Ένα γιγάντιο κύμα με αστέρια που κυματίζει από το κέντρο του Γαλαξία μας προς τα έξω ανακάλυψε το διαστημικό τηλεσκόπιο Γαία (Gaia) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA).
Σύμφωνα με την δημoσίευση ‘The great wave‘, το αστρικό κύμα στον Γαλαξία μας έχει πλάτος 150 – 200 pc (παρσέκ), και μήκος κύματος (λ) μεγαλύτερο από 4 kpc. Αν η «ακτίνα» του γαλαξιακού δίσκου με τα άστρα είναι γύρω στα 15 kpc, τότε (με το μάτι από την εικόνα) προκύπτει ότι το μήκος κύματος θα είναι γύρω στα λ=7-8 kpc.
Γνωρίζουμε ότι τα αστέρια του Γαλαξία περιστρέφονται γύρω από το κέντρο του και το τηλεσκόπιο Γαία έχει μετρήσει τις ταχύτητες και τις κινήσεις τους. Το ίδιο τηλεσκόπιο ανακάλυψε ότι ο δίσκος του Γαλαξία ταλαντεύεται με την πάροδο του χρόνου παρόμοια με την κίνηση μίας σβούρας. Συνολικά, το διαστημικό τηλεσκόπιο Γαία, που «σίγησε» τον περασμένο Μάρτιο, μας έχει προσφέρει τον μεγαλύτερο και ακριβέστερο πολυδιάστατο χάρτη του Γαλαξία μας. Τώρα η μελέτη των δεδομένων του δίνει στους ερευνητές μία επιπλέον νέα πληροφορία: Ένα μεγάλο κύμα μετακινεί τα άστρα του Γαλαξία μας σε αποστάσεις δεκάδων χιλιάδων ετών φωτός από τον Ήλιο. Η ανακοίνωση του ESA παρομοιάζει αυτό το γαλαξιακό κύμα αστεριών με τους κυματισμούς προς τα έξω που προκαλεί μία πέτρα όταν πέφτει σε μία λίμνη.
Μέσα από τους χάρτες του Γαλαξία μας, που έχουν δημιουργήσει οι επιστήμονες με τη βοήθεια των δεδομένων του Γαία, διακρίνεται ότι το κύμα εκτείνεται σε τεράστιο μέρος του γαλαξιακού δίσκου επηρεάζοντας αστέρια σε απόσταση τουλάχιστον 30 έως 65 χιλιάδων ετών φωτός από το κέντρο του Γαλαξία.
Οι ερευνητές κατάφεραν να εντοπίσουν αυτήν την κίνηση μελετώντας τις λεπτομερείς θέσεις και κινήσεις νεαρών γιγάντιων αστεριών και Κηφείδων, μίας ομάδας μεταβλητών αστεριών που αποτελούν σημαντικούς δείκτες για την κλίμακα γαλαξιακών και εξωγαλαξιακών αποστάσεων. Καθώς αυτά τα αστέρια κινούνται με το κύμα, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το αέριο στον δίσκο μπορεί, επίσης, να συμμετέχει σε αυτήν την κυματοειδή ροή.
Ο παραμορφωμένος δίσκος του Γαλαξία μας ταλαντεύεται σαν σβούρα
Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν την προέλευση αυτών των γαλαξιακών δονήσεων. Μία παλαιότερη σύγκρουση με έναν νάνο γαλαξία θα μπορούσε να είναι πιθανή εξήγηση, που ωστόσο πρέπει να διερευνηθεί. Το μεγάλο κύμα θα μπορούσε, επίσης, να σχετίζεται με μία κυματοειδή κίνηση μικρότερης κλίμακας που παρατηρείται σε απόσταση 500 ετών φωτός από τον Ήλιο, αλλά σε διαφορετική περιοχή του γαλαξιακού δίσκου, το λεγόμενο Κύμα Ράντκλιφ.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Astronomy and Astrophysics».
Το διαστημικό όχημα Perseverance συνεχίζει την συλλογή και διερεύνηση δειγμάτων πυριγενών και ιζηματογενών πετρωμάτων από το εσωτερικό του κρατήρα Jezero για να προσδιορίσει τις αρχέγονες γεωλογικές διεργασίες στον πλανήτη Άρη, την κατοικησιμότητά του και να αναζητήσει πιθανές βιο-υπογραφές. Στο πλαίσιο αυτών των ερευνών, χθες ανακοινώθηκε η ισχυρότερη ένδειξη (μέχρι την επόμενη) ότι ο Άρης φιλοξενούσε ζωή στο παρελθόν.
Κατά την είσοδό του στην Κοιλάδα Neretva, στη δυτική άκρη του κρατήρα Jezero, το Perseverance διερεύνησε διακριτές εμφανίσεις ιλύολιθων (πετρώματα λάσπης) και συσσωματωμάτων στην περιοχή Bright Angel.
Στην εργασία των ερευνητών Hurowitz et al που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature με τίτλο «Redox-driven mineral and organic associations in Jezero Crater, Mars» , αναφέρεται μια λεπτομερής γεωλογική, πετρογραφική και γεωχημική έρευνα αυτών των πετρωμάτων, που δείχνει ότι οι λασπόλιθοι του δείγματος Sapphire Canyon (από τον σχηματισμό Bright Angel) εκτός από ίχνη οργανικών ενώσεων, περιέχουν οζίδια κλίμακας υποχιλιοστού και ζώνες όπου πραγματοποιήθηκαν χημικές αντιδράσεις σε κλίμακα χιλιοστού εμπλουτισμένες με ορυκτά από ένυδρα φωσφορικά άλατα του σιδήρου και θειούχο σίδηρο. Φαίνεται πως μετά την εναπόθεση των ιζημάτων υπήρξαν χημικές αντιδράσεις οξείδοαναγωγής μεταξύ οργανικής ύλης και χημικών στοιχείων (σίδηρος, θείο, φώσφορος). Η ύπαρξη τέτοιων χημικών διεργασιών σε χαμηλές θερμοκρασίες, σε υδάτινο περιβάλλον, μπορεί να σχετίζονται με την παρουσία μικροβιακής ζωής, οπότε αυτά τα ευρήματα είναι πιθανές βιοϋπογραφές.
H κοιλάδα Neretva Vallis στον Άρη, όπου το Perseverance Mars της NASA συνέλλεξε και διερεύνησε το δείγμα «Sapphire Canyon» από τον βράχο «Cheyava Falls» στην περιοχή «Bright Angel»!
Η ανακάλυψη δείχνει ότι η περιοχή Bright Angel είχε νερό και χημικές συνθήκες κατάλληλες για ζωή. Πρόκειται για την ισχυρότερη ένδειξη μέχρι σήμερα ότι ο Άρης φιλοξενούσε κάποια μορφή μικροβιακής ζωής στο παρελθόν, αλλά προφανώς ΔΕΝ αποδεικνύει ότι υπήρξε ζωή στον Άρη.
Επτά σημεία αναφοράς, που δείχνουν τα διάφορα στάδια στην αναζήτηση αποδείξεων εξωγήινης ζωής.
Το Perseverance θα συνεχίσει να συλλέγει δείγματα στην κοιλάδα Neretva Vallis καθώς επίσης αναμένεται (;) μια μελλοντική αποστολή της NASA για την επιστροφή των δειγμάτων που συλλέχθηκαν ώστε να μελετηθούν λεπτομερώς στη Γη.
Στα πρώτα στάδια της θερμής Μεγάλης Έκρηξης, στο σύμπαν επικρατούσαν απίστευτα υψηλές θερμοκρασίες. Αλλά κατά τη διάρκεια των 13,8 δισεκατομμυρίων ετών της ιστορίας του σύμπαντός μας, ο χώρος διαστέλλεται και το σύμπαν ψύχεται. Σήμερα η θερμοκρασία του σύμπαντος είναι ελάχιστα πάνω από το απόλυτο μηδέν. Κάποια στιγμή λοιπόν, στο κοσμικό μας παρελθόν το «κλίμα του σύμπαντος πρέπει να ήταν παντού εύκρατο», η θερμοκρασία του σύμπαντος να ήταν 273–300 Κ (0–30 °C). Τίθεται λοιπόν το ερώτημα: όταν στο σύμπαν επικρατούσε … «θερμοκρασία δωματίου» , θα μπορούσε να προκύψει νερό σε υγρή μορφή και πιθανόν να αναπτυχθεί κάποια μορφή ζωής;
Το σύμπαν μας, όπως το παρατηρούμε σήμερα είναι τεράστιο, με τρισεκατομμύρια διάσπαρτους γαλαξίες, καθένας από αυτούς να περιέχει εκατοντάδες δισεκατομμύρια άστρα. Είναι όμως και εξαιρετικά ψυχρό. Εκτός από το φως των άστρων που θερμαίνει την ύλη τοπικά, υπάρχει μόνο ένα πολύ χαμηλής ενέργειας υπόβαθρο ακτινοβολίας που προέρχεται από το ίδιο το σύμπαν: ένα θερμικό λουτρό ακτινοβολίας μέλανος σώματος που αντιστοιχεί σε θερμοκρασία 2,725 K (ή -270,3 oC), λιγότερο από τρεις βαθμούς πάνω από το απόλυτο μηδέν. Το σύμπαν μας διαστέλλεται και ψύχεται τα τελευταία 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Στην αρχή, ήταν μικρότερο, πυκνότερο, πιο ομοιόμορφο, αλλά και θερμότερο. Στις πρώτες στιγμές της Μεγάλης Έκρηξης οι θερμοκρασίες που επικρατούσαν στο σύμπαν ξεπερνούσαν (σε ενεργειακή αντιστοιχία) κατά πολύ ακόμη και τις τεράστιες θερμοκρασίες που επιτυγχάνονται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN. Σε κάποιο σημείο της κοσμικής ιστορίας η θερμοκρασία του σύμπαντος θα ήταν ίση με αυτό που αποκαλούμε «θερμοκρασία δωματίου» – περίπου 300 K (ή 27 oC). Τότε θα επικρατούσαν οι τέλειες συνθήκες για την ύπαρξη υγρού νερού. Κι αν υπήρχαν τα κατάλληλα δομικά υλικά (άνθρακας, οξυγόνο, άζωτο κλπ), ίσως θα μπορούσε να σχηματιστεί κάποια μορφή ζωής, πολύ πριν αυτή εμφανιστεί στη Γη.
