Νέος τύπος ύλης στον Μεγάλο Επιταχυντή Σωματιδίων

Ενα πρωτόνιο συγκρούεται με έναν πυρήνα μολύβδου, στέλνοντας σειρά σωματιδίων στο εσωτερικό του ανιχνευτή CMS. (Φωτογραφία: CERN)

Απροσδόκητα δεδομένα από τον Μεγάλο Επιταχυντή Σωματιδίων στα σύνορα Γαλλίας – Ελβετίας υποδεικνύουν ότι οι συγκρούσεις ορισμένων σωματιδίων μπορεί να παράγουν ένα νέο τύπο ύλης.

Οι επιστήμονες παρατήρησαν μια αναπάντεχη συμπεριφορά κάποιων σωματιδίων που δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια συγκρούσεων πρωτονίων και ιόντων μολύβδου στον επιταχυντή. Τα σωματίδια αυτά είναι πολύ πιθανό να αντιστοιχούν σε μία νέου τύπου ύλη, γνωστή ως υαλώδες συσσωμάτωμα χρώματος.

Όταν ακτίνες σωματιδίων συγκρούονται μεταξύ τους σε πολύ υψηλές ταχύτητες, παράγονται εκατοντάδες νέα σωματίδια, η πλειονότητα των οποίων απομακρύνονται από το σημείο της σύγκρουσης με ταχύτητα λίγο μικρότερη από αυτή του φωτός. Η ομάδα Σωληνοειδούς Συμπαγών Μυονίων (CMS) ανακάλυψε όμως ότι σε ένα δείγμα δύο εκατομμυρίων συγκρούσεων, ορισμένα ζεύγη σωματιδίων εκτοξεύονται απωθούμενα το ένα από το άλλο σε συσχετιζόμενες κατευθύνσεις.

«Κατά κάποιο τρόπο πετάνε προς την ίδια κατεύθυνση παρ’ όλο που δεν είναι ξεκάθαρο πώς επικοινωνούν μεταξύ τους. Αυτό το γεγονός έχει προξενήσει έκπληξη σε πολλούς επιστήμονες, όπως και σε εμάς», δήλωσε ο καθηγητής Φυσικής του ΜΙΤ Γκούντερ Ρόλαντ, η ομάδα του οποίου είναι επικεφαλής της ανάλυσης των δεδομένων μαζί με την δρ. Γουέι Λι του Πανεπιστημίου Ράις.

 

Η πρώτη φορά που παρατηρήθηκε αυτό το φαινόμενο ήταν δύο χρόνια πριν, ενώ έχει σημειωθεί και κατά τη σύγκρουση ιόντων μολύβδου, χαλκού, χρυσού ή άλλων βαρέων μετάλλων μεταξύ τους. Αυτού του τύπου οι συγκρούσεις παράγουν ένα κύμα πλάσματος γλουονίου, ένα μείγμα από σωματίδια που σχηματίστηκαν τα πρώτα εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Εντός του επιταχυντή, αυτό το κύμα παρασύρει κάποια από τα παραγόμενα σωματίδια προς την ίδια κατεύθυνση, εξηγώντας το φαινόμενο που παρατήρησαν οι επιστήμονες.

Η θεωρία για την ύπαρξη υαλωδών συσσωματωμάτων χρώματος είχε διατυπωθεί λίγο πριν παρατηρηθεί το φαινόμενο από τον δρ. Ράτζου Βενουγκοπαλάν του Εθνικού Εργαστηρίου Μπρούκχεηβεν. Τα πρωτόνια αποτελούνται από τρία κουάρκς υπό κανονικές συνθήκες ενέργειας, αλλά σύμφωνα με τη θεωρία, μόλις βρεθούν σε αυξημένη κατάσταση ενέργειας τείνουν να αποκτούν άλλη μία συστάδα γλουονίων.

