Vesti iz nauke

leggy · Samuraj

Galactic pancake mystery solved
By Paul Rincon
BBC News science reporter, in Birmingham

Simulations show how galaxies evolve under dark matter influence
Astronomers have figured out why a series of small galaxies surrounding the Milky Way are distributed around it in the shape of a pancake.

Theorists believed that the eleven dwarf galaxy companions should have a diffuse, spherical arrangement.

But a University of Durham team used a supercomputer to show how the galaxies could take the pancake form without challenging cosmological theory.

The results were presented at the UK National Astronomy Meeting.

According to cosmological theory, soon after the Big Bang, cold dark matter formed the first large structures in the Universe, which then collapsed under their own weight to form vast halos.

The gravitational pull of these halos sucked in normal matter, providing a focus for the formation of galaxies.

Dalje

leggy · Samuraj

Deepest X-rays tell merger story
By Jonathan Amos
BBC News science reporter, in Birmingham

An artist's impression of what the galaxy collisions might look like
Scientists have seen giant black holes growing rapidly in the cores of massive star-forming galaxies.

The observations from the Chandra space telescope are the deepest X-ray images ever obtained, viewing events that are 10 billion light-years away.

It is also clear most of these galaxies are merging with close neighbours.

David Alexander told the UK Astronomy Meeting the collisions were probably providing the material to feed the holes and drive the birth of new stars.

"We compared what you see in these galaxies with what you see in the field galaxy population, other galaxies at the same epoch and distance, and there is a stark difference - far more star formation and black hole growth," the Cambridge University scientist and Royal Society research fellow explained to the BBC News website.

Dalje

leggy · Samuraj

Fossil galaxies 'eat neighbours'
By Paul Rincon
BBC News science reporter, in Birmingham

Chandra sees 10-million-degree gas (blue) around NGC 6482
Astronomers are shedding light on the phenomena known as "fossil" galaxies.

These are isolated giant galaxies that have grown over time - the result of mergers between galaxies in a group.

Their creation may begin in the close encounter of two large galaxies which spiral together and then pull in all the smaller satellites around them.

Fossil galaxies are now being studied using the latest generation of X-ray telescopes, according work presented at the UK National Astronomy Meeting.

Researchers say the fossils' cores are packed with dark matter, as well as normal matter.

Mysterious dark matter has not been detected directly, but it can be inferred because it has a gravitational influence on normal matter.

Dalje

leggy · Samuraj

New support for black hole theory

By Paul Rincon
BBC News Online science staff

The X-ray sources are from galaxy M82, 11 million light-years away
Astronomers have found support for the existence of elusive medium-sized black holes, the journal Nature reports.

They provide the link between two other types of black hole: so-called stellar-mass black holes and the supermassive ones that reside in galaxy centres.

Stellar-mass black holes are between two and 10 times the Sun's mass, while supermassive ones are between a million and a billion times the Sun's mass.

Simulations show medium-sized black holes can form in dense star clusters.

This computer modelling fits with observations made by Nasa's Chandra X-ray space telescope of the galaxy M82.

One X-ray source is associated with a cluster of young stars called MGG 11. Its brightness corresponds to that expected of an intermediate-mass black hole of 300-900 solar masses.

Dalje

leggy · Samuraj

Sea life possiblly killed by Gamma ray burst
www.chinaview.cn 2005-04-11 11:28:29

BEIJING, April 11 (Xinhuanet) -- A huge blast of radiation from an exploding star may have wiped out much of life in the sea around 450 million years ago, scientists claim.

In the latest issue of the Astrophysical Journal Letters, scientists argue that a gamma ray burst, the most powerful explosion that occurs in the universe, was responsible for the Ordovican mass extinction in which 60% of all marine invertebrates died.

Gamma ray bursts are hugely powerful surges of radiation. Gamma ray bursts are thought to be caused either when two neutron stars collide or when giant stars collapse into black holes at the end of their lives.

Such a burst would strip the Earth of its protective ozone layer, allowing deadly ultraviolet radiation to pour down from the Sun.

