Κάτι τρέχει με την σκοτεινή ύλη (συνέχεια...)

Πριν ένα μήνα περίπου είχα αναφερθεί σε μια εργασία που έδινε μια εκτίμηση της πυκνότητας της σκοτεινής ύλης στη γειτονιά του Ήλιου μας, που ήταν βασισμένη στην μέτρηση της κίνησης κάποιων γειτονικών αστέρων. Το αποτέλεσμα που ανέφερε η ερευνητική ομάδα που έκανε τον υπολογισμό ήταν ότι η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης θα πρέπει να είναι 10 φορές μικρότερη από αυτό που εκτιμούσε ο κόσμος μέχρι τότε.
Το όλο αποτέλεσμα, όπως είχα αναφέρει και πριν ένα μήνα, στηρίζεται σε μια σειρά από παραδοχές, κάποιες από τις οποίες έχουν να κάνουν και με στοιχεία για την κατανομή των ταχυτήτων των αστέρων στην περιοχή μας (στοιχεία που δεν μπορούσαν να υπολογισθούν άμεσα από τις παρατηρήσεις των αστέρων).

Από ότι διαβάζω σήμερα στο Resonaances βγήκε μια νέα εργασία που επιτίθεται σε μία από τις παραδοχές, και συγκεκριμένα την υπόθεση ότι η καμπύλη περιστροφής (η καμπύλη που δίνει την ταχύτητα περιστροφής των αστέρων στο Γαλαξία ως συνάρτηση της θέσης τους) παραμένει επίπεδη σε κάθε ύψος από τον δίσκο του Γαλαξία για την περιοχή του Ήλιου, δηλαδή αμφισβητεί την υπόθεση ότι $$\reverse\opaque\scriptsize{\frac{\partial V(R_0,Z)}{\partia R}=0}$$. Κάνοντας μια πιο ρεαλιστική εκτίμηση του $$\reverse\opaque\scriptsize{\frac{\partial V(R_0,Z)}{\partia R}}$$ με το ύψος, οι συγγραφείς της νέας εργασίας καταλήγουν να επιβεβαιώσουν τις μέχρι τώρα εκτιμήσεις για την πυκνότητα της σκοτεινής ύλης στην περιοχή μας. Περισσότερες λεπτομέρειες μπορεί να δει κανείς στο άρθρο στο Resonaances και στην ίδια την εργασία, της οποίας το abstract παραθέτω:

An analysis of the kinematics of 412 stars at 1-4 kpc from the Galactic mid-plane by Moni Bidin et al. (2012) has claimed to derive a local density of dark matter that is an order of magnitude below standard expectations. We show that this result is incorrect and that it arises from the invalid assumption that the mean azimuthal velocity of the stellar tracers is independent of Galactocentric radius at all heights; the correct assumption---that is, the one supported by data---is that the circular speed is independent of radius in the mid-plane. We demonstrate that the assumption of constant mean azimuthal velocity is physically implausible by showing that it requires the circular velocity to drop more steeply than allowed by any plausible mass model, with or without dark matter, at large heights above the mid-plane. Using the correct approximation that the circular velocity curve is flat in the mid-plane, we find that the data imply a local dark-matter density of $$\reverse\opaque \scriptsize{0.008 \pm 0.002 M_{\odot}/pc^3= 0.3 \pm 0.1 Gev/cm^3}$$, fully consistent with standard estimates of this quantity. This is the most robust direct measurement of the local dark-matter density to date.

Στη συνέχεια του προ μηνός άρθρου έκανα μια αναφορά σε μια εργασία που ισχυριζόταν ότι υπάρχουν ενδείξεις για σκοτεινή ύλη από την περιοχή του κέντρου του Γαλαξία, στις παρατηρήσεις κάποιων φωτονίων γάμμα του τηλεσκοπίου FERMI. Όπως μπορεί να δει κανείς, υπήρξε εξέλιξη και σε αυτό το θέμα με εργασίες που ασχολήθηκαν με το ενδεχόμενο της σκοτεινής ύλης να δίνει φωτόνια στα 130 GeV αλλά και εργασίες που έψαξαν περισσότερο τα δεδομένα του FERMI. Σήμερα λοιπόν βγήκε μία εργασία με τίτλο, "Spectral and spatial variations of the diffuse gamma-ray background in the vicinity of the Galactic plane and possible nature of the feature at 130 GeV" η οποία αμφισβητεί την ερμηνεία των προηγούμενων εργασιών σχετικά με τα παρατηρούμενα φωτόνια στην περιοχή των 130 GeV.

We study the properties of the diffuse gamma-ray background around the Galactic plane at energies 60 - 200 GeV. We find that the spectrum of this emission possesses spacial variations having significant features (excesses and dips) as compared to the average smooth (power law) component. The positions and shapes of these spectral features change with direction on the sky. We therefore argue, that the spectral feature around 130 GeV, found in several regions around the Galactic Center and the Galactic plane in [1204.2797,1205.1045], can not be interpreted with confidence as a gamma-ray line, but may be a component of the diffuse background and can be of instrumental or astrophysical origin. Therefore, the dark matter origin of this spectral feature becomes dubious.

Φυσικά το όλο θέμα παραμένει ανοιχτό και αναμένεται περισσότερη "αντιπαράθεση" σε επίπεδο δημοσιεύσεων.

Έτσι προχωρά η επιστήμη...

Communication breakdown (Ο Ήλιος και το τοπικό νέφος)

Και η κουβέντα γίνεται για την ανακοίνωση στο Science ότι δεν φαίνεται να σχηματίζεται στα όρια της ηλιόσφαιρας κάποιο κρουστικό κύμα όπως πίστευαν μέχρι πρόσφατα οι επιστήμονες. Η ανακοίνωση βασίζεται σε δεδομένα του δορυφόρου IBEX, τα ευρήματα του οποίου τα είχαμε συζητήσει και παλιότερα εδώ.

Δεν θα μπω στο περιεχόμενο της ανακοίνωσης, αφού δεν έχω πρόσβαση στο άρθρο και έτσι δεν μπορώ να ξέρω τι λένε οι συγγραφείς του. Αυτό όμως που μου κέντρισε την προσοχή είναι το πως έχει παρουσιαστεί η συγκεκριμένη είδηση σε σχέση με μία παράμετρο της όλης ιστορίας, τις επιπτώσεις της απουσίας του κρουστικού κύματος για την εισερχόμενη κοσμική ακτινοβολία στο ηλιακό σύστημα και κατ'επέκταση τη Γη.

