Δορυφόροι φρουροί, σχολικοί πρεσβευτές και μελέτες δεινοσαύρων με χρήση σύγχροτρον Understand article

Μετάφραση από την Σεβαστή Μαλάμου (Sevasti Malamou). Το Science in School εκδίδεται από το EIROforum, μια συνεργασία μεταξύ οκτώ από τους μεγαλύτερους ευρωπαϊκούς δια-κυβερνητικούς…

CERN: Συναρπαστική αντιύλη

Το ALPHA – ένα από τα πειράματα του CERN που μελετά την αντιύλη – έκανε πρόσφατα την πρώτη μέτρηση στο οπτικό φάσμα ενός ατόμου αντιύλης. Παρόλο που η παραγωγή ατόμων αντιυδρογόνου – του πιο απλού αντι-ατόμου – είναι μια δουλειά ρουτίνας για τα περισσότερα πειράματα του Επιβραδυντή Αντιπρωτονίων (Antiproton Decelerator) του CERN, δεν είναι καθόλου ασήμαντο θέμα να τα παγιδέψουν και να μελετήσουν με ακρίβεια τη φυσική τους συμπεριφορά. Οι μετρήσεις υψηλής ακρίβειας που επιτεύχθηκαν από το ALPHA είναι το αποτέλεσμα περισσότερων από 20 χρόνων δουλειάς της κοινότητας αντιύλης του CERN.

Για να παρατηρήσουν τη φασματική γραμμή σε ένα άτομο αντιυδρογόνου, τα άτομα κρατήθηκαν σε μια ειδικά σχεδιασμένη μαγνητική παγίδα. Ένα λέιζερ χρησιμοποιήθηκε για να φωτίσει τα παγιδευμένα άτομα σε μια συγκεκριμένη συχνότητα ώστε να ενεργοποιήσει τη μετάβαση ενέργειας μέσα στο αντι-άτομο. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες μέτρησαν τη διαφορά ενέργειας μεταξύ της βασικής στάθμης και της πρώτης διεγερμένης κατάστασης του αντιυδρογόνου και τη σύγκριναν με αυτή του υδρογόνου.

Μέσα στα πειραματικά όρια – ένα μέρος στα δέκα δισεκατομμύρια (1010) – το αποτέλεσμα δε δείχνει καμία διαφορά και επιβεβαιώνει για μια ακόμη φορά τις προσδοκίες που θέτει το Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model) της σωματιδιακής φυσικής.

Για περισσότερες λεπτομέρειες, διαβάστε το πλήρες άρθρο νέων

Με έδρα τη Γενεύη στην Ελβετία, το CERN είναι το μεγαλύτερο εργαστήριο σωματιδιακής φυσικής στον κόσμο.

Ο Jeffrey S Hangst,ο σημερινός εκπρόσωπος του ALPHA από το Πανεπιστήμιο Aarhus (Δανία), εικονίζεται δίπλα στο πείραμα ALPHA.
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του CERN

EMBL: Πρόγραμμα πρεσβευτών σχολείων

Τι σημαίνει να είσαι επιστήμονας; Και πως γίνεσαι ένας από αυτούς; Πιθανώς, υπάρχουν τόσες απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις, όσοι και οι επιστήμονες στον κόσμο.

Το πρόγραμμα πρεσβευτών σχολείων του Ευρωπαϊκού Εργαστηρίου Μοριακής Βιολογίας [European Molecular Biology Laboratory (EMBL)], το οποίο μόλις εισήλθε στο πέμπτο έτος, δίνει τη δυνατότητα στους μαθητές να συναντήσουν τους ερευνητές του EMBL και να ακούσουν τις δικές τους προσωπικές επιστημονικές ιστορίες. Οι πρεσβευτές επισκέπτονται τα σχολεία, συνήθως στη χώρα τους, και μοιράζονται την έρευνα και την εμπειρία του να εργάζεσαι σε ένα επιστημονικό περιβάλλον.