Marine life which lived at deeper levels would probably have survived the gamma blast, say the scientists.

Dalje

leggy · Samuraj

Cosmic particle accelerator seen
By Paul Rincon
BBC News science reporter, in Birmingham

The researchers saw the loop when looking at the Arches Cluster

Astronomers have discovered a loop-like structure some 20 light-years across close to the centre of the Milky Way.

And the team that found it believes the vast, bizarre structure could be some form of cosmic particle accelerator.

The loop may produce sub-atomic particles with a thousand times more energy than those in man-made accelerators.

Details were presented at the National Astronomy Meeting in Birmingham.

The loop was seen using the European space telescope XMM-Newton to study it in X-ray wavelengths.

The galactic centre can only be observed at certain wavelengths - such as X-rays - because large amounts of dust lie in our line of sight, blocking out optical light.

"The X-ray spectrum of the loop is extraordinary," said Dr Masaaki Sakano of the University of Leicester.

Dalje

leggy · Samuraj

Scientists Find T. Rex Relative in Georgia

Sat Apr 16, 9:20 PM ET

COLUMBUS, Ga. - Paleontologists have identified a new dinosaur species, an early relative of Tyrannosaurus rex that probably roamed what is now the Southeastern United States about 77 million years ago.

The scientists made the identification from hundreds of fossilized fragments collected mostly in Montgomery County, Ala., and southwestern Georgia.

They named the new dinosaur Appalachiosaurus montgomeriensis, which means "the Appalachian lizard from Montgomery County." The 25-foot-long creature roamed the earth 10 million years before T. rex and was smaller and more primitive, with a narrower snout.

Dalje

leggy · Samuraj

Researchers: Early Universe Liquid-Like

Mon Apr 18,10:22 PM ET
Science - AP

By MATT CRENSON, AP National Writer

New results from a particle collider suggest that the universe behaved like a liquid in its earliest moments, not the fiery gas that was thought to have pervaded the first microseconds of existence.

By revising physicists' concept of the early universe, the new discovery offers opportunities to better learn how subatomic particles interact at the most fundamental level. It may also reveal intriguing parallels between gravity and the force that holds atomic nuclei together, physicists said Monday at a Tampa, Fla., meeting of the American Physical Society.

"There are a lot of exciting questions," said Sam Aronson, associate director for high energy and nuclear physics at Brookhaven National Laboratory, which is located on Long Island about 65 miles east of New York city.

Dalje

leggy · Samuraj

Exceptional Whale Fossil Found in Egyptian Desert

Mon Apr 18, 4:52 PM ET

CAIRO (Reuters) - An American paleontologist and a team of Egyptians have found the most nearly complete fossilized skeleton of the primitive whale Basilosaurus isis in Egypt's Western Desert, a university spokesman said on Monday.

Philip Gingerich of the University of Michigan excavated the well-preserved skeleton, which is about 40 million years old, in a desert valley known as Wadi Hitan (the Valley of the Whales) southwest of Cairo, spokesman Karl Bates told Reuters.

"His feeling is that it's the most complete -- the whole skeleton from stem to stern," said Bates.

The skeleton, which is 50 feet long, could throw light on why there are so many fossilized remains of whales and other ancient sea animals in Wadi Hitan and possibly how the extinct animal swam, he said.

