Ανακαλύφθηκε ο πιο μακρινός «ραδιοφάρος» στο σύμπαν

 Πρόκειται για ένα κβάζαρ που εξέπεμψε ισχυρή ακτινοβολία με τη μορφή ραδιοκυμάτων, τα οποία χρειάστηκαν 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός για να φθάσουν στη Γη.

Η σταθερά λεπτής υφής δεν είναι σταθερή;

Νέες βελτιωμένες μετρήσεις υποστηρίζουν ότι οι νόμοι της φυσικής που ισχύουν στην περιοχή του σύμπαντος που ζούμε δεν είναι ίδιοι με αυτούς που ισχύουν σε μια άλλη απομακρυσμένη περιοχή.
Αυτή η διαπίστωση οφείλεται στις μετρήσεις που δείχνουν ότι μια από τις παγκόσμιες σταθερές της φυσικής – η σταθερά λεπτής υφής που συμβολίζεται με το ελληνικό γράμμα α - έχει διαφορετικές τιμές σε διαφορετικά μέρη του σύμπαντος!
Και αν αυτό είναι σωστό, τότε καταρρίπτεται η αρχή της ισοδυναμίας του Einstein, σύμφωνα με την οποία οι νόμοι της φυσικής είναι παντού οι ίδιοι.
Ο J. K. Webb και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν μια εργασία τους στο έγκυρο επιστημονικό περιοδικό Physical Review Letters με τίτλο:. «Indications of a Spatial Variation of the Fine Structure Constant», όπου υποστηρίζουν πως η μεταβολή της τιμής της σταθεράς εξαρτάται από τον προσανατολισμό, δημιουργώντας μια "προτιμώμενη κατεύθυνση" ή έναν άξονα κατά μήκος του σύμπαντος. Αυτό βέβαια έρχεται σε αντίθεση με την θεωρία της σχετικότητας του Einstein.
Για τη σταθερά λεπτής υφής Ρίτσαρντ Φάινμαν είχε πει κάποτε πως «το μόνο που μπορούμε να πούμε για αυτήν είναι ότι την έγραψε το χέρι του Θεού, και δεν γνωρίζουμε καν πώς χειρίστηκε το μολύβι του!». Η σταθερά της λεπτής υφής - ισούται με α=1/137 -  προσδιορίζει την ένταση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ ύλης και φωτός.
Πριν από μια δεκαετία, ο Webb χρησιμοποιώντας τις παρατηρήσεις από το τηλεσκόπιο Keck στη Χαβάη, ανέλυσε το φως απομακρυσμένων quasars.

Καλλιτεχνική απεικόνιση του quasar ULAS J1120+0641

Τα δεδομένα απέδειξαν ότι η τιμή της σταθεράς α ήταν ελάχιστα μικρότερη όταν οι quasars εξέπεμπαν φως, το οποίο χρειάστηκε 12 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στα τηλεσκόπια της γης.
Τώρα, χρησιμοποιώντας τα δεδομένα από το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) στη Χιλή, το οποίο βλέπει σε μια διαφορετική περιοχή του ουρανού, ο Webb θεωρεί ότι η σταθερά α, μεταβάλλεται στον χώρο και όχι στον χρόνο.
Οι μετρήσεις του VLT αποδεικνύουν ότι η τιμή της σταθεράς α είναι ελάχιστα μεγαλύτερη απ' ότι στη γη.
Και στις δυο περιπτώσεις η διαφορά είναι περίπου στο ένα εκατομμυριοστό της τιμής που έχει στην περιοχή μας.
Επιπλέον, η ανάλυση αποδεικνύει ότι οι μεταβολές δεν είναι τυχαίες αλλά έχουν μια δομή παρόμοια με του ραβδόμορφου μαγνήτη.
Το σύμπαν μοιάζει να έχει μεγαλύτερο α στη μια κατεύθυνση και μικρότερη στην άλλη.
Η Γη βρίσκεται κάπου στο μέσο των οριακών τιμών του α.
Ας σημειωθεί ότι στην περιοχή του γαλαξία μας, η σταθερά α έχει ακριβώς την τιμή που επιτρέπει στην χημεία τη δημιουργία ζωής. Αν η τιμή της σταθεράς προς στιγμήν, αυξανόταν κατά 4% τότε τα άστρα δεν θα μπορούσαν να δημιουργήσουν άνθρακα, κάνοντας έτσι την βιοχημεία αδύνατη.
Σημειώνεται ότι η εργασία της ομάδας του Webb υποβλήθηκε πριν από σχεδόν 1,5 χρόνο στο Physical Review Letters (συγκεκριμένα στις 23 Aυγούστου του 2010 και δημοσιεύθηκε πριν λίγες ημέρες στις 31 Οκωβρίου 2011, βλέπε ΕΔΩ). Αυτό δείχνει ότι τα αποτελέσματα ήταν πολύ δύσκολο να γίνουν αποδεκτά από άλλους επιστήμονες, διότι οι νόμοι της φυσικής θα πρέπει να επαναδιατυπωθούν.
Η πρώτη version του άρθρου βρίσκεται ΕΔΩ, ενώ η τελευταία και βελτιωμένη version ΕΔΩ

