Το απόκοσμο τοπίο του Ήλιου που κατέγραψε το Solar Orbiter (βίντεο)

Ηλιακή βροχή, εκρήξεις και το «χνουδωτό» στέμμα του Ήλιου

Οι εικόνες από το σκάφος του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), αποκαλύπτουν φτερωτές, τριχοειδείς δομές από πλάσμα, την ώρα που καταγράφουν επίσης εκρήξεις και βροχές σχετικά ψυχρότερου υλικού που πέφτουν στην επιφάνεια. Οι επιστήμονες λένε ότι οι παρατηρήσεις της πολύπλοκης επιφανειακής δυναμικής του ήλιου θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην επίλυση του ερωτήματος γιατί η εξωτερική ατμόσφαιρα του ήλιου (γνωστή ως στέμμα) είναι τόσο πολύ θερμότερη από την επιφάνειά του – ένα μακροχρόνιο παράδοξο στην ηλιακή Φυσική.

Οι πιο φωτεινές περιοχές έχουν θερμοκρασία περίπου 1.000.000 βαθμών Κελσίου, ενώ το ψυχρότερο υλικό, το οποίο πέφτει κάτω από τους 10.000C, εμφανίζεται πιο σκοτεινό. Το υλικό καταγράφηκε στις 27 Σεπτεμβρίου 2023 από το όργανο Extreme-Ultraviolet Imager (EUI), όταν το διαστημικό σκάφος βρισκόταν περίπου στο ένα τρίτο της απόστασης της Γης από τον ήλιο.

Το παραπάνω βίντεο αναδεικνύει λεπτά σχέδια που μοιάζουν με δαντέλες σε όλο τον ήλιο, τα οποία ονομάζονται στεμματικά «βρύα». Οι δομές αυτές εμφανίζονται γύρω από τη βάση μεγάλων βρόχων στεμματικού μαγνητικού πεδίου. Στον ορίζοντα, στήλες αερίου, γνωστές ως spicules, φτάνουν από τη χρωμόσφαιρα του ήλιου σε ύψος περίπου 10.000 χιλιομέτρων.

Στο κέντρο του οπτικού πεδίου είναι ορατή μια μικρή έκρηξη, με ψυχρότερο υλικό να ανυψώνεται προς τα πάνω προτού πέσει κυρίως προς τα κάτω. Αν και μικρή σε σχέση με τα μεγαλύτερα γεγονότα, αυτή η έκρηξη είναι ακόμα μεγαλύτερη από τη Γη.

Το υλικό αποκαλύπτει επίσης τη στεμματική βροχή, η οποία σε θερμοκρασία μικρότερη από 10.000 βαθμών Κελσίου φαίνεται σκοτεινή σε σχέση με το φωτεινό φόντο των μεγάλων στεμματικών βρόχων (περίπου 1.000.000 βαθμών Κελσίου). Η βροχή αποτελείται από συστάδες πλάσματος υψηλότερης πυκνότητας που πέφτουν πίσω προς τον ήλιο υπό την επίδραση της βαρύτητας.

“Είναι πραγματικά πανέμορφο όταν το βλέπεις να συμβαίνει”, δήλωσε ο Δρ David Long, ηλιακός φυσικός στο Πανεπιστήμιο Dublin City University και επιστήμονας του Solar Orbiter. “Έρχεται και φεύγει – βλέπεις βροχές από αυτό γύρω από τις ηλιακές εκλάμψεις”.

Οι παρατηρήσεις θα μπορούσαν να βοηθήσουν να εξηγηθεί γιατί η εξωτερική ατμόσφαιρα του ήλιου είναι πάνω από 150 φορές θερμότερη από την επιφάνειά του, με θερμοκρασία μεγαλύτερη από 1.000.000C.

Το στέμμα θα αναμενόταν να είναι ψυχρότερο επειδή η ενέργεια του ήλιου προέρχεται από τον πυρηνικό φούρνο στον πυρήνα του, και τα πράγματα φυσικά γίνονται ψυχρότερα όσο πιο μακριά βρίσκονται από μια πηγή θερμότητας. Μια εξήγηση είναι ότι οι μικροσκοπικές εκλάμψεις, που ονομάζονται φωτιές κατασκήνωσης, αντλούν ενέργεια στην ατμόσφαιρα για να προκαλέσουν θέρμανση του στέμματος.

Η αποστολή τον επόμενο χρόνο θα αρχίσει να βγαίνει από το πλανητικό επίπεδο για να ρίξει μια πρώτη ματιά στους αχαρτογράφητους βόρειους και νότιους πόλους του ήλιου.

 

Γύρω από τη Σελήν

Το κινεζικό διαστημικό σκάφος Chang’e 6 μπήκε σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη

Το Chang’e 6 είναι η πέμπτη αποστολή της Κίνας στο φεγγάρι από το 2018 και είναι τμήμα της μεγάλης προσπάθειας να στείλει κινέζους αστροναύτες στη Σελήνη έως το 2030.

Το διαστημικό σκάφος Chang’e 6 έχει προγραμματιστεί να προσεληνωθεί στις αρχές Ιουνίου στην αθέατη πλευρά της Σελήνης για να συλλέξει δείγματα εδάφους. Αν τα καταφέρει θα είναι το δεύτερο σκάφος που θα έχει προσεληνωθεί στην αθέατη πλευρά του φεγγαριού. Την πρωτιά κατέχει το Chang’e 4, από τον Ιανουάριο του 2019. 

