Komunikwanty – lipiec 2018 | Kwantowo.pl

Niby mamy środek wakacji, ale w świecie nauki dzieje się naprawdę sporo. W dzisiejszym przeglądzie wiadomości przyjrzymy się m.in. rozmiarom naszej galaktyki, narodzinom pewnej egzoplanety oraz zasobom wody na Marsie.

Galaktyka Droga Mleczna

Droga Mleczna może być dwukrotnie większa

Więk­szość ency­klo­pe­dii i pod­ręcz­ni­ków szacuje średnicę Drogi Mlecznej na 100–150 tys. lat świetl­nych. Pierwszy raz od dawna pojawiły się dane suge­ru­jące, iż nasza galak­tyka może posiadać rozmiary prze­kra­cza­jące nawet 200 tys. lat świetl­nych, a i to nie jest osta­teczne słowo badaczy. Do powyż­szych wniosków astro­no­mo­wie doszli ana­li­zu­jąc infor­ma­cje pozy­skane z obser­wa­cji w pod­czer­wieni w ramach eks­pe­ry­mentu APOGE Galactic Evo­lu­tion oraz z poło­żo­nego w chiń­skiej pro­win­cji Hebei tele­skopu LAMOST. Ich uwagę przykuły gwiazdy znaj­du­jące się na zakła­da­nym skraju Drogi Mlecznej – mające leżeć już poza samym galak­tycz­nym dyskiem. Okazało się, że ich skład, zwłasz­cza zawar­tość metali ciężkich, jest wciąż cha­rak­te­ry­styczny dla gwiazd pocho­dzą­cych z samej galak­tyki. Jest zatem praw­do­po­dobne, że granice naszej kosmicz­nej wyspy sięgają o kil­ka­dzie­siąt tysięcy lat świetl­nych dalej niż dotych­czas przy­pusz­czano.

Tak się składa, że zaledwie kilka miesięcy temu zre­wi­do­wano również infor­ma­cje doty­czące gaba­ry­tów galak­tyki Andro­medy. Poprzed­nie obser­wa­cje pozwa­lały zakładać, że oddalona o 2,5 mln lat świetl­nych sąsiadka jest znacznie większa od Drogi Mlecznej. Tym­cza­sem Mię­dzy­na­ro­dowe Centrum Radio­astro­no­mii (ICRAR) odkryło, że wiel­ko­ści dwóch naj­więk­szych galaktyk Grupy Lokalnej niewiele od siebie odbie­gają. Dlaczego to ciekawe? Powszech­nie wiadomo, iż Droga Mleczna i Andro­meda lgną do siebie, co w dalekiej przy­szło­ści skończy się zde­rze­niem i ufor­mo­wa­niem jednej super-galak­tyki. Nowe dane bez wąt­pie­nia zmuszą naukow­ców do nanie­sie­nia poprawek na symu­la­cje tego procesu.

Egzoplaneta PDS 70b

VLT uchwycił narodziny planety

Bry­tyj­czycy mieli swoje Royal Baby, a astro­no­mo­wie dostali Planet Baby. Mowa o obiekcie PDS 70b, którego naro­dziny udało się uchwycić dzięki SPHERE – przy­rzą­dowi, będącemu częścią Bardzo Dużego Tele­skopu (VLT) w Chile, przy wsparciu hawaj­skiego Obser­wa­to­rium Gemini. Jest to pierwsza bez­po­śred­nia obser­wa­cja zjawiska for­mo­wa­nia planety. Kosmicz­nego nowo­rodka udało się uchwycić w momencie wyła­nia­nia z pro­to­pla­ne­tar­nego dysku, ota­cza­ją­cego nieco mniej masywną od Słońca gwiazdę PDS 70. Nie­wielki układ znajduje się w odle­gło­ści 370 lat świetl­nych od Ziemi i liczy sobie zaledwie 5,5 miliona lat. PDS 70b, choć dopiero się formuje, z pew­no­ścią nie będzie należeć do maleństw. Grupa odkryw­ców pro­wa­dzona przez Miriam Keppler (trudno o lepsze nazwisko dla astro­noma), podaje, iż gazowa egzo­pla­neta powinna być przy­naj­mniej dwu­krot­nie większa od bli­skiego nam Jowisza i oddalona od swojej gwiazdy o 3 miliardy kilo­me­trów. Z uwagi na ogromne ilości energii towa­rzy­szące pro­ce­sowi for­mo­wa­nia nowego ciała, mimo sporej odle­gło­ści, PDS 70b pozo­staje roz­grzany do ponad tysiąca Kelvinów.