Ξεκινάμε λοιπόν από την πάντα ενδιαφέρουσα περίπτωση του ΔΟΛ (ή και ΤΡΟΛ όπως θα ήταν πολύ ταιριαστό τελικά).

in.gr : Πως παρουσιάζει λοιπόν το in.gr την είδηση;

Όμως το γεγονός ότι η ηλιόσφαιρα δεν σχηματίζει κύμα κρούσης είναι στην πραγματικότητα καλά νέα για τη Γη: δεδομένου ότι δεν πιέζεται αρκετά ώστε να παραμορφώνεται και να εξασθενίζει, η ηλιόσφαιρα αναχαιτίζει καλύτερα τις λεγόμενες κοσμικές ακτίνες, φορτισμένα σωματίδια που θεωρούνται άκρως επικίνδυνα.

Όπως μάλιστα επισημαίνει ο Δρ ΜακΚόμας, η ύπαρξη μιας υγιούς αστρόσφαιρας γύρω από οποιοδήποτε άστρο είναι πιθανότατα απαραίτητη για την εμφάνιση ζωής, αλλιώς οι πλανήτες ουσιαστικά θα αποστειρώνονταν από την κοσμική ακτινοβολία.

Και αυτό σημαίνει ότι είναι πιθανότερο να ανακαλύψουμε εξωγήινη ζωή σε άστρα που δεν σχηματίζουν κύματα κρούσης καθώς κινούνται.

Η αναφερόμενη πηγή στο άρθρο είναι, Newsroom ΔΟΛ. Ας πάμε τώρα στο άλλο τέκνο του ΔΟΛ να δούμε τι λέει.

Το ΒΗΜΑ : Τι λέει λοιπόν το βήμα πάνω στο ίδιο ακριβώς θέμα, αυτό δηλαδή της προστασίας από την κοσμική ακτινοβολία;

Κατά την τροχιακή του κίνηση στο κέντρο του Γαλαξία το ηλιακό μας σύστημα περνά μέσα από διαφόρων ειδών νεφελώματα... Οταν ο Ηλιος περνά σχετικά γρήγορα μέσα από αυτά τα νεφελώματα, οι αλληλεπιδράσεις που προκαλούνται δημιουργούν ένα είδος ασπίδας που εμποδίζει την άκρως βλαβερή κοσμική ακτινοβολία να εισέλθει στο ηλιακό μας σύστημα.

Αυτή τη στιγμή το ηλιακό μας σύστημα κινείται προς το Τοπικό Νέφος... Επιστήμονες στις ΗΠΑ που παρατηρούν το φαινόμενο διαπίστωσαν ότι τη φορά αυτή ο Ηλιος κινείται προς το νεφέλωμα με μικρή ταχύτητα (23 χλμ/δευτ) και εκφράζουν την ανησυχία τους επειδή εκτιμούν ότι με αυτή τη ταχύτητα οι αλληλεπιδράσεις που θα προκληθούν δεν θα οδηγήσουν στη δημιουργία ασπίδας από την κοσμική ακτινοβολία.

Φοβούνται λοιπόν ότι η Γη θα είναι εκτεθειμένη στη βλαβερή ακτινοβολία που τυχόν θα διαρρεύσει στο ηλιακό μας σύστημα...

Η αναφερόμενη πηγή εδώ είναι... δεν βλέπω καμία.

Μάλιστα. Τι παρατηρούμε λοιπόν; Το μεν in.gr λέει ότι η απουσία κρουστικού κύματος είναι καλό πράγμα γιατί σημαίνει ότι το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου είναι "δυνατό" και θα διώξει τις κοσμικές ακτίνες, το δε ΒΗΜΑ λέει ότι η απουσία κρουστικού κύματος είναι κακό πράγμα γιατί το κρουστικό κύμα θα ήταν ασπίδα ενάντια στην είσοδο των κοσμικών ακτίνων στο ηλιακό σύστημα. Ενδιαφέρον.
Εδώ για αρχή πρέπει να επισημάνω δύο αστοχίες εκατέρωθεν.
Το ΒΗΜΑ δίνει την είδηση με τίτλο, "Ο Ηλιος εισέρχεται στο Τοπικό Νέφος", και το παρουσιάζει το θέμα σαν να γίνεται συζήτηση για την επερχόμενη είσοδο του Ήλιου σε κάποιο νέφος και το αν θα δημιουργηθεί ή όχι κρουστικό κύμα. Φυσικά, η είδηση δεν είναι αυτή. Η είδηση λέει ότι βγήκαν κάποια συμπεράσματα για την φύση της αλληλεπίδρασης της ηλιόσφαιρας με το μεσοαστρικό υλικό από το οποίο διέρχεται ο Ήλιος τώρα, αυτή τη στιγμή, αφού μιλάμε για την ύπαρξη ή μη κρουστικού κύματος τώρα, από τα τρέχοντα δεδομένα του IBEX. Ο Ήλιος είναι μέσα στο τοπικό αυτό νέφος.
Το in.gr δίνει την είδηση με τίτλο, "Ο Ήλιος κινείται μέσα στον Γαλαξία πιο αργά από ό,τι νομίζαμε", πράγμα το οποίο δεν έχει καμία επαφή. Τα συγκεκριμένα αποτελέσματα δεν μιλάνε για την κίνηση του Ήλιου στον Γαλαξία, αλλά για την σχετική κίνηση του Ήλιου ως προς το τοπικό νέφος. Δύο πράγματα που ατυχέστατα μπερδεύονται μεταξύ τους. Και ακόμα, το in.gr αφήνει να εννοηθεί ότι η απουσία κρουστικού κύματος συνεπάγεται ότι το μαγνητικό πεδίο της ηλιόσφαιρας είναι ισχυρότερο από ότι νομίζαμε. Αυτό όμως δεν ισχύει και για την ακρίβεια η απουσία κρουστικού κύματος και η τοπολογία που φαίνεται να έχει το μαγνητικό πεδίο (από τα δεδομένα του IBEX) της ηλιόσφαιρας υποδεικνύει αντιθέτως ισχυρότερο μεσοαστρικό μαγνητικό πεδίο, όπως είχαμε πει και στο θέμα για την Ηeliosheath.

Το ερώτημα λοιπόν είναι, η διχογνωμία είναι απλά ζήτημα σχιζοφρένειας του ΔΟΛ ή προκύπτει από κάπου αλλού. Κοιτάζοντας τις πηγές και άλλων φίλων που αναφέρουν την είδηση, βλέπω ότι υπάρχει γενικά ένα πρόβλημα στο πως έχει περάσει προς τα έξω το συγκεκριμένο κομμάτι της είδησης.
Οι αναφορές που δίνουν τα, physics4u, Πειράματα Φυσικής με Απλά Υλικά και physicsgg, εκτός από το ΔΟΛ, είναι το news.nationalgeographic.com, το sciencecodex.com, το sciencedaily.com και το newscientist.