Αυτά τα επιπλέον γλουόνια συμπεριφέρονται ως κύματα και ως σωματίδια, και οι κυματικές λειτουργίες τους μπορούν να συσχετιστούν μεταξύ τους. Αυτό το φαινόμενο «κβαντικής εμπλοκής» εξηγεί γιατί κάποια παρατηρούμενα σωματίδια στις συγκρούσεις μοιράζονταν πληροφορίες όπως η κατεύθυνση πτήσης.

Το φαινόμενο αυτό είναι μικροσκοπικό σε κλίμακα αλλά μπορεί να οδηγήσει στην εξήγηση ενός πολύ βασικού ερωτήματος, του πώς τοποθετούνται τα κουάρκς και τα γλουόνια στο χώρο εντός ενός πρωτονίου. Τον Ιανουάριο η ομάδα CMS σκοπεύει να αναπαράξει τις πειραματικές συνθήκες για αρκετές εβδομάδες, ξεκαθαρίζοντας παράλληλα το κατά πόσο τα φαινόμενα που παρατηρούνται κατά τη διάρκεια συγκρούσεων πρωτονίου – πρωτονίου, μολύβδου-πρωτονίου και μολύβδου-μολύβδου συσχετίζονται μεταξύ τους.

Συνέδριο Σαχινίδης Συμεών

Συνέδριο Σαχινίδης Συμεών

ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ  & ΚΟΙΝΩΝΙΑ  ΣΤΟΝ 21ο ΑΙΩΝΑ”
Με τη συμβολή των Νέων Τεχνολογιών

24 Νοεμβρίου 2012 στη Θεσσαλονίκη, στο ξενοδοχείο CAPSIS , Μοναστηρίου 18.

sax 241112

Ήλιος «καταβροχθίζει» πλανήτη

(Πηγή: NASA)

Ένας πλανήτης με μέγεθος 1.4 φορές μεγαλύτερο του Δία καταναλώνεται από τον ίδιο τον αστέρα-Ήλιο του, σύμφωνα με πρόσφατες παρατηρήσεις του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble (HST). Η «εξαφάνιση» του πλανήτη συμβαίνει πίσω από ένα «πέπλο» μαγνησίου που απορροφά συγκεκριμένα μήκη κύματος.

Ο πλανήτης WASP – 12 b ανακαλύφθηκε πριν από τέσσερα χρόνια και ανήκει στην κατηγορία «αερίων γιγάντων». Βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον κεντρικό αστέρα του συστήματός του σε τόσο μικρή απόσταση που ολοκληρώνει μία περιστροφή γύρω του σε περίπου 25 ώρες. Ο αστέρας ονομάζεται Wasp-12, ανήκει στην κατηγορία «νάνος» και βρίσκεται περίπου 600 έτη φωτός μακριά, στον αστερισμό Auriga.

Η κοντινή απόσταση έχει προκαλέσει τον «αναβρασμό» ενός ιδιαίτερα θερμού νέφους αερίων το οποίο έχει τριπλάσιο μέγεθος από τον πλανήτη Δία και τροφοδοτεί τον αστέρα. Το αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας είναι η δημιουργία ενός «πέπλου» γύρω από τον αστέρα.

Το πέπλο αυτό είναι ιδιαίτερα λεπτό και σχεδόν μη παρατηρήσιμο στο οπτικό φάσμα, αλλά οι παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου Hubble έγιναν με υπεριώδη ακτινοβολία. Η ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι ένα από τα κύρια συστατικά του πέπλου είναι το μαγνήσιο, το οποίο εμφανίζει μεγάλο βαθμό απορροφητικότητας της υπεριώδους ακτινοβολίας.

Η έρευνα διεξάγεται από μέλη του βρετανικού κονσόρτσιουμ για την Ευρυγώνια Αναζήτηση Πλανητών (WASP), τα οποία ανακάλυψαν αρχικά τον πλανήτη το 2008. Στην ερευνητική ομάδα συμμετέχουν και ειδικοί του Φασματογράφου Κοσμικής Προέλευσης που βρίσκεται πάνω στο τηλεσκόπιο Hubble, από το Κέντρο Αστροφυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Κολοράντο.