Το Chang’e 6 αρχικά θα συντονιστεί με τον δορυφόρο αναμετάδοσης Queqiao 2 που εκτοξεύτηκε πρόσφατα από την Κίνα και στη συνέχεια θα εκτελέσει ελιγμούς διόρθωσης τροχιάς πριν απελευθερώσει το σκάφος προσελήνωσης. Το κινεζικό διαστημόπλοιο έχει ως στόχο τον κρατήρα Απόλλωνα, στη λεκάνη Aitken του Νότιου Πόλου της Σελήνης. Οι ερευνητές θεωρούν ότι στην περιοχή αυτή υπάρχουν στοιχεία για την αρχέγονη ιστορία και την εξέλιξη της Σελήνης. Εκεί το Chang’e 6 θα συλλέξει 2 κιλά σεληνιακού εδάφους από την επιφάνεια, τα οποία θα μεταφερθούν στην Γη, ακολουθώντας τα βήματα του παρακάτω διαγράμματος:

Αν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, η αποστολή του Chang’e 6 θα ολοκληρωθεί σε 53 συνολικά ημέρες από την εκτόξευσή της στις 3 Μαίου. Η άφιξη των δειγμάτων στη Γη σύμφωνα με τον προγραμματισμό αναμένεται στις 25 Ιουνίου.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η κινεζική αποστολή Chang’e 6 συνεργάζεται με Γαλλία, Ιταλία, Σουηδία και Πακιστάν, μεταφέροντας:
α) Τον γαλλικό ανιχνευτή ραδονίου της ESA (Detection of Outgassing Radon ή DORN, προς τιμήν του φυσικού Friedrich Dorn ο οποίος ανακάλυψε το ραδόνιο). Ο ανιχνευτής θα μελετήσει το ραδόνιο, ένα αέριο που παράγεται συνεχώς στο σεληνιακό έδαφος. Οι μετρήσεις θα γίνουν σε τροχιά, αλλά και στην σεληνιακή επιφάνεια. Η μελέτη της μεταφοράς του ραδονίου στη Σελήνη θα βοηθήσει στην κατανόηση του πως η σεληνιακή σκόνη, το νερό κ.ά. μεταφέρονται μεταξύ του σεληνιακού ρεγολίθου και της σεληνιακής εξώσφαιρας. Θα είναι το πρώτο γαλλικό όργανο ενεργό στην επιφάνεια της Σελήνης.
β) Το ιταλικό INstrument for Landing-Roving Laser Retroreflector Investigations (INRRI), παρόμοιο με αυτά που χρησιμοποιούνται από το Schiaparelli EDM και το InSight , που μετρά με ακρίβεια αποστάσεις.
γ) Την συσκευή Swedish Negative Ions on Lunar Surface (NILS) που θα ανιχνεύει και θα μετράει τα αρνητικά ιόντα που ανακλώνται από τη σεληνιακή επιφάνεια.
δ) Τον πακιστανικό δορυφόρο ICUBE-Q που θα μπεί σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη. Θα φωτογραφίσει την σεληνιακή επιφάνεια χρησιμοποιώντας δύο οπτικές κάμερες και θα μετρήσει το μαγνητικό πεδίο της Σελήνης.

πηγές: https://www.space.com/china-change-6-moon-sample-return-mission-enters-lunar-orbit – https://next.ink/136727/change-6-fait-route-vers-la-lune-avec-linstrument-francais-dorn/?utm_source=dlvr.it&utm_medium=twitter

 

Ένα κυβικό χιλιοστό ανθρώπινου εγκεφάλου

Ερευνητές του Χάρβαρντ και της Google δημιούργησαν τη μεγαλύτερη τρισδιάστατη ανακατασκευή τμήματος εγκεφάλου. Η χαρτογράφηση θα ανοίξει το δρόμο προς νέες γνώσεις για τη λειτουργία και τις ασθένειες του εγκεφάλου για τις οποίες οι επιστήμονες γνωρίζουν ακόμη πολύ λίγα.

Τη μεγαλύτερη μέχρι σήμερα τρισδιάστατη ανακατασκευή τμήματος του ανθρώπινου εγκεφάλου που δείχνει με μεγάλη λεπτομέρεια κάθε κύτταρο και πλέγμα των νευρωνικών συνδέσεων, δημιούργησαν ερευνητές του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ και της Google Research. Το επίτευγμά τους περιγράφεται σε δημοσίευση στο περιοδικό «Science».

Η ανακατασκευή αφορά ένα κυβικό χιλιοστό εγκεφαλικού ιστού από τον κροταφικό φλοιό, που ωστόσο περιέχει περίπου 57.000 κύτταρα, 230 χιλιοστά αιμοφόρων αγγείων και σχεδόν 150 εκατομμύρια συνάψεις. Το δείγμα ελήφθη από έναν ασθενή με επιληψία, ο οποίος υποβλήθηκε σε χειρουργική επέμβαση.

Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα, οι συγγραφείς ανακάλυψαν προηγουμένως υποτιμημένες πτυχές του κροταφικού φλοιού, μεταξύ των οποίων μεγάλο αριθμό νευρογλοιακών κυττάρων πάνω από τους νευρώνες, αλλά και ένα σπάνιο, αλλά ισχυρό σύνολο αξόνων που συνδέονται με έως και 50 συνάψεις. Η χαρτογράφηση θα ανοίξει το δρόμο προς νέες γνώσεις για τη λειτουργία και τις ασθένειες του εγκεφάλου για τις οποίες οι επιστήμονες γνωρίζουν ακόμη πολύ λίγα.

Η ανακατασκευή προέκυψε από τη σχεδόν δεκαετή συνεργασία του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, με επικεφαλής τον Τζεφ Λίχτμαν, καθηγητή Μοριακής και Κυτταρικής Βιολογίας και νεοδιορισθέντα κοσμήτορα της Επιστήμης, με επιστήμονες της Google Research. Απώτερος στόχος της συνεργασίας, που υποστηρίζεται από την Πρωτοβουλία BRAIN, την οποία έχουν αναπτύξει τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ, είναι να δημιουργηθεί μια χαρτογράφηση υψηλής ανάλυσης των νευρώνων του εγκεφάλου ενός ποντικιού, κάτι που υπολογίζεται ότι θα απαιτούσε περίπου 1.000 φορές μεγαλύτερο όγκο δεδομένων από αυτόν που μόλις παρήγαν από το τμήμα του ανθρώπινου φλοιού.

 

LISA, Βαρυτικά Κύματα και Σύμπαν

Στην πρωτοποριακή αποστολή LISA της ESA για την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων συμμετέχει το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών

 To LISA θα μελετήσει τα βαρυτικά κύματα που παράγονται από τη συγχώνευση μαύρων τρυπών με αστρικές μάζες, υπερμαζικών μαύρων τρυπών και λευκών νάνων. Θα μπορεί επίσης συλλάβει επίσης τα βαρυτικά κύματα που παράγονται από αστέρες νετρονίων ή μικρές μαύρες τρύπες, που πέφτουν σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.