Odkrycie wydaje się prze­ło­mowe dla pla­ne­to­lo­gii, gdyż po raz pierwszy pozwala pod­glą­dać zjawiska zacho­dzące w dysku pro­to­pla­ne­tar­nym ota­cza­ją­cym młodą gwiazdę. Jak stwier­dził astronom André Müllera – jeden z głównych autorów badania – “wyniki dają nam nowe spoj­rze­nie na zło­żo­ność pla­ne­tar­nej ewolucji i uświa­da­miają, jak słabo poznane są przez nas jej początki”.

Eksperymenty DeamUp na ISS

Na ISS przeprowadzono uczniowskie eksperymenty

Latająca ślina i zęby – brzmi niczym opis sceny pobicia. Tym razem chodzi jednak o szkolny projekt kilkorga uczniów, zor­ga­ni­zo­wany dzięki wsparciu orga­ni­za­cji DreamUp, której celem jest “prze­nie­sie­nie kosmosu do szkolnej klasy i prze­nie­sie­nie szkolnej klasy do kosmosu”.  W ramach programu orga­ni­za­cji, przed­sta­wi­ciele mło­dzieży wybrani z czterech kon­ty­nen­tów, zapro­jek­to­wali własne doświad­cze­nia naukowe, które zostaną prze­pro­wa­dzone na pokła­dzie Mię­dzy­na­ro­do­wej Stacji Kosmicz­nej. Ślina oraz ząb, o których była mowa, mają odegrać kluczową rolę w jednym z nich. Kon­kret­niej, zgodnie z pomysłem jednego z uczniów, astro­nauci zbadają jak w warun­kach mikro­gra­wi­ta­cji roz­prze­strze­nia się próch­nica. Inni mło­dzieńcy również wykazali się polotem. Pośród kon­cep­cji badań w prze­strzeni kosmicz­nej, znalazły się m.in.: obser­wa­cja procesu kieł­ko­wa­nia i wzrostu brokułów, wyklu­wa­nia jaj krewetek, a także sposobu w jaki pła­zi­niec odtworzy ogon odcięty mu na Ziemi. Wszyst­kie zebrane próbki zostały już wysłane na ISS przez, na pokła­dzie statku Dragon od SpaceX. W momencie, gdy na stacji będą pro­wa­dzane doświad­cze­nia, autorzy eks­pe­ry­men­tów prze­pro­wa­dzą ana­lo­giczne obser­wa­cje na Ziemi, by móc następ­nie porównać wyniki.

Całe przed­się­wzię­cie jest naj­lep­szym dowodem, że nauka poprzez zabawę potrafi być jed­no­cze­śnie nie­zwy­kle efek­tywna i efek­towna.

Sonda Viking 2

Sonda Viking 2 zniszczyła ślady materii organicznej na Marsie

W ubiegłym miesiącu na nie­któ­rych stronach gruch­nęła wieść, że NASA mogła odnaleźć związki orga­niczne w mar­sjań­skiej glebie, już podczas misji z 1976 roku. Problem polega na tym, że próbki uległy spaleniu. Feralny wypadek był związany z lądow­ni­kiem Viking 2, zbie­ra­ją­cym materiał z powierzchni Czer­wo­nej Planety i prze­sy­ła­jący dane do analizy w ziemskim labo­ra­to­rium. Nie­de­li­katne urzą­dze­nie miało spo­wo­do­wać wypa­le­nie mate­riału do badań, co w efekcie ozna­czało znisz­cze­nie cennych czą­ste­czek. Dla wielu astro­no­mów już w latach 70. wielkim zdzi­wie­niem było nie natra­fie­nie na jaki­kol­wiek ślad orga­niczny na przez Vikinga 2. Część eks­per­tów sugeruje, że w zebranej próbce znaj­do­wały się wrażliwe na tem­pe­ra­turę sub­stan­cje, które w wyniku pod­grza­nia przez przy­rządy Vikinga, pechowo utraciły istotne infor­ma­cje.

Kosmiczne śledztwo nadal trwa, a odpo­wiedź pozo­staje nie­roz­strzy­gnięta ze względu na brak jed­no­znacz­nych dowodów. Na razie ponownej analizie poddane zostaną urzą­dze­nia lądow­nika. Jeśli podej­rze­nia okażą się słuszne i próbki z 1976 roku uległy uszko­dze­niu, to jedno z cen­niej­szych odkryć doty­czą­cych Marsa, zostało odsu­nięte w czasie o ponad cztery dekady. Dopiero praca łazika Curio­sity pozwo­liła na ponad wszelką wąt­pli­wość dowieść wystę­po­wa­nia na martwym globie związków orga­nicz­nych.