Από αυτά, το ScienceDaily και το ScienceCodex δίνουν την ίδια είδηση, στην οποία δεν γίνεται κάποια σαφής αναφορά στο θέμα της προστασίας από την κοσμική ακτινοβολία. Τα δύο άρθρα απλά κλίνουν με την αναφορά:

"It's too early to say exactly what this new data means for our heliosphere. Decades of research have explored scenarios that included a bow shock. That research now has to be redone using the latest data," says McComas. "Already, we know there are likely implications for how galactic cosmic rays propagate around and enter the solar system, which is relevant for human space travel."

Δηλαδή, no comment.

Το άρθρο στο NewScientist έχει περισσότερες αναφορές πάνω στο θέμα:

Our star is moving through a cloud of interstellar gas too slowly to create a "sonic boom" that would shield the solar system from some galactic cosmic rays. The finding could help determine whether the sun's previous passage through interstellar clouds could have led to mass extinctions...
A shock wave ahead of our solar system would... affect which charged cosmic rays passed through, blocking lower-energy ones. The new observations suggest there is only a more gradual change in pressure – a bow wave, which might offer less protection...
Figuring out what effect the sluggish speed has on which cosmic rays first enter the solar system will allow researchers to piece together how the spectrum of cosmic ray energies changes from then to when they reach Earth's neighbourhood, where their spectrum is well measured...

Αφήνει δηλαδή μια υπόνοια (και σε ένα σημείο το λέει και πιο καθαρά) ότι η απουσία κρουστικού κύματος είναι κάτι κακό, αφού το κρουστικό κύμα θα έκοβε τουλάχιστον τις χαμηλής ενέργειας γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες, αλλά στο τέλος μάλλον το αφήνει ανοιχτό το θέμα για διερεύνηση.

Τέλος, το National Geographic λέει:

The discovery suggests that the protective boundary separating our solar system from the rest of the galaxy is missing a bow shock, a major structural component thought to control the influx of high-energy cosmic rays...

The absence of a bow shock is significant, McComas said, because it may indicate that the heliosphere is actually more robust than thought.

With less pressure from outside material, the boundary region isn't being compressed and therefore weakened as much as expected, which means it should better repel cosmic rays.

And understanding exactly how the heliosphere acts as a gatekeeper for cosmic rays could help scientists evaluate the chances for life on other worlds...

Εδώ λοιπόν βλέπουμε ότι το National Geographic μας τα λέει και έτσι και γιουβέτσι... και σίγουρα προκαλεί σύγχυση και έχει και τον παραπλανητικό τίτλο, "The sun is moving through the Milky Way slower than previously thought, according to new data from a NASA spacecraft." που είδαμε και παραπάνω στο in.gr.

Αν με ρωτάει μετά από όλα αυτά κανείς, τελικά τι παίζει με την απουσία του κρουστικού κύματος, είναι καλό ή κακό για το θέμα της εισόδου της κοσμικής ακτινοβολίας στο ηλιακό σύστημα, η απάντηση είναι ότι δεν ξέρω και θα πρέπει να το σκεφτώ λίγο πιο σοβαρά για να βγάλω κάποιο συμπέρασμα, αλλά αν έπρεπε να πω κάτι, θα έλεγα ότι οι ασυνέχειες λειτουργούν με τέτοιο τρόπο που να ευνοούν τις ανακλάσεις και άρα μια περιοχή με κρουστικό κύμα σίγουρα θα λειτουργούσε σαν καθρέφτης για φορτισμένα σωματίδια, πολύ πιο αποτελεσματικά από μια περιοχή όπου το μαγνητικό πεδίο αλλάζει ομαλά, αλλά μπορεί να παίζουν και άλλοι παράγοντες που μου διαφεύγουν.


Μου φαίνεται ότι έγινα λίγο Σαραντάκος σήμερα με αυτό το post...

Τι τρέχει με την σκοτεινή ύλη στη γειτονιά μας;

Ένα πολύ ενδιαφέρον νέο δεδομένο σχετικά με την σκοτεινή ύλη, σε βάρος του οποίου ασέλγησε το in.gr, φαίνεται να έχει προκύψει.

Ανέβηκε σήμερα στο arXiv η εργασία με τίτλο, Kinematical and chemical vertical structure of the Galactic thick disk II. A lack of dark matter in the solar neighborhood (accepted in Astrophysical Journal), η οποία διερευνά την κατανομή της σκοτεινής ύλης στην γειτονιά του Ηλιακού μας Συστήματος. Συγκεκριμένα το abstract της εργασίας λέει,

We estimated the dynamical surface mass density $$\reverse\opaque\Sigma$$ at the solar position between Z=1.5 and 4 kpc from the Galactic plane, as inferred from the kinematics of thick disk stars. The formulation is exact within the limit of validity of a few basic assumptions. The resulting trend of $$\reverse\opaque\Sigma(Z)$$ matches the expectations of visible mass alone, and no dark component is required to account for the observations. We extrapolate a dark matter (DM) density in the solar neighborhood of $$\reverse\opaque 0\pm 1 mM_{\odot} pc^{-3}$$, and all the current models of a spherical DM halo are excluded at a confidence level higher than $$\reverse\opaque 4\sigma$$. A detailed analysis reveals that a small amount of DM is allowed in the volume under study by the change of some input parameter or hypothesis, but not enough to match the expectations of the models, except under an exotic combination of non-standard assumptions. Identical results are obtained when repeating the calculation with kinematical measurements available in the literature. We demonstrate that a DM halo would be detected by our method, and therefore the results have no straightforward interpretation. Only the presence of a highly prolate (flattening q>2) DM halo can be reconciled with the observations, but this is highly unlikely in ΛCDM models. The results challenge the current understanding of the spatial distribution and nature of the Galactic DM. In particular, our results may indicate that any direct DM detection experiment is doomed to fail, if the local density of the target particles is negligible.