Ήταν Δευτέρα 14 Σεπτεμβρίου 2015, όταν τα δύο τεράστια συμβολόμετρα του Παρατηρητηρίου LIGO στη Λουιζιάνα και την Ουάσινγκτον παρατήρησαν κάτι συγκλονιστικό: ένα βαρυτικό κύμα, που πέρασε μέσα από τη Γη, κάνοντάς την ολόκληρη να ταλαντωθεί ανεπαίσθητα, αλλά αναμφισβήτητα. Πάνω από έναν αιώνα από τη θεωρητική διατύπωση του φαινομένου των βαρυτικών κυμάτων από τον Αϊνστάιν και μόλις εννιά χρόνια μετά την απόδειξή του, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) ανακοίνωσε ότι δρομολογείται η πρωτοποριακή αποστολή LISA, σε συνεργασία με τη NASA, η πρώτη επιστημονική προσπάθεια ανίχνευσης και μελέτης βαρυτικών κυμάτων από το Διάστημα. Στο πρόγραμμα και στην επίλυση των σημαντικών προκλήσεων που το LISA περιλαμβάνει, συμμετέχει και το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών.

Το LISA θα αποτελείται από τρία διαστημικά σκάφη που θα απέχουν μεταξύ τους 2,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα και θα ακολουθούν τη Γη στην τροχιά της γύρω από τον Ήλιο, σχηματίζοντας ένα σταθερό, ισόπλευρο τρίγωνο. Τα τρία σκάφη θα ανταλλάσσουν ακτίνες λέιζερ δημιουργώντας ένα τεράστιο συμβολόμετρο ικανό να ανιχνεύει βαρυτικά κύματα από πλήθος πηγών.

Οι εργασίες κατασκευής θα αρχίσουν τον Ιανουάριο του 2025 και απαιτούν σημαντικές τεχνολογικές καινοτομίες σε όλα τα επίπεδα, ενώ η εκτόξευση προγραμματίζεται για το 2037. Στην κοινοπραξία συμμετέχουν από την Ελλάδα το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, καθώς και το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, το Εθνικό Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας, το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, το Πανεπιστήμιο Πατρών και το Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης.

«Όλο το πρόγραμμα έχει μια σειρά από τεχνικές δυσκολίες, από το να στείλεις αυτά τα σκάφη στο Διάστημα, να μείνουν σε σταθερή απόσταση μεταξύ τους με ακρίβεια εκατομμυριοστού του εκατομμυριοστού του μέτρου και να περιφέρονται με ακρίβεια γύρω από τον Ήλιο μέχρι το πώς θα παίρνουμε στη Γη με ακτίνες λέιζερ χιλιάδες terabytes πληροφορίας», εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κύριος ερευνητής του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, διδάκτορας Πυρηνικής Φυσικής του ΕΚΠΑ, Μάνος Σαριδάκης.

Σε όλο αυτό το απαιτητικό εγχείρημα το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών θα συμμετέχει στον τομέα της θεωρίας, προκειμένου να διερευνηθεί πώς θα λειτουργούν τα διαστημικά σκάφη στο Διάστημα, στην επεξεργασία των δεδομένων που θα στέλνονται, με αξιοποίηση της τεχνητής νοημοσύνης, καθώς και στη βαθμονόμηση των διαστημικών συσκευών.

Το πρόγραμμα LISA βρίσκεται ήδη στο στάδιο των δοκιμών, όπου και εκεί οι ερευνητές αντιμετωπίζουν προκλήσεις, με κυριότερη και πάλι τη μεταφορά και επεξεργασία του τεράστιου όγκου των δεδομένων. Πρόκειται για τον τομέα της οπτικής επικοινωνίας (optical communication), δηλαδή της μεταφοράς δεδομένων με λέιζερ, προκειμένου να μεταδίδονται πολλά terabytes πληροφορίας την ώρα. Στον τομέα αυτό το Αστεροσκοπείο του Χελμού έχει επιλεγεί να είναι ένα από τα τρία τηλεσκόπια στην Ευρώπη (τα άλλα δύο στα Κανάρια Νησιά και στην Πολωνία) που θα κάνει τις πρώτες δοκιμές downlink (δηλαδή μεταφοράς πληροφορίας από το Διάστημα στη Γη).

Τα βαρυτικά κύματα και το «Σύμπαν»

Τι είναι όμως τα βαρυτικά κύματα; Πρόκειται για ταλαντώσεις (κύματα) του ίδιου του χώρου και του χρόνου. Όπως εξηγεί ο κ. Σαριδάκης, «εάν κάνω μια ασύμμετρη κίνηση, παράγω βαρυτικά κύματα, αλλά αυτά είναι ασύλληπτα μικρά. Για να τα δούμε πρέπει να έχουμε τεράστια σώματα και αυτά είναι οι μαύρες τρύπες και δευτερευόντως οι αστέρες νετρονίων. Όταν λοιπόν έχουμε δύο μαύρες τρύπες, που περιφέρεται η μία γύρω από την άλλη, στα τελευταία στάδια της συγχώνευσής τους παράγεται ένα βαρυτικό κύμα, που ταξιδεύει σε όλο το σύμπαν και φτάνει στη Γη».

Ο κ. Σαριδάκης χαρακτηρίζει την ανακάλυψη των βαρυτικών κυμάτων, αλλά και τα πειράματα εντοπισμού τους «επαναστατικά». «Μέχρι τώρα ό,τι παρατήρηση κάναμε, στο οπτικό, δηλαδή βλέποντας με τα μάτια μας, με τις ακτίνες Χ ή τις υπέρυθρες, βασιζόταν στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι πολύ ισχυρότερα από τα βαρυτικά, γι’ αυτό και τα καταλαβαίνουμε στην καθημερινή μας ζωή. Πλέον, όμως, θα λαμβάνουμε από το σύμπαν και βαρυτική πληροφορία, βαρυτική ακτινοβολία. Θα βλέπουμε δηλαδή τα ίδια πράγματα από μια τελείως διαφορετική οπτική γωνία», αναφέρει.

