Ο Αϊνστάιν περιμένει επιβεβαίωση... Νέα ώθηση στην αναζήτηση βαρυτικών κυμάτων

Καθένας από τους ανιχνευτές αποτελείται από δύο κάθετες σήραγγες. Τα βαρυτικά κύματα θα προκαλούσαν ανεπαίσθητες μεταβολές στο μήκος τους, το οποίο φτάνει τα 4 χλμ (Πηγή: LIGO)  

 

 

Ουάσινγκτον

Σε νέα επίπεδα ακρίβειας και ευαισθησίας θα λειτουργεί από αυτήν την εβδομάδα το αμερικανικό LIGO, το μεγαλύτερο πείραμα για την ανίχνευση των λεγόμενων βαρυτικών κυμάτων, ρυτιδώσεων στο χωροχρόνο που προβλέφθηκαν από τον Αϊνστάιν αλλά παραμένουν άφαντες μέχρι σήμερα.

Η ολοκλήρωση της αναβάθμισης των δύο ανιχνευτών LIGO -ένας στην πολιτεία της Ουάσινγκτον και ένας ακόμα στη Λουιζιάνα- αναπτερώνει τώρα τις ελπίδες των φυσικών για την ανίχνευση του θεωρητικού φαινομένου, έπειτα από μια δεκαετία άκαρπης αναζήτησης με τους αρχικούς ανιχνευτές.

Η ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων είχε προβλεφθεί το 1916 από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν ως συνέπεια της Γενικής Σχετικότητας. Ο μεγάλος φυσικός είχε υπολογίσει ότι η επιτάχυνση σωμάτων μεγάλης μάζας, όπως μαύρες τρύπες και άστρα νετρονίων που οποία κινούνται σε τροχιά το ένα γύρω από το άλλο, δημιουργούν κυματισμούς στο χωροχρόνο που διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός.

Τον Μάρτιο του 2014, διεθνής ερευνητική ομάδα προκάλεσε σάλο όταν ανακοίνωσε ότι εντόπισε ίχνη μιας ιδιαίτερης κατηγορίας βαρυτικών κυμάτων, τα οποία πρέπει να εμφανίστηκαν μια στιγμή μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Η μελέτη όμως τέθηκε υπό αμφισβήτηση, και ύπαρξη των βαρυτικών κυμάτων παραμένει ανεπιβεβαίωτη.

Μεζούρες ακριβείας

Τα βαρυτικά κύματα, εφόσον υπάρχουν, ουσιαστικά τεντώνουν το χώρο σε μια διάσταση (ας πούμε κατά μήκος) και τον συμπιέζουν σε μια άλλη (ας πούμε κατά πλάτος)

Αυτό είναι το φαινόμενο που προσπαθούν να καταγράψουν οι ανιχνευτές LIGO. Καθένας από τους δύο ανιχνευτές αποτελείται από δύο σωλήνες τοποθετημένους κάθετα ο ένας στον άλλο, μέσα στους οποίους υπάρχουν δέσμες λέιζερ που μετρούν το μήκος των σωλήνων με εξαιρετικά μεγάλη ακρίβεια.

Τα βαρυτικά κύματα θα γίνονταν θεωρητικά αντιληπτά από μικρές μεταβολές στο μήκος των δύο σωλήνων, λόγω της παραμόρφωσης του χώρου. Οι σωλήνες έχουν μήκος 4 χιλιόμετρα, όμως η πειραματική διάταξη μπορεί να μετρά μεταβολές τουλάχιστον 1.000 φορές μικρότερες από τη διάμετρο ενός ατόμου.

Η αναβάθμιση των συστημάτων με ισχυρότερα λέιζερ και νέα οπτικά επιτρέπει θεωρητικά την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από απόσταση περίπου 88 εκατομμυρίων ετών φωτός. Τελικός στόχος είναι η αύξηση αυτής της απόστασης στα 650 εκατομμύρια έτη φωτός -αυτό σημαίνει ότι οι ανιχνευτές θα μπορούν να σαρώνουν μια σφαίρα στο Διάστημα 1.000 φορές μεγαλύτερη από ό,τι η αρχική μορφή των συστημάτων.