Dalje

spichanin57 · Početnik Domaćeg.de

U utorak, 20. aprila, iz baze američke avijacije Vanderburg u Kaliforniji lansiran je satelit "Gravity Probe B" - zajednički eksperiment NASA i Stenfordskog univerziteta pripreman više od 40 godina i vredan oko 700 miliona dolara, koji treba da potvrdi ili opovrgne predviđanja Ajnštajnove opšte teorije relativnosti.
Satelit težak 3 tone prošao je bez problema kroz najriskantniji deo misije - lansiranje na raketi Delta II. Lansiranje je prvobitno bilo zakazano za ponedeljak, ali je odloženo zbog bojazni od jakih visinskih vetrova. Oko 70 minuta nakon lansiranja, razvile su se sunčane ploče i satelit se odvojio od drugog stepena rakete nosača. Satelit se zatim uz pomoć potisnih motora postavio na kružnu, polarnu orbitu 640 kilometara iznad površine Zemlje. Narednih 44 dana biće utrošeno na proveru orbite, kalibraciju i podešavanje naučne opreme satelita. Ako sve prođe kako treba, satelit će kružiti na definisanoj orbiti narednih 16 meseci izvodeći jedan od najinteresantnijih naučnih eksperimenata današnjice.
Ajnštajn nakon devet decenija
Ajnštajnova opšta teorija relativnosti dovela je u vezu prostor, vreme i gravitaciju i omogućila razumevanje takvih fenomena kao što su crne rupe i šireći univerzum, te se bez sumnje radi o jednoj od najbriljantnijih kreacija ljudskog uma. Međutim, čak do danas, gotovo devedeset godina od objavljivanja, neke od osnovnih postavki teorije ostale su eksperimentalno neproverene. Provere su neophodne, jer opšta relativnost ne samo da se teško može uklopiti u ostatak fizike, već i u sopstvenoj strukturi krije mnoge slabosti. Sam Ajnštajn je bio nezadovoljan teorijom i potrošio je mnogo vremena u pokušaju da je proširi i uskladi bar sa jednom drugom granom fizike, elektromagnetizmom.
Ajnštajnova opšta teorija relativnosti dovela je u vezu prostor, vreme i gravitaciju i omogućila razumevanje takvih fenomena kao što su crne rupe i šireći univerzum, te se bez sumnje radi o jednoj od najbriljantnijih kreacija ljudskog uma