Ακόμα πιο σπουδαίο είναι το γεγονός ότι «με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, δηλαδή με το φως, αν πάμε πίσω στο χρόνο, υπάρχει ένα πέπλο που δεν μπορούμε “ δούμε” πριν από αυτό, περίπου 380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Γιατί πιο πίσω το σύμπαν δεν ήταν διαφανές, δεν μπορούσαν να κυκλοφορήσουν ελεύθερα τα φωτόνια. Τα βαρυτικά κύματα, όμως, δεν έχουν αυτό τον περιορισμό, άρα μπορούμε θεωρητικά να δούμε βαρυτικά κύματα ακριβώς από τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης. Αυτά λέγονται αρχέγονα βαρυτικά κύματα (primordial) και ευελπιστούμε με το LISA να τα πιάσουμε και να “ αγγίξουμε” πραγματικά τη Μεγάλη Έκρηξη».

Τα βαρυτικά κύματα ανιχνεύονται ήδη με τα επίγεια τηλεσκόπια, ωστόσο το πρόγραμμα LISA που είναι το εγχείρημα της ESA και της NASA, μαζί με το πρόγραμμα Taiji που ετοιμάζει η Κίνα για εκτόξευση το 2034, θα είναι τα δύο πρώτα προγράμματα που θα επιχειρήσουν την ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από το Διάστημα.

Τα βαρυτικά κύματα είναι ένα από τα θέματα, με τα οποία καταπιάνεται ο Μάνος Σαριδάκης στο βιβλίο του «Το Σύμπαν», που κυκλοφόρησε πρόσφατα, στο πλαίσιο της σειράς «Μικρές Εισαγωγές» των εκδόσεων Παπαδόπουλος.

Στις 120 σελίδες του βιβλίου, ο συγγραφέας επιχειρεί μια σύνοψη όλων των σημαντικών γνώσεων γύρω από το σύμπαν, απαντώντας σε ερωτήσεις που απασχολούν την παγκόσμια επιστήμη και την ανθρωπότητα σήμερα. Τι έγινε πριν τη Μεγάλη Έκρηξη; Πόσο μεγάλο και πόσο «παλιό» είναι το σύμπαν; Διαστέλλεται, και τι υπάρχει πέρα από αυτό; Πώς γεννιέται ένα αστέρι και τι είναι οι μαύρες τρύπες, η σκοτεινή ενέργεια και τα πάλσαρ;

«Η αστροφυσική και η κοσμολογία θα είναι οι επιστήμες του 21ου αιώνα», εξηγεί ο κ. Σαριδάκης στο ΑΠΕ-ΜΠΕ. «Αυτό που προσπάθησα να κάνω στο βιβλίο είναι ένα update των γνώσεων που κυκλοφορούσαν στους τομείς αυτούς, με βάση τις σύγχρονες εξελίξεις που είναι πραγματικά επαναστατικές. Ξέρουμε σήμερα πράγματα που δεν τα ξέραμε δέκα χρόνια πριν, πολύ περισσότερο 20 χρόνια πριν. Ήθελα να τα γράψω με έναν εύληπτο τρόπο για το ευρύ κοινό, γιατί πρέπει να γυρνάει πίσω η γνώση στον κόσμο», λέει και υπενθυμίζει ότι η εξέλιξη της αστροφυσικής και της κοσμολογίας «θα έχουν αντίκτυπο στην εξέλιξη της τεχνολογίας και άρα στην καθημερινότητα των πολιτών».

Και όπως γράφει στο τελευταίο κεφάλαιο του βιβλίου του, όλα τα νέα δεδομένα συνηγορούν ότι μια ριζική εμβάθυνση των γνώσεών μας είναι προ των πυλών. «Δεν ξέρουμε τι θα προκύψει τελικά, αν θα είναι νέα σωματίδια, νέες αλληλεπιδράσεις, επιπλέον χωρικές διαστάσεις, αν θα πάμε προς μια νέα βαθύτερη και συνθετότερη θεωρία για τη βαρύτητα ή κάτι άλλο. Σε κάθε περίπτωση, φαίνεται ότι κάτι ψήνεται, κάτι ακουμπάμε». Ο συγγραφέας εκτιμά ότι «από αυτά προκύπτει ότι δεν είμαστε στο τέλος. Δεν είμαστε ούτε στην αρχή του τέλους. Αλλά σίγουρα βρισκόμαστε στο τέλος της αρχής της διαδικασίας μιας επιστημονικής επανάστασης».

Σημειώνεται ότι ο Μάνος Σαριδάκης έχει εργαστεί στο παρελθόν ως μεταδιδακτορικός ερευνητής, επίκουρος καθηγητής και επισκέπτης καθηγητής στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, στη Γαλλία (Saclay και IAP), στις ΗΠΑ (Baylor U.), στη Χιλή (PUCV), και στην Κίνα (Tsing Hua και USTC). Έχει δημοσιεύσει περισσότερες από 280 ερευνητικές εργασίες σε διεθνή περιοδικά, έχει συγγράψει πέντε βιβλία και βρίσκεται στις ανώτατες θέσεις της διεθνούς κατάταξης του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ με τους πιο επιδραστικούς επιστήμονες παγκοσμίως για το 2023.

 

Ανιχνεύθηκε η πιο μακρινή συγχώνευση μαύρων τρυπών

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb ‘είδε‘ την συγχώνευση δύο γαλαξιών και των τεράστιων μαύρων τρυπών τους, όπως εξελισσόταν 740 εκατομμύρια χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Πρόκειται για την πιο απομακρυσμένη ανίχνευση συγχώνευσης μαύρων τρυπών που έχει επιτευχθεί μέχρι σήμερα.

Οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες με μάζες από εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερες από την μάζα του Ήλιου στο κέντρο των περισσότερων γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας Γαλαξία. Αυτές οι μαύρες τρύπες πιθανότατα παίζουν σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη των γαλαξιών στους οποίους εδρεύουν. Όμως, οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην κατανοούν πλήρως το πώς αυτά τα αντικείμενα μεγάλωσαν και έγιναν τόσο υπερμαζικά. Η εύρεση γιγάντιων μαύρων τρυπών που σχηματίστηκαν τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη δείχνει ότι ανάπτυξη των υπερμαζικών μαύρων τρυπών πρέπει να συνέβη πολύ γρήγορα και πολύ νωρίς.

Τώρα, οι παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb ρίχνουν νέο φως στην εξέλιξη των μαύρων τρυπών στο αρχέγονο Σύμπαν. Οι νέες παρατηρήσεις του James Webb έδωσαν στοιχεία για την συνεχιζόμενη συγχώνευση δύο γαλαξιών και των τεράστιων μαύρων τρυπών τους όταν το σύμπαν ήταν μόλις 740 εκατομμυρίων ετών. Το σύστημα είναι γνωστό ως ZS7.