Obserwatorium IceCube

IceCube zarejestrował rekordowe neutrino

Naj­go­ręt­szym lipcowym wyda­rze­niem – przy­naj­mniej dla fizyków cząstek ele­men­tar­nych – było zare­je­stro­wa­nie wyso­ko­ener­ge­tycz­nego neutrina, które przy­wę­dro­wało do nas z odle­głego o 4 miliardy lat świetl­nych blazara. Przelot cząstki został odno­to­wany przez położone na Antark­ty­dzie labo­ra­to­rium IceCube. Należy tu pod­kre­ślić, że nie jest to bynaj­mniej pierwszy przy­pa­dek uchwy­ce­nia neutrina o kosmicz­nym rodo­wo­dzie, jednak po raz pierwszy udało się złapać neutrino nad­la­tu­jące z tak daleka. Sam akt obser­wa­cji również można nazwać wyjąt­kowo spek­ta­ku­lar­nym. Wyko­rzy­stano astro­no­mię wie­lo­źró­dłową, z jednej strony łapiąc w IceCube ślad maleń­kiego neutrina, z drugiej zaś wychwy­tu­jąc pro­mie­nio­wa­nie gamma, za pomocą orbi­tal­nego obser­wa­to­rium GLAST. Dzięki analizie wspól­nych pomiarów, udało się namie­rzyć źródło zbłą­ka­nej cząstki. Zda­rze­nie IceCube-170922A powstało na skutek wyrzutu energii przez galak­tykę aktywną typu blazar, ozna­czoną jako TXS 0506+056.

Wzmianka o wyjąt­ko­wym neu­tri­nie tym pojawiła się już w artykule na blogu, do którego odsyłam zain­te­re­so­wa­nych.

Stacja kosmiczna Tiangong-2

Chińczycy zamrozili zegar atomowy

Zegary atomowe to, rzecz jasna, żadna nowinka, bowiem towa­rzy­szą nam od 1949 roku, prze­no­sząc precyzję pomiaru czasu na nowy poziom. Od tego momentu kolejne labo­ra­to­ria i uczelnie prze­ści­gają się w dalszym ulep­sza­niu tego patentu. W ostatnim miesiącu chińscy fizycy pochwa­lili się umiesz­cze­niem w prze­strzeni kosmicz­nej pierw­szego, “zimnego” zegara ato­mo­wego. Podobnie do innych tego typu urządzeń, pomiar dokonuje się na pod­sta­wie drgań poje­dyn­czych atomów (przez długi czas naj­chęt­niej wybie­rano atom cezu).

Jak donosi Nature Com­mu­ni­ca­tions, kolejny ważny krok postawił zespół Insty­tutu Optyki i Mecha­niki z Chiń­skiej Akademii Nauk. Azja­tyccy fizycy przez 15 miesięcy pro­wa­dzili testy na byłej stacji orbi­tal­nej Tiangong-2, peł­nią­cej obecnie rolę kosmicz­nego labo­ra­to­rium. Skon­stru­owany przez nich  CAC (ang. cold atom clocks) korzysta z warunków zapew­nia­nych przez nikłą gra­wi­ta­cję oraz laserów schła­dza­ją­cych atomy do tem­pe­ra­tury zbli­żo­nej do zera abso­lut­nego. Wszystko po to aby oscy­la­cje atomu stały się bardziej har­mo­nijne i pozwo­liły uzyskać jeszcze większą precyzję. Prace nie zostały jednak uko­ro­no­wane pełnym sukcesem. Inży­nie­ro­wie wciąż muszą odnaleźć sposób na wyeli­mi­no­wa­nie pro­mie­nio­wa­nia kosmicz­nego oraz wszel­kich innych zakłóceń. 

Czarna dziura potwierdziła postulaty Einsteina. Znowu

W samym środku Drogi Mlecznej czai się stwór: super­ma­sywna czarna dziura, ozna­czana jako Sagit­ta­rius A*. Eks­tre­malny układ ciał, złożony z cen­tral­nego obiektu o masie 4 milionów Słońc wraz z okrą­ża­ją­cymi go gwiaz­dami, to wprost idealny poligon doświad­czalny dla założeń ogólnej teorii względ­no­ści. Od wielu lat astro­no­mów szcze­gól­nie intry­guje gwiazda S2, zbli­ża­jąca się w swoim pery­cen­trum na odle­głość zaledwie kil­ku­na­stu miliar­dów kilo­me­trów od Sagit­ta­riusa A*, co daje jej kopa to nie­praw­do­po­dob­nej pręd­ko­ści 5