Καλοκαίρι και φυσική: Τα νέα του Ιουνίου

Καλοκαίρι και φυσική: Τα νέα του Ιουνίου

Φωτιές, ανεμομαζώματα, σπίθες και κυκλώματα

Η είδηση φυσικής του περασμένου μήνα που ίσως και να αποδειχτεί σημαντική ήταν μια χούφτα παραπανίσιων μετρήσεων στο πείραμα XENON1T. Και εξηγώ αμέσως.

Το XENON1T είναι ένα από τα πειράματα που ελπίζουν να βρουν σκοτεινή ύλη με άμεσο τρόπο: κάποια από τα σωματίδια που αποτελούν τη σκοτεινή ύλη αναμένεται να ευαρεστηθούν να πέσουν πάνω στους πυρήνες των ατόμων του και να τους απομακρύνουν από τις θέσεις τους, παράγοντας έτσι ανιχνεύσιμα σήματα. Η αλήθεια είναι όμως ότι το πείραμα λειτούργησε με αυτή την προσδοκία για κάποια χρόνια χωρίς να δει κανένα σχετικό σήμα. Έτσι, πρόσφατα άρχισε να κοιτάζει για όλο και ελαφρύτερα σωματίδια που θα μπορούσαν να “κλωτσάνε” όχι πυρήνες, αλλά τα πιο ελαφριά ηλεκτρόνια.

Το XENON1T δούλεψε με αυτόν το σκοπό για ένα χρόνο και τελικά ανακοίνωσε ότι είδε κάτι υποσχόμενο: είδε ακριβώς το σήμα που θα περίμενε από αξιόνια προερχόμενα από τον πυρήνα του ήλιου. (Τα αξιόνια είναι τα υποθετικά σωματίδια που μάλλον θα ακούτε όλο και συχνότερα τα επόμενα χρόνια, καθώς είναι ίσως ο μοναδικός υποψήφιος που έχει απομείνει για τη σύνθεση της σκοτεινής ύλης, χωρίς να έχει αποκλειστεί από τις παρατηρήσεις των σχετικών πειραμάτων.)

Στην ουσία όμως αυτό το σήμα ακούγεται υπερβολικά καλό και υπερβολικά ισχνό για να είναι αληθινό και υπάρχει σοβαρή πιθανότητα να προήλθε από κάποια βαρετή αιτία, π.χ. από μικροσκοπικές ποσότητες φυσικών ραδιενεργών στοιχείων στο πείραμα. Γι’αυτό τα σχετικά πάρτυ θα περιμένουν για λίγα χρόνια ακόμα, όσο το XENON1T και μερικά παρόμοια πειράματα θα συνεχίσουν τις μετρήσεις τους, ελπίζοντας το σήμα να εξακολουθήσει να εμφανίζεται σταθερά.

Στο μεταξύ και σε ό,τι αφορά το διάστημα, αποκτήσαμε τις πρώτες φωτογραφίες που δείχνουν το πεδίο των άστρων να φαίνεται διαφορετικό απ’ό,τι στη γη.

Το διαστημόπλοιο New Horizons της NASA, γνωστό για την εξερεύνηση του Πλούτωνα πριν λίγα χρόνια, έφυγε από τη γη το 2006 και τώρα βρίσκεται στη Ζώνη Kuiper – την έκταση πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα που φιλοξενεί χιλιάδες αστεροειδείς.

Αυτό σημαίνει πως το New Horizons βρίσκεται εφτά δισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά μας. Και από αυτή την απόσταση οι θέσεις των άστρων αρχίζουν να φαίνονται “κουνημένες”. Πιο συγκεκριμένα, στις φωτογραφίες του σκάφους οι θέσεις του Εγγύτατου του Κενταύρου -το κοντινότερο αστέρι σε απόσταση τεσσάρων ετών φωτός- και του Wolf 359 -αστέρι στον αστερισμό του Λέοντα και σε απόσταση οκτώ ετών φωτός- είναι εμφανώς διαφορετικές από αυτό που βλέπουμε από τη γη. (Μάλιστα μπορείτε με γυαλιά 3D να δείτε τα δύο αστέρια σε τρισδιάστατες φωτογραφίες που έφτιαξε από τα δεδομένα του New Horizons ο διάσημος αστρονόμος Brian May.).

Μετά από όλα τα κατορθώματα των ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων LIGO και Virgo, βρέθηκε κάτι που κατάφερε να τους αφήσει αμήχανους.

Αυτό ήταν ένα από τα γεγονότα που κανονικά αποτελούν το ψωμοτύρι αυτών των ανιχνευτών, δηλαδή μια συγχώνευση όπου δύο μαύρες τρύπες, ή δύο αστέρες νετρονίων, ή μία τρύπα και ένας αστέρας νετρονίων, ενώνονται και προκαλούν τιτάνια βαρυτικά κύματα. Αλλά αυτή τη φορά κάτι ήταν διαφορετικό.

Αυτή τη φορά το ένα από τα δύο ουράνια σώματα, κάπου σε απόσταση 800 εκατομμυρίων ετών φωτός, έμοιαζε πράγματι με μαύρη τρύπα με μάζα όσο 23 φορές αυτή του ήλιου. Αλλά το δεύτερο σώμα φαινόταν να έχει 2,6 φορές τη μάζα του ήλιου.

Αυτό είναι πρόβλημα, γιατί οι αστέρες νετρονίων ξέρουμε πως έχουν λιγότερο από το μισό της ηλιακής μάζας, ενώ οι μαύρες τρύπες σε παρόμοια διπλά συστήματα έχουν τουλάχιστον το πενταπλάσιό της.

Ένα ακόμα μικρό μυστήριο, που στην απλούστερη περίπτωση μπορεί να αλλάξει τις γνώσεις για ένα από αυτά τα δύο είδη σωμάτων ενώ στην πιο περίπλοκη μπορεί να γίνει το επόμενο χιτ στην αστροφυσική.

Και τέλος μια είδηση διαφορετική: η δημιουργία μιας γεννήτριας βασισμένης σε καινούργιο τρόπο παραγωγής ενέργειας.

Ερευνητές του Εθνικού Πανεπιστήμιου της Σιγκαπούρης βρήκαν πώς να συλλέγουν ενέργεια από τη σκιά. Συγκεκριμένα, τοποθέτησαν μία πλακέτα πυριτίου με λωρίδες χρυσού μισή στον ήλιο και μισή στη σκιά. Η αντίθεση στο φωτισμό προκάλεσε διαφορά δυναμικού ανάμεσα στις δύο περιοχές, με αποτέλεσμα τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος.

Μέχρι τώρα, η συσκευή μπορεί να τροφοδοτήσει μόνο κάτι μικρό όσο ένα ψηφιακό ρολόι, αλλά είναι μια καλή αρχή. Αν η απόδοση και η τιμή της βελτιωθούν, μπορεί μια μέρα να παίρνουμε ενέργεια από την κίνηση του ήλιου ή και το ανέμισμα των απλωμένων ρούχων.