Οι τεράστιες μαύρες τρύπες που συσσωρεύουν ύλη στον δίσκο προσάυξησής τους έχουν ιδιαίτερα φασματογραφικά χαρακτηριστικά που επιτρέπουν στους αστρονόμους να τις αναγνωρίσουν. Για πολύ μακρινούς γαλαξίες αυτές οι υπογραφές είναι απρόσιτες από το τα γήινα τηλεσκόπια και μπορούν να φανούν μόνο με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. 

Το περιβάλλον του γαλαξιακού συστήματος ZS7

Εστιάζοντας προς το γαλαξιακό σύστημα ZS7 (από αριστερά προς τα δεξιά). Η εκπομπή ιονισμένου υδρογόνου (Hβ) στο σύστημα ZS7 προσδιορίζεται από την πορτοκαλί περιοχή και η εκπομπή διπλά ιονισμένου οξυγόνου (OIII) είναι φαίνεται με σκούρο κόκκινο (δεξιά εικόνα).

Σύμφωνα με την Hannah Übler από το Πανεπιστήμιο του Cambridge στο Ηνωμένο Βασίλειο: «Βρήκαμε στοιχεία για πολύ πυκνό αέριο που κινείται γρήγορα στην γειτονιά της μαύρης τρύπας, καθώς και θερμό και υψηλά ιονισμένο αέριο που φωτίζεται από την ενεργητική ακτινοβολία που συνήθως παράγεται από τις μαύρες τρύπες στον δίσκο προσαύξησής τους. Χάρη στην άνευ προηγουμένου ευκρίνεια των δυνατοτήτων απεικόνισης του, το διαστημικό τηλεσκόπιο Webb επέτρεψε τους αστρονόμους διαχωρίσουν τις θέσεις των δύο γαλαξιών, επομένως και των υπερμαζικών μαύρων τρυπών τους.»

Η μία από τις δύο μαύρες τρύπες έχει μάζα 50 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ήλιου. Η μάζα της άλλης μαύρης τρύπας είναι πιθανότατα παρόμοια, αν και είναι πολύ πιο δύσκολο να μετρηθεί επειδή αυτή η δεύτερη μαύρη τρύπα είναι καλυμμένη από πυκνό αέριο.

Οι αστρονόμοι επισημαίνουν ότι μόλις οι δύο μαύρες τρύπες συγχωνευθούν, θα δημιουργήσουν επίσης βαρυτικά κύματα. Και γεγονότα όπως αυτό θα είναι ανιχνεύσιμα από την επόμενη γενιά παρατηρητηρίων βαρυτικών κυμάτων, όπως η μελλοντική αποστολή Laser Interferometer Space Antenna (LISA).

 

ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ

1) Σώμα εκτοξεύεται από ύψος h = 180m πάνω από το έδαφος, με οριζόντια ταχύτητα μέτρου u₀ = 40m/s.

Να βρείτε:

i) την ταχύτητα του σώματος (κατά μέτρο και κατεύθυνση), όταν το σώμα, βρίσκεται σε ύψος h’ =45m πάνω από το έδαφος, και την οριζόντια απόσταση στη θέση αυτή.

ii) το χρόνο καθόδου.

iii) την ταχύτητα (κατά μέτρο και κατεύθυνση) του σώματος όταν χτυπά στο έδαφος.

iv) την οριζόντια απόσταση (βεληνεκές), όταν χτυπά στο έδαφος. 

2) Από ένα σημείο Ο που βρίσκεται σε ύψος h=80m από το έδαφος, εκτοξεύεται οριζόντια ένα σώμα Α, με αρχική ταχύτητα υ₀ =30m/s, ενώ ταυτόχρονα αφήνεται να πέσει (από το Ο) ένα δεύτερο σώμα Β.

 i) Πού βρίσκονται τα δύο σώματα μετά από 2s;

 ii) Σε πόσο χρόνο κάθε σώμα θα φτάσει στο έδαφος;

 iii) Σε ποιο σημείο το σώμα Α θα πέσει στο έδαφος και ποια η ταχύτητά του, την στιγμή εκείνη;

 iv) Να βρεθεί η μετατόπιση του σώματος Α, μέχρι να φτάσει στο έδαφος.

Δίνεται g=10m/s² , ενώ η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.

3) Δύο κτήρια απέχουν 30m. Από το ψηλότερο Α, που έχει ύψος Η=60m, εκτοξεύεται οριζόντια μια μπάλα με αρχική ταχύτητα υ₀ =10m/s, με σκοπό να φτάσει στην ταράτσα του χαμηλότερου κτηρίου Β, που έχει ύψος h=40m και πλάτος α=10m.

 i) Θα φτάσει η μπάλα στην ταράτσα του Β κτηρίου;

ii) Για ποιες τιμές της ταχύτητας η μπάλα θα πέσει στην ταράτσα του Β κτηρίου;

iii) Εκτοξεύουμε οριζόντια την μπάλα με ταχύτητα υ₀₁ =22m/s. Θα μπορέσει να την πιάσει ένα παιδί, που βρίσκεται στην ταράτσα του Β κτηρίου, αν έχει την ικανότητα πηδώντας, να την σταματήσει ακόμη και σε ύψος 2,8m; Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα ενώ g=10m/s² .

4) Ένα σώµα εκτοξεύεται οριζόντια µε αρχική ταχύτητα υ0, από ορισµένο ύψος και µετά από λίγο βρίσκεται σε σηµείο Α, έχοντας μετακινηθεί κατά 20m οριζόντια και κατά 5m κατακόρυφα.

 i) Ποια η αρχική ταχύτητα εκτόξευσης υ₀ ;

 ii) Βρείτε την ταχύτητα του σώµατος στο σηµείο Α.

iii) Ποια γωνία έχουμε µεταξύ επιτάχυνσης και ταχύτητας στο Α;

iv) Τη στιγµή που το σώµα φτάνει στο έδαφος η ταχύτητά του σχηµατίζει γωνία 45° µε τον ορίζοντα. Από ποιο ύψος έγινε η εκτόξευση του σώµατος;

∆ίνεται g=10m/s² .