Οι εργασίες αναβάθμισης, για τις οποίες χρειάστηκαν πέντε χρόνια και 200 εκατ. δολάρια, περιλάμβαναν μεταξύ άλλων τη βελτίωση των συστημάτων απόσβεσης κραδασμών -οι ανιχνευτές επηρεάζονται ακόμα και από τρένα που περνούν σε απόσταση χιλιομέτρων ή ακόμα και το γδούπο ενός δέντρου που πέφτει.

Στην Ευρώπη λειτουργούν στο μεταξύ οι ανιχνευτές GEO600 και Virgo, ενώ ανάλογο ερευνητικό πρόγραμμα, με την ονομασία Indigo, ανακοίνωσε και η Ινδία.

Η ανίχνευση του ίδιου σήματος από ανιχνευτές σε διαφορετικές ηπείρους θα επέτρεπε στους ερευνητές να προσδιορίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια την προέλευση των φευγαλέων κυμάτων.

Πηγή

Σπιράλ θανάτου... Ο ιλιγγιώδης χορός δύο καταδικασμένων μελανών οπών

Προσομοίωση που δείχνει πώς ένα ζευγάρι μελανών οπών παράγει περιοδικά φωτεινά σήματα 

(Πηγή: Zoltan Haiman, Columbia University)

 

Νέα Υόρκη

Βαθιά μέσα στον αστερισμό της Παρθένου, δύο μαύρες τρύπες περιφέρονται η μία γύρω από την άλλη λίγο πριν συγκρουστούν σε μια ακραία βίαια έκρηξη, δείχνουν οι επαναλαμβανόμενες λάμψεις που φτάνουν μέχρι τη Γη.

Οι κοσμολόγοι πιστεύουν σήμερα ότι όλοι οι γαλαξίες κρύβουν στο κέντρο τους μαύρες τρύπες με μάζα εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου. Η θεωρία προβλέπει επίσης την ύπαρξη δυαδικών συστημάτων, στα οποία δύο μαύρες τρύπες περιφέρονται γύρω από το κοινό κέντρο μάζας τους.

Ο εντοπισμός τέτοιων συστημάτων δεν είναι εύκολη υπόθεση. Από τα δεκάδες πιθανά δυαδικά συστήματα που έχουν ανιχνευθεί μέχρι σήμερα, οι μαύρες τρύπες της νέας μελέτης είναι μακράν οι πιο σφιχταγκαλιασμένες -η απόσταση που τους χωρίζει δεν είναι πολύ μεγαλύτερη από τη διάμετρο του Ηλιακού Συστήματος.

Το ζεύγος βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία PG 1302-102, σε απόσταση 3,5 δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Παρά τη γιγάντια απόσταση, τα τηλεσκόπια Hubble και Galex της NASA μπόρεσαν να διακρίνουν περιοδικές λάμψεις που πρέπει να προέρχονται από τις μαύρες τρύπες.

Το μοντέλο που προτείνει η ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια της Νέας Υόρκης είναι ότι η μία από τις μαύρες τρύπες καταπίνει περισσότερο υλικό από ό,τι το ταίρι της. Η ίδια η μαύρη τρύπα εξ ορισμού δεν εκπέμπει φως, όμως το υλικό που την περιβάλλει ακτινοβολεί έντονα καθώς επιταχύνεται και θερμαίνεται στην πορεία του θανάτου.

Γιατί όμως εμφανίζεται αυτό το φως ως περιοδικές λάμψεις; Ο πρώτος λόγος είναι το φαινόμενο Ντόπλερ: όταν η μαύρη τρύπα απομακρύνεται από τη Γη καθώς περιφέρεται γύρω από τη δεύτερη, τα μήκη κύματος της ακτινοβολίας φαίνονται να μεγαλώνουν -περίπου όπως ο ήχος μιας σειρήνας αλλάζει συχνότητα όταν το ασθενοφόρο απομακρύνεται με ταχύτητα.