Η επικεφαλής της έρευνας και καθηγήτρια του Open University στο Μίλτον Κέινς της Αγγλίας δρ. Κάρολ Χάζγουελ δήλωσε πως είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται μία τέτοια δομή γύρω από ένα αστέρι και πρόσθεσε πως «είναι σαν κάποιος να σχεδίασε ένα πέπλο πάνω στον πλανήτη που πέθαινε». Οι επιστήμονες εκτιμούν πως το φαινόμενο θα ολοκληρωθεί σε 10 εκατομμύρια χρόνια.

Αξίζει να σημειωθεί ότι τον περασμένο Αύγουστο παρατηρήθηκε για πρώτη φορά ένα παρόμοιο φαινόμενο, όπου ένας «κόκκινος γίγαντας» έντεκα φορές μεγαλύτερος του Ήλιου απορρόφησε τους κοντινούς πλανήτες του. Το φαινόμενο αυτό θα συμβεί εντέλει και στο δικό μας ηλιακό σύστημα, αλλά δεν συντρέχει λόγος ανησυχίας καθώς υπολογίζεται ότι θα γίνει σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Ο Ήλιος τότε θα εξαντλήσει τα αποθέματα ενέργειάς του, θα εξελιχθεί σε κόκκινο γίγαντα απορροφώντας τους γειτονικούς πλανήτες (συμπεριλαμβανομένης της Γης), και θα περάσει μετά στο στάδιο του «λευκού νάνου», χαμηλώνοντας τη θερμοκρασία του με την πάροδο αρκετών δισεκατομμυρίων ετών. Όντας σχετικής μικρής μάζας, δεν θα εκραγεί σε σούπερνοβα ούτε θα καταρρεύσει σε μαύρη τρύπα.

Νέες επιβεβαιώσεις για το σωματίδιο Higgs

Ο αριθμός των πραγματοποιημένων μετρήσεων είναι σχεδόν διπλάσιος από τον αντίστοιχο του Ιουλίου.

Το νέο υποατομικό σωματίδιο που ανακαλύφθηκε φέτος το καλοκαίρι είναι κατά πάσα πιθανότητα το μποζόνιο Higgs όπως αρχικά είχε εκτιμηθεί, και επιπλέον ακολουθεί το πιο σταθερό προβλεπόμενο πρότυπο, με την ονομασία «βανίλια».

Τον περασμένο Ιούλιο δύο διαφορετικά πειράματα στον μήκους 27 χιλιομέτρων Μεγάλο Επιταχυντή Σωματιδίων στα σύνορα μεταξύ Γαλλίας και Ελβετίας ανέφεραν ότι ανακάλυψαν ένα νέο σωματίδιο με μάζα 125 φορές μεγαλύτερη από το πρωτόνιο. Τα ίδια αυτά πειράματα, με την ονομασία ATLAS και CMS, ανακοίνωσαν πρόσφατα τα νέα τους ευρήματα σε διεθνές συμπόσιο στο Κυότο της Ιαπωνίας. Ο αριθμός των πραγματοποιημένων μετρήσεων είναι σχεδόν διπλάσιος από τον αντίστοιχο του Ιουλίου.

Τα ευρήματα αυτά επιβεβαιώνουν περαιτέρω το γεγονός ότι το νέο σωματίδιο είναι το μποζόνιο Higgs αλλά και το ότι είναι η βασική εκδοχή του σωματιδίου, όπως αυτή προβλέπεται από την κυρίαρχη θεωρία της κβαντικής φυσικής. Το μποζόνιο Higgs θεωρείται ότι προσδίδει μάζα σε όλα τα άλλα υποατομικό σωματίδια, για αυτό και αποκαλείται σωματίδιο «Θεός».