Μόνο τα τελευταία δύο χρόνια, το πρόγραμμα, με επικεφαλής το Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Μάθησης των Βιοεπιστημών [European Learning Laboratory for the Life Sciences (ELLS)] του EMBL, έφερε σε επαφή περισσότερους από 1000 μαθητές σε χώρες τόσο διαφορετικές όπως η Ιταλία, η Λευκορωσία και η Κολομβία. Τα προφίλ των πρεσβευτών αποτελούν ένα εξαιρετικό εργαλείο για να παρουσιάσουν καριέρες, να καταρρίψουν στερεότυπα και να τονίσουν το διεθνή και διεπιστημονικό χαρακτήρα της επιστημονικής έρευνας.   

Για να διαβάσετε τα προφίλ των πρεσβευτών και να αιτηθείτε για μια σχολική επίσκεψη, πηγαίνετε στην ιστοσελίδα του ELLS.

Το EMBL είναι το κορυφαίο εργαστήριο της Ευρώπης για τη βασική έρευνα στη μοριακή βιολογία, με έδρα τη Χαϊδελβέργη της Γερμανίας.

Μαθητές λυκείου από το Ηνωμένο Βασίλειο ακούν έναν επιστήμονα συζητώντας για την έρευνα τους.
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του Robert Slowley Photography

ESA: Παρακολουθώντας τον μεταβαλλόμενο κόσμο μας

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος [European Space Agency (ESA)] κατασκευάζει μια σειρά δορυφόρων, που ονομάζονται Sentinels (Φρουροί), ειδικά για το πρόγραμμα Κοπέρνικος (Copernicus) της Ευρωπαϊκής Ένωσης – το μεγαλύτερο πρόγραμμα παρακολούθησης του περιβάλλοντος στον κόσμο.

Χρησιμοποιώντας κυρίως δορυφορικά δεδομένα, ο Κοπέρνικος προσφέρει αδιαμφισβήτητα την πιο ολοκληρωμένη εικόνα που είχαμε ποτέ για τον μεταβαλλόμενο κόσμο μας, και παρέχει τις πληροφορίες ώστε να αποφασίσουμε πως θα προστατεύσουμε καλύτερα αυτόν και τους πολίτες του. Οι Sentinel θα βοηθήσουν στην παροχή ακριβών και έγκυρων δεδομένων, τα οποία αποτελούν κεντρικό στοιχείο αυτού του φιλόδοξου προγράμματος παρακολούθησης.  

Μέχρι σήμερα, πέντε δορυφόροι Sentinel του Κοπέρνικου έχουν εκτοξευθεί. Ο Sentinel-1A και ο Sentinel-1B φέρουν ραντάρ έτσι ώστε να μπορούν να μετρούν την επιφάνεια της Γης ακόμα και όταν είναι σκοτάδι ή σε κακοκαιρία. Οι Sentinel-2A και Sentinel-2B φέρουν πολυφασματικές κάμερες υψηλής ανάλυσης για την υποστήριξη γεωργικών βελτιώσεων, την παρακολούθηση των δασών του πλανήτη, την ανίχνευση ρύπανσης στις λίμνες και τα παράκτια ύδατα και τη συμβολή στη χαρτογράφηση καταστροφών. Ο Sentinel-3A φέρει μια σειρά εργαλείων για τη μέτρηση του ύψους και της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας και την παρακολούθηση της ποιότητας του θαλασσινού νερού και της ρύπανσης. Εκτοξεύθηκε στις 7 Μαρτίου του 2017, ο Sentinel-2B είναι ο πιο πρόσφατος δορυφόρος που τέθηκε σε τροχιά. Το επόμενο βήμα είναι ο Sentinel-5 Precursor, ο οποίος θα εκτοξευθεί στα μέσα του 2017 ώστε να παρακολουθεί την παγκόσμια ρύπανση του αέρα.