Αστρονόμοι ανακάλυψαν τεράστιες ποσότητες νερού σε μακρινή περιοχή του σύμπαντος

"Σε απόσταση 12 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη, εντόπισαν δυο ομάδες αστρονόμων, ένα κολοσιαίο νέφος νερού το οποίο υπάρχει σε όλους τους ωκεανούς του πλανήτη μας. Οι δυο ερευνητικές ομάδες ισχυρίζονται πως πρόκειται για το μεγαλύτερο και το πιο μακρινό σώμα νερού στο Σύμπαν..."

Καλλιτεχνική απεικόνιση του κβάζαρ ΑΡΜ 08279+5255 που τροφοδοτείται από μαύρη τρύπα, όπου οι αστρονόμοι ανακάλυψαν τεράστιες ποσότητες νερού

Σύμφωνα με τους αστρονόμους, έχει τη μορφή τεράστιας μάζας υδρατμών και βρίσκεται στο μακρινό κβάζαρ ΑΡΜ 08279+5255 που τροφοδοτείται από μαύρη τρύπα 20 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο. Η περιστροφή της παράγει τόση ενέργεια όση χίλια τρισεκατομμύρια ήλιοι. Το σώμα νερού απλώνεται γύρω από αυτή τη μαύρη τρύπα, σε μια «αεριώδη» περιοχή έκτασης εκατοντάδων ετών φωτός. Σύμφωνα με τους ερευνητές το σώμα νερού σχηματίστηκε όταν το Σύμπαν ήταν μόλις 1,6 δισεκατομμυρίων ετών.
«Το περιβάλλον γύρω από αυτό το κβάζαρ είναι μοναδικό από την άποψη ότι παράγει αυτήν την τεράστια μάζα νερού» εξηγεί ο Ματ Μπράντφορντ από το Jet Propulsion Laboratory της NASA επιχειρώντας να συμπυκνώσει σε λέξεις ασύλληπτα μεγάλα μεγέθη και αριθμούς.....

Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΩΝ ΚΒΑΖΑΡ, ΤΩΝ ΡΑΔΙΟΓΑΛΑΞΙΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΕΝΕΡΓΩΝ ΓΑΛΑΞΙΑΚΩΝ ΠΥΡΗΝΩΝ