Για να εξετάσουμε την ενδιαφέρουσα αυτή εκδοχή πρέπει να βάλουμε τα πράγματα με τη σειρά: Πρώτα να βρούμε πότε το σύμπαν είχε θερμοκρασία γύρω στους 25 oC και στη συνέχεια, ποιά στοιχεία είχαν σχηματιστεί μέχρι τότε. Αν το σύμπαν έφτασε σε θερμοκρασία δωματίου, αφού είχαν σχηματιστεί, έζησαν και πέθαναν τα πρώτα άστρα εμπλουτίζοντας το σύμπαν με βαριά στοιχεία, τότε θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί νερό, μακρομόρια και πιθανόν κάποιες μορφές ζωής.
Αν χρησιμοποιήσουμε όσα γνωρίζουμε για το διαστελλόμενο σύμπαν, δεν είναι δύσκολο(*) να εκτιμήσουμε την σχέση θερμοκρασίας-ηλικίας σύμπαντος: και να πάρουμε μερικές ενδιαφέρουσες τιμές για την θερμοκρασία (T) του σύμπαντος σε διάφορες χρονικές στιγμές μετά την Μεγάλη Έκρηξη:
● T=100 K για t=76 εκατομμύρια χρόνια,
● T=251 K για t=19 εκατομμύρια χρόνια,
● T=273 K για t=17 εκατομμύρια έτη, και
● T=300 K για t=14 εκατομμύρια χρόνια. Επομένως από 14 έως 17 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η θερμοκρασία του σύμπαντος είχε φτάσει περίπου στους 300 – 273 Κ (30°C – 0°C), δηλαδή ήταν κοντά σ’ αυτό που λέμε θερμοκρασία δωματίου. Το «κλίμα» του σύμπαντος τότε ήταν παντού εύκρατο κι αν μέχρι τότε υπήρξαν άστρα ώστε να δημιουργήσουν βαρύτερα στοιχεία, τότε θα μπορούσαν να προκύψουν τα κάταλληλα βιομόρια και ίσως κάποια μορφή ζωής όπως την γνωρίζουμε σήμερα.
Οι εκτιμήσεις για το πότε σχηματίστηκαν τα πρώτα άστρα στο σύμπαν μας, ποικίλλουν: από t=28 εκατομμύρια χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη (και θερμοκρασία T=193 K) έως t=98 εκατομμύρια χρόνια (και θερμοκρασία T=84 K). Όμως είδαμε, πως η εποχή που το σύμπαν είχε θερμοκρασία δωματίου ήταν αρκετά εκατομμύρια χρόνια πριν. Μπορεί κάποιος να ρωτήσει, «είναι πιθανό να σχηματίστηκαν άστρα ακόμη νωρίτερα σε σχέση με ό,τι δείχνουν τα θεωρητικά μοντέλα και οι προσομοιώσεις;» Ίσως είναι δυνατό, αλλά ένα τέτοιο σενάριο θα απαιτούσε κάποιο είδος νέας φυσικής.
Σύμφωνα με τις αποδεκτές αστροφυσικές θεωρίες τα πρώτα 10 με 20 εκατομμύρια χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη, το σύμπαν δεν είχε εμπλουτιστεί ακόμα με τα άφθονα βαριά στοιχεία που διαχέονται στο σύμπαν όταν τα άστρα πεθαίνουν ως σουπερνόβα. Επομένως, δεν υπήρχαν τα χημικά στοιχεία που συμμετέχουν στην δημιουργία ζωντανών οργανισμών, όταν επικρατούσε θερμοκρασία δωματίου στο σύμπαν.
Μήπως υπήρξε κάποια μορφή βιοχημείας πολύ διαφορετική από αυτή που γνωρίζουμε; Πριν τον σχηματισμό των πρώτων άστρων στο σύμπαν τα μόνα συστατικά που υπήρχαν ήταν: 92% γυμνά πρωτόνια, ή «κανονικό» υδρογόνο, ~8% πυρήνες ηλίου-4, ~0,001%, και αμελητέες ποσότητες κάποιων βαρύτερων στοιχείων.
Εκτός του μονοατομικού υδρογόνου (Η) και του ηλίου (Ηe), μπορούν να υπάρξουν κυρίως δύο απλούστατοι τύποι μορίων: ουδέτερο αέριο υδρογόνο (H2) και υδρίδιο του ηλίου (HeH+). Αλλά αυτά τα άτομα και μόρια δεν μπορούν να συμμετάσχουν στο είδος των χημικών αντιδράσεων που οδηγούν σε μεταβολισμό, που εξάγουν ενέργεια από το περιβάλλον για να δημιουργήσουν σύνθετες, διαφοροποιημένες δομές (ακόμα και απλές μοριακές δομές) που να διεξάγουν ζωτικές διεργασίες και να διαθέτουν την ικανότητα κωδικοποίησης πληροφοριών που θα οδηγήσουν σε αναπαραγωγή ή αυτοαναπαραγωγή. Απαιτείται μια ευρύτερη ποικιλία μορίων, από στοιχεία βαρύτερα του υδρογόνου και του ηλίου, που σχηματίζουν πολυπλοκότερα μόρια, ικανά για πιο σύνθετες διεργασίες. Κι αυτό σημαίνει ότι προαπαιτείται η ύπαρξη εργοστασίων παραγωγής βαρύτερων στοιχείων, δηλαδή των άστρων.
Εν κατακλείδι, πράγματι υπήρξε μια χρονική περίοδος στην ιστορία του σύμπαντος, μεταξύ περίπου 14 και 17 εκατομμυρίων ετών μετά τη Έκρηξη, όπου η επικρατούσα θερμοκρασία ήταν μεταξύ 0 – 30 °C. Αυτή η θερμοκρασία θα επέτρεπε μεγάλες ποσότητες υγρού νερού να επιπλέουν στο διάστημα και ίσως να συντηρούν κάποια μορφή ζωής όπως την γνωρίζουμε σήμερα. Αλλά μέχρι εκείνη την χρονική περίοδο δεν είχαν σχηματιστεί τα πρώτα άστρα που θα παρήγαγαν τα απαραίτητα βαρύτερα στοιχεία της βιοχημείας, όπως το οξυγόνο, ο άνθρακας, το άζωτο κ.ο.κ. Η ζωή μπορεί πράγματι να έχει δημιουργηθεί νωρίτερα από ό,τι υποψιάζονται οι περισσότεροι επιστήμονες σήμερα, αλλά όχι τόσο νωρίς, όσο όταν στο σύμπαν επικρατούσε παντού θερμοκρασία δωματίου!
(*) Όταν ένας γαλαξίας απομακρύνεται από εμάς τότε οι χαρακτηριστικές γραμμές του φάσματος που εκπέμπει μετατοπίζονται προς το ερυθρό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Το φαινόμενο είναι γνωστό ως μετατόπιση προς το ερυθρό (redshift). H μετατόπιση προς το ερυθρό z δικαιολογεί την διαστολή του σύμπαντος και συσχετίζεται με τον παράγοντα κλίμακας (scale factor) R(t) και την σταθερά του Hubble που ορίζεται ως: . Αποδεικνύεται (δείτε ΕΔΩ) ότι η ερυθρομετατόπιση z συνδέεται με τον παράγοντα κλίμακας με την σχέση: . Επιπλέον, εφαρμόζοντας το νόμο του Wien για την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου μπορούμε εύκολα να βρούμε την σχέση θερμοκρασίας Τ με την ερυθρομετατόπιση z και τον παράγοντα κλίμακας: , όπου Τ0=2,725 K. Επιπλέον, χρησιμοποιώντας την ‘εξίσωση της διαστολής του σύμπαντος‘ ή εξίσωση του Friedmann , όπου R o παράγοντας κλίμακας του σύμπαντος και ρ η πυκνότητά του, και θεωρώντας ότι , μετά από κάποιες πράξεις προκύπτει η σχέση θερμοκρασίας-ηλικίας σύμπαντος: , όπου Τ0=2,725 Κ και t0 =13,8 δισεκατομμύρια χρόνια (η σημερινή ηλικία του σύμπαντος).
Πίνεται το νερό που προέρχεται από τους παγωμένους δακτυλίους του Κρόνου; Ναι, αλλά με κάποιες προϋποθέσεις …
Πρόκειται για μια φαινομενικά εύκολη ερώτηση, αλλά δεν είναι και τόσο απλή. Οι δακτύλιοι του Κρόνου παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά από τον Γαλιλαίο το 1610, χωρίς όμως να καταλάβει τι ήταν αυτό που έβλεπε με το χαμηλής διακριτικής ικανότητας τηλεσκόπιό του. Τους αποκαλούσε «αυτιά» του Κρόνου.