Ο δεύτερος λόγος είναι η ακραία ταχύτητα με την οποία κινούνται οι μελανές οπές η μία γύρω από την άλλη -περίπου το ένα δέκατο της ταχύτητας του φωτός. Στις ταχύτητες αυτές εμφανίζονται σχετικιστικά φαινόμενα που κάνουν το φως πιο λαμπρό.

Οι παρατηρήσεις στον γαλαξία συμφωνούν με τις προβλέψεις υπολογιστικών μοντέλων και πιθανότατα αντιστοιχούν σε ένα ζευγάρι μελανών οπών, αναφέρουν οι ερευνητές στο Nature.

Σε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες ή μερικά εκατομμύρια χρόνια -μια στιγμή στην κλίμακα του κοσμικού χρόνου- οι μαύρες τρύπες τελικά θα ενωθούν σε μια έκρηξη που θα απελευθερώσει την ενέργεια 100 εκατομμυρίων σουπερνόβα.

Οι αστρονόμοι θα ήθελαν διακαώς να παρακολουθήσουν ζωντανά ένα τέτοιο φαινόμενο: η Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν προβλέπει ότι οι συγκρούσεις ανάμεσα σε μαύρες τρύπες παράγουν βαρυτικά κύματα, ρυτιδώσεις στο χωροχρόνο που διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός.

Είναι μια από τις τελευταίες ανεπιβεβαίωτες προβλέψεις του Αϊνστάιν, και η ανακάλυψή τους πιθανότατα θα βραβευόταν με Νόμπελ.

Πηγή

WWF: Εξαφανίσαμε το 50% των θαλάσσιων ζώων μέσα σε 40 χρόνια

Η μισή περίπου θαλάσσια ζωή έχει εξαφανιστεί τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες, σύμφωνα με έρευνα που έδωσε σήμερα στη δημοσιότητα παγκοσμίως η περιβαλλοντική οργάνωση WWF.

Σύμφωνα με την ειδική έκδοση της έκθεσης «Ζωντανός Πλανήτης για την κατάσταση των θαλασσών», οι πληθυσμοί αλλά και η υγεία ψαριών, θηλαστικών, πτηνών, ερπετών και μοναδικών θαλάσσιων οικοσυστημάτων απειλούνται και υποβαθμίζονται με πιο έντονο ρυθμό από ποτέ.

Οι παγκόσμιοι ηγέτες καλούνται να αντιληφθούν τον κίνδυνο που ελλοχεύει για την παγκόσμια διατροφική ασφάλεια και κυρίως για τις αναπτυσσόμενες χώρες και να λάβουν τις απαραίτητες αποφάσεις, τόσο στο πλαίσιο των στόχων βιώσιμης ανάπτυξης του ΟΗΕ όσο και ενόψει της Παγκόσμιας Συνδιάσκεψης για την Κλιματική Αλλαγή στο Παρίσι.

Πιο συγκεκριμένα, η κατάσταση των θαλασσών μας επιδεινώνεται με ραγδαίους ρυθμούς, προκαλώντας σοβαρή ανησυχία για την παγκόσμια διατροφική ασφάλεια και για την επιβίωση εκατομμυρίων ανθρώπων που εξαρτώνται άμεσα από την «οικονομία» της θάλασσας.

Ο Διευθυντής της διεθνούς περιβαλλοντικής οργάνωσης WWF, Μάρκο Λαμπερτίνι, δίνει ξεκάθαρα την εικόνα: «Βρισκόμαστε σε έναν ανελέητο αγώνα δρόμου υπεραλίευσης, στον τερματισμό του οποίου μπορεί να βρούμε ανθρώπους να πεινάνε και να στερούνται των θαλάσσιων πόρων. Η υπεραλίευση, η καταστροφή των θαλάσσιων οικοσυστημάτων και η κλιματική αλλαγή έχουν επώδυνες επιπτώσεις και πλήττουν σοβαρά ολόκληρη την ανθρωπότητα, με τις κοινωνίες που εξαρτώνται άμεσα από τη θάλασσα να αντιμετωπίζουν τις πιο σκληρές συνέπειες. Η κατάρρευση του θαλάσσιων οικοσυστημάτων μπορεί να πυροδοτήσει και οικονομική κατάρρευση, υπονομεύοντας τις παγκόσμιες προσπάθειες για εξάλειψη της φτώχειας και του υποσιτισμού».