Ο ESA είναι η πύλη της Ευρώπης στο διάστημα, με τα κεντρικά γραφεία στο Παρίσι της Γαλλίας.

Αυτή η εικόνα από τον παγετώνα Zachariae στην Γροιλανδία, συνδυάζει τρεις εικόνες από το ραντάρ του Sentinel-1A.
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του ESA

ESO: Αστέρια που γεννιούνται σε ανέμους από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες

Οι παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο [Very Large Telescope (VLT)] του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου [European Southern Observatory (ESO)] στη Χιλή έχουν αποκαλύψει αστέρια που σχηματίζονται μέσα σε ισχυρές εκροές ύλης που εκτοξεύονται από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στους πυρήνες των γαλαξιών. Αυτές είναι οι πρώτες επιβεβαιωμένες παρατηρήσεις σχηματισμού αστέρων σε αυτού του είδους τα ακραία περιβάλλοντα. Η ανακάλυψη έχει πολλές συνέπειες για την κατανόηση των ιδιοτήτων και την εξέλιξη των γαλαξιών. 

Μια ομάδα Ευρωπαίων αστρονόμων υπό την ηγεσία του Ηνωμένου Βασιλείου χρησιμοποίησε τα όργανα MUSE και X-shooter στο VLT για να μελετήσει την εξελισσόμενη σύγκρουση μεταξύ δυο γαλαξιών, γνωστών από κοινού ως IRAS F23128-5919, που βρίσκονται περίπου 600 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Η ομάδα παρατήρησε τους κολοσσιαίους ανέμους ύλης – ή εκροές – που γεννιούνται κοντά στην υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στην καρδιά του νότιου γαλαξία του ζεύγους, και έχουν βρει την πρώτη σαφή απόδειξη ότι τα άστρα γεννιούνται μέσα τους.

Τέτοιες γαλαξιακές εκροές οφείλονται στην τεράστια παραγωγή ενέργειας από τα ενεργά και ταραγμένα κέντρα των γαλαξιών. Υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες κρύβονται στους πυρήνες των περισσότερων γαλαξιών, και όταν καταβροχθίζουν ύλη θερμαίνουν επίσης το περιβάλλον αέριο και το αποβάλλουν από το γαλαξία υποδοχής σε ισχυρούς πυκνούς ανέμους.  

Η ανακάλυψη παρέχει νέες και συναρπαστικές πληροφορίες που θα μπορούσαν να βελτιώσουν την κατανόηση μας σε τομείς της αστροφυσικής, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου με τον οποίο ορισμένοι γαλαξίες αποκτούν το σχήμα τους, του τρόπου εμπλουτισμού του διαγαλαξιακού χώρου με βαριά στοιχεία και ακόμη αν μπορεί να προκύψει ανεξήγητη κοσμική υπέρυθρη ακτινοβολία υποβάθρου.

Για να διαβάσετε ολόκληρη την ιστορία ειδήσεων, επισκεφθείτε την ιστοσελίδα του ESO.

Το ESO είναι μακράν ένα από τα πιο παραγωγικά επίγεια αστεροσκοπεία, με το αρχηγείο του στο Garching κοντά στο Μόναχο στη Γερμανία, και τα τηλεσκόπια του στη Χιλή.

Η άποψη του καλλιτέχνη για τα αστέρια που γεννιούνται στους ανέμους από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του ESO

ESRF: Πως οι δεινόσαυροι έγιναν γιγάντιοι

Τριάντα αυγά δεινοσαύρων, ένα μωρό και ένα νεαρό του ίδιου είδους ταξίδεψαν από την γενέτειρά τους την Αργεντινή στις Ευρωπαϊκές Εγκαταστάσεις Ακτινοβολίας Σύγχροτρον [European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)] στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας για να μελετηθούν με ισχυρές ακτίνες-Χ. Ο στόχος: να κατανοήσουμε περισσότερα για την εξέλιξη και την ανάπτυξη του προσαυρόποδου Mussaurus patagonicus ενός πρωτόγονου φυτοφάγου δεινόσαυρου που ζούσε πριν από περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια – και να ανακαλύψουμε πως οι δεινόσαυροι εξελίχτηκαν να είναι τόσο μεγάλοι.