Με λίγα λόγια δηλαδή, οι C. Moni Bidin, G. Carraro, R. A. Mendez και R. Smith λένε ότι από παρατηρήσεις των ταχυτήτων άστρων που βρίσκονται στη γειτονιά του Ηλιακού μας συστήματος, έκαναν ένα δυναμικό υπολογισμό της πυκνότητας της μάζας στον δίσκο του Γαλαξία μας στην θέση του Ήλιου (όπως αυτός εκφράζεται από την επιφανειακή πυκνότητα της μάζας ως συνάρτηση του ύψους z, που δίνεται από το ολοκλήρωμα $$\reverse\opaque \Sigma(Z)=\int_{-Z}^Z\rho(z)dz$$) και βρήκαν ότι η δυναμική υποδεικνύει ότι η μάζα που περιέχεται σ'αυτή την περιοχή είναι σχεδόν τόση όση και η μάζα που υπολογίζεται από την φωτεινή ύλη, ενώ το περιεχόμενο σε σκοτεινή ύλη περιορίζεται σε $$\reverse\opaque 0\pm 1 mM_{\odot} pc^{-3}$$, δηλαδή λιγότερο από 1 χιλιοστό της ηλιακής μάζας ανά κυβικό parsec.

Τι σημαίνουν όμως όλα αυτά;

Ας αρχίσουμε με τον δυναμικό υπολογισμό της μάζας.

Ένας γαλαξίας, αποτελεί μια μεγάλη συγκέντρωση άστρων και αερίου, τα οποία όλα μαζί κινούνται υπό την επίδραση του βαρυτικού πεδίου που παράγουν. Ουσιαστικά το όλο σύστημα αποτελεί αυτό που λέμε, ένα πρόβλημα Ν σωμάτων, όπου το κάθε άστρο είναι ένα από τα Ν σώματα. Επειδή ακριβώς, ο αριθμός Ν αυτών των σωμάτων είναι πολύ μεγάλος, το υλικό του γαλαξία μπορεί να μοντελοποιηθεί ως ένα ρευστό σκόνης με ιδιοβαρύτητα, δηλαδή ένα ρευστό που ουσιαστικά δεν έχει πίεση και οδηγείται από την βαρύτητα του υλικού που το αποτελεί.

Γενικά, η εξίσωση κίνησης για ένα ρευστό με ιδιοβαρύτητα έχει την μορφή,
$$\reverse\opaque\frac{\partial(\rho U_i)}{\partial t}+\vec{\nabla}\cdot(\rho U_i \vec{U})=-(\vec{\nabla}P)_i-\rho(\vec{\nabla}\Phi)_i,$$
όπου ρ είναι η πυκνότητα της μάζας, U είναι το πεδίο ταχυτήτων του ρευστού και Φ είναι το βαρυτικό δυναμικό. Η εξίσωση αυτή ουσιαστικά αποτελεί μια γενίκευση του 2ου νόμου του Νεύτωνα
$$\reverse\opaque \rho a_i=f_i,$$
για την περίπτωση όμως ενός ρευστού όπου έχουμε κατανομές μάζας και άρα πυκνότητες. Στην περίπτωση που το ρευστό είναι σκόνη, τότε δεν υπάρχει πίεση και άρα ο όρος $$\reverse\opaque \vec{\nabla}P$$ δεν υπάρχει στην εξίσωση. Για να μπορέσουμε να περιγράψουμε την κίνηση του ρευστού, χρειαζόμαστε ακόμα μία εξίσωση που να μας δίνει το βαρυτικό δυναμικό και αυτή είναι η εξίσωση του πεδίου βαρύτητας,
$$\reverse\opaque \vec{\nabla}\cdot\vec{g}=-\nabla^2\Phi=-4\pi G\rho,$$
όπου $$\reverse\opaque \vec{g}=-\vec{\nabla}\Phi$$. Το πεδίο βαρύτητας γενικά δεν είναι απαραίτητο να δημιουργείται μόνο από την κατανομή της ύλης της οποίας την κίνηση μελετάμε. Έτσι η πυκνότητα της μάζας ρ στην τελευταία εξίσωση, είναι η πυκνότητα όλης της βαρυτικής μάζας που δημιουργεί πεδίο. Έτσι η τελευταία εξίσωση μπορεί ουσιαστικά να χρησιμοποιηθεί για να "ανιχνεύσει" κανείς την ύλη που υπάρχει και προκαλεί βαρυτικό πεδίο, από τον τρόπο κίνησης ενός ρευστού του οποίου η κίνηση περιγράφεται από την πρώτη εξίσωση.

Επιστρέφοντας λοιπόν στο πρόβλημα του γαλαξία, η κίνηση των άστρων μπορεί να περιγραφεί από την πρώτη εξίσωση (χωρίς την πίεση) δεδομένου του βαρυτικού πεδίου που υπάρχει στον γαλαξία. Το βαρυτικό πεδίο όμως δεν μπορεί να το δει κανείς παρά μόνο από το αποτέλεσμα του στην κίνηση των σωμάτων, οπότε αυτό που γίνεται είναι η αντίστροφη διαδικασία, δηλαδή από την κίνηση των άστρων εκτιμά κανείς το βαρυτικό πεδίο και άρα την κατανομή της μάζας σε έναν γαλαξία. Δηλαδή, από την πρώτη εξίσωση και τις παρατηρούμενες κινήσεις, γίνεται η εκτίμηση του βαρυτικού πεδίου g το οποίο μετά το χρησιμοποιούμε στην εξίσωση πεδίου του Νεύτωνα (την δεύτερη εξίσωση) για να υπολογίσουμε την κατανομή της μάζας.

Με την βοήθεια αυτού του αλγόριθμου και από την μέτρηση του προφίλ των ταχυτήτων των άστρων σε διάφορους γαλαξίες, διαπιστώσαμε ότι η παρατηρούμενη ύλη (η φωτεινή ύλη αποτελούμενη από άστρα και νέφη) ήταν λιγότερη από την πυκνότητα της ύλης που υπολογίζαμε δυναμικά, αφού οι καμπύλες περιστροφής των γαλαξιών (οι καμπύλες που δείχνουν την γωνιακή ταχύτητα ως συνάρτηση της απόστασης), αντί να πέφτουν με την απόσταση από το κέντρο του γαλαξία, παρέμεναν σταθερές. Αυτός ήταν ένας από τους λόγους που εισάγαμε την υπόθεση της σκοτεινής ύλης.



Ένας πρόχειρος υπολογισμός μπορεί να μας δείξει ότι για να έχει κανείς επίπεδη κατανομή ταχυτήτων, η πυκνότητα θα πρέπει να πηγαίνει σαν $$\reverse\opaque \rho\propto\frac{1}{r^2}$$ για σφαιρική κατανομή μάζας.