Μόλις μερικές δεκαετίες αργότερα οι αστρονόμοι (με πρώτο τον Christiaan Huygens το 1655) συνειδητοποίησαν ότι αυτά τα «αυτιά» ήταν στην πραγματικότητα ένας δακτύλιος που περιέβαλλε τον πλανήτη. Πολλά ήταν ακόμα ασαφή, αλλά ένα πράγμα ήταν σίγουρο: ο δακτύλιος δεν θα μπορούσε να είναι συμπαγής. Η ταχύτητα με την οποία ένα αντικείμενο περιφέρεται γύρω από έναν πλανήτη εξαρτάται από την απόστασή του από το κέντρο του, και ο δακτύλιος του Κρόνου ήταν τόσο πλατύς που το εσωτερικό του άκρο θα περιφερόταν πολύ πιο γρήγορα από το εξωτερικό του, κάτι που θα διασπούσε οτιδήποτε στερεό.
Ενώ οι αστρονόμοι εξέταζαν διάφορες ιδέες για τη δομή των δακτυλίων του Κρόνου, το 1859 ο μεγάλος Σκωτσέζος φυσικός Τζέιμς Κλαρκ Μάξγουελ με την εργασία του «On the Stability of the Motion of Saturn’s Rings» , απέδειξε θεωρητικά ότι η δομή γύρω από τον Κρόνο δεν θα μπορούσε να ήταν ένας ενιαίος στερεός ή ρευστός δίσκος. Αντιθέτως, αποτελούνταν από αμέτρητα μικρά σώματα, τα οποία ήταν αδύνατον τα διακρίνουμε από τη Γη.
Αλλά από τι είναι φτιαγμένα; Παρατηρήσεις κατά τη διάρκεια των αιώνων έχουν αποκαλύψει ότι το κύριο συστατικό των δακτυλίων είναι εκπληκτικά απλό: παγωμένο νερό! Το παλιό καλό, παγωμένο H2O είναι εξαιρετικά συνηθισμένο στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα και αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος πολλών δορυφόρων πλανητών και άλλων μικρών σωμάτων.
Επιπλέον, αυτά τα μικρά αντικείμενα σχηματίζουν όχι μόνο έναν δακτύλιο αλλά αρκετούς, και αυτοί οι μεγάλοι δακτύλιοι χαρακτηρίζονται με γράμματα κατά σειρά ανακάλυψης. Ο δακτύλιος Α είναι ο εξώτατος φωτεινός δακτύλιος. Ακριβώς στο εσωτερικό του βρίσκεται ο φωτεινός και πλατύς δακτύλιος Β, ο οποίος περιέχει το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του όλου συστήματος δακτυλίων. Στο εσωτερικό του βρίσκεται ο πιο σκοτεινός δακτύλιος C, ο οποίος οδηγεί στον τελικό αμυδρό δακτύλιο D που εκτείνεται σχεδόν μέχρι την ανώτερη ατμόσφαιρα του Κρόνου (ο δακτύλιος D, όπως και οι F, G, E γίνονται δύσκολα γίνονται ορατοί). Συνολικά, αυτοί οι δακτύλιοι εκτείνονται σε σχεδόν 275.000 χιλιόμετρα – τα δύο τρίτα της απόστασης Γης-Σελήνης! Παρά την τεράστια έκτασή τους, οι δακτύλιοι είναι σχεδόν απίστευτα επίπεδοι , σε πολλά σημεία με πάχος μόλις 10 μέτρα.
Στους δακτυλίους του Κρόνου περιέχονται από μικροσκοπικούς κόκκους, έως κομμάτια πάγου με διάμετρο μερικά μέτρα ή και δεκάδες μέτρα.
Στην πραγματικότητα, οι «επιτόπου» παρατηρήσεις που πραγματοποιήθηκαν από το διαστημόπλοιο Cassini – το οποίο βρισκόταν σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο για περισσότερα από δώδεκα χρόνια – έδειξαν ότι σε ορισμένα σημεία οι δακτύλιοι ήταν φτιαγμένοι από σχεδόν τέλεια καθαρό πάγο νερού. Ακόμα καλύτερα, σε αυτές τις περιοχές, τα περισσότερα σωματίδια των δακτυλίων έχουν διάμετρο μερικών εκατοστών ή και μικρότερα – παρόμοια με τα παγάκια που βάζουμε στο ουίσκι.
Ακούγεται ωραίο! Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να μαζέψετε μερικά τέτοια κρονιακά παγάκια, να τα ζεστάνετε αρκετά (αφού η μέση θερμοκρασία των δακτυλίων είναι περίπου –190 βαθμοί Κελσίου), και να πιείτε μια ωραία, δροσιστική γουλιά. Βέβαια, είναι λίγο δύσκολο να τα συλλέξουμε, δεδομένου ότι ανάλογα με την απόστασή τους από τον Κρόνο οι τροχιακές τους ταχύτητες κυμαίνονται χοντρικά από 10 έως 20 km/s.
Όμως, χρειάζεται προσοχή. Γιατί τα φάσματα των δακτυλίων δείχνουν ότι δεν αποτελούνται από εντελώς καθαρό παγωμένο νερό. Οι δακτύλιοι περιέχουν κι άλλες ουσίες. Και παρότι η περιεκτικότητά τους είναι μικρότερη από 1% κατά βάρος, δεν είναι σαφές τι είναι αυτές οι ουσίες. Η καλύτερη υπόθεση των επιστημόνων είναι ότι προέρχονται από την πρόσπτωση μικρομετεωριτών, μικροσκοπικών σωματιδίων που κινούνται στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα. Αυτό το υλικό επομένως πιθανότατα αποτελείται από πυριτικά άλατα (δηλαδή, βράχους) ή μέταλλα, συγκεκριμένα σίδηρο.
Κανένα από αυτά δεν θα σας βλάψει, αν και η Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος των ΗΠΑ συνιστά όχι περισσότερο από 0,3 mg σιδήρου ανά λίτρο πόσιμου νερού (για να αποφύγετε τη μεταλλική γεύση). Καλύτερα να περάσετε έναν μαγνήτη πάνω από το νερό του δακτυλίου σας πριν το πιείτε – και πιθανότατα θα πρέπει να φιλτράρετε τυχόν ιζήματα πυριτικών αλάτων.
Από την άλλη πλευρά, τα φάσματα των δακτυλίων υποδηλώνουν επίσης την παρουσία ορισμένων άγνωστων ρύπων με βάση τον άνθρακα. Ένας πιθανός υποψήφιος θα ήταν τα σύνθετα οργανικά μόρια που ονομάζονται πολυκυκλικές αρωματικές ενώσεις ή PAHs, οι οποίες είναι σχετικά διαδεδομένες στο διάστημα. Ένα μόριο που υπάρχει συνήθως στους PAHs είναι το κυανοναφθαλένιο, που θεωρείται καρκινογόνο. (Ωστόσο, δεν είναι σαφές ποιά ποσότητα θέτει κινδύνους για τον άνθρωπο – αν και εφόσον αυτό το συγκεκριμένο μόριο υπάρχει στους δακτυλίους.)
Έτσι, καλύτερα να είστε προσεκτικοί και να αποφεύγετε αυτούς τους πιθανούς ρύπους επιλέγοντας προσεκτικά τους δακτυλίους σας. Για παράδειγμα, η αφθονία του παγωμένου νερού είναι υψηλότερη στους εξωτερικούς δακτυλίους Α και Β, ενώ οι δακτύλιοι C και D φαίνεται να είναι οι πιο μολυσμένοι. Γενικά, μάλλον θα ήταν καλύτερα να επιλέξετε πάγο από τον Α ή τον Β, παραλείποντας εντελώς τους C και D.
Θα μπορούσαν επίσης να υπάρχουν και άλλα σωματίδια πάγου στους δακτυλίους, όπως κατεψυγμένο μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα. Το μεθάνιο θα πρέπει να βγαίνει με φυσαλίδες όταν ο πάγος υγροποιείται και φυσικά το CO2 είναι αυτό που κάνει τα ανθρακούχα ποτά αφρώδη. Αυτό θα μπορούσε στην πραγματικότητα να προσθέσει μια διασκεδαστική πινελιά στην κατανάλωση νερού από τους δακτυλίους!
Επιπλέον, ο παγωμένος δορυφόρος του Κρόνου Εγκέλαδος, διαθέτει δεκάδες θερμοπίδακες που εκτοξεύουν υγρό νερό από το εσωτερικό του στο διάστημα. Αυτό το υλικό σχηματίζει έναν αχνό, θολό δακτύλιο (τον δακτύλιο Ε), ο οποίος αποτελείται κυρίως από παγωμένο νερό, με μικρές ποσότητες πυριτικών αλάτων, αλλά και βλαβερή αμμωνία.
Παρόλα αυτά φαίνεται ότι τα κομμάτια πάγων από τους δακτύλιους του Κρόνου – εφόσον επιλεχθούν και καθαριστούν προσεκτικά – είναι όντως πόσιμα!
Άραγε, πόσο νερό υπάρχει στους δακτυλίους του Κρόνου; Η συνολική μάζα των δακτυλίων είναι περίπου 1,5×1019 kg, η οποία μπορεί να αποδώσει περίπου 1019 λίτρα πόσιμου νερού. Αυτή η ποσότητα νερού είναι αρκετή για όλους τους ανθρώπους της Γης, για περισσότερα από ένα εκατομμύριο χρόνια.