Τα επιστημονικά δεδομένα, δυστυχώς επιβεβαιώνουν του λόγου το αληθές. Σύμφωνα με την έρευνα, δημοφιλή ψάρια όπως ο τόνος, το σκουμπρί και η παλαμίδα έχουν μειωθεί κατά 74%, ενώ τα ¾ των κοραλλιογενών υφάλων παγκοσμίως απειλούνται, με την κλιματική αλλαγή να θέτει εν αμφιβόλω την ίδια τους την ύπαρξη μέχρι το 2050. Ειδικά, οι κοραλλιογενείς ύφαλοι έχουν μειωθεί κατά 34%, μεταξύ 1979 και 2010. Αν λάβει κανείς υπόψη ότι το 25% των ψαριών ζουν σε αυτά τα οικοσυστήματα, ενώ 850 εκατομμύρια άνθρωποι εξαρτώνται άμεσα από τις οικονομικές, κοινωνικές και πολιτισμικές τους υπηρεσίες, γίνεται αντιληπτό το μέγεθος του προβλήματος.

Κι όμως, ακόμη κι αν η κατάσταση δείχνει ζοφερή, μπορούμε ακόμη να την αντιστρέψουμε. «Τα αισιόδοξα νέα είναι ότι υπάρχουν οι λύσεις και πλέον ξέρουμε τι ακριβώς πρέπει να κάνουμε. Η θάλασσα είναι ένα ανεκτίμητο φυσικό κεφάλαιο και μπορεί να αναγεννιέται μόνη της, αν η ανθρωπότητα αντιμετωπίσει αποτελεσματικά τις υπερβολικές πιέσεις που της ασκεί», δήλωσε ο Μάρκο Λαμπερτίνι για να συμπληρώσει: «Η εξίσωση είναι απλή: αν ζήσουμε εντός βιώσιμων ορίων, η θάλασσα θα συνεχίσει να μας προσφέρει όσα έχουμε ανάγκη. Υπάρχει ακόμη το χρονικό περιθώριο για να προστατέψουμε τους ωκεανούς και να αντιστρέψουμε την κατάσταση».

Πράγματι, η χρονική συγκυρία είναι ιδιαίτερα κρίσιμη, καθώς μέσα στον Σεπτέμβριο οι κυβερνήσεις του κόσμου θα οριστικοποιήσουν τη συμφωνία τους επί της Ατζέντας 2030 για τη Βιώσιμη Ανάπτυξη. Η εξασφάλιση της υγείας των θαλασσών αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για την επίτευξη των προτεραιοτήτων της ατζέντας που είναι η μείωση της φτώχειας και η ενίσχυση της διατροφικής ασφάλειας. Εκτός αυτού, η αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και οι αποφάσεις που θα παρθούν στην Παγκόσμια Συνδιάσκεψη του ΟΗΕ για την Κλιματική Αλλαγή, αρχές Δεκεμβρίου στο Παρίσι, είναι κομβικής σημασίας για την υγεία των θαλασσών και επομένως όλων μας.