Γενικά για τους σπειροειδείς γαλαξίες από τις παρατηρήσεις και τους σχετικούς δυναμικούς υπολογισμούς έχουμε ότι η κατανομή της μάζας μπορεί να περιγραφεί από έναν δίσκο με εκθετικό προφίλ μάζας (φωτεινή ύλη) και μια σφαιρική κατανομή μάζας (σκοτεινή ύλη) με μια κεντρική περιοχή συγκεκριμένων διαστάσεων και σταθερής πυκνότητας, πέρα από την οποία η πυκνότητα μειώνεται (The Intriguing Distribution of Dark Matter in Galaxies, Lect.Notes Phys. 616 (2003) 66-77). Συγκεκριμένα ο νόμος της κατανομής της σκοτεινής ύλης μπορεί να δοθεί στην μορφή,
$$\reverse\opaque \rho(r)=\frac{\rho_0 r_0^3}{(r_0+r)(r_0^2+r^2)},$$
όπου οι παράμετροι ρ_0 και r_0 έχουν να κάνουν με την πυκνότητα της σκοτεινής ύλης στην κεντρική περιοχή και τις διαστάσεις αυτής της περιοχής.
Μια παρόμοια μοντελοποίηση της κατανομής της σκοτεινής ύλης για τον Γαλαξία μας μπορεί να βρει κανείς εδώ, Distribution of Dark Matter in the Milky Way, όπου η κατανομή έχει την μορφή,
$$\reverse\opaque \rho(r)=\rho_0\left(\frac{a^2+r_0^2}{a^2+r^2}\right),$$
όπου ρ_0 είναι η "εικαζόμενη" πυκνότητα της σκοτεινής ύλης στην περιοχή του Ήλιου, r_0 είναι η απόσταση του Ήλιου από το κέντρο του Γαλαξία και α είναι το μέγεθος της κεντρικής περιοχής της κατανομής της σκοτεινής ύλης. Γενικά όμως υπάρχουν αρκετά μοντέλα σφαιρικών κατανομών σκοτεινής ύλης (που όμως είναι λίγο-πολύ σ'αυτή τη λογική).

Ας επιστρέψουμε λοιπόν στην συγκεκριμένη εργασία.

Στην συγκεκριμένη εργασία λοιπόν, οι Bidini et al. αυτό που έκαναν ήταν να εφαρμόσουν την παραπάνω ανάλυση, χρησιμοποιώντας ως "ανιχνευτές" του βαρυτικού πεδίου την κίνηση ~400 άστρων (ερυθρών γιγάντων) σε ύψος από το επίπεδο του δίσκου από 1.5 kpc μέχρι 4 kpc από την μεριά του νότιου γαλαξιακού πόλου και στην απόσταση από το γαλαξιακό κέντρο που βρίσκεται και ο Ήλιος. Επειδή όμως τα παρατηρησιακά δεδομένα που είχαν στη διάθεσή τους, δεν περιελάμβαναν όλες τις πληροφορίες που χρειάζονταν σχετικά με τις διασπορές των ταχυτήτων, τις λεπτομέρειες της ακτινικής μεταβολής του προφίλ κλπ., εκτός από τα δεδομένα, η ανάλυσή τους περιέχει και αρκετές υποθέσεις. Το συμπέρασμα που έβγαλαν λοιπόν είναι ότι η επιφανειακή πυκνότητα της μάζας (όπως προκύπτει από την ολοκλήρωση στο z της εξίσωσης πεδίου) ως συνάρτηση του Ζ για την περιοχή του Ήλιου, συμπίπτει με αυτή που θα έπαιρνε κανείς αν υπολόγιζε μόνο την ορατή ύλη (άστρα και νέφη).
Δηλαδή, στην περιοχή που κοιτάμε, η εξίσωση πεδίου μας δίνει πυκνότητα σκοτεινής ύλης σχεδόν μηδέν.

Αυτό το αποτέλεσμα δεν αποκλείει την ύπαρξη σκοτεινής ύλης στο Γαλαξία γενικά. Αυτό που λέει αυτό το αποτέλεσμα είναι ότι με δεδομένες τις υποθέσεις που έχουν γίνει για τις διασπορές των ταχυτήτων (μία από τις οποίες είναι για παράδειγμα και το ότι η κατανομή των γωνιακών ταχυτήτων είναι επίπεδη), την κατανομή της σκοτεινής και της φωτεινής ύλης κλπ., το μοντέλο της σφαιρικής κατανομής της σκοτεινής ύλης και οι μέχρι τώρα υποθέσεις μας για την τοπική πυκνότητα σκοτεινής ύλης φαίνεται να αποκλείονται από την συγκεκριμένη ανάλυση. Οπότε, το θέμα ανάγεται στην ποιότητα των παρατηρήσεων και την ορθότητα των υποθέσεων που έχουν γίνει. Στην εργασία υπάρχει αρκετή επιχειρηματολογία και μια σειρά από ελέγχους που έχουν ως στόχο να δείξουν ότι οι υποθέσεις τους είναι αρκετά στέρεες. Οι λεπτομέρειες αυτής της ανάλυσης ξεφεύγει δυστυχώς από το δικό μου πεδίο.

Ένα από τα θέματα που ελέγχουν πάντως, είναι και εναλλακτικά μοντέλα για την κατανομή της σκοτεινής ύλης και αυτό που βγάζουν είναι ότι μια κατανομή σκοτεινής ύλης με την μορφή σφαιροειδούς με επιμήκυνση κατά τον άξονα των πόλων, θα συμφωνούσε με τα αποτελέσματά τους και με τις παρατηρούμενες καμπύλες περιστροφής, αλλά και πάλι η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης στην περιοχή μας θα πρέπει να είναι πολύ μικρότερη από όσο εκτιμάται σήμερα (γενικά οι εκτιμήσεις μιλάνε για 5-13 φορές περισσότερη σκοτεινή ύλη από όσο βγάζει αυτή η ανάλυση).

Τα αποτελέσματα αυτά είναι μάλλον άσχημα νέα και για την κοινότητα που προσπαθεί να ανιχνεύσει πειραματικά, σωματίδια σκοτεινής ύλης σε επίγειους ανιχνευτές τύπου DAMA. Όπως και να έχει όμως, δημιουργούνται πολλά ενδιαφέροντα ερωτήματα από όλα τα παραπάνω και αυτό επισημαίνουν και στην εργασία τους οι Bidin et al.

Έχει ενδιαφέρον πάντως το γεγονός ότι το αποτέλεσμα αυτό έρχεται λίγο μετά από ένα άλλο αποτέλεσμα σχετικά με την έμμεση ανίχνευση σκοτεινής ύλης, το οποίο είναι αυτό,
A Tentative Gamma-Ray Line from Dark Matter Annihilation at the Fermi Large Area Telescope, και για το οποίο μπορεί να διαβάσει κανείς λεπτομέρειες στο σχετικό άρθρο του Résonaances, Dark matter signal in Fermi?
Η όλη ιδέα με το τελευταίο είναι ότι η ασθενώς αλληλεπιδρούσα σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να παράγει πολύ χαρακτηριστικές γραμμές φωτονίων γάμμα, τις οποίες φαίνεται να υποψιάζεται ότι ανίχνευσε το FERMI από την περιοχή του Γαλαξιακού κέντρου. Φυσικά και αυτό το θέμα έχει ψωμί ακόμα.