Ήταν ο παλαιοντολόγος των σπονδυλωτών Diego Pol – ένας ερευνητής στο Εθνικό Συμβούλιο Επιστημονικής και Τεχνικής Έρευνας της Αργεντινής [Argentinian National Scientific and Technical Research Council (CONICET)] – ο οποίος έφερε τα δείγματα στο ESRF. Πιστεύει ότι το ESRF μπορεί να δώσει πολλές απαντήσεις σχετικά με την ανάπτυξη του Mussaurus, αλλά και των δεινοσαύρων γενικότερα. «Ποτέ δεν υπήρχε ένα τέτοιο φάσμα απολιθωμάτων του ίδιου είδους σε διαφορετικά στάδια, για αυτό είναι μια πραγματική ευκαιρία», λέει.

«Όταν οι μελέτες που χρησιμοποιούσαν ακτινοβολία σύγχροτρον ξεκίνησαν πριν από περίπου μια δεκαετία, ήταν αποκαλυπτικές για να δούμε όλες τις δυνατότητες για την ανακάλυψη του εσωτερικού των απολιθωμάτων χωρίς να τα καταστρέψουμε», λέει ο Diego. Τα πειράματα στο ESRF είναι, για αυτόν, «συναρπαστικά και πολύ ελπιδοφόρα.» Είναι σαν μια δεύτερη ανακάλυψη. Αφού εξέτασαν όλα τα δεδομένα που είχαν συλλέξει, οι επιστήμονες ελπίζουν να αποκαλύψουν τα μυστικά του Mussaurus και να εξηγήσουν το μυστήριο της εξελικτικής προέλευσης των δεινοσαύρων τεραστίων μεγεθών.

Για περισσότερες λεπτομέρειες, διαβάστε το πλήρες άρθρο νέων στην ιστοσελίδα του ESRF

Με έδρα τη Γκρενόμπλ της Γαλλίας, το ESRF διαθέτει την πιο ισχυρή πηγή ακτινοβολίας σύγχροτρον στην Ευρώπη.   

Ολόκληρος ο σκελετός ενός μωρού Mussaurus patagonicus, περίπου ενός μηνός.
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του ESRF/ C Argoud

EUROfusion: Γεια σου Ουκρανία!

Την 1 Ιανουαρίου 2017, το EUROfusion υποδέχθηκε την Ουκρανία στην οικογένεια του. Το EUROfusion είναι η ευρωπαϊκή κοινοπραξία για την ανάπτυξη της ενέργειας σύντηξης και τώρα διαθέτει 30 μέλη από 26 χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης καθώς και την Ελβετία και την Ουκρανία. Ο Ουκρανός υπογράφων είναι το Ινστιτούτο Kharkov για την Φυσική και την Τεχνολογία (Kharkov Institute for Physics and Technology).

Η υποδομή σύντηξης της Ουκρανίας είναι σήμερα εξοπλισμένη με δύο συσκευές σύντηξης γνωστές ως  stellarators. Αυτές ονομάζονται Uragan-2M και Uragan-3M. Ο Igor Garkusha, επικεφαλής της ουκρανικής ομάδας έρευνας, λέει ότι υπογράφοντας τη συμφωνία EUROfusion οι Ουκρανοί ερευνητές θα έχουν καλύτερη συμμετοχή στα ευρωπαϊκά προγράμματα σύντηξης. Αυτό περιλαμβάνει πρόσβαση στην Κοινοπραξία Joint European Torus (JET), τη ναυαρχίδα του EUROfusion στο Culham του Ηνωμένου Βασιλείου, που είναι το μεγαλύτερο τόκαμακ (tokamak) στον κόσμο, καθώς και στο Wendelstein 7-X, ένα από τους πιο εξελιγμένους stellarators, που βρίσκεται στη Γερμανία.