Τελικά, αν και όταν οι άνθρωποι αρχίσουν να χρησιμοποιούν τις διαπλανητικές διαστημικές λεωφόρους, θα χρειάζονται εξωγήινες πηγές νερού. Στους δακτύλιους του Κρόνου θα μπορούσε να δημιουργηθεί διαστημικός σταθμός ανεφοδιασμού νερού. Δεν ξέρω αν θα είναι πρακτικός, το σίγουρο είναι ότι θα διαθέτει την καλύτερη θέα!
Ένα νέο είδος αστρονομικών αντικειμένωνπου με την βοήθεια της σκοτεινής ύληςθα μπορούσαν να λάμπουν σχεδόν για πάντα
Επιβίωση του λιθίου-7, μετά από 1 δισεκατομμύριο χρόνια, ως συνάρτηση της μάζας για διαφορετικές πυκνότητες σκοτεινής ύλης.
Οι φυσικοί υποθέτουν ότι οι μυστηριώδεις σκοτεινοί νάνοι, ενδεχομένως να βρίσκονται στο κέντρο του Γαλαξία μας, όπου θα λάμπουν ήρεμα για χρονικό διάστημα που δεν δικαιολογούν οι καθιερωμένες αστρικές θεωρίες. Θα μπορούσαν να σχηματιστούν καθώς οι καφέ νάνοι απορροφούν σκοτεινή ύλη, σε περιοχές του Γαλαξία μας όπου η πυκνότητά της είναι αρκετά υψηλή. Η σκοτεινή ύλη – η αόρατη ουσία που πιστεύεται ότι αποτελεί περίπου το ένα τέταρτο του σύμπαντος – αποτρέπει την ψύξη τους μετατρέποντάς τα σε άσβεστους φάρους αόρατης ενέργειας. Θα μπορούσαν να προδοθούν από ένα ισότοπο του λιθίου, το 7Li (λίθιο-7). Κι αν ανιχνευθούν αυτά τα απόκοσμα αντικείμενα, θα μπορύσαν να μας αποκαλύψουν χαρκτηριστικά της ίδιας της σκοτεινής ύλης.
Η υπόθεση των σκοτεινών νάνων διερευνάται στην δημοσίευση του περιοδικού Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP) με τίτλο: ‘Dark dwarfs: dark matter-powered sub-stellar objects awaiting discovery at the galactic center‘. Μελετώνται οι επιπτώσεις της εξαΰλωσης της σκοτεινής ύλης στο εσωτερικό αστρονομικών αντικειμένων με μάζες κοντά στο υποαστρικό όριο. Διαπιστώνεται ότι η ελάχιστη μάζα για σταθερή καύση υδρογόνου είναι μεγαλύτερη από την τιμή ~0,075M⊙ που προβλέπεται στο Καθιερωμένο Πρότυπο. Κάτω από αυτό το όριο, οι καφέ νάνοι που ψύχονται εξελίσσονται σε σταθερά αντικείμενα που τροφοδοτούνται από σκοτεινή ύλη, τα οποία ονομάζονται σκοτεινοί νάνοι. Η χρονική κλίμακα αυτής της μετάβασης εξαρτάται από την πυκνότητα της σκοτεινής ύλης του περιβάλλοντος, αλλά είναι ανεξάρτητη από τη μάζα της σκοτεινής ύλης. Οι ερυνητές προβλέπουν έναν πληθυσμό σκοτεινών νάνων κοντά στο γαλαξιακό κέντρο, όπου η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης αναμένεται να είναι ρDM ≳ 103 GeV/cm3. Οι σκοτεινοί νάνοι διατηρούν το αρχικό τους λίθιο-7 , σε αντίθεση με τους καφέ ή κόκκινους νάνους που θα το κατέστρεφαν, παρέχοντας έτσι μια μέθοδο για την ανίχνευσή τους.
Χρησιμοποιώντας θεωρητικά μοντέλα, οι φυσικοί υποστηρίζουν ότι η σκοτεινή ύλη μπορεί να παγιδευτεί μέσα στα νεαρά άστρα, παράγοντας αρκετή ενέργεια που εμποδίζει την ψύξη τους και τα μετατρέπει σε σταθερά, μακράς διαρκείας λαμπερά αντικείμενα που τα βάφτισαν σκοτεινούς νάνους. Οι σκοτεινοί νάνοι θεωρείται ότι σχηματίζονται από καφέ νάνους, οι οποίοι συχνά περιγράφονται ως αποτυχημένα άστρα. Οι καφέ νάνοι είναι πολύ μικροί για να διατηρήσουν την πυρηνική σύντηξη που τροφοδοτεί τα περισσότερα άστρα, επομένως ψύχονται και εξασθενούν με την πάροδο του χρόνου. Αλλά αν βρεθούν σε έναν πυκνό θύλακα σκοτεινής ύλης, όπως κοντά στο κέντρο του Γαλαξία μας, θα μπορούσαν να αιχμαλωτίσουν σωματίδια σκοτεινής ύλης. Αν αυτά τα σωματίδια συγκρουστούν και αλληλοκαταστραφούν, απελευθερώνουν ενέργεια κάνοντας τον σκοτεινό νάνο να λάμπει επ’ αόριστον.
Η ύπαρξη αυτών των αντικειμένων εξαρτάται από την σκοτεινή ύλη που πιθανόν αποτελείται από συγκεκριμένα είδη σωματιδίων, γνωστά ως WIMPs (Ασθενώς Αλληλεπιδρώντα Σωματίδια με Μάζα). Αυτά τα σωματίδια που μόλις και μετά βίας αλληλεπιδρούν με την συνηθισμένη ύλη, θα μπορούσαν να εξαϋλωθούν μεταξύ τους μέσα στα άστρα, παρέχοντας έτσι την ενέργεια που απαιτείται για να διατηρηθεί «ζωντανός» ένας σκοτεινός νάνος.
Για να ξεχωρίσουν τους σκοτεινούς νάνους από άλλα αμυδρά αντικείμενα όπως οι καφέ νάνοι, οι επιστήμονες επισημαίνουν ένα μοναδικό στοιχείο: το λίθιο-7. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι οι σκοτεινοί νάνοι θα εξακολουθούσαν να περιέχουν το ισότοπο 7Li. Στα κανονικά άστρα, το 7Li καταναλώνεται γρήγορα. Έτσι, αν βρεθεί ένα αντικείμενο που μοιάζει με καφέ νάνο αλλά εξακολουθεί να περιέχει 7Li, αυτό θα είναι μια ισχυρή ένδειξη ότι πρόκειται για κάτι διαφορετικό.
Η ανακάλυψη των σκοτεινών νάνων στο γαλαξιακό κέντρο θα μας έδινε μια μοναδική εικόνα για τη σωματιδιακή φύση της σκοτεινής ύλης. Σύμφωνα με τους ερευνητές, τηλεσκόπια όπως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb θα μπορούσαν να εντοπίσουν σκοτεινούς νάνους, ειδικά αν εστιάσουν στο κέντρο του γαλαξία. Μια άλλη προσέγγιση θα ήταν να εξετάσουμε πολλά παρόμοια αντικείμενα και να προσδιορίσουμε στατιστικά το αν κάποια από αυτά θα μπορούσαν να είναι σκοτεινοί νάνοι. Ο εντοπισμός έστω και ενός σκοτεινού νάνου, θα ήταν ένα σημαντικό βήμα προς την αποκάλυψη της αληθινής φύσης της σκοτεινής ύλης.
Καλλιτεχνική αναπαράσταση κατανομής της γνωστής μας ύλης στον διαγαλαξιακό χώρο. Αυτό το διαγαλαξιακό αέριο ήταν δύσκολο να παρατηρηθεί άμεσα μέχρι σήμερα επειδή είναι εξαιρετικά αραιό. Το μπλε χρώμα επισημαίνει τις πυκνότερες περιοχές του κοσμικού ιστού, και μεταπίπτει προς το κόκκινο για τις αραιότερες περιοχές. Credit: Jack Madden, IllustrisTNG, Ralf Konietzka, Liam Connor/CfA
Η συντριπτική πλειοψηφία της ύλης στο σύμπαν είναι η σκοτεινή ύλη, που είναι εντελώς αόρατη και ανιχνεύεται μόνο διαμέσου των βαρυτικών αλληλεπιδράσεων. Η συνηθισμένη ύλη – από τα πρωτόνια μέχρι τους πλανήτες και τους ανθρώπους – αποτελεί μόνο το 16%. Σε αντίθεση με τη σκοτεινή ύλη, η συνηθισμένη ύλη εκπέμπει φως διαφόρων μηκών κύματος και επομένως μπορεί να ανιχνευθεί. Αλλά ένα μεγάλο μέρος της διαχέεται ανάμεσα στην άλω που περιβάλλει τους γαλαξίες, αλλά και στο απέραντο διάστημα μεταξύ των γαλαξιών. Αυτό το διαγαλαξιακό αέριο ήταν δύσκολο να παρατηρηθεί άμεσα μέχρι σήμερα επειδή είναι εξαιρετικά αραιό και γι αυτό θεωρείτο ως η «χαμένη» ύλη του σύμπαντος.
Σε μια νέα μελέτη, που δημοσιύεται στο Nature Astronomy με τίτλο «A gas rich cosmic web revealed by partitioning the missing baryons» , αναφέρεται για πρώτη φορά, η ανίχνευση αυτής της ελλείπουσας ύλης. Το επίτευγμα πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τις ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων (FRB) από μακρινούς γαλαξίες.