Δυστυχώς, επειδή το συγκεκριμένο θέμα είναι εκτός της ειδικότητάς μου, δεν μπόρεσα να το εξαντλήσω περισσότερο, αλλά θα δω μήπως και μπορέσουμε να έχουμε και την γνώμη κάποιου πιο ειδικού.

Αυτά προς το παρόν.


-----------------------------------------------
Update: Πολύ ενδιαφέροντα σχόλια από τον Sean Carroll στο, Puzzles!, στο blog Cosmic Variance, σχετικά με το θέμα της σκοτεινής ύλης και διάφορα τελευταία αποτελέσματα μετρήσεων.

ΜΑΥΡΟ - ΟΧΙ ΑΛΛΟ ΚΑΡΒΟΥΝΟ: HIV και AIDS

ΜΑΥΡΟ - ΟΧΙ ΑΛΛΟ ΚΑΡΒΟΥΝΟ: HIV και AIDS

[[[ Update (16/4/12): Πέθανε η δημοσιογράφος Μαίρη Παπαγιαννίδου - η διασημότερη ελληνίδα αρνήτρια του AIDS.]]]

update (18/4/12): Η υπόθεση του θανάτου της Μ. Παπαγιαννίδου, βγάζει με πολύ θεαματικό τρόπο όλη τη βλακεία και τον επιστημονικό αναλφαβητισμό που δέρνει ορισμένους...

Χαρακτηριστικά είναι τα σχόλια που μπορεί να διαβάσει κανείς στα:

ΒΗΜΑ: σχετικό άρθρο του Ν. Μπακουνάκη,

Buzz: σχετική συζήτηση στο buzzάρισμα του άρθρου της Lifo,

και φυσικά στο ίδιο το άρθρο της Lifo. Υπάρχει σχετικό άρθρο και στα ΝΕΑ, το οποίο έχει όμως μόνο δύο σχόλια, αλλά αρκούντως θλιβερά για να αξίζουν αναφοράς...

Θα σταθώ λοιπόν στις φράσεις:

Αλήθεια, θα ήταν παράλογο να ήταν και το AIDS μια πλεκτάνη; Πόσα ακόμα στην ιστορία δεν ήταν μια πλεκτάνη ή μια παρανόηση;... Εδώ επιστήμονες και διαφωνούν μεταξύ τους για οποιαδήποτε ζητήματα ζωτικής σημασίας και αναρρωτιέσαι "Ποιόν να πιστέψω τώρα"; Πόσες μελέτες και έρευνες αλήθεια δεν έχουν αντικρούσει η μία την άλλη οδηγώντας τους επιστήμονες σε νέα συμπεράσματα...; Δεν είμαι ειδικός, όμως ως μορφωμένος και καλλιεργημένος άνθρωπος μπορώ να σας μεταφέρω από καθηγητές μου στο Πανεπιστήμιο και στο Λύκειο το εξής μήνυμα: "Αυτά που θεωρούνται σήμερα δεδομένα ισχύουν μέχρι να βρεθούν οι επιστήμονες που θα μας οδηγήσουν σε νέα αποτελέσματα - συμπεράσματα"...

Θλιβερό κάποιος να έχει τελειώσει το πανεπιστήμιο και να παίρνει μαζί του την εντύπωση ότι η γνώση είναι απόλυτα σχετική. Να νομίζει δηλαδή ότι αύριο μπορεί κάποιος να δείξει ότι η Γη είναι επίπεδη ή ότι είναι κούφια/κοίλη ή ότι βρίσκεται στο κέντρο του ηλιακού συστήματος ή ότι τα μικρόβια δεν υπάρχουν ή ότι οι ασθένειες προκαλούνται από τις ανισορροπίες στους χυμούς και τα φλέγματα (ιδιοσυγκρασίες). Πολύ θλιβερό.


-------------------------------------------
HIV and thrombosis: a review.

Pioneer no-anomaly...

Τον τελευταίο καιρό, έχω γράψει μια σειρά από posts με θέμα το Pioneer Anomaly και τις πρόσφατες δουλειές που έχουν γίνει προσπαθώντας να εξακριβώσουν ποια είναι τελικά η φύση του anomaly.

Όλες οι τελευταίες ενδείξεις από την δουλειά των Turyshev, Toth και των συνεργατών τους, οδηγούσαν στην κατεύθυνση της ερμηνείας του anomaly ως θερμικής φύσεως φαινόμενο, λόγω ανισοτροπικής εκπομπής θερμικής ακτινοβολίας από το διαστημόπλοιο, ενώ περιμέναμε και την ανακοίνωση των τελικών τους αποτελεσμάτων.

Από ότι φαίνεται, αυτό έκαναν προχθές, με την ανακοίνωση στο arXiv της εργασίας, Support for the thermal origin of the Pioneer anomaly (accepted to Phys. Rev. Letters), η οποία αναφέρει στο abstract:

We investigate the possibility that the anomalous acceleration of the Pioneer 10 and 11 spacecraft is due to the recoil force associated with an anisotropic emission of thermal radiation off the vehicles. To this end, relying on the project and spacecraft design documentation, we constructed a comprehensive finite-element thermal model of the two spacecraft. Then, we numerically solve thermal conduction and radiation equations using the actual flight telemetry as boundary conditions. We use the results of this model to evaluate the effect of the thermal recoil force on the Pioneer 10 spacecraft at various heliocentric distances. We found that the magnitude, temporal behavior, and direction of the resulting thermal acceleration are all similar to the properties of the observed anomaly. As a novel element of our investigation, we develop a parameterized model for the thermal recoil force and estimate the coefficients of this model independently from navigational Doppler data. We find no statistically significant difference between the two estimates and conclude that once the thermal recoil force is properly accounted for, no anomalous acceleration remains.