Έως δεκαετία του 1920 δεν είχε αποκαλυφθεί το μυστικό της αστρικής ενέργειας. Σήμερα μπορούμε να πούμε το ίδιο για την τεράστια ενέργεια που πηγάζει από τους κβάζαρ, τους ενεργούς πυρήνες γαλαξιών και τους ραδιογαλαξίες. Γενικά πιστεύουμε πως σε κάθε μια από αυτές τις περιπτώσεις η πηγή της ενέργειας σχετίζεται με την ισχυρή βαρυτική επίδραση ενός πολύ συμπαγούς αντικειμένου – στην ιδανική περίπτωση μιας μαύρης τρύπας. Παρότι η εξήγηση αυτή είναι πολύ δημοφιλής, ορισμένοι επιστήμονες παραμένουν επιφυλακτικοί και την αμφισβητούν.
Πρώτα απ’ όλα, η δυναμική γύρω από την κεντρική περιοχή δεν παρουσιάζει καμία ένδειξη που θα πρόδιδε κίνηση ύλης προς το κέντρο, όπως θα συνέβαινε αν υπήρχε εκεί μια μαύρη τρύπα, Αντίθετα, τα στοιχεία συνηγορούν υπέρ της εκτίναξης ύλης.
Αν στην κεντρική περιοχή δρούσε μια μαύρη τρύπα, η ακτίνα Schwarzschild θα καθοριζόταν από την μάζα της. Αν μια μαύρη τρύπα έχει μάζα ένα δισεκατομμύριο ηλιακές μάζες, η ακτίνα Schwarzschild θα ήταν ίση με τρία δισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Ένας δίσκος προσαύξησης γύρω από αυτήν θα είχε ακτίνα περίπου χίλιες φορές μεγαλύτερη, δηλαδή ίση περίπου με το ένα τρίτο του έτους φωτός. Για να μπορέσουμε να δούμε έναν τέτοιο δίσκο, όταν η πηγή βρίσκεται για παράδειγμα σε απόσταση 30 εκατομμυρίων ετών φωτός, το τηλεσκόπιο θα πρέπει να διαθέτει διακριτική ικανότητα ίση περίπου με ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου του τόξου. Τέτοια υψηλή διακριτική ικανότητα απέχει πολύ από τις διακριτικές δυνατότητες των καλύτερων οπτικών τηλεσκοπίων, συμπεριλαμβανομένου του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble. Επομένως, όταν κάποιος ισχυρίζεται ότι παρατήρησε το δίσκο προσαύξησης, στην πραγματικότητα δεν αναφέρεται στον δίσκο προσαύξησης της μαύρης τρύπας, αλλά σε έναν πολύ μεγαλύτερο δίσκο ή δακτύλιο, ο οποίος ενδέχεται να περιβάλλει το κεντρικό αντικείμενο (κατά τον ίδιο τρόπο που ο πρωτοπλανητικός δίσκος περιβάλλει ένα άστρο). Επομένως, οι ενδείξεις ύπαρξης μιας κεντρικής μαύρης τρύπας είναι πολύ θεωρητικές, καθώς βασίζονται σε ανεπιβεβαίωτες υποθέσεις.
Όταν υπολογίζουμε την παραγωγή ενέργειας από τη μαύρη τρύπα και τη μετατροπή της ενέργειας αυτής σε ακτινοβολία, θεωρούμε ότι η εκάστοτε διαδικασία πργματοποιείται με τη μέγιστη απόδοσή της. Για παράδειγμα, πρέπει πρώτα να εκτιμήσουμε τη βαρυτική ενέργεια της μαύρης τρύπας, μέσω της οποίας αποκτούν ενέργεια τα σωματίδια τα οποία εκτινάσσονται και σχηματίζουν έναν καλά ευθυγραμμισμένο πίδακα. Κατόπιν, η κινητική ενέργεια αυτών των σωματιδίων θα πρέπει να μετατραπεί σε ραδιοκύματα και σε άλλες μορφές ακτινοβολίας. Δεν είμαστε βέβαιοι ότι όλες οι παραπάνω διαδικασίες πραγματοποιούνται με τη μέγιστη απόδοσή τους, αφού δεν τις συναντάμε σε άλλους τομείς της αστρονομίας. Αν η απόδοση των διαδικασιών είναι μικρότερη, θα πρέπει να αυξήσουμε τη μάζα της μαύρης τρύπας, οπότε το μοντέλο μας χάνει μέρος της αληθοφάνειάς του.
Τα αντικείμενα στα οποία παρατηρείται ταχεία μεταβολή της παραγωγής ενέργειας πρέπει να έχουν μικρές διαστάσεις. Αυτή η απαίτηση έρχεται σε αντίθεση με την παραπάνω ανάγκη για μεγαλύτερη μαύρη τρύπα (ώστε να επιτραπεί χαμηλότερη απόδοση των διαδικασιών).
Πράγματι, οι prima facie ενδείξεις υποδεικνύουν εκτίναξη ύλης από μια συμπαγή περιοχή, η οποία θα μπορούσε να φιλοξενεί μια μαύρη τρύπα. Υπάρχει η πιθανότητα ( η οποία όμως προϋποθέτει «νέα» φυσική) να δημιουργείται εδώ η ύλη που εκτινάσσεται.
Είναι δυνατόν να περιγράψουμε μαθηματικά τον τρόπο με τον οποίο μπορεί να συμβεί κάτι τέτοιο, χωρίς να παραβιάζεται ο νόμος διατήρησης της ύλης και της ενέργειας, αν θεωρήσουμε ότι στην περιοχή δρα μια νέα θεμελιώδης αλληλεπίδραση, με αρνητική ενέργεια και αρνητικές τάσεις. Η ίδια η βαρύτητα έχει τον χαρακτήρα μιας αλληλεπίδρασης αρνητικής ενέργειας. Μια τέτοια αλληλεπίδραση οδηγεί σε μια εκρηκτική δημιουργία και εκτίναξη ύλης από τη συμπαγή περιοχή. Η ιδέα αυτής της μικροέκρηξης συνδέεται με την Quasi steady state cosmology, QSSC.