5) Από ένα σημείο Ο στην ταράτσα ενός ψηλού κτηρίου σε ύψος Η=80m, εκτοξεύεται οριζόντια ένα σώμα μάζας m=0,2kg με αρχική ταχύτητα υ₀ =20m/s τη στιγμή t₀ =0. Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα ενώ g=10m/s² .

 i) Ποια χρονική στιγμή το σώμα περνάει από ένα σημείο Α που βρίσκεται σε ύψος h=60m από το έδαφος;

ii) Να βρεθεί η ταχύτητα του σώματος στη θέση Α.

 iii) Να υπολογιστεί η μεταβολή της ταχύτητας του σώματος μεταξύ των σημείων Ο και Α.

iv) Ποιος ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας στη θέση Α;

v) Να βρεθεί η ισχύς του βάρους στην παραπάνω θέση.

6) Από ορισμένο ύψος Η από το έδαφος, εκτοξεύεται ένα σώμα μάζας 0,1kg οριζόντια με ταχύτητα υ₀ . Μετά από χρονικό διάστημα 2s, το σώμα βρίσκεται σε σημείο Α έχοντας ταχύτητα 25m/s απέχοντας κατά 6m από το έδαφος.

Αν g=10m/s²  ενώ η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα να υπολογιστούν:

 i) Η αρχική ταχύτητα και το αρχικό ύψος από το οποίο έγινε η εκτόξευση.

ii) Το έργο του βάρους στο χρονικό διάστημα των 2s.

iii) Η μέση ισχύς του βάρους από 0-2s και η (στιγμιαία) ισχύς του στη θέση Α.

iv) Ο ρυθμός μεταβολής της δυναμικής ενέργειας και ο αντίστοιχος ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας στη θέση Α.

7) Σώμα Σ₁ μάζας m = 0,4 kg εκτοξεύεται από το σημείο Α με οριζόντια ταχύτητα μέτρου υ₀ = 20√2 m/s από κάποιο όροφο πολυκατοικίας. Τη στιγμή που το σώμα Σ₁ φτάνει στο έδαφος το διάνυσμα της ταχύτητας υ (αν το προεκτείνουμε προς το κτήριο) τέμνει το κτήριο σε σημείο Β που βρίσκεται σε ύψος H = 40 m πάνω από το έδαφος. Η ταράτσα του του κτηρίου βρίσκεται σε ύψος h₁ = 5 m πάνω από το σημείο Β. Να βρεθούν:

i) Το ύψος από το οποίο έγινε η βολή

ii) Η γωνία μεταξύ επιτάχυνσης και ταχύτητας τη στιγμή που το σώμα φτάνει στο έδαφος.

Αν επαναλάβουμε τη βολή από την ταράτσα του κτηρίου τότε το σώμα κτυπά το έδαφος σε σημείο Δ που απέχει από το σημείο Γ που χτύπησε η προηγούμενη ρίψη απόσταση d.

iii) Πόσο απέχει το σημείο Γ από το σημείο Δ;

Τη στιγμή t₀ = 0 που εκτελούμε τη βολή από την ταράτσα ένα άλλο σώμα Σ₂ αρχίζει να κινείται και περνά από το σημείο Γ μετά από 0,5 s από την εκκίνηση του Σ₁ κινούμενο με σταθερή ταχύτητα ως το σημείο Δ.

iv) Ποια η ταχύτητα του Σ₂ ώστε να συναντηθεί με το Σ₁ στο σημείο Δ;

Δίνεται g = 10 m/s². Οι αντιστάσεις του αέρα θεωρούνται αμελητέες.

8) Από την ταράτσα μιας πολυκατοικίας σε ύψος Η=40m εκτοξεύεται οριζόντια, τη στιγμή t₀=0, μια μικρή σφαίρα μάζας m₁=0,6kg με αρχική ταχύτητα υ₀₁=20m/s. Ταυτόχρονα, μια  δεύτερη σφαίρα μάζας m₂=0,4kg, εκτοξεύεται από το έδαφος κατακόρυφα προς τα πάνω, από ένα σημείο Α, το οποίο απέχει απόσταση d=40m από την πολυκατοικία. Οι δύο σφαίρες συγκρούονται στον αέρα πλαστικά, οπότε δημιουργείται ένα συσσωμάτωμα. Δίνεται ότι g=10m/s².

i)   Ποια χρονική στιγμή έγινε η σύγκρουση των δύο σφαιρών.

ii)  Να βρεθούν οι ταχύτητες των δύο σφαιρών, ελάχιστα πριν την κρούση και αμέσως μετά.

iii) Να υπολογιστεί η απώλεια της μηχανικής ενέργειας εξαιτίας της κρούσης.

iv) Να βρεθεί η κινητική ενέργεια του συσσωματώματος, τη στιγμή που φτάνει στο έδαφος.

9)

 

Πάνω σε ένα τραπέζι, ύψους h=0,8m, ηρεμεί ένα σώμα μάζας 1kg. Ασκώντας στο σώμα μια σταθερή οριζόντια δύναμη μέτρου F=4Ν, το σώμα επιταχύνεται και αφού διανύσει απόσταση d=1m, φτάνει στην άκρη του τραπεζιού με ταχύτητα υ₁, οπότε παύει και η άσκηση της δύναμης F. Το σώμα φτάνει στο έδαφος σε οριζόντια απόσταση x₁=0,8m.

i) Πόσο χρόνο διαρκεί η κίνηση του σώματος μετά την εγκατάλειψη του τραπεζιού;

ii) Να βρεθεί ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ του σώματος και της επιφάνειας του τραπεζιού.

iii) Επαναλαμβάνουμε το ίδιο πείραμα, αλλά τώρα έχουμε αντικαταστήσει το παραπάνω τραπέζι με άλλο όμοιό του, με τη διαφορά ότι έχει λεία επιφάνεια, με αποτέλεσμα να μην ασκούνται τριβές κατά την κίνηση του σώματος. Σε πόση οριζόντια απόσταση x₂ από την άκρη του τραπεζιού, το σώμα θα πέσει τώρα στο έδαφος;

Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας g=10m/s², ενώ η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.

