιοχή γύρω από τον Ήλιο» δήλωσε ο Κρίστιαν Μόνι Μπίντιν του Πανεπιστημίου της Κονσέπσιον στη Χιλή, επικεφαλής της έρευνας.

«Αυτό δεν αφήνει καθόλου χώρο για το επιπλέον υλικό που περιμέναμε να εντοπίσουμε, δηλαδή τη σκοτεινή ύλη. Οι υπολογισμοί μας δείχνουν ότι [η σκοτεινή ύλη] θα έπρεπε να εμφανιστεί ξεκάθαρα στις μετρήσεις μας. Τελικά όμως δεν ήταν εκεί!» σχολίασε.

«Τα αποτελέσματά μας έρχονται σε αντίθεση με τα αποδεκτά μοντέλα. Το μυστήριο της σκοτεινής ύλης μόλις έγινε περισσότερο μυστηριώδες» κατέληξε ο ερευνητής.

Γεγονός βέβαια παραμένει ότι ο Γαλαξίας μας περιστρέφεται πιο γρήγορα από ό,τι θα περιστρεφόταν αν αποτελούνταν αποκλειστικά από κανονική ύλη.

Και αυτό σημαίνει ότι οι φυσικοί θα πρέπει να συνεχίσουν να αναζητούν το χαμένο υλικό, ή να βρουν μια νέα θεωρία για να εξηγήσουν τις παρατηρήσεις.


Newsroom ΔΟΛ  news.in.gr 



Πείραμα στο Νότιο Πόλο καταρρίπτει τη θεωρία για τις κοσμικές ακτίνες




"Αφήσαμε τους μισούς θεωρητικούς φυσικούς χωρίς δουλειά"


Οι επιστήμονες νόμιζαν ότι ήξεραν από πού προέρχονται τα πιο ενεργητικά σωματίδια στο Σύμπαν, οι λεγόμενες κοσμικές ακτίνες. Τώρα, όμως, ένας ανιχνευτής νετρίνων που λειτουργεί μέσα στους πάγους της Ανταρκτικής διαψεύδει τη θεωρία που ήθελε τις κοσμικές ακτίνες να πηγάζουν από νεογέννητες μαύρες τρύπες ή άστρα νετρονίων.
Οι κοσμικές ακτίνες στην πραγματικότητα δεν είναι «ακτίνες», αλλά πρωτόνια ή πυρήνες ατόμων που κινούνται σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός και ξεπερνούν κατά εκατοντάδες φορές την ενέργεια των σωματιδίων στους ισχυρότερους επιταχυντές του κόσμου.
Δύο είναι οι πηγές από τις οποίες πιστεύεται ότι μπορεί να πηγάζουν αυτά τα σωματίδια: τα υλικά που επιταχύνονται σε ακραίες ταχύτητες καθώς πέφτουν μέσα στις μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών· και οι λεγόμενες εκλάμψεις ακτίνων γάμμα (GRB), εκρήξεις τόσο μεγάλης ισχύος ώστε μπορούν να απελευθερώσουν σε λίγα δευτερόλεπτα την ενέργεια που θα απελευθερώσει ο Ήλιος σε όλη τη διάρκεια της ζωής του.

Οι εκλάμψεις αυτές είναι πίδακες ακτίνων γ, ακτίνων Χ και ορατού φωτός, οι οποίοι πιστεύεται, χωρίς αυτό να είναι βέβαιο, ότι εκπέμπονται από τους πόλους γερασμένων άστρων καθώς καταρρέουν κάτω από το ίδιο τους το βάρος και μετατρέπονται σε μαύρες τρύπες ή άστρα νετρονίων.

Άφαντα νετρίνα

Αν οι εκλάμψεις ακτίνων γ παρήγαγαν πράγματι τις κοσμικές ακτίνες, θα έπρεπε να απελευθερώνουν ταυτόχρονα και νετρίνα, σωματίδια που κινούνται με την ταχύτητα του φωτός και διαπερνούν ολόκληρους πλανήτες χωρίς να το αντιλαμβάνονται.

Η ανίχνευση νετρίνων τα οποία φτάνουν στη Γη ταυτόχρονα με την ακτινοβολία των εκλάμψεων θα ήταν σημαντικό επιχείρημα υπέρ της θεωρίας.

Αυτό ακριβώς προσπάθησαν να κάνουν οι ερευνητές του IceCube(«παγάκι»), ενός ανιχνευτή νετρίνων που έχει εγκατασταθεί στην Ανταρκτική. Το γιγάντιο σύστημα περιλαμβάνει 5.000 αισθητήρες, οι οποίοι παρακολουθούν ένα κυβικό χιλιόμετρο πάγου (ένα μεγάλο παγάκι) και καταγράφουν τις λάμψεις που εκπέμπονται στις σπάνιες περιπτώσεις που τα νετρίνα καταδέχονται να αλληλεπιδράσουν με τον πάγο.

Οι ερευνητές αναζήτησαν νετρίνα που θα εμφανίζονταν ταυτόχρονα με τα φωτόνια (το φως) των εκλάμψεων. Από το Μάιο του 2009 μέχρι το Μάιο του 2010, δορυφορικά παρατηρητήρια είχαν καταγράψει 190 GRB.

Όμως το IceCube δεν ανίχνευσε νετρίνα σε καμία από αυτές τις περιπτώσεις.

Ο Φράνσις Χάλζεν, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύεται στο Nature, δηλώνει βέβαιος για τη σημασία του πειράματος: «Η υπόθεση ότι οι GRB είναι η πηγή των κοσμικών ακτίνων βασικά αποκλείεται. Αφήσαμε τους μισούς θεωρητικούς [φυσικούς] χωρίς δουλειά» σχολιάζει.

Με τις εκτιμήσεις του συμφώνησαν εξάλλου κι άλλοι συνάδελφοί του.

Αυτό σημαίνει ότι το μυστήριο των κοσμικών ακτίνων περιπλέκεται. Το ενδιαφέρον θα εστιαστεί τώρα στους λεγόμενους ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες, δηλαδή τις γειτονιές όπου κρύβονται μαύρες τρύπες ακραίας μάζας, ικανές να επιταχύνουν σωματίδια στις ακραίες ταχύτητες των κοσμικών ακτίνων.



Newsroom ΔΟΛ  news.in.gr
Αρχική

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Σεβόμαστε όλες τις απόψεις, αλλά προτιμάμε τα ελληνικά και όχι τα greeklish, το χιούμορ και όχι τις ύβρεις.
Σας παρακαλούμε πολύ να γράφετε με ελληνικούς χαρακτήρες και οι σχολιασμοί σας να μη ξεφεύγουν από τα όρια της ευπρέπειας.
Σχόλια τα οποία περιέχουν ύβρεις, θα αποκλείονται.
Ευχαριστούμε.

Μετατροπέας Greeklish σε Ελληνικά

Αν θέλετε να συμπεριλάβετε εικόνα στο σχόλιό σας περικλείσετέ τη μέσα στα [im] και [/im] δηλαδή: [im]Η-διεύθυνση-της-εικόνας-σας-εδώ[/im]

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
Best Blogger TipsBest Blogger Tips