Χειμώνας και φυσική – Τα νέα του Φεβρουαρίου

Οι ταχείες εκπομπές ραδιοκυμάτων, ή για τους φίλους fast radio bursts/FRBs, είναι ένα μεγάλο πρόσφατο αστροφυσικό μυστήριο. Πρόκειται για πολύ ισχυρές εκπομπές – μιλάμε για ενέργειες ισοδύναμες με χιλιάδων ήλιων – με διάρκεια κλάσματος του δευτερολέπτου. Αν προσθέσουμε και το ότι οι FRBs βρίσκονται εκτός του γαλαξία μας, ότι μέχρι τώρα έχουν εντοπιστεί μερικές εκατοντάδες και ότι δεν έχουν ακόμα εξήγηση, το κοκτέιλ γίνεται εκρηκτικό. Και για να περιπλέξει τα πράγματα, το καναδικό ραδιοτηλεσκόπιο CHIME φαίνεται πως βρήκε μία FRB που η δραστηριότητά της επαναλαμβάνεται κάθε 16 ημέρες.

Οι αιτίες που έχουν προταθεί για τις FRBs περιλαμβάνουν συγκρούσεις κοσμικών σωμάτων, γιγαντιαίες εκλάμψεις από την επιφάνεια αστεριών, ισχυρά μαγνητικά πεδία σε αστέρες νετρονίων και, ναι, εξωγήινους. Για να είμαστε ειλικρινείς, μάλλον έχετε ήδη ακούσει αυτή την είδηση σαν πιθανό εξωγήινο σήμα – όπως συμβαίνει και με οτιδήποτε άλλο που είναι καινούργιο, παράξενο και βρίσκεται στον ουρανό. (Το οποίο θα με κάνει να παραφράσω τον Douglas Adams λέγοντας, γιατί δεν αρκεί μια απρόσμενη αστροφυσική ανακάλυψη να είναι όμορφη χωρίς να πρέπει να έχει κι εξωγήινους μέσα; )

Ένα άλλο μυστήριο, στον υποατομικό κόσμο αυτή τη φορά, είναι η ελαφριά διαφορά ανάμεσα στη φυσική της ύλης και της αντιύλης. Εδώ και κάποιες δεκαετίες έχει εντοπιστεί στην ασθενή πυρηνική δύναμη όπου και είναι γνωστή σαν “παραβίαση CP”, χωρίς να έχει αποκλειστεί η ύπαρξή της και σε άλλα φαινόμενα. Όπως και να ’χει, αυτή η διαφορά είναι μυστηριώδης για δύο διαφορετικούς λόγους: γιατί υπάρχει, και γιατί δεν υπάρχει περισσότερη.

Βλέπετε, δεν είναι γνωστό γιατί κάποια αντι-σωματίδια να φέρονται ενίοτε διαφορετικά από τους ομόλογούς τους της κανονικής ύλης. Ταυτόχρονα όμως οι φυσικοί θα ήθελαν διακαώς να διαφέρουν ακόμα περισσότερο, καθώς τότε θα μπορούσε να εξηγηθεί γιατί το σύμπαν να είναι φτιαγμένο μόνο από ύλη. Σε κάθε περίπτωση, στην προσπάθεια να βρεθούν άλλες πιθανές εκφάνσεις αυτής της απόκλισης δεν έχει μείνει πέτρα όρθια.

Και τώρα δύο σοφιστικέ πειράματα μόλις αναποδογύρισαν δύο ακόμα εμφανίσιμες πέτρες, χωρίς όμως να βγάλουν τίποτα καινούργιο.

Το ένα έγινε στο ελβετικό ινστιτούτο Paul Scherrer και κοίταξε για το αν τα νετρόνια έχουν ανομοιόμορφη κατανομή ηλεκτρικού πεδίου. Στο βαθμό που μπορεί να δει το πείραμα, δεν έχουν. Το οποίο έμμεσα περιορίζει την πιθανότητα “απόκλισης” της αντιύλης στη φυσική των κουάρκ – των σωματιδίων που αποτελούν τα νετρόνια και μερικά ακόμα πράγματα.

Το άλλο πείραμα είναι το ALPHA στο CERN το οποίο έκανε κάτι κουλ. Δημιούργησε χιλιάδες αντι-άτομα υδρογόνου, τα κράτησε μετέωρα σε κενό επί ώρες κάθε φορά και τα χρησιμοποίησε σε μετρήσεις. Πιο συγκεκριμένα, μέτρησε τις ακριβείς τροχιές των ποζιτρονίων (κοινώς αντι-ηλεκτρονίων) γύρω από τον πυρήνα. Τελικά βρήκε ότι οι τροχιές στο αντι-υδρογόνο είναι ίδιες με αυτές στο κανονικό υδρογόνο, περιορίζοντας έτσι την πιθανότητα ύπαρξης μίας ακόμα διαφοράς ύλης-αντιύλης. Τουλάχιστον με αυτό τον τρόπο έδειξε ότι το πάρτι με τα αντι-άτομα μόλις άρχισε, αφού μπορούν πλέον να χρησιμοποιηθούν για ένα σωρό εκλεπτυσμένων πειραμάτων.

Τέλος, να σημειώσουμε στα πεταχτά ότι το InSight, το μικρό σκάφος που έστειλε η NASA για να μελετήσει τη γεωλογία του Άρη, κάνει ακριβώς αυτό το πράγμα. Από τον περασμένο Απρίλη που βολεύτηκε στην κόκκινη επιφάνεια έχει εντοπίσει 150 μικρούς σεισμούς και άλλους 24 γύρω στα 3-4 Ρίχτερ, πιθανώς λόγω του ότι ο πλανήτης ψύχεται και συστέλλεται αργά ή/και εξ αιτίας ηφαιστειακής δραστηριότητας. Fun fact: το InSight εντόπισε επίσης περισσότερους από δέκα χιλιάδες “διαβόλους σκόνης”, μικρούς στρόβιλους που στριφογυρίζουν στην αρειανή επιφάνεια.