Moderni fizičari koji teže široj unifikaciji sreću se sa još gorim komplikacijama. Ali, da krenemo od početka. Posebna teorija relativnosti, koja je prethodila opštoj, povezala je prostor i vreme, međutim, bila je nesaglasna sa Njutnovom teorijom gravitacije koja je tvrdila da se tela međusobno privlače silom koja zavisi od razdaljine među njima. Ajnštajn je preduzeo više bezuspešnih pokušaja između 1908. i 1914. da dođe do teorije gravitacije koja bi bila saglasna sa teorijom relativnosti. Konačno, 1915, postavio je teoriju koju mi danas nazivamo opšta teorija relativnosti. Ajnštajn je došao na revolucionarnu zamisao da gravitacija nije sila kao druge sile, već posledica činjenice da prostorvreme nije ravno, protivno prethodnom opštem ubeđenju: ono je zakrivljeno, ili 'savijeno', pod uticajem rasporeda mase i energije u njemu.
Tela poput Zemlje nisu bila sazdana da se kreću zakrivljenim orbitama pod dejstvom sile teže; umesto toga, ona se kreću gotovo pravom putanjom u zakrivljenom prostoru, a ta trajektorija naziva se geodezijska linija. Geodezijska linija je najkraća (ili najduža) putanja između dve obližnje tačke. U opštoj relativnosti, tela se uvek kreću pravolinijski u četvorodimenzionalnom prostorvremenu, ali nam svejedno izgleda da idu zakrivljenim putanjama u našem trodimenzionalnom prostoru. Ovo nalikuje na posmatranje aviona koji preleće preko brdovitog predela. Iako on leti pravolinijski u trodimenzionalnom prostoru, njegova senka klizi zakrivljenom putanjom po dvodimenzionalnom tlu.
Masa Sunca zakrivljuje prostorvreme na takav način da, iako se Zemlja kreće pravolinijski u četvorodimenzionalnom prostorvremenu, nama izgleda da ona putuje kružnom orbitom u trodimenzionalnom prostoru. U stvari, orbite planeta koje predviđa opšta relativnost gotovo su potpuno istovetne sa onima na koje ukazuje Njutnova teorija gravitacije. Međutim, u slučaju Merkura, planete najbliže Suncu i izložene najsnažnijem gravitacionom dejstvu, te stoga i sa prilično izduženom orbitom, opšta relativnost predviđa određena odstupanja od Njutnovih predviđanja.
Iako je ovo sasvim mala vrednost, ona je bila uočena još pre 1915. i poslužila je kao jedna od prvih potvrda Ajnštajnove teorije. Poslednjih godina radarom su izmerena još manja odstupanja orbita drugih planeta od predviđanja proisteklih iz Njutnovog zakona - za ova odstupanja ustanovljeno je da su saglasna sa predviđanjima opšte relativnosti. I svetlosni zraci se moraju držati geodezijske linije u prostorvremenu.
Čovek neminovno mora da se zapita šta ako se projekcija o prostorvremenu koje se uvrće oko rotirajućih tela pokaže ispravnom, šta sa tom spoznajom uraditi?
Opšta relativnost predviđa zakrivljavanje svetlosti pod dejstvom gravitacionog polja, što znači da će svetlost sa neke daleke zvezde koja prođe pokraj, recimo, našeg Sunca biti skrenuta za jedan mali ugao, pa će nekom posmatraču na Zemlji izgledati kao da se ta zvezda nalazi na drugom mestu. Razume se, ako bi svetlost sa date zvezde uvek prolazila pokraj Sunca, onda ne bismo bili u stanju da kažemo da li je došlo do skretanja svetlosti ili se zvezda zaista nalazi tamo gde je mi vidimo. Kako, međutim, Zemlja kruži oko Sunca, različite zvezde kao da zalaze iza njega, pri čemu dolazi do skretanja njihove svetlosti. One tako menjaju svoj relativan položaj u odnosu na druge zvezde.
Normalno se ovaj efekat teško može uočiti, zato što svetlost sa Sunca onemogućuje posmatranje zvezda koje se pojavljuju blizu njega na nebu. To je, međutim, ipak moguće učiniti za vreme pomračenja Sunca, kada Mesec zaprečava svetlost sa naše zvezde. Iz opšte relativnosti takođe je proishodilo da vreme treba da teče sporije u blizini nekog masivnog tela kao što je Zemlja. Razlog je u postojanju relacije između energije svetlosti i njene učestalosti (frekvencije): što je veća energija, viša je učestalost. Kako se svetlost kreće nagore kroz Zemljino gravitaciono polje, ona gubi energiju, pa joj se tako i učestalost smanjuje.
Nekome ko se nalazi na velikoj visini izgledalo bi da se sve dole zbiva nekako usporenije. Ovo predviđanje provereno je 1962. pomoću dva veoma precizna časovnika koja su postavljena na vrh i dno jednog vodotornja. Ustanovljeno je da je časovnik na dnu, koji je bio bliži tlu, išao sporije, sasvim u skladu sa opštom relativnošću. Razlika u brzini časovnika na raznim visinama iznad Zemlje danas ima i veliki praktični značaj, s obzirom na razvoj izuzetno preciznih navigacionih sistema koji se temelje na signalima sa satelita.
Ukoliko bi se prenebregla predviđanja koja proishode iz opšte relativnosti, izračunati položaj neke tačke mogao bi da bude pogrešan za više kilometara. Svi ovi dokazi ukazivali su da je Ajnštajn bio na pravom putu. Međutim, neke od ozbiljnih postavki teorije ostale su nepotvrđene. Tako se veoma malo zna o relativističkom fenomenu od ključnog značaja - uvrtanju prostorvremena usled povlačenja od strane masivnih rotirajućih objekata (planeta, zvezda, crnih rupa...).
Preko trnja do zvezda
Dve godine nakon što je Ajnštajn predstavio svoju opštu teoriju relativnosti, austrijski fizičari Jozef Lens i Hans Tiring zaključili su na osnovu nje da se prostorvreme uvrće u blizini masivnog rotirajućeg tela. Krajem pedesetih godina prošlog veka, fizičari Leonard Šif sa Stenfordskog univerziteta i Džordž Pju iz Ministarstva odbrane SAD predložili su nezavisno jedan od drugoga proveru fenomena slanjem izuzetno stabilnog žiroskopa u orbitu iznad jednog od Zemljinih polova.