«Είναι αυτονόητο ότι η υγεία των θαλασσών αποτελεί προϋπόθεση επιβίωσης για την ανθρωπότητα. Η κατάσταση είναι ανησυχητική αλλά αναστρέψιμη. Ειδικά, σε μια χώρα όπως η Ελλάδα, δεν μπορούμε να μένουμε αμέτοχοι, καθώς πάντοτε ήμασταν και πάντα θα είμαστε άρρηκτα συνδεδεμένοι με τη θάλασσα για την ευημερία μας. Καινοτόμες θαλάσσιες προστατευόμενες περιοχές που θα υποστηρίζουν βιώσιμα μοντέλα ανάπτυξης για τις τοπικές κοινωνίες αλλά και υπεύθυνη αλιεία που θα εξασφαλίζει ψάρια για τις επόμενες γενιές, είναι απαραίτητα και εμείς δουλεύουμε ήδη προς αυτή την κατεύθυνση», δήλωσε ο Δημήτρης Καραβέλλας, διευθυντής του WWF Ελλάς.

Θαλάσσιες Προστατευόμενες Περιοχές

Ο διεθνής στόχος για την αποτελεσματική προστασία και διαχείριση τουλάχιστον του 30% των ακτών και θαλασσών μέχρι το 2030 είναι μια προτεραιότητα ως προς την οποία η χώρα μας βρίσκεται πολύ πίσω, καθώς σήμερα μόλις το 1,48% των θαλασσών μας καλύπτεται από θαλάσσιες προστατευόμενες περιοχές. Για αυτόν ακριβώς τον λόγο, το WWF Ελλάς, μαζί με μια σειρά από εταίρους και σε συνεργασία με τις κοινωνίες της Σύρου και της Άνδρου, φιλοδοξεί στη δημιουργία ενός πρωτοποριακού μοντέλου θαλάσσιας προστατευόμενης περιοχής, μέσα από το πρόγραμμα ΚΥΚΛΑΔΕΣ LIFE. Στόχος του προγράμματος είναι η προστασία του φυσικού περιβάλλοντος της Γυάρου που φιλοξενεί τον πιο σημαντικό πληθυσμό της απειλούμενης με εξαφάνιση Μεσογειακής φώκιας Monachus monachus στη Μεσόγειο και η στήριξη ενός βιώσιμου μοντέλου ανάπτυξης στην περιοχή.

Υπεύθυνη αλιεία

Απαραίτητη για την προστασία των θαλασσών είναι και η ανάπτυξη πρωτοπόρων μοντέλων συνεργασίας που να εξασφαλίζουν τη βιωσιμότητα τοπικών κοινοτήτων, οικοσυστημάτων και επιχειρήσεων. Αυτός ακριβώς είναι και ο πυρήνας της δράσης του WWF Ελλάς σε συνεργασία με την ΑΒ Βασιλόπουλος, το Ινστιτούτο Αλιευτικών Ερευνών και την εταιρεία εμπορίας ψαριών «Μανιός» που υλοποιείται από το 2013 στην Καβάλα και έχει ως στόχο τη βελτίωση βιωσιμότητας του τοπικού στόλου γρι γρι που αλιεύει γαύρο και σαρδέλα. Ήδη μέσα από ένα στρογγυλό τραπέζι όλων των εμπλεκομένων, έχουν γίνει βήματα προς λύσεις που θα εξασφαλίζουν τη  βιωσιμότητα του εισοδήματος των αλιέων γρι γρι της Καβάλας, την ανάκαμψη των ιχθυαποθεμάτων και την προστασία του θαλάσσιου οικοσυστήματος.

Πηγή

Σπάνιες παραλίες… κοχυλιών!

Τα κοχύλια, που είναι άδεια κελύφη νεκρών θαλάσσιων μαλακίων, συχνά βρίσκονται στις ακτές, μέσα στην άμμο ή ανάμεσα από τα βότσαλα, και δεν είναι λίγοι αυτοί που τα συλλέγουν ως… τουριστικό ενθύμιο από τις καλοκαιρινές διακοπές τους. Υπάρχουν, όμως, ορισμένες παραλίες που παρουσιάζουν μια ασυνήθιστα μεγάλη συσσώρευση κοχυλιών, τα οποία “πλημμυρίζουν” τις ακτές από άκρη σε άκρη, δημιουργώντας ένα εντυπωσιακό θέαμα. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν και οι τέσσερις παραλίες που θα δείτε στη συνέχεια, όπου αντί για άμμο και βότσαλα, τα κοχύλια έχουν παντού την τιμητική τους!

