2023 και φυσική

Το 2023 δεν ήταν από τις συγκλονιστικές χρονιές σε επίπεδο νέων φυσικής. Θα λέγαμε ότι η πιο σένια είδηση ήταν μία πολύ ιδιαίτερη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων. Μαζί με κάποιες εξελίξεις στην εξερεύνηση του ηλιακού συστήματος. 

Κύματα στο χώρο και το χρόνο 

Βαρυτικά κύματα. Αυτοί οι “ιριδισμοί” της βαρύτητας που διατρέχουν το διάστημα και που τα τελευταία χρόνια ανιχνεύονται κατά καιρούς με τα πειράματα LIGO και VIRGO. Η πηγή όσων βαρυτικών κυμάτων μπορούμε να συλλάβουμε είναι συγχωνεύσεις μακρινών μαύρων τρυπών και αστέρων νετρονίων· μόνο συμβάντα τέτοιου διαμετρήματος αλλάζουν τόσο μεγάλες μάζες τόσο απότομα ώστε τελικά να κυματίσουν τη βαρύτητα (και να αλλάξουν ελάχιστα, αλλά μετρήσιμα, τις αποστάσεις ανάμεσα στους βραχίονες των δύο πειραμάτων στη Γη). Όμως η πρόσφατη ανακάλυψη ήταν διαφορετική και πιο σοφιστικέ. 

Η πρόσφατη ανακάλυψη, λοιπόν, ήταν το “υπόβαθρο βαρυτικών κυμάτων”, ρυτιδισμοί που λούζουν σταθερά ολόκληρο το σύμπαν, αντί για μεμονωμένα περιστατικά. Αν μιλήσουμε με όρους ήχου, πρόκειται για εξαιρετικά μπάσες συχνότητες: η απόσταση ανάμεσα σε δύο κορυφές αυτών των κυμάτων είναι συγκρίσιμη με τις αποστάσεις ανάμεσα στα άστρα. 

Πέρυσι η επιστημονική ομάδα με το όνομα NANOGrav κοίταξε τα δεδομένα 15 χρόνων από  ραδιοτηλεσκόπια ανά τον κόσμο, και συγκεκριμένα τα σήματα από πάλσαρ – πυρήνες σβησμένων άστρων που η εξαιρετικά σταθερή περιστροφή τους τα κάνει να δείχνουν σαν κοσμικοί φάροι στα ραδιοτηλεσκόπια των αστροφυσικών. Το ζήτημα με τα πάλσαρ είναι η ακρίβεια της περιστροφής τους, τόσο υψηλή ώστε ελάχιστες αλλαγές να φαίνονται ξεκάθαρα στο σήμα τους. Όπως πχ. όταν το πέρασμα βαρυτικών κυμάτων τα κλυδωνίζει ελαφρά. Ή όταν, στην προκειμένη περίπτωση, κλυδωνίζει πολλά από αυτά συντονισμένα αν και μεσολαβούν κοσμικές αποστάσεις μεταξύ τους… αυτό ακριβώς που στο NANOGrav είδαν να συμβαίνει, και που μπορεί να οφείλεται μόνο στο “υπόβαθρο”.

Απεικόνιση σύγκρουσης μαύρων τρυπών με τη βαρύτητά τους να ταράζει τον “χωρόχρονο”, και μαζί του και τα φωτεινά πάλσαρ. [NANOGrav/Sonoma State University/Aurore Simonnet]

Ταξίδι στη Σελήνη, παραλαβές από αστεροειδείς 

Στο μέτωπο της διαστημικής εξερεύνησης, η Ινδία έγινε η τέταρτη χώρα που προσ-σελήνωσε σκάφος με επιτυχία, με την αποστολή Chandrayaan-3 και το ρόβερ της Pragyan. (Και σε μια είδηση λιγότερο επιστημονική αλλά που αιχμαλωτίζει τη φαντασία, το σκάφος της ρωσικής αποστολής Luna 25 απέτυχε και προσέκρουσε στη Σελήνη, γεγονός που ακολουθήθηκε από τους θανάτους των δύο επικεφαλής μέσα στις επόμενες μέρες.) 

Τέλος, το 2023 είδε την ανάλυση χώματος από δύο διαφορετικούς αστεροειδείς – ή τουλάχιστον την αρχή της ανάλυσης, γιατί η γιορτή θα κρατήσει καιρό. Στο δείγμα από τον αστεροειδή Bennu, που πήρε το αμερικάνικο σκάφος Osirix-Rex, βρέθηκαν ήδη ενώσεις άνθρακα και μόρια νερού. Στο δείγμα από τον Ryugu, που πήρε το ιαπωνικό Hayabusa, βρέθηκαν ακόμα και περίπλοκα μόρια όπως της βιταμίνης Β3 και μίας από τις βάσεις του RNA. 

(Ευρήματα σαν και αυτά στηρίζουν τη θεωρία ότι το νερό, αλλά και οι χημικές ενώσεις που οδήγησαν στην ανάπτυξη της ζωής, ίσως ήρθαν στη Γη από συγκρούσεις αστεροειδών την εποχή που το ηλιακό σύστημα σχηματιζόταν. Σίγουρα η απάντηση είναι ακόμα μακριά αλλά η ερώτηση είναι μάλλον ενδιαφέρουσα.)