10) Εκτοξεύουμε την χρονική στιγμή t₀ = 0, ένα σώμα Σ με ταχύτητα υ₁ σε τραχιά επιφάνεια που εκτείνεται σε μήκος d και αφού διανύσει την απόσταση αυτή, έχει αποκτήσει ταχύτητα μέτρου υ₂ = υ₁ – 10 (S.I.), εκτελεί οριζόντια βολή από ύψος h. Φτάνοντας στο έδαφος έχει ταχύτητα υ₃ ίσου μέτρου με την αρχική ταχύτητα εκτόξευσης υ₁. Το βεληνεκές της βολής είναι ίσο με την απόσταση d που διανύει στην τραχιά επιφάνεια (με συντελεστή τριβής ολίσθησης μ = 2/3). Να βρεθούν:

α. το ύψος από το οποίο έγινε η βολή

β. το μέτρο της αρχικής ταχύτητας υ₁ και το βεληνεκές της βολής.

 

Πώς οι πυρηνικές βόμβες θα σώσουν την Γη

Θάρθει μια μέρα που οι αστρονόμοι θα εντοπίσουν έναν αστεροειδή λίγους μήνες μακριά από το καταστροφικό ραντεβού του με την Γη. Η μόνη μας πιθανότητα επιβίωσης σε μια τέτοια περίπτωση θα είναι να χρησιμοποιήσουμε μια πυρηνική βόμβα για να αποφύγουμε την πρόσκρουση με τον αστεροειδή. Όμως μια τέτοια λύση θα λειτουργήσει;

Η προσομοίωση δείχνει τα αποτελέσματα μιας πυρηνικής έκρηξης ενός μεγατόνου ΤΝΤ σε έναν αστεροειδή με εύρος περίπου 100 μέτρων.

Σε αντίθεση με ορισμένες μελοδραματικές υπερπαραγωγές του Χόλιγουντ της δεκαετίας του 1990 (Αρμαγεδδών κλπ), στην πραγματικότητα οι επιστήμονες δεν ενδιαφέρονται για τεράστιους αστεροειδείς που θα κατέστρεφαν ολοκληρωτικά τον πλανήτη. Οι τροχιές σχεδόν όλων των αστεροειδών με εύρος πάνω από ένα χιλιόμετρο έχουν χαρτογραφηθεί με ακρίβεια και γνωρίζουμε ότι δεν πρόκειται να αποτελέσουν απειλή στο άμεσο μέλλον.

Το πρόβλημα εστιάζεται πλέον στους σχετικά μικρούς αστεροειδείς, αυτούς που έχουν το μέγεθος γηπέδου ποδοσφαίρου. Αυτοί είναι που προκαλούν ανησυχία, γιατί εκτός του ότι είναι αρκετοί, συνήθως παραμένουν αθέατοι.

Ένας τέτοιος μικρού μεγέθους αστεροειδής μπορεί να μην ακούγεται πολύ επικίνδυνος σε σύγκριση με τον κολοσσό των 10 χιλιομέτρων που χτύπησε τη Γη πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια με κατακλυσμιαία αποτελέσματα. Όμως ο μετεωρίτης που εξερράγη πάνω από τη Σιβηρία το 1908 είχε πλάτος μόλις 60 μέτρα – και το ωστικό κύμα της πρόσκρουσης της έκρηξης ισοπέδωσε 1300 τετραγωνικά χιλιόμετρα δάσους.

Σύμφωνα με την εργασία ‘Late-time small body disruptions for planetary defense‘ που δημοσιεύθηκε πρόσφατα, οι προσομοιώσεις υψηλής πιστότητας που πραγματοποίησαν οι Patrick K.King et al, έδειξαν ότι ένας αστεροειδής με εύρος έως 100 μέτρα θα μπορούσε να εκμηδενιστεί από μια πυρηνική βόμβα ενός μεγατόνου, με το 99,9% της μάζας του να εκτοξεύεται μακριά από την τροχιά της Γης, εφόσον η έκρηξη πραγματοποιηθεί τουλάχιστον δύο μήνες πριν από την πρόσκρουση.

Στην ιδανική περίπτωση, οι αστεροειδείς που θα συγκρουστούν με τη Γη μπορούν να εντοπιστούν δεκαετίες πριν την πρόσκρουση. Σε μια τέτοια περίπτωση, ένα μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο θα μπορούσε να τους χτυπήσει με την απαιτούμενη ορμή έτσι ώστε να τους ωθήσει μακριά από τη γη. Αυτή η στρατηγική, γνωστή ως εκτροπή, θα δοκιμαστεί το επόμενο έτος με την διαστημική αποστολή της NASA, Double Asteroid Redirection Test (DART).

Αλλά ένας αστεροειδής ακόμη και αρκετά χρόνια πριν την πρόσκρουσή του με την Γη μπορεί να μην είναι κατάλληλος για εκτροπή. Σε εκείνο το στάδιο, μπορεί να είναι πολύ αργά για να αλλάξει επαρκώς η τροχιά του με μια ώθηση. Κι αν ακόμα γίνει απόπειρα εκτροπής, ο αστεροειδής μπορεί να διασπαστεί σε μικρότερα αλλά ακόμα επικίνδυνα κομμάτια που θα μπορούσαν να χτυπήσουν τη Γη σε πολλά σημεία.

Η χρήση πυρηνικής έκρηξης θα είναι πάντα η τελευταία λύση. Αν όμως έχουμε λίγο χρόνο στην διάθεσή μας, μπορεί να είναι η μόνη μας ελπίδα. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι αν η πυρηνική έκρηξη γίνει τουλάχιστον δύο μήνες πριν από την προβλεπόμενη ημερομηνία πρόσκρουσης, θα διασφαλιζόταν πως τυχόν θραύσματα που θα έφταναν στη Γη θα ήταν αρκετά μικρά για να καούν στην ατμόσφαιρα.

Κανείς δεν θέλει να περιμένει μέχρι την τελευταία στιγμή για να δει αν μια πυρηνική έκρηξη θα σώσει τον κόσμο. Αλλά μια μέρα η ανθρωπότητα μπορεί να μην έχει άλλη επιλογή. Η NASA υπολογίζει ότι υπάρχουν 17.000 κοντά στη Γη αστεροειδείς με εύρος πάνω από 140 μέτρα που ακόμα δεν έχουν βρεθεί. Γι' αυτό ένα νέο διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA, το Near-Earth Object Surveyor space telescope (NEO Surveyor), θα έχει ως στόχο τον εντοπισμό αυτών των ‘μικροσκοπικών’ απειλών.