Žiroskop je rotirajući predmet, najčešće disk, obešen u jednom ili dva rama koji se nalaze u posebnom nosaču (kućištu žiroskopa). Rotacija diska proizvodi inerciju koja osu rotacije diska u odsustvu nekih spoljašnjih smetnji zadržava usmerenu u fiksnom pravcu u prostoru. Po Njutnu, prostor i vreme su apsolutni. Savršeni žiroskop podešen da rotira bez smetnji, sa osom usmerenom ka nekoj zvezdi ostao bi u tom položaju večno.
Međutim, po Ajnštajnovoj teoriji prostorvreme je zakrivljeno i čak se može pokrenuti materijom u pokretu. Ako Zemlja stvarno uvrće prostorvreme, kao što teorija kaže, osa rotacije žiroskopa morala bi da se nakrivi. NASA je pokrenula projekat u saradnji sa Stenfordskim univerzitetom, koji je, međutim, u prvih 30 godina postojanja predstavljao relativno sporedan tehnološko-razvojni zadatak na koji je agencija za sve to vreme potrošila "jedva" 20 miliona dolara. Početkom devedesetih godina prošlog veka, agencija je podigla projekat na status misije i svake naredne godine za njega je izdvajano po 50 miliona dolara.
Tela poput Zemlje nisu bila sazdana da se kreću zakrivljenim orbitama pod dejstvom sile teže; umesto toga, ona se kreću gotovo pravom putanjom u zakrivljenom prostoru, a ta trajektorija naziva se geodezijska linija
Realizacija projekta nije tekla baš glatko; tokom cele njegove istorije smenjivale su se prepreke tehničke i administrativne prirode. NASA je otkazivala i ponovo pokretala misiju sedam puta. Poslednjih nekoliko godina predstavljale su naročito problematičan period. Misija je trebala da poleti u decembru 1999. godine, ali je otkazana zbog kvara na žiroskopu. Nakon toga usledila su još četiri odlaganja, samo delimično zbog tehničkih problema. Odlaganja su misiju koštala dodatnih 166 miliona dolara i da bi se održala u životu mnogi drugi projekti su ukinuti. To je izazvalo bes astronoma i gravitacionih naučnika koji su ostali bez finansija. Pod budnim okom funkcionera NASA, tim misije "Gravity Probe-B" je ipak uspeo da ispuni sve tehničke i proceduralne zahteve za lansiranje satelita, koji se konačno, pre neki dan, našao na orbiti.
Savršene sfere
Konstruisanje opreme koja može da istrpi lansiranje na raketi i još uvek meri fantastično male promene ose rotacije žiroskopa predstavljalo je izuzetan tehnički i finansijski izazov. Satelit težak nešto preko 3 tone poneo je sa sobom 4 žiroskopa. Svaki žiroskop predstavlja sferu dimenzija ping-pong loptice, koja lebdi u vakuumu i istovremeno rotira brzinom od 10000 obrtaja u minuti. Usmerenost osa rotacije žiroskopa, odnosno položaj satelita u prostoru podešava se pomoću osetljivih pogonskih motora i teleskopa upravljenog na 'zvezdu vodilju'.
Ako su Ajnštajnove jednačine ispravne, ose žiroskopa će se vremenom polako naginjati i za godinu dana trebalo bi da otklon iznosi 42 mili-lučne sekunde. Ovo je izuzetno mala vrednost, jer jedna lučna sekunda predstavlja 3600-ti deo stepena. Mili-lučna sekunda je još 1000 puta manja.
Oprema na satelitu sposobna je da registruje otklon sa osetljivošću od pola mili-lučne sekunde. Da bi konstruisali takvu opremu, naučnici su morali da razviju potpuno nove tehnologije i metode za brušenje, poliranje i oblaganje sfera, kao i nove instrumente za merenje prečnika, stepena sferičnosti i površinskih osobina. Za izradu sfera poslužio je kvarc, koji je stabilan materijal, homogen i jednoobrazno se skuplja na hladnoći. Kvarcne sfere su obložene hemijski čistim, mehanički otpornim i električni stabilnim slojem od metala niobijuma. Oblik sfera je u toj meri savršen da od potpune sferičnosti ni u jednom delu površine ne postoje odstupanja veća od sloja debljine 40 atoma. Jedini poznati objekti u univerzumu koji su obliji od ovih sfera su neutronske zvezde. Sfere lebde i rotiraju unutar kvarcnih kućišta.
Lebdenje je postignuto primenom slabog napona na tri para elektroda. Rotaciju sfera pokreće gasoviti helijum koji se proteruje brzinom bliskom brzini zvuka kroz specijalno dizajniran kanal u kućištu i preko sfera. Nakon postizanja tražene brzine rotacije, helijum se isteruje napolje, a sfere nastavljaju da nesmetano rotiraju u vakuumu. Nakon isterivanja helijuma, u kućištu se ostvaruje toliko nizak pritisak da bi žiroskop slobodno mogao da rotira narednih 1000 godina uz gubitak od jedva jednog procenta početne brzine.
Merenje izuzetno malog otklona ose rotacije žiroskopa (bez narušavanja same rotacije) omogućeno je superprovodnim osobinama niobijumske prevlake i jako osetljivim SQUID (Superconducting QUantum Interference Device) instrumentom.
Tehnološka rešenja misije "Gravity Probe-B" su definitivno sjajna, ali da li su i dovoljna da se potvrde ili opovrgnu Lens - Tiringovi zaključci i Ajnštajnova opšta teorija relativnosti ostaje da se vidi za godinu i više dana, koliko je već potrebno da se obrade podaci prikupljeni sa satelita. Međutim, čovek neminovno mora da se zapita šta ako se projekcija o prostorvremenu koje se uvrće oko rotirajućih tela pokaže ispravnom, šta sa tom spoznajom uraditi? Kakve koristi možemo imati od toga? Ista pitanja postavljana su mnogo puta u 19. veku, kad su Maksvel, Faradej i ostali ispitivali fenomen elektromagnetizma. Danas imamo svetlo u kućama, šporete, vešmašine, televizore, računare, itd.