Ο καθηγητής Garkusha επίσης θέλει οι φοιτητές να επωφεληθούν από τα προγράμματα εκπαίδευσης και κατάρτισης του EUROfusion. «Η ένταξη στο EUROfusion και η ίδρυση της Ουκρανικής ερευνητικής μονάδας είναι ένα σημαντικό ορόσημο για την κοινότητα σύντηξης της χώρας μας και αναμένουμε επιπλέον καρποφόρα εργασία με το EUROfusion», λέει.

Το EUROfusion διαχειρίζεται και χρηματοδοτεί ερευνητικές δραστηριότητες της Ευρώπης στον τομέα της σύντηξης, με στόχο την υλοποίηση της ηλεκτρικής ενέργειας από σύντηξη ως το 2050. Η κοινοπραξία αποτελείται από 30 μέλη από 26 χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης καθώς και από την Ελβετία και Ουκρανία.

Ο χάρτης δείχνει τα μέλη της Κοινοπραξίας του EUROfusion. Οι κίτρινες κουκίδες δείχνουν την έδρα των δικαιούχων του EUROfusion που υπέγραψαν τη συμφωνία επιχορήγησης.
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του EUROfusion

Ευρωπαϊκό XFEL: Το πρώτο φως λέιζερ καθοδόν

Το ευρωπαϊκό XFEL, το μεγαλύτερο λέιζερ ακτίνων –Χ στον κόσμο, έχει σχεδιαστεί για να προσφέρει τους παγκοσμίως μοναδικούς παλμούς λέιζερ ακτίνων-Χ. Η εγκατάσταση, η οποία άρχισε να τίθεται σε λειτουργία τον Οκτώβρη του 2016, δοκίμασε με επιτυχία τον υπεραγώγιμο γραμμικό επιταχυντή σωματιδίων, ο οποίος διεγείρει τα ηλεκτρόνια από τα οποία δημιουργούνται οι παλμοί του λέιζερ ακτίνων-Χ. Οι επιστήμονες του ευρωπαϊκού XFEL κατάφεραν να ανιχνεύσουν την άνοιξη του 2017 το πρώτο φως λέιζερ ακτίνων-Χ, δείχνοντας ότι ο επιταχυντής και οι εκτοξευτήρες είναι σε καλή κατάσταση λειτουργίας και έτοιμοι να παρέχουν στους χρήστες τους καλύτερους παλμούς λέιζερ ακτίνων- Χ στον κόσμο.    

Από την αρχή του έτους, ο επιταχυντής μήκους 1,7 km λειτουργεί σε θερμοκρασίες 2 Kelvin (-271 oC). Σε αυτή τη θερμοκρασία, τα κύρια συστατικά του – κοιλότητες κατασκευασμένες από το στοιχείο νιόβιο – χάνουν την ηλεκτρική τους αντίσταση και αποκτούν υπεραγώγιμες ιδιότητες, επιτρέποντας την εξαιρετικά αποδοτική επιτάχυνση των ηλεκτρονίων. Η κατασκευή, η δοκιμή και η εγκατάσταση του επιταχυντή ήταν μια κοινή προσπάθεια μεταξύ 17 ινστιτούτων σε όλη την Ευρώπη, με επικεφαλής τον μεγαλύτερο μέτοχο του XFEL, το DESY [Γερμανικό Ηλεκτρονιακό Σύγχροτρον (Deutsches Elektronen-Synchrotron)].