πηγή: https://www.nytimes.com/2021/10/18/science/asteroid-nuclear-bomb.html?smid=tw-nytimesscience&smtyp=cur

Κοινοποιήστε:

 

Ανακαλύφθηκε ένα σπάνιο «εξωτικό» σωματίδιο με τέσσερα κουάρκ

Οι φυσικοί ανακάλυψαν, με τη βοήθεια του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών (CERN), ακόμη ένα σπάνιο σωματίδιο που αποτελείται από τέσσερα κουάρκ. Πρόκειται για το 62ο σωματίδιο (αδρόνιο) που ανακαλύπτεται στον μεγάλο επιταχυντή.

Η ανακοίνωση έγινε προ ημερών από τον σωματιδιακό φυσικό Ιβάν Πολιάκοφ του Πανεπιστημίου Syracuse της Νέας Υόρκης στη διάρκεια διαδικτυακού συνεδρίου της Ευρωπαϊκής Φυσικής Εταιρείας, σύμφωνα με το «Nature». Η ανακάλυψη έγινε από τον ίδιο, σε συνεργασία με τον Βάνια Μπελιάγιεφ του Ινστιτούτου Θεωρητικής και Πειραματικής Φυσικής στη Μόσχα.

Ο μεγαλύτερος επιταχυντής του κόσμου έχει γίνει διάσημος για την ανακάλυψη του σωματιδίου (μποζονίου) του Χιγκς το 2012, όμως έχει βρει επίσης δεκάδες μη στοιχειώδη υποατομικά σωματίδια που λέγονται αδρόνια, τα οποία – όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια- αποτελούνται από κουάρκ.

Το Καθιερωμένο Πρότυπο (ή Μοντέλο) της σωματιδιακής Φυσικής, το οποίο περιγράφει τους θεμέλιους «λίθους» της ύλης και τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις που δρουν πάνω τους, περιλαμβάνει, μεταξύ άλλων, έξι «γεύσεις» κουάρκ, τα οποία σχηματίζουν σύνθετα σωματίδια (αδρόνια). Τα κουάρκ συγκρατούνται από την ισχυρή πυρηνική δύναμη, μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις. Τα δύο συχνότερα κουάρκ είναι το «άνω» και το «κάτω», οι συνδυασμοί των οποίων δημιουργούν τα νετρόνια (ένα «άνω» και δύο «κάτω» κουάρκ) και τα πρωτόνια (δύο «άνω» και ένα «κάτω» κουάρκ).

Τα πρωτόνια είναι τα μοναδικά αδρόνια που από μόνα τους παραμένουν σταθερά, ενώ τα νετρόνια είναι σταθερά μόνο όταν βρίσκονται μέσα σε ατομικούς πυρήνες. Όλα τα άλλα αδρόνια σχηματίζονται μόνο παροδικά, από τη σύγκρουση άλλων σωματιδίων, και διασπώνται σε κλάσματα του δευτερολέπτου. Ο επιταχυντής LHC δημιουργεί νέα είδη αδρονίων προκαλώντας συγκρούσεις υψηλής ενέργειας μεταξύ πρωτονίων.

Τα περισσότερα νέα αδρόνια – όπως και το νέο που βρέθηκε- έχουν ανακαλυφθεί από τον LHCb, έναν από τους τέσσερις γιγάντιους ανιχνευτές που βρίσκονται στο κυκλικό τούνελ μήκους 27 χιλιομέτρων του μεγάλου επιταχυντή. Το νέο σωματίδιο -ένα αδρόνιο με τέσσερα κουάρκ- ονομάστηκε T_cc⁺. Έχει μάζα περίπου τετραπλάσια από ένα πρωτόνιο.

Τα σωματίδια με τέσσερα κουάρκ είναι πολύ ασυνήθιστα, καθώς τα περισσότερα γνωστά αδρόνια διαθέτουν δύο ή τρία κουάρκ. Το πρώτο σωματίδιο τεσσάρων κουάρκ είχε ανακαλυφθεί στην Ιαπωνία το 2003, ενώ στη συνέχεια βρέθηκαν περισσότερα στο CERN.

Το νέο σωματίδιο φαίνεται να είναι ακόμη πιο ξεχωριστό: Ενώ τα προηγούμενα αδρόνια με τέσσερα κουάρκ ήταν πιθανότατα δύο ζεύγη διπλών κουάρκ προσκολλημένα μεταξύ τους, το νέο αδρόνιο φαίνεται να αποτελείται από τέσσερα ξεχωριστά κουάρκ, κάτι που -εφόσον όντως ισχύει- θα είναι μία πρωτιά για τους επιστήμονες. Τέτοια αυθεντικά «τετρακουάρκ», σύμφωνα με τον Μπελιάγιεφ, πιθανώς υπήρχαν μόνο στη διάρκεια των πρώτων στιγμών του σύμπαντος, όταν όλη η ύλη ήταν συμπιεσμένη σε έναν υπερβολικά μικρό χώρο.

Η αναζήτηση νέων αδρονίων θα συνεχιστεί, καθώς δεκάδες διαφορετικοί συνδυασμοί κουάρκ μπορούν να «γεννήσουν» νέα αδρόνια. Εκτιμάται ότι υπάρχουν 50 πιθανά αδρόνια με δύο κουάρκ (έχουν βρεθεί όλα εκτός από ένα) και 75 με τρία κουάρκ (έχουν βρεθεί σχεδόν 50).

Τα στοιχειώδη σωματίδια διακρίνονται στα αδρόνια και στα λεπτόνια. Τα πρώτα μπορούν να μετέχουν και σε ισχυρές αλληλεπιδράσεις, ενώ τα λεπτόνια όχι. Τα αδρόνια πήραν το όνομά τους από τη λέξη αδρός (δυνατός), ενώ τα λεπτόνια από τη λέξη λεπτός (αδύνατος). Τα αδρόνια χωρίζονται στα βαρυόνια που είναι φερμιόνια και στα μεσόνια που είναι μποζόνια.

https://www.liberal.gr/world/cern-anakalufthike-akoma-ena-spanio-exotiko-somatidio-me-tessera-kouark/396223 – https://home.cern/news/news/physics/twice-charm-long-lived-exotic-particle-discovered