1. Shell Beach, Δυτική Αυστραλία

Η Shell Beach βρίσκεται 45 χιλιόμετρα νότια-ανατολικά της πόλης Denham, στην περιοχή Shark Bay της δυτικής Αυστραλίας, καλύπτοντας μια έκταση πάνω από 120 χιλιόμετρα, η οποία είναι γεμάτη από εκατομμύρια κάτασπρα, μικροσκοπικά κοχύλια που φτάνουν σε πολλά σημεία μέχρι τα 10 μέτρα βάθος! Το νερό της θάλασσας στον όρμο L’ Haridon έχει υψηλή αλατότητα λόγω της γεωμορφολογίας αλλά και του κλίματος της περιοχής.

Αυτή η μεγάλη ποσότητα αλατιού ευνοεί τα “κυδώνια” (είδος θαλάσσιων μαλακίων) να πολλαπλασιάζονται ανεξέλεγκτα, με αποτέλεσμα όταν πεθαίνουν από φυσικό θάνατο να ξεβράζονται στις ακτές κατά χιλιάδες. Το φαινόμενο αυτό συνεχίζεται για χρόνια, με τα κοχύλια να καλύπτουν σχεδόν το σύνολο της παραλίας.

2. Sanibel Island, Φλόριντα, ΗΠΑ

Οι παραλίες στο Sanibel Island προσελκύουν επισκέπτες από όλο τον κόσμο, κυρίως λόγω των μεγάλων ποσοτήτων κοχυλιών που “πλημμυρίζουν” τις ακτές, δημιουργώντας ένα σπάνιο θέαμα για μικρούς και μεγάλους.

Ένας από τους βασικούς λόγους γι’ αυτές τις συσσωρεύσεις είναι το γεγονός ότι το Sanibel είναι ένα νησί-φράγμα με ανατολικό-δυτικό προσανατολισμό, που δρα σαν “φτυάρι” για τα κοχύλια που έρχονται από την Καραϊβική και τις άλλες νότιες θάλασσες. Τα κοχύλια αποτελούν σήμα-κατατεθέν για την οικονομία του νησιού, καθώς συμβάλλουν αποφασιστικά στην αύξηση του τουρισμού.

3. Shell Beach, Άγιος Βαρθολομαίος

Η περίφημη παραλία St Barts Shell Beach, που ονομάζεται επίσης Grande Galet, είναι η πιο δημοφιλής και πολυσύχναστη ακτή του ομώνυμου νησιού, όπου πολλοί τουρίστες έρχονται για να απολαύσουν το πλήθος των οστράκων που καλύπτουν την παραλία.

Λευκά και καφετί κοχύλια “πλημμυρίζουν” την ακτή, η οποία μοιάζει από μακριά σαν μια αμμώδη κλασική παραλία. Μια βόλτα, όμως, κατά μήκος της αμμουδιάς δίνει στον επισκέπτη την ευκαιρία να απολαύσει από κοντά μία από τις πιο σπάνιες παραλίες κοχυλιών στον κόσμο.

4. Jeffreys Bay, Νότια Αφρική

Η Jeffreys Bay είναι μια παραλία που βρίσκεται στην επαρχία Eastern Cape στη Νότια Αφρική. Αν και δεν είναι τόσο θεαματική όσο οι προηγούμενες παραλίες, ωστόσο ξεχωρίζει όχι μόνο για το πλήθος των κοχυλιών που υπάρχουν στην ακτογραμμή όσο για το γεγονός ότι στεγάζει στους κόλπους της πάνω από 600 είδη σπάνιων οστράκων από όλο τον κόσμο.

Το Σεπτέμβριο, μάλιστα, πραγματοποιείται στην περιοχή ομώνυμο φεστιβάλ με την ονομασία “Shell Festival”, όπου πλήθος ντόπιων αλλά και πολλοί τουρίστες συγκεντρώνονται για να γιορτάσουν -τι άλλο;- τα κοχύλια!

Πηγή