Ουσιαστικά, αυτό που έκαναν ήταν ότι κατασκεύασαν ένα πολύ ακριβές μοντέλο των διαστημοπλοίων Pioneer, με την βοήθεια του οποίου μοντελοποίησαν τις απώλειες θερμότητας των διαφόρων μερών του διαστημοπλοίου και από εκεί υπολόγισαν την ροή θερμότητας που διαφεύγει στις διάφορες διευθύνσεις σε κάποια απόσταση από το διαστημόπλοιο. Αυτές οι ροές θερμότητας αντιστοιχούν σε ροές ορμής στις διάφορες διευθύνσεις και από την κατανομή τους μπορεί κανείς να εξάγει τις δυνάμεις που ασκεί η ακτινοβολία στο διαστημόπλοιο. Αφού υπολόγισαν αυτές τις ροές, με την βοήθεια του μοντέλου τους και τα διάφορα στοιχεία της τηλεμετρίας του σκάφους, σύγκριναν τις επιταχύνσεις που βρήκαν με τις επιταχύνσεις όπως προέκυπταν από την ανάλυση του Doppler και βρήκαν ότι πρακτικά (μέσα στα όρια των σφαλμάτων) όλο το effect μπορεί να αποδοθεί στην ανισοτροπική εκπομπή της θερμότητας.

Συνοπτικά τα συμπεράσματα είναι:

1. Μετά την ανάλυση, δεν παραμένει κάποια στατιστικά σημαντική ανώμαλη επιτάχυνση.
2. Η θερμική επιτάχυνση και η επιτάχυνση όπως προκύπτει από το Doppler μοντελοποιούνται με έναν νόμο της μορφής $$\reverse\opaque a=a_0 2^{-(t-t_0)/\tau},$$ όπου τα αποτελέσματα είναι:
Doppler: $$\reverse\opaque \tau=(28.8\pm 2)yr,$$ $$\reverse\opaque a_0=(10.1\pm 1.0)\times 10^{-10}ms^{-2},$$
Thermal: $$\reverse\opaque \tau=(36.9\pm 6.7)yr,$$ $$\reverse\opaque a_0=(7.4\pm 2.5)\times 10^{-10}ms^{-2},$$
3. Από την θερμική ανάλυση προκύπτει ότι το 80% της παρατηρούμενης επιτάχυνσης από το Doppler μπορεί να αποδοθεί στη θερμότητα, όπου το 35% προκύπτει από τις απώλειες της γεννήτριας ρεύματος ενώ το 45% προκύπτει από τα ηλεκτρονικά/ηλεκτρικά στοιχεία του διαστημοπλοίου, ενώ το υπόλοιπο 20% είναι συνεπές με το σφάλμα στον υπολογισμό των θερμικών απωλειών.
4. Η μεγαλύτερη αβεβαιότητα προκύπτει από την θερμική συμπεριφορά της μπογιάς με την οποία έχει θωρακιστεί η γεννήτρια του διαστημοπλοίου.
5. Δεν παρατηρείται κάποια στιγμή έναρξης της ανωμαλίας, σύμφωνα με τις προβλέψεις του μοντέλου της θερμικής φύσης του φαινομένου.
6. Και τέλος, τα αποτελέσματα είναι συνεπή με το ότι η επιτάχυνση έχει κατεύθυνση προς τη Γη.

Με αυτά λοιπόν κλίνει ο κύκλος της ιστορίας με το Pioneer Anomaly. Είχε πλάκα το γεγονός ότι ακριβώς την επόμενη μέρα από την μέρα που βγήκε αυτό το paper στο arXiv, εμφανίστηκε και ένα άλλο που συζητούσε το ενδεχόμενο να οφείλεται το anomaly σε κάποιο "Chameleon effect", αλλά τελικά το απέκλειε. Στην εργασία συζητάνε το ενδεχόμενο να τρέξουν πάλι το μοντέλο αν έχουν νέα εργαστηριακά δεδομένα για την συμπεριφορά της επίστρωσης των θερμικών γεννητριών προκειμένου να μειώσουν το σφάλμα αυτού του παράγοντα, αλλά πέρα από αυτό νομίζω ότι δεν θα ακολουθήσει κάτι περισσότερο στην ανάλυση του όλου φαινομένου. Θα έλεγα ότι η όλη υπόθεση του Pioneer Anomaly έχει μάλλον κλείσει και οφείλεται σε γνωστή φυσική.

Φυσικά δεν υπάρχει λόγος να απογοητεύεται κανείς, αφού υπάρχουν και άλλα ενδιαφέροντα παρόμοια φαινόμενα που περιμένουν εξήγηση.

;)

Αχιλλέας Παπαπέτρου (1907-1997)

Την Πέμπτη 29/3/2012 στις 18:30, ο Dieter Hoffmann του Max Planck for the History of Science, θα δώσει μια διάλεξη στο Μαράσλειο Διδασκαλείο Αθηνών (Μαρασλή 4) με θέμα τον Αχιλλέα Παπαπέτρου.

Κάποιες πληροφορίες για τη ζωή και το έργο του μπορεί να βρει κανείς στο προηγούμενο link με την νεκρολογία του από τον J. Stachel (ή και εδώ), ενώ στην wikipedia υπάρχει η σύντομη αναφορά στην συνεισφορά του στη θεωρία της σχετικότητας:

...chart for Ernst vacuum family, Majumdar-Papapetrou electrovacuums, Dixon-Papapetrou equations...

- Papapetrou-Dixon equations (ή Mathison–Papapetrou–Dixon equations) είναι οι εξισώσεις που περιγράφουν την κίνηση σωματιδίων που έχουν και spin.
- Οι λύσεις Majumdar-Papapetrou είναι κλασική οικογένεια λύσεων των εξισώσεων πεδίου του Einstein (και του Maxwell, αφού μιλάμε και για φορτία) με αξονική συμμετρία που προκύπτουν και από τον φορμαλισμό του Ernst (όπου με κατάλληλη επιλογή μιας κλάσης λύσεων, το πρόβλημα του να βρεις μια λύση των εξισώσεων πεδίου ανάγεται στο να βρεις λύσεις της εξίσωσης του Laplace, της οποίας οι λύσεις είναι γνωστές; τέτοιες λύσεις αλλά χωρίς φορτία είχε παράγει και ο Weyl).
- Τέλος, ο φορμαλισμός του Ernst μπορεί να γραφεί σε πολύ καθαρή μορφή στις Weyl-Papapetrou συντεταγμένες (Weyl-Papapetrou chart), στις οποίες εκφράζονται γενικά οι αξονικά συμμετρικές λύσεις του Ernst που σήμερα αποτελούν μια πολύ πλούσια οικογένεια λύσεων με πολλές εφαρμογές, μέχρι ακόμα και στην περιγραφή του εξωτερικού των αστέρων νετρονίων.