leggy · Samuraj

2,300-Year-Old Mummy Unveiled in Egypt

By PAUL GARWOOD, Associated Press Writer
Tue May 3, 8:46 PM ET

SAQQARA, Egypt - A superbly preserved 2,300-year-old mummy bearing a golden mask and covered in brilliantly colored images of gods and goddesses was unveiled Tuesday at Egypt's Saqqara Pyramids complex south of Cairo.

The unidentified mummy, from the 30th pharaonic dynasty, was enclosed in a wooden sarcophagus and buried in sand at the bottom of a 20-foot shaft when it was discovered recently by an Egyptian-led archaeological team.

"We have revealed what may be the most beautiful mummy ever found in Egypt," Zahi Hawass, chief of Egypt's Supreme Council of Antiquities, said as he helped excavators remove the sarcophagus lid to show off the find.

Dalje

leggy · Samuraj

Cassini Finds Organic Material on Titan

Tue Apr 26,10:13 PM ET

PASADENA, Calif. - A close flyby of Saturn's big moon Titan by the international Cassini spacecraft revealed an upper atmosphere brimming with complex organic material, a finding that could hold clues to how life arose on Earth, scientists said.

Cassini flew within 638 miles of Titan's frozen surface on April 16 and discovered a hydrocarbon-laced upper atmosphere.

Titan's atmosphere is mainly made up of nitrogen and methane, the simplest type of hydrocarbon. But scientists were surprised to find complex organic material in the latest flyby. Because Titan is extremely cold — about minus 290 degrees — scientists expected the organic material to condense and rain down to the surface.

Dalje