Η εν λόγω έρευνα αποκάλυψε ότι το 76% της κανονικής ύλης του σύμπαντος βρίσκεται στον χώρο μεταξύ των γαλαξιών, την διαγαλαξιακή ύλη. Περίπου το 15% βρίσκεται στην άλω των γαλαξιων και το υπόλοιπο 9% συγκεντρώνεται μέσα σε γαλαξίες – σε άστρα, πλανήτες ή σε ψυχρό γαλαξιακό αέριο. Αυτή η κατανομή συμφωνεί με τις προβλέψεις από θεωρητικές κοσμολογικές προσομοιώσεις, αλλά ποτέ δεν είχε επιβεβαιωθεί παρατηρησιακά μέχρι σήμερα.
Η μελέτη εξέτασε συνολικά 69 ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων (FRB) που βρίσκονται σε αποστάσεις που κυμαίνονται από περίπου 11,74 εκατομμύρια έως την πιο μακρινή, περίπου 9,1 δισεκατομμύρια έτη φωτός (πρόκειται για την FRB 20230521B, που κατέχει το ρεκόρ για της πιο μακρινής FRB που έχει καταγραφεί μέχρι σήμερα). Ενώ έχουν ανιχνευθεί περισσότερες από χίλιες FRB, μόνο για περίπου εκατό έχουν εντοπιστεί οι γαλαξίες προέλευσής τους. Με άλλα λόγια, η προέλευσή τους και οι αποστάσεις τους από τη Γη είναι γνωστές. Σ’ αυτές τις εντοπισμένες ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων βασίστηκε η έρευνα αποκάλυψης της «χαμένης» ύλης.
Από τις 69 εντοπισμένες FRBs στη μελέτη, οι 39 βρέθηκαν χρησιμοποιώντας το DSA (Deep Synoptic Array)-110, ένα δίκτυο 110 ραδιοτηλεσκοπίων στην Καλιφόρνια. Το ραδιοτηλεσκόπιο, το οποίο σχεδιάστηκε ειδικά για να εντοπίζει και να εντοπίζει FRBs, ανίχνευσε τα 39 γεγονότα και προσδιόρισε τον γαλαξία προέλευσής τους, ενώ όργανα στο Παρατηρητήριο WM Keck της Χαβάης και στο Παρατηρητήριο Palomar κοντά στο Σαν Ντιέγκο υπολόγισαν την απόστασή τους. Οι άλλε 30 FRBs στη μελέτη ανακαλύφθηκαν από τηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο, κυρίως το Australian Square Kilometre Array Pathfinder.
Η «χαμένη» ύλη του σύμπαντος εντοπίστηκε χρησιμοποιώντας τις ταχείες εκρήξεις ραδιοκυμάτων (FRBs) από μακρινούς γαλαξίες. Η εικόνα δείχνει την καλλιτεχνική απεικόνιση ενός τέτοιου ραδιοπαλμού (FRB) στο ταξίδι του μέσα από την ‘ομίχλη’ μεταξύ των γαλαξιών, γνωστή ως διαγαλαξιακή ύλη. Τα μεγάλα μήκη κύματος, που φαίνονται με κόκκινο, κινούνται πιο αργά σε σύγκριση με τα μικρότερα μήκη κύματος (μπλε χρώμα), επιτρέποντας στους αστρονόμους να «ζυγίσουν» την κατά τα άλλα αόρατη συνηθισμένη ύλη.
Αυτές οι FRBs, αν και από μόνες τους έχουν τεράστιο αστροφυσικό ενδιαφέρον, χρησιμοποιήθηκαν για την ανίχνευση της χαμένης (συνηθισμένης) ύλης. Καθώς τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν από τις πηγές των FRBs μέχρι τη Γη, σκεδάζονται σε διαφορετικά μήκη κύματος. Πρόκειται για το παρόμοιο φαινόμενο με την ανάλυση του φωτός στα χρώματα του ουρανίου τόξου από ένα πρίσμα. Ο βαθμός αυτής της διασποράς εξαρτάται από τήν ποσότητα της ύλης που συναντά το φως στην πορεία του.
Είναι σαν να βλέπουμε τη σκιά των βαρυονίων, με τις FRBs ως οπίσθιο φωτισμό. Αν δείτε ένα άτομο μπροστά σας, μπορείτε να μάθετε πολλά γι’ αυτό. Αλλά αν δείτε μόνο τη σκιά του, εξακολουθείτε να γνωρίζετε ότι βρίσκεται εκεί και περίπου πόσο μεγάλο είναι.
Αυτή η ανακάλυψη βοηθά τους φυσικούς να κατανοήσουν καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο εξελίσσονται οι γαλαξίες. Δείχνει επίσης πώς οι FRBs μπορούν να βοηθήσουν σε κοσμολογικά προβλήματα, συμπεριλαμβανομένου του προσδιορισμού της μάζας των στοιχειωδών σωματιδίων που ονομάζονται νετρίνα. Το Καθιερωμένο Πρότυπο της φυσικής των σωματιδίων προβλέπει (λανθασμένα) ότι τα νετρίνα δεν θα πρέπει να έχουν μάζα. Όμως οι παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι αυτά τα σωματίδια διαθέτουν πάρα πολύ μικρή μάζα. Και η γνώση της ακριβούς μάζας των νετρίνων θα μπορούσε επομένως να οδηγήσει σε νέα φυσική
Άλλο ένα ζώο, ένα ψαράκι μήκους δέκα εκατοστών, πέρασε το περίφημο «τεστ του καθρέφτη», αναγνωρίζοντας σε αυτόν τον εαυτό του, κάτι που θεωρείται ένδειξη νοημοσύνης και αυτοσυνείδησης. Το τεστ έχουν ήδη περάσει ορισμένα μεγαλύτερα ζώα, αλλά οι επιστήμονες εξεπλάγησαν, καθώς δεν περίμεναν να κάνει το ίδιο ένα μικρό ψάρι, αν και παραδέχτηκαν ότι δεν έχουν πειστεί ακόμη πλήρως από το σχετικό πείραμα σε ενυδρείο.
Tο στάδιο του καθρέφτη
Για τον άνθρωπο το στάδιο του καθρέφτη αντιπροσωπεύει μια θεμελιώδη γενετική στιγμή και αποτελεί το ένα από τα δύο στάδια της ψυχικής εξέλιξης του ατόμου (το δεύτερο είναι το οιδιπόδειο σύμπλεγμα), τα οποία είναι σημαντικά για το θέμα της γλώσσας και τη συνακόλουθη εγγραφή του υποκειμένου στη συμβολική τάξη.
Στο στάδιο αυτό, το παιδί, κοιτάζοντας στον καθρέφτη και αναγνωρίζοντας στην εικόνα που βλέπει ολόκληρο τον εαυτό του ως σύνολο, βιώνει μεγάλη χαρά και θέτει έτσι τέλος στο ψυχικό βίωμα το οποίο ο ψυχαναλυτής Lacan ονομάζει φαντασίωση του τεμαχισμένου σώματος.
Το στάδιο αυτό εντοπίζεται περίπου μεταξύ του έκτου και του δέκατου όγδοου μήνα ζωής και αποτελεί το υπόστρωμα για τη μελλοντική δομή της υποκειμενικότητας.
Το βρέφος θεωρεί τον καθρέφτη μέρος του εαυτού του και ταυτίζεται με το κατοπτρικό είδωλο των ομοίων του στον καθρέφτη και κυρίως με την εικόνα της μητέρας, ενώ προσπαθεί μέσα από τη δυαδική σχέση να αποκτήσει τη σωματική του ενότητα.
Έτσι, το βρέφος αποκτά συνείδηση του εαυτού του και του Άλλου, που έρχεται να επικυρώσει αυτή την εικόνα.
Η στιγμή αυτή αποκτά τεράστια σημασία όσον αφορά το θέμα των ταυτίσεων του υποκειμένου, στον βαθμό που πρόκειται για μια πρωταρχική ταύτιση του παιδιού, η οποία προωθεί τη δόμηση του Εγώ και αποτελεί την πηγή όλων των άλλων ταυτίσεων.
Ο Lacan περιγράφει τη στιγμή της ταύτισης ως στιγμή θριάμβου και ευχαρίστησης.
Για τον Lacan όμως, το στάδιο του καθρέφτη αντιπροσωπεύει μια πλασματική εικόνα του Εγώ, με άλλα λόγια, η αίσθηση της ολότητας και της πληρότητας που δίνει είναι μια φαντασίωση που προσδιορίζει την εγγενή έλλειψη της πραγματικής μας ταυτότητας μόλις εισερχόμαστε στη συμβολική τάξη της γλώσσας και της διαφοράς.
Οι Γερμανοί και Ιάπωνες ερευνητές του Ινστιτούτου Ορνιθολογίας Μαξ Πλανκ και του Πανεπιστημίου της Οσάκα, με επικεφαλής τον εξελικτικό βιολόγο δρ ‘Αλεκ Τζόρνταν, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό βιολογίας PLoS Biology, είχαν βάλει καφέ σημάδια πάνω στο τροπικό ψάρι Lambroides dimidiatus, ένα κοινωνικό ψάρι που ζει στους κοραλλιογενείς υφάλους και καθαρίζει παράσιτα από άλλα μεγαλύτερα ψάρια. Όταν το έβαλαν μπροστά σε ένα καθρέφτη και είδε το είδωλό του, το ψάρι προσπάθησε να αφαιρέσει τα σημάδια από το σώμα του.
«Οι συμπεριφορές που παρατηρήσαμε, αφήνουν λίγες αμφιβολίες ότι αυτό το ψάρι πληροί όλα τα κριτήρια του τεστ του καθρέφτη. Αυτό που είναι λιγότερο ξεκάθαρο, είναι αν αυτές οι συμπεριφορές πρέπει να θεωρηθούν ως απόδειξη ότι το ψάρι έχει αυτοσυνείδηση. Πάντως, στο παρελθόν οι ίδιες συμπεριφορές έχουν ερμηνευθεί ως αυτοσυνείδηση σε πολλά άλλα ζώα», δήλωσε ο Τζόρνταν.