«Το σωματίδιο συμπεριφέρεται σε τόση αρμονία με αυτά που προβλέπει το μοντέλο «βανίλια» του κλασσικού μοντέλου που είναι σχεδόν απογοητευτικό», έγραψε στο ιστολόγιό του ο φυσικός Τομάσο Ντορίγκο της ερευνητικής ομάδας CMS.

Ο λόγος που ο δρ. Ντορίγκο και άλλα μέλη της επιστημονικής κοινότητας εμφανίζονται απογοητευμένοι που το σωματίδιο επαληθεύει τις προβλέψεις είναι το γεγονός ότι αν απέκλινε από αυτές θα άνοιγε το ενδεχόμενο για την επικράτηση ορισμένων πιο «εξωτικών» θεωριών.

Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτές οι θεωρίες είναι απαραίτητες για να φτάσουμε στην πλήρη περιγραφή του σύμπαντος. Μία από τις δημοφιλέστερες αντισυμβατικές θεωρίες είναι η υπερσυμμετρία, που προβλέπει την ύπαρξη «κρυμμένων» αντισωματιδίων και τη δημιουργία ζεύγους για κάθε ένα από τα γνωστά σωματίδια. Παρ ‘όλα αυτά, μέχρι στιγμής δεν έχει υπάρξει κάποιο πειραματικό εύρημα που να υποστηρίζει αυτή τη θεωρία.

Η πρόοδος στη μελέτη του μποζονίου συνεχίζεται με ανοδικό ρυθμό, και το Μάρτιο αναμένονται να δημοσιευθούν ακόμα περισσότερα δεδομένα και βελτιωμένες αναλύσεις. Όπως δήλωσε και το μέλος της ομάδας ATLAS δρ. Πωλίν Γκανιόν, είναι χαρακτηριστικό ότι «μετά από δεκαετίες αναζήτησης του σωματιδίου, πλέον έχουμε περάσει στο στάδιο μετρήσεων των ιδιοτήτων του».

Η θεωρία για το μποζόνιο Higgs και το πώς προσδίδει μάζα στα άλλα σωματίδια διατυπώθηκε πρώτη φορά τη δεκαετία του 1960, και προβλέπει ακόμα ότι το σωματίδιο συσχετίζεται με ένα πεδίο (επίσης αποκαλούμενο Higgs) που διαπερνά το χώρο. Τα άλλα σωματίδια περνάνε μέσα από αυτό το πεδίο και ανάλογα με το πόσο αλληλεπιδρούν με αυτό αυξάνουν τη μάζα τους

Σας παρακαλώ κοιτάξτε την φωτογραφία ακριβώς από κάτω, διαβάστε το μήνυμα της μητέρας της και στείλτε το μήνυμα αυτό σε όλες τις επαφές σας…

Αυτό το μήνυμα προέρχεται από την Γαλλία. Βοηθήστε να κάνει τον γύρο του κόσμου. Πότε δεν ξέρεις

Σας παρακαλώ κοιτάξτε την φωτογραφία ακριβώς από κάτω, διαβάστε το μήνυμα της μητέρας της και στείλτε το μήνυμα αυτό σε όλες τις επαφές σας
Η κόρη μου 13 ετών, Ashley Flores, χάθηκε εδώ και δύο εβδομάδες. 
Εάν στείλετε αυτό το μήνυμα σε όλες τις επαφές σας μπορεί κάποιος να δει αυτό το μικρό κορίτσι. Έτσι ακριβώς συνέβη με το κοριτσάκι του  Steven Point το οποίο βρέθηκε γυρνώντας την φωτογραφία της και στην τηλεόραση. Το Internet μπορεί όμως να στείλει αυτό το μήνυμα και πέρα από την θάλασσα, στη Νότια Αφρική, Καναδά κλπ.

Σας παρακαλώ στείλτε αυτό το μήνυμα σε όλες τις επαφές σας!!

Με την βοήθεια του Θεού και με τον συναισθηματισμό όλων, η μικρή μου κορούλα θα βρεθεί.