Στην φωτογραφία από το ΝΕΒ του 1988, ο κύριος με το κουστούμι στα δεξιά είναι ο Αχιλλέας Παπαπέτρου.
(Pictured left to right: A. Malis, C. Kokorelis, P. Stavrinos, C. Kolassis, N. Kolyvodiakos, T. Christodoulakis, A. Kehagias, D. Sklavenites, B. Xanthopoulos, E. Haliasos, L. Iliadakis, K. Mastronikola, N. Spyrou, S. Bonanos, A. Economou, A. Stogiannidou, T. Papakostas, S. Persides, C. Ragiadakos, A. Papapetrou, A. Z. Wang, D. Tsoubelis)

Ο Παπαπέτρου είναι ένας μεγάλος φυσικός με αναγνωρισμένη συνεισφορά στη θεωρία της σχετικότητας, που δυστυχώς όμως δεν είναι και τόσο γνωστός στην Ελλάδα.

Update (30/3/12):

Αχιλλέας Παπαπέτρου (1907-1997) (Achilles Papapetrou) from Vagelford on Vimeo.

Υπάρχει τώρα πια ένα άρθρο για τον Παπαπέτρου και στην ελληνική wikipedia...

Fundamental Problems in Quantum Physics

Την Τετάρτη 21 Μαρτίου διοργανώνεται στον "Δημόκριτο" ημερίδα με θέμα
Fundamental Problems in Quantum Physics
(με την συμμετοχή 14 ομιλητών).
Στα συνημμένα αρχεία μπορείτε να δείτε το πρόγραμμα της ημερίδας (ώρες, ομιλητές και τίτλοι), καθώς και το book of abstracts.

Οι διοργανωτές
Πέτρος Βαλντέν, Χρήστος Ευθυμιόπουλος

programme in pdf

ABSTRACTS OF TALKS

Ομιλία: Κλιματική αλλαγή και περί του κινδύνου από την παγκόσμια θέρμανση του πλανήτη

Για αρχή, Καλή Χρονιά και Υγεία.

Πάει καιρός από την τελευταία φορά που ανέβασα κάποια ανάρτηση, αλλά δυστυχώς δεν προλαβαίνω να γράψω κάτι. Ούτε και τώρα θα γράψω, αφού απλά θα παρουσιάσω ένα βίντεο (μια σειρά από βίντεο για την ακρίβεια) από μια ομιλία που έδωσε χθες ο Πέτρος Ιωάννου στο χημικό τμήμα με θέμα το κλίμα, τα κλιματικά μοντέλα και την κλιματική αλλαγή.

Το βίντεο είναι συνολικά 100 λεπτά περίπου και είναι όλη η ομιλία με κάποια χαμένα δευτερόλεπτα σε κάποιες αλλαγές. Μετά τα 60-70 λεπτά μου τέλειωσε και η μπαταρία στην καλή κάμερα και το υπόλοιπο είναι από το κινητό, οπότε συγνώμη για την κακή ποιότητα του τελευταίου κομματιού που περιέχει το τέλος της ομιλίας (κατά την γνώμη μου τα ενδιαφέροντα πράγματα είναι στο καλό κομμάτι) και την συζήτηση.

Ο Πέτρος Ιωάννου, σε συνεργασία με τον Θεοχάρη Αποστολάτο, διδάσκει τις Μηχανικές του προπτυχιακού και του μεταπτυχιακού προγράμματος σπουδών, καθώς και τα μη γραμμικά δυναμικά συστήματα του προπτυχιακού και από φέτος και τις εφαρμογές των εισαγωγικών μαθηματικών. Ερευνητικά ασχολείται με την δυναμική των ρευστών και συγκεκριμένα με το πρόβλημα της τύρβης (http://users.uoa.gr/~pjioannou/).

Είναι ένα από τα δυνατά χαρτιά του τμήματος Φυσικής της Αθήνας και έχει εμπνεύσει πολύ κόσμο στις σπουδές του. Καλή διασκέδαση με το βίντεο.

Ομιλητής: Πέτρος Ιωάννου
Θέμα: Κλιματική αλλαγή και περί του κινδύνου από την παγκόσμια θέρμανση του πλανήτη

Τετάρτη, 18 Ιαν. 2012, 13:00

Χημικό, Αίθουσα Α2,
Πτέρυγα Ε, 2ος όροφος,
Κτήριο Χημείας, Πανεπιστημιούπολη,

http://www.chem.uoa.gr/Conferences/lecture.htm

http://www.kathimerini.gr/4dcgi/_w_articles_oiko1_1_08/03/2011_1294632

Σχετικό θέμα: Saturn's polar hexagon

Video στο vimeo:

part 1, part 2, part 3, part 4, part 5, part 6, part 7.

Update: Το αρχείο της παρουσίασης υπάρχει στο link.

ΣΕΜΙΝΑΡΙΟ: Προσεγγίζοντας την πραγματική μαγνητόσφαιρα των pulsars

ΣΕΜΙΝΑΡΙΟ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ
Πέμπτη 3 Νοεμβρίου 2011, 12:00-13:00
Κτήριο Φυσικής, Αίθουσα Συνελεύσεων Τμήματος


Ομιλητής: Δρ. Ιωάννης Κοντόπουλος
Κέντρο Ερευνών Αστρονομίας και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, Ακαδημία Αθηνών

Τίτλος Ομιλίας: Προσεγγίζοντας την πραγματική μαγνητόσφαιρα των pulsars

Περίληψη Ομιλίας:
Μέχρι σήμερα, η μελέτη της δομής της μαγνητόσφαιρας των pulsars ήταν δυνατή είτε υπό συνθήκες κενού (vacuum), είτε υπό συνθήκες force-free, όμως καμία από τις δύο αυτές παραδοχές δεν ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα. Στην ομιλία μας θα παρουσιάσουμε την δομή της μαγνητόσφαιρας όταν το μαγνητοσφαιρικό πλάσμα διαθέτει πεπερασμένη ηλεκτρική αγωγιμότητα. Στόχος μας είναι η κατανόηση της προέλευσης και της κατανομής των ρευμάτων πλάσματος και των ηλεκτρικών πεδίων που απαιτούνται για την παραγωγή των παρατηρούμενων φασμάτων εκπομπής υψηλών ενεργειών. Θα υπολογίσουμε τον ρυθμό επιβράδυνσης του αστέρος και θα συζητήσουμε το φαινόμενο των διακοπτόμενων (intermittent) pulsars.


Update: Εδώ μπορεί να δει κανείς τις διαφάνειες της ομιλίας
και εδώ υπάρχουν κάποιες από τις σχετικές εργασίες που αναφέρονται και στην παρουσίαση.

Ψεμτραιλς...

Χωρίς σχόλια...