Ζώα που έχουν περάσει το τεστ, είναι μερικοί πίθηκοι (χιμπατζήδες, γορίλες, μπονόμπο, ουρακοτάγκοι), ελέφαντες και δελφίνια, ενώ οι άνθρωποι περνάνε το τεστ στην ηλικία περίπου των 18 μηνών.
Η ικανότητα αναγνώρισης του ειδώλου του εαυτού (αυτο-αναγνώριση) θεωρείται το «σήμα κατατεθέν» της γνωστικής λειτουργίας στα ζώα. Για να περάσει το τεστ του καθρέφτη, το ζώο πρέπει να αγγίξει ή να εξερευνήσει το σημάδι -ή τα σημάδια- που σκοπίμως του έχουν βάλει οι επιστήμονες και τα οποία το σώμα του δεν διαθέτει εκ φύσεως (κάτι σαφώς δύσκολο για ένα ψάρι που δεν έχει ούτε χέρια ούτε πόδια). Τα σημάδια αυτά φαίνονται μόνο αν το ζώο δει το είδωλό του στον καθρέφτη.
Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι το ψάρι προσπάθησε να αφαιρέσει τα σημάδια ξύνοντας το σώμα του σε σκληρές επιφάνειες, κάτι που έκανε μόνο όταν έβλεπε τον εαυτό του στον καθρέφτη και όχι όταν δεν υπήρχε καθρέφτης. Επίσης, δεν αντιδρούσε όταν τα σημάδια υπήρχαν πάνω στον καθρέφτη και όχι πάνω στο σώμα του, ούτε όταν τα σημάδια ήσαν διαφανή.
Ο διάσημος ειδικός στα πρωτεύοντα καθηγητής Φρανς ντε Βάαλ του Πανεπιστημίου Έμορι της Ατλάντα, ο οποίος έχει μελετήσει το τεστ του καθρέφτη σε πιθήκους και μαϊμούδες, χαρακτήρισε «ενδιαφέροντα και προκλητικά» τα ευρήματα, αλλά εμφανίστηκε επιφυλακτικός για το αν το νέο πείραμα αποδεικνύει πως το ψάρι έχει κανονική αυτοσυνείδηση.
Ο καθηγητής εξελικτικής ψυχολογίας Γκόρντον Γκάλοπ του Πανεπιστημίου Όλμπανι της Νέας Υόρκης, ο οποίος είχε πρώτος χρησιμοποιήσει το τεστ του καθρέφτη το 1970, επίσης αμφισβήτησε κατά πόσο το ψάρι πράγματι αναγνώρισε τον εαυτό του. Χαρακτήρισε το νέο πείραμα «μη αξιόπιστο μεθοδολογικά» και πρότεινε να αναζητηθούν άλλες εξηγήσεις για τη συμπεριφορά του μπροστά στον καθρέφτη.
Οι ερευνητές χρειάσθηκαν πέντε χρόνια για να γίνει δεκτή η έρευνά τους προς δημοσίευση σε κάποιο γνωστό επιστημονικό περιοδικό. «Μερικές περιοχές της ακαδημαϊκής κοινότητας φαίνονται να μεροληπτούν σε βάρος των ψαριών, προκειμένου αυτά να μην ενταχθούν στο πάνθεον των έξυπνων ζώων, επειδή τότε τα δικά τους ζώα θα χάσουν την ιδιαίτερη θέση τους στον κόσμο», σχολίασε ο Τζόρνταν. Επίσης, ανέφερε ότι τα νέα ευρήματα εγείρουν ξανά το ζήτημα του στρες και του πόνου που πιθανώς βιώνουν τα ψάρια, όταν αλιεύονται και σκοτώνονται.
Στο σχολείο μαθαίνουμε ότι ο κόσμος λειτουργεί χάρη στην ενέργεια. Χρειαζόμαστε ενέργεια, από τη βενζίνη, τον ήλιο ή τα πυρηνικά καύσιμα. Χάρη στην ενέργεια λειτουργούν οι κινητήρες μας, τα φυτά μας αναπτύσσονται και ξυπνάμε (σχεδόν) κάθε πρωί γεμάτοι ζωντάνια.
Κάτι όμως δεν πάει καλά εδώ. Η ενέργεια – όπως επίσης μαθαίνουμε στο σχολείο – διατηρείται. Ούτε δημιουργείται εκ του μηδενός ούτε εξαφανίζεται. Εφόσον διατηρείται, γιατί πρέπει να εφοδιαζόμαστε διαρκώς με ενέργεια; Γιατί δεν μπορούμε απλά να χρησιμοποιούμε την ίδια ενέργεια;
Η αλήθεια είναι ότι υπάρχει άφθονη ενέργεια και ότι δεν καταναλώνεται. Δεν είναι, όμως, η ενέργεια που χρειάζεται ο κόσμος για να συνεχίσει να λειτουργεί. Αυτό που χρειάζεται είναι η χαμηλή εντροπία.
Η ενέργεια (μηχανική, χημική, ηλεκτρική ή δυναμική) μετασχηματίζεται σε θερμική ενέργεια, δηλαδή σε θερμότητα. Η οποία διαδίδεται αυθόρμητα από τα θερμά προς τα ψυχρά σώματα και δεν υπάρχει δωρεάν τρόπος να την ανακτήσουμε από εκεί για να την ξαναχρησιμοποιήσουμε και να καλλιεργήσουμε τα φυτά ή να τροφοδοτήσουμε τους κινητήρες μας. Σε όλη αυτή τη διαδικασία, η ενέργεια παραμένει σταθερή, αλλά η εντροπία αυξάνεται, και αυτή ακριβώς δεν μπορεί να επιστρέψει πίσω. Το προστάζει ο δεύτερος θερμοδυναμικός νόμος.
Αυτό που κινεί τον κόσμο δεν είναι οι πηγές ενέργειας, αλλά οι πηγές χαμηλής εντροπίας. Κοντά στη Γη υπάρχει μια πλούσια πηγή χαμηλής εντροπίας, ο Ήλιος. Που οφείλεται όμως η χαμηλή εντροπία του Ήλιου; Από το ότι ο Ήλιος γεννήθηκε από μια κατάσταση ακόμα χαμηλότερης εντροπίας: το πρωταρχικό νέφος από το οποίο σχηματίστηκε το ηλιακό μας σύστημα είχε μικρότερη εντροπία. Και ούτω καθεξής όσο πάμε πίσω στο παρελθόν. Ολόκληρη η ιστορία του σύμπαντος οφείλεται στην κοσμική αύξηση της εντροπίας. Μια αύξηση που δεν συντελείται απότομα. Γίνεται σταδιακά. Χρειάζεται χρόνο. Ακόμα και αν διαθέταμε μια αδιανόητα γιγαντιαία κουτάλα, θα χρειαζόταν αρκετός χρόνος για να ανακατευτεί κάτι τόσο μεγάλο όσο το σύμπαν. Το κυριότερο είναι πως η αύξηση της εντροπίας συναντά εμπόδια και κλειστές πόρτες. Δεν είναι ούτε ταχεία ούτε σταθερή, γιατί τα πράγματα παραμένουν εγκλωβισμένα σε θύλακες χαμηλής εντροπίας έως ότου κάτι ανοίξει την πόρτα σε μια διαδικασία, η οποία τελικά θα επιτρέψει την αύξηση της εντροπίας. Η αύξηση της ίδιας της εντροπίας ανοίγει με την σειρά της νέες πόρτες, μέσα από τις οποίες η εντροπία αυξάνεται περαιτέρω.
Για παράδειγμα, ένας σωρός από ξύλα έχει μεγάλη διάρκεια ζωής αν παραμείνει αδιατάρακτος. Δε βρίσκεται σε κατάσταση μέγιστης εντροπίας, γιατί τα στοιχεία από τα οποία αποτελείται, όπως ο άνθρακας και το υδρογόνο, συνδυάζονται με έναν πολύ συγκεκριμένο («εύτακτο») τρόπο για να δώσουν στο ξύλο την τελική μορφή του. Εάν διασπαστούν οι συγκεκριμένοι δεσμοί, η εντροπία αυξάνεται. Αυτό ακριβώς συμβαίνει όταν καίγεται το ξύλο: τα στοιχεία του αποσυνδέονται από τις ιδιαίτερες δομές που δίνουν μορφή στο ξύλο και η εντροπία αυξάνεται απότομα (η φωτιά είναι μια έκδηλα μη αντιστρέψιμη διαδιακασία).
Παρομοίως, ένα φράγμα στα βουνά συγκρατεί το νερό έως ότου, λόγω της φθοράς του χρόνου, δημιουργηθούν πάνω του ρωγμές, μέσα από τις οποίες θα αρχίσει να περνάει όλο και περισσότερο νερό, αυξάνοντας έτσι την εντροπία. Κατά τη διάρκεια αυτής της ακανόνιστης διαδικασίας, μεγάλα ή μικρά τμήματα του σύμπαντος παραμένουν απομονωμένα σε σχετικά σταθερές καταστάσεις για περιόδους αρκετά παρατεταμένες.