Για να δημιουργηθούν οι παλμοί λέιζερ ακτίνων-Χ, τα ηλεκτρόνια κατευθύνονται μέσω ενός ειδικού τμήματος παραγωγής ακτίνων-Χ της εγκατάστασης, γνωστό ως undulator. Μέσα στον 210 m μήκους undulator, τα εναλλασσόμενα μαγνητικά πεδία αναγκάζουν τα ηλεκτρόνια να εγκαταλείψουν την ενέργεια τους με τη μορφή παλμών ακτίνων-Χ. Οι παλμοί διανέμονται έπειτα σε όργανα στην αίθουσα των πειραμάτων της εγκατάστασης, όπου οι χρήστες εκτελούν το έργο τους.

Ξεκινώντας το φθινόπωρο του 2017, οι παλμοί θα χρησιμοποιηθούν από ερευνητές από όλο τον κόσμο για να μελετήσουν τη φύση της ύλης. Μέχρι τότε, οι επιστήμονες του ευρωπαϊκού XFEL και του DESY θα εργαστούν για να διασφαλίσουν ότι οι παλμοί είναι συνεχείς και με την υψηλότερη δυνατή ποιότητα για τους πρώτους χρήστες, οι οποίοι υπέβαλαν τις προτάσεις τους για πειράματα τον Μάρτιο.

Το European XFEL είναι μια ερευνητική εγκατάσταση που βρίσκεται αυτή την περίοδο υπό κατασκευή στην περιοχή του Αμβούργου στη Γερμανία. Θα παράγει εξαιρετικά έντονους παλμούς ακτίνων-Χ που θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τους ερευνητές σε όλο τον κόσμο.

Ο επιταχυντής του ευρωπαϊκού XFEL
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του DESY

ILL: 50 χρόνια σε δράση και ακόμα στην κορυφή

Το Ινστιτούτο Laue-Langevin (ILL) γιόρτασε τη μισή εκατονταετηρίδα του στις 19 Ιανουαρίου 2017, με εορταστικές εκδηλώσεις καλωσορίζοντας μέλη του προσωπικού του και εξωτερικούς επισκέπτες, συμπεριλαμβανομένου πολλών εξεχουσών προσωπικοτήτων. Στόχος ήταν να οργανωθεί ένα γεγονός το οποίο ενώ κοιτούσε πίσω τα προηγούμενα επιτεύγματα, είχε τα μάτια του σταθερά στερεωμένα στο μέλλον.

Το ινστιτούτο παρουσιάστηκε με το καλύτερο δυνατό φως, αφήνοντας σε όλους την αίσθηση ότι η επιστήμη νετρονίων στο ILL είναι σε άριστα χέρια και θα παραμείνει έτσι για πολλά χρόνια. Ένα ειδικό βιβλίο δημιουργήθηκε για να σηματοδοτήσει την εκδήλωση, ξαναζώντας την 50ετή υπηρεσία της ILL στην επιστήμη και την κοινωνία.

Η ηλεκτρονική έκδοση του βιβλίου μπορεί να βρεθεί στην ιστοσελίδα του ILL.

Με έδρα τη Γκρενόμπλ, στη Γαλλία, το ILL είναι ένα διεθνές ερευνητικό κέντρο κορυφαίο στην επιστήμη και τεχνολογία των νετρονίων.

Το ILL γιορτάζει 50 χρόνια επιστημονικής αριστείας.
Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του ILL

EIROforum

Το EIROforum ενώνει τους πόρους, τις εγκαταστάσεις και την πείρα των οργανισμών μελών για να στηρίξει την Ευρωπαϊκή επιστήμη ώστε να φτάσει στο μέγιστο των δυνατοτήτων της.

Για να μάθετε περισσότερα, δείτε επίσης τη λίστα των άρθρων σχετικά με το EIROforum στο Science in School ή ρίξτε μια ματιά στα άρθρα με τα νέα του EIRO.

Download

Download this article as a PDF

Institution

EMBL, EIROforum, CERN, EUROfusion, ESA, ESO, ESRF, European XFEL, ILL

License

CC-BY