Ζητάω από όλους, εκλιπαρώ όλους να στείλουν αυτό το μήνυμα σε όσο γίνεται περισσότερο κόσμο.

Δεν είναι ακόμη πολύ αργά…

ΣΑΣ ΠΑΡΑΚΑΛΩ ΒΟΗΘΗΣΤΕ ΜΑΣ

Οποιοσδήποτε έχει κάποια πληροφορία, μπορεί να επικοινωνήσει μαζί μου::  HelpfindAshleyFlores@yahoo.com 
Επισυνάπτω την φωτογραφία της κόρης μου. Όλες οι προσευχές σας είναι σημαντικές και όλες οι προσπάθειες σας είναι αναγκαίες!!

Μόνο 2 λεπτά είναι αρκετά για να στείλετε αυτό το μήνυμα.

Ένα συνέβαινε στο παιδί σας θα κάνατε τα πάντα για μία βοήθεια!!! 

Αυτό το μήνυμα προέρχεται από την Γαλλία. Βοηθήστε να κάνει τον γύρο του κόσμου. Πότε δεν ξέρεις

Σας παρακαλώ κοιτάξτε την φωτογραφία ακριβώς από κάτω, διαβάστε το μήνυμα της μητέρας της και στείλτε το μήνυμα αυτό σε όλες τις επαφές σας


> >                                   


Η κόρη μου 13 ετών, Ashley Flores, χάθηκε εδώ και δύο εβδομάδες. 
Εάν στείλετε αυτό το μήνυμα σε όλες τις επαφές σας μπορεί κάποιος να δει αυτό το μικρό κορίτσι. Έτσι ακριβώς συνέβη με το κοριτσάκι του  Steven Point το οποίο βρέθηκε γυρνώντας την φωτογραφία της και στην τηλεόραση. Το Internet μπορεί όμως να στείλει αυτό το μήνυμα και πέρα από την θάλασσα, στη Νότια Αφρική, Καναδά κλπ.

Σας παρακαλώ στείλτε αυτό το μήνυμα σε όλες τις επαφές σας!!

Με την βοήθεια του Θεού και με τον συναισθηματισμό όλων, η μικρή μου κορούλα θα βρεθεί.

Ζητάω από όλους, εκλιπαρώ όλους να στείλουν αυτό το μήνυμα σε όσο γίνεται περισσότερο κόσμο.

Δεν είναι ακόμη πολύ αργά…

ΣΑΣ ΠΑΡΑΚΑΛΩ ΒΟΗΘΗΣΤΕ ΜΑΣ

Οποιοσδήποτε έχει κάποια πληροφορία, μπορεί να επικοινωνήσει μαζί μου::  HelpfindAshleyFlores@yahoo.com 


Επισυνάπτω την φωτογραφία της κόρης μου. Όλες οι προσευχές σας είναι σημαντικές και όλες οι προσπάθειες σας είναι αναγκαίες!!

Μόνο 2 λεπτά είναι αρκετά για να στείλετε αυτό το μήνυμα.

Ένα συνέβαινε στο παιδί σας θα κάνατε τα πάντα για μία βοήθεια!!!

Οι ζώνες αστεροειδών κλειδί για την αναζήτηση εξωγήινης ζωής

Τα πλανητικά συστήματα που διαθέτουν ένα γιγάντιο πλανήτη ακριβώς έξω από την ζώνη αστεροειδών είναι πολύ πιο πιθανά να αναπτύξουν πολύπλοκες μορφές ζωής στους παρόμοιους με τη Γη πλανήτες τους.