Τα έμβια όντα συγκροτούνται από παρόμοιες αλληλοσυνδεόμενες διαδικασίες. Η φωτοσύνθεση εναποθέτει χαμηλή εντροπία, από τον Ήλιο στα φυτά. Τα ζώα, τρώγωντάς τα, «τρέφονται» με χαμηλή εντροπία. Αν το μόνο που χρειαζόμασταν ήταν ενέργεια και όχι ‘αρνητική’ εντροπία, θα μπορούσαμε να τραφούμε με τη θερμότητα της Σαχάρας, και όχι με το επόμενο γεύμα μας. Μέσα σε κάθε ζωντανό κύτταρο, το περίπλοκο δίκτυο των χημικών διαδικασιών συνιστά μια δομή που ανοίγει και κλείνει πύλες, μέσα από τις οποίες μπορεί να αυξηθεί η εντροπία. Τα μόρια λειτουργούν ως καταλύτες που επιτρέπουν τη σύνδεση και και συνέλιξη διαδικασιών ή αντιστρόφως, την επιβράδυνσή τους. Όλα οφείλονται στην αύξηση της εντροπίας σε κάθε μεμονωμένη διαδικασία.
Ζωή είναι ένα δίκτυο διαδικασιών για την αύξηση της εντροπίας – διαδικασίες που λειτουργούν ως καταλύτες η μία για την άλλη. Δεν αληθεύει, όπως λέγεται κάποιες φορές, ότι η ζωή γεννάει δομές ιδιαίτερες εύτακτες, ή ότι τοπικά μειώνει την εντροπία: είναι απλώς μια διαδικασία που υποβαθμίζει και καταναλώνει την χαμηλή εντροπία της τροφής. Μια αυτοδομημένη αποδιοργάνωση, ούτε μεγαλύτερη ούτε μικρότερη απ’ ότι στο υπόλοιπο σύμπαν.
Όλο το γίγνεσθαι του κόσμου είναι μια σταδιακή διαδικασία αποδιοργάνωσης, όπως εκείνη η τράπουλα που αρχικά βρίσκεται σε τάξη και σιγά σιγά, καθώς τα χαρτιά ανακατεύονται χάνει την οργάνωσή της. Κανένας γίγαντας από ψηλά δεν ανακατεύει το σύμπαν. Το ανακάτεμα γίνεται από το ίδιο το σύμπαν, κατά τις αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα μέρη του, οι οποίες ξεκινούν και σταματούν με το ανακάτεμα, συντελούμενες βήμα βήμα.
Η εξίσωση της εντροπίας χαραγμένη στον τάφο του Ludwig Boltzmann στη Βιέννη
Μια υποβρύχια έκρηξη του ηφαιστείου της Σαντορίνης, που συνέβη το 726 μ.Χ. και ήταν πολύ μεγαλύτερη από ό,τι πίστευε μέχρι σήμερα η επιστημονική κοινότητα, έφεραν στο φως έρευνες διεθνούς ωκεανογραφικής αποστολής. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό «Nature Geoscience». Σύμφωνα με τη μελέτη, τo μέγεθος της έκρηξης ήταν παρόμοιο με αυτό της έκρηξης του ηφαιστείου Τόνγκα το 2022.
Οι επιστήμονες που συμμετείχαν στην ωκεανογραφική ερευνητική αποστολή 398 στη Σαντορίνη, στο πλαίσιο του προγράμματος «International Ocean Discovery Program», με επικεφαλής τον Γιόνας Πράιν από το Πανεπιστήμιο του Αμβούργου και τη συμμετοχή της αναπληρώτριας καθηγήτριας του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ, Εύης Νομικού, πραγματοποίησαν για πρώτη φορά υποθαλάσσιες γεωτρήσεις σε βάθος μέχρι και 160 μέτρων μέσα στην καλδέρα της Σαντορίνης και ανακάλυψαν υποβρύχιες αποθέσεις ελαφρόπετρας που τοποθετούνται χρονικά το 726 μ.Χ. και συνάδουν με τις ιστορικές καταγραφές για μια υποβρύχια έκρηξη που συνέβη εκείνη την εποχή.
Αν και η έκρηξη αυτή ήταν γνωστή, θεωρούνταν πολύ μικρή μέχρι σήμερα. Όπως διαπίστωσε, όμως, η ερευνητική ομάδα, παρήγαγε τόσο μεγάλη ποσότητα ελαφρόπετρας που κάλυψε τη θάλασσα σε μια τεράστια περιοχή μέχρι τις ακτές της Μικράς Ασίας, δηλαδή πάνω από 400 χιλιόμετρα μακριά. Η βίαιη αυτή έκρηξη πρέπει να συνέβη κυρίως κάτω από την επιφάνεια του νερού, καθώς δεν έχουν εντοπιστεί υπολείμματά της στην ξηρά. Ο όγκος αυτού του στρώματος τέφρας και πετρωμάτων μπορεί να είναι έως και 3,1 κυβικά χιλιόμετρα με εκτιμώμενο μέγεθος έκρηξης (VEI) πέντε.
Η Σαντορίνη είναι ενεργή εδώ και περίπου 650.000 χρόνια και ταξινομείται ως ένα πολυκυκλικό ηφαίστειο, με φάσεις ανανέωσης και επαναφόρτισης μέσω νέων ροών μάγματος με μικρές, αλλά συχνές εκρήξεις. Αυτό ακολουθείται από μια φάση συσσώρευσης με λίγες εκρήξεις κατά τη διάρκεια πολλών χιλιάδων ετών πριν από μια ισχυρή έκρηξη που προκαλεί κατάρρευση της καλδέρας, με την τελευταία να είναι η Μινωική έκρηξη που έγινε την Εποχή του Χαλκού, περίπου το 1.600 π.Χ. Έπειτα από αυτή την τεράστια έκρηξη, ένα καινούριο ηφαίστειο, η Καμένη, εμφανίστηκε στο κέντρο της καλδέρας και σήμερα οι κορυφές αυτού του κυρίως υποθαλάσσιου ηφαιστείου αποτελούν τα νησιά Νέα και Παλαιά Καμένη εντός της καλδέρας της Σαντορίνης.
Τα πρόσφατα ευρήματα της αποστολής 398, στην οποία συμμετέχουν 32 επιστήμονες από εννιά χώρες, αμφισβητούν την επικρατούσα γνώση των ηφαιστειακών φάσεων της Σαντορίνης. Καθώς το ηφαίστειο βρίσκεται σε μια τυπική φάση σχηματισμού λάβας (επαναφόρτισης) μετά την έκρηξη της Εποχής του Χαλκού, οι επιστήμονες θεωρούσαν μέχρι σήμερα ότι η φάση αυτή είναι ικανή να δώσει μικρές εκρήξεις. Ωστόσο, οι πρόσφατες υποθαλάσσιες γεωτρήσεις και η ανακάλυψη ενός στρώματος ελαφρόπετρας πάχους 40 μέτρων δείχνουν ότι το ηφαίστειο ήταν ικανό όχι μόνο για μικρές εκρήξεις, αλλά και για μεγαλύτερες κατά τη διάρκεια των πρώτων σταδίων του κύκλου της καλδέρας.
Είναι αξιοσημείωτο ότι η έκρηξη του 726 μ.Χ. ήταν 30 φορές μικρότερη από τη μινωική και «δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι μια τέτοια έκρηξη θα συμβεί ξανά στο εγγύς μέλλον», όπως εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ η κ. Νομικού. Ωστόσο, υπογραμμίζει ότι «η αλλαγή στην κατανόηση της συμπεριφοράς του ηφαιστείου της Σαντορίνης έχει σημαντικές επιπτώσεις για την εκτίμηση του ηφαιστειακού κινδύνου και πρέπει να ληφθεί υπόψη στις εκτιμήσεις και την αξιολόγηση της ηφαιστειακής επικινδυνότητας».
Όπως προσθέτει η ίδια, αυτά τα ευρήματα «δείχνουν επίσης ότι τα παγκόσμια αρχεία ηφαιστειακών εκρήξεων είναι σε μεγάλο βαθμό ελλιπή σε ό,τι αφορά τις εκρήξεις κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας. Η αναγνώριση των δυνητικά επικίνδυνων εκρήξεων στα πρώτα στάδια του κύκλου κατασκευής της καλδέρας είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη ολοκληρωμένων στρατηγικών μείωσης του κινδύνου τόσο σε τοπικό, όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο».
Με μεγάλα εκκρεμή ερωτήματα και μικρές νύξεις νέας φυσικής, οι φυσικοί επανεξετάζουν τώρα μερικές από τις πιο θεμελιώδεις υποθέσεις τους.
Μέχρι τις αρχές του εικοστού αιώνα οι επιστήμονες πίστευαν ότι το σύμπαν ήταν γεμάτο με μια μυστηριώδη ουσία που την ονόμαζαν αιθέρα, το μέσο στο οποίο θεωρούσαν ότι ‘πατούσε’ το φως για να διαδοθεί.
Το 1887, οι φυσικοί Albert A. Michelson και Edward W. Morley αποφάσισαν να δοκιμάσουν πειραματικά την υπόθεση του αιθέρα μετρώντας την ταχύτητα του φωτός. Ανακάλυψαν πως η ταχύτητα του φωτός ήταν πάντα η ίδια, προς κάθε κατεύθυνση. Το πείραμα των Michelson και Morley απέδειξε την μη ύπαρξη του αιθέρα, την ύπαρξη δηλαδή της απόλυτης ταχύτητας του φωτός, η οποία δεν εξαρτάται από τον παρατηρητή. Μπορούμε να φανταστούμε ότι εκείνη την εποχή, ήταν προφανές σε όλους ότι θα ανίχνευαν τον αιθέρα, γιατί κανείς δεν περίμενε η ταχύτητα του φωτός να είναι μια παγκόσμια σταθερά.
Αλλά το πείραμα δεν διαπίστωσε καμία μεταβολή στην ταχύτητα του φωτός, καταλήγοντας σε ένα διάσημο μηδενικό αποτέλεσμα που αμφισβήτησε την υπόθεση του αιθέρα και επέβαλε μια αναθεώρηση των θεμελίων της φυσικής.
Και σήμερα, οι φυσικοί των σωματιδίων βρίσκονται σε παρόμοια κατάσταση όπου τα μηδενικά αποτελέσματα υπερτερούν των αναμενόμενων ανακαλύψεων. Οι σύγχρονες στιγμές του «αιθέρα» αναγκάζουν την κοινότητα της φυσικής των σωματιδίων να επανεξετάσει τις αγαπημένες της θεωρίες και να συμφιλιωθεί με ορισμένες δύσκολες αλήθειες.
Επανεξετάζοντας την SUSY
Το Καθιερωμένο Πρότυπο είναι το καλύτερο πλαίσιο για την κατανόηση του σύμπαντος σε υποατομικό επίπεδο. Αναπτύχθηκε την δεκαετία του 1960, έχει δοκιμαστεί αμέτρητες φορές και εξηγεί με ακρίβεια τα θεμελιώδη σωματίδια και τις αλληλεπιδράσεις τους.
Στις δεκαετίες του 1960 και του 1970, πολλοί φυσικοί ανέπτυξαν μια επέκταση του Καθιερωμένου Προτύπου που ονομάζεται ΥπερΣυμμετρία (ή SUSY εν συντομία). Η SUSY έγινε μια από τις πιο ελπιδοφόρες θεωρίες για μια ενοποιημένη θεωρία της σωματιδιακής φυσικής. Σύμφωνα με την SUSY, κάθε σωματίδιο ύλης στο Καθιερωμένο Πρότυπο – όπως το ηλεκτρόνιο και κάθε είδος κουάρκ – έχει έναν κρυφό, αντίστοιχο υπερσυμμετρικό σύντροφο-φορέα δύναμης. Παρόμοια, κάθε σωματίδιο-φορέας δύναμης έχει έναν υπερσυμμετρικό σύντροφο ύλης. Αυτή η συμμετρία προσέφερε κομψές λύσεις σε πολλά άλυτα προβλήματα στη φυσική. Για παράδειγμα, παρείχε έναν βιώσιμο υποψήφιο για τη σκοτεινή ύλη, εξήγησε τη σταθερότητα των πρωτονίων, τα οποία δεν φαίνεται να διασπώνται, και επέτρεψε την ενοποίηση των θεμελιωδών δυνάμεων σε υψηλές ενέργειες.
Την δεκαετία του 1990, ερευνητές από όλο τον πλανήτη συγκεντρώθηκαν για να κατασκευάσουν τoν μεγαλύτερο επιταχυντή σωματιδίων που έχει κατασκευάσει ποτέ η ανθρωπότητα, τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC). Οι φυσικοί του LHC είχαν δύο βασικούς στόχους: να βρουν το ασύλληπτο μποζόνιο Higgs, το οποίο βοηθά στην εξήγηση του γιατί ορισμένα σωματίδια έχουν μάζα ενώ άλλα όχι. Και να βρουν την υπερσυμμετρία. Το 2010, όταν ο LHC άρχισε να συλλέγει δεδομένα, πολλοί φυσικοί ένιωθαν ότι βρίσκονταν στο χείλος της αποκάλυψης των μυστικών της φύσης.
Πολλοί ανέμεναν την ανακάλυψη της SUSY πριν από αυτήν του μποζονίου Higgs. Περίμεναν να εμφανιστεί η πληθώρα των σωματιδίων-συντρόφων της SUSY. Δύο χρόνια αφότου ο LHC ξεκίνησε τη συλλογή δεδομένων, οι φυσικοί ανακοίνωσαν ότι ανακάλυψαν το μποζόνιο Higgs. Αλλά παρά τις πολυάριθμες αναζητήσεις, η υπερσυμμετρία δεν βρέθηκε πουθενά. Τα αναπάντητα ερωτήματα παρέμεναν προκαλώντας την μέγιστη σύγχυση. Ακόμα και η ανακάλυψη του μποζονίου Higgs έκανε τους φυσικούς να ξύνουν το κεφάλι τους.
Παρόλο που το Καθιερωμένο Πρότυπο έχει νόημα από μόνο του, αν υπάρχε κάτι άλλο όπως η σκοτεινή ύλη, η κβαντική βαρύτητα ή η μάζα των νετρίνων, τότε θα έπρεπε η μάζα του Higgs να είναι μεγαλύτερη. Η μάζα του μποζονίου Higgs μετρήθηκε στα 125 GeV και βρίσκεται ακριβώς στην ενεργειακή κλίμακα όπου αναμένεται να καταρρεύσει το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής. Είναι το αποδεικτικό στοιχείο της νέας φυσικής. Η συγκεκριμένη τιμή της μάζας Higgs δείχνει ότι οι φυσικοί θα έπρεπε να βρουν νέα σωματίδια στην περιοχή, γύρω στα 100, 200 ή 300 GeV. Οι φυσικοί έχουν ψάξει σ’ αυτή την περιοχή, αλλά με μηδενικά αποτελέσματα.
Σκέψη πέρα από τα συνηθισμένα
Με τόσα πολλά αναπάντητα ερωτήματα στη φυσική και την κοσμολογία, οι περισσότεροι φυσικοί πιστεύουν ότι υπάρχουν περισσότερα να ανακαλύψουμε, αλλά όχι με τη μορφή των σωματιδίων SUSY που αρχικά φαντάζονταν. Στο σημείο που βρισκόμαστε, είναι πολύ απίθανο να έχουμε το είδος της ανακάλυψης που περιμέναμε πριν από 20 χρόνια. Οι φυσικοί του LHC παρότι έχουν κάνει απίστευτη ποσότητα δουλειάς, ξεπερνώντας κατά πολύ τα αναμενόμενα όρια. Αλλά η SUSY απλώς δεν έχει εμφανιστεί ακόμα.
Οι φυσικοί στρέφουν τώρα την προσοχή τους σε πιο σύνθετες και λιγότερο προφανείς δυνατότητες. Τα πειράματα μπορούν να αποτελέσουν πραγματικό καταλύτη για την πρόοδο, βάζοντας τους θεωρητικούς σε μια πολύ άβολη θέση όπου ο μόνος τρόπος διαφυγής είναι να σκεφτούν έξω από τα συνηθισμένα.
Μια ιδέα είναι ότι ο LHC παράγει σωματίδια SUSY, αλλά με μεγάλη διάρκεια ζωής που μπορούν να ταξιδέψουν από λίγα εκατοστά έως μερικά χιλιόμετρα πριν διασπαστούν ώστε γίνουν ορατά από τους ανιχνευτές. Αυτά τα σωματίδια μακράς διαρκείας θα άφηναν ασυνήθιστες υπογραφές, τις οποίες οι επιστήμονες θα μπορούσαν εύκολα να παρερμηνεύσουν ως αποτέλεσμα μιας δυσλειτουργίας του ανιχνευτή. Οι επιστήμονες αναπτύσσουν μια ποικιλία τρόπων για να τα αναζητήσουν.
Για να διερευνήσουν το συνεχιζόμενο μυστήριο της σκοτεινής ύλης, οι φυσικοί πραγματοποιούν πειράματα για να ανιχνεύσουν μια ποικιλία πιθανών υποψηφίων, συμπεριλαμβανομένων των υπερελαφρών αξιονίων, τα οποία θα λειτουργούσαν λιγότερο ως σωματίδια και περισσότερο ως κύματα.
Η απουσία πειραματικών στοιχείων για την SUSY, αναγκάζει τους φυσικούς να σκεφτούν διαφορετικά. Αναζητούν νέους δρόμους για τη φυσική επανεξετάζοντας θεμελιώδεις υποθέσεις και βελτιώνοντας την προσέγγισή τους στα πειράματα, θέτουν τις βάσεις για τις επόμενες μεγάλες ανακαλύψεις, ειδικά αν οι απαντήσεις είναι εντελώς απροσδόκητες.
Αυτές οι προσπάθειες περιλαμβάνουν τη συνέχιση της συλλογής δεδομένων με τον LHC, ο οποίος, μετά από αυτήν την εκτέλεση, θα μετατραπεί στον High-Luminosity LHC. Πριν από το τέλος της θητείας του, αναμένεται να δεκαπλασιάσει το σύνολο δεδομένων του LHC. Το σίγουρο είναι ότι έχουμε ακόμα πολύ δρόμο μπροστά μας.
και να πάρουμε μερικές ενδιαφέρουσες τιμές για την θερμοκρασία (T) του σύμπαντος σε διάφορες χρονικές στιγμές μετά την Μεγάλη Έκρηξη:
. Αποδεικνύεται 
. Επιπλέον, εφαρμόζοντας το νόμο του Wien 
για την κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου μπορούμε εύκολα να βρούμε την σχέση θερμοκρασίας Τ με την ερυθρομετατόπιση z και τον παράγοντα κλίμακας: 
, όπου Τ0=2,725 K. Επιπλέον, χρησιμοποιώντας την 
, όπου R o παράγοντας κλίμακας του σύμπαντος και ρ η πυκνότητά του, και θεωρώντας ότι 
, μετά από κάποιες πράξεις προκύπτει η σχέση θερμοκρασίας-ηλικίας σύμπαντος: 
, όπου Τ0=2,725 Κ και t0 =13,8 δισεκατομμύρια χρόνια (η σημερινή ηλικία του σύμπαντος).