Τα τρία πιθανά σενάρια για την εξέλιξη της ζώνης των αστεροειδών. Στην κορυφή ένας πλανήτης μεταναστεύει μέσω της ζώνης των αστεροειδών σκορπώντας υλικό και αναστέλλοντας το σχηματισμό ζωής σε άλλους πλανήτες. Στο δεύτερο σενάριο, ο πλανήτης κινείται ελαφρώς προς τα μέσα, αλλά είναι ακριβώς έξω από την ζώνη των αστεροειδών. Στην τρίτη εικόνα, ο μεγάλος πλανήτης δεν μετακινείται δημιουργώντας μια τεράστια ζώνη αστεροειδών. (Φωτογραφία: NASA, ESA και Α. Feild του STScI)

Σύμφωνα με τον Ιταλό αστρονόμο Μάριο Λίβιο, περίπου το 4% των πλανητικών συστημάτων που έχουν ανακαλυφθεί ικανοποιούν αυτή τη συνθήκη, και οι επιστημονικές μελέτες και ερευνητικές αποστολές θα πρέπει να τους δώσουν άμεση προτεραιότητα.

Ο δρ. Λίβιο, σε συνεργασία με την Ρεμπέκα Μάρτιν του Πανεπιστημίου του Κολοράντο δημοσίευσαν πρόσφατα μία μελέτη που υποστηρίζει ότι οι αστεροειδείς αποτελούν το μυστικό για την εκκίνηση και εξέλιξη ζωής σε βραχώδεις πλανήτες όπως η Γη. Τα ευρήματά τους βασίζονται στην ανάλυση θεωρητικών μοντέλων και προηγούμενες παρατηρήσεις μεγάλων πλανητών με μάζα παρόμοια του Δία, που βρίσκονται κοντά σε νεαρά άστρα και ζώνες αστεροειδών.

Οι αστεροειδείς είναι πιθανό να οδήγησαν στη δημιουργία νερού και οργανικών ενώσεων στον πλανήτη μας. Επιπλέον είναι πιθανό περιστασιακές συγκρούσεις αστεροειδών να τροποποίησαν το περιβάλλον τόσο, ώστε να επιταχύνθηκε η βιολογική εξέλιξη των ειδών προκειμένου να προσαρμοστούν στις νέες συνθήκες.

Παρ’ όλα αυτά, η σύγκρουση που οδήγησε στην εξαφάνιση των δεινοσαύρων 65 εκατομμύρια χρόνια πριν, είναι πιο πιθανό να προκλήθηκε από κομήτη και όχι από αστεροειδή, γεγονός που προσθέτει και άλλες μεταβλητές στην θεωρία του δρ. Λίβιο.

Η ζώνη αστεροειδών του ηλιακού μας συστήματος βρίσκεται στην περιοχή μεταξύ του ʼρη και του Δία, και περιέχει εκατομμύρια βράχων και πετρωμάτων. Είναι αρκετά κοντά στη λεγόμενη «γραμμή χιονιού», το σύνορο της κρύας περιοχής όπου υλικά όπως ο πάγος είναι αρκετά μακριά από τον Ήλιο και διατηρούνται ανέπαφα. Όταν το ηλιακό μας σύστημα σχηματιζόταν, το μείγμα πάγου, βράχων και μετάλλων πέρα από τη «γραμμή χιονιού» παρείχε αρκετό υλικό για τον σχηματισμό γιγαντιαίων πλανητών όπως ο Δίας.

Η ισχυρή βαρυτική δύναμη του Δία απέτρεψε τα γειτονικά υπολειπούμενα υλικά από το να ενωθούν και να σχηματίσουν άλλους πλανήτες, και έτσι δημιουργήθηκε η ζώνη αστεροειδών. Συνεπώς είναι κοινό φαινόμενο η ζώνη αστεροειδών να βρίσκεται και σε άλλα συστήματα κοντά στην αντίστοιχη «ζώνη χιονιού».

Όσον αφορά την αναζήτηση κατοικήσιμων πλανητών, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι έως τώρα οι αναζητήσεις έχουν αναλωθεί σε «κοντινές» αποστάσεις της τάξεως των 10 ετών φωτός, ενώ θα έπρεπε να επικεντρωθούν αρκετά πιο μακριά, από τη στιγμή που ο γαλαξίας μας έχει διάμετρο 100.000 ετών φωτός.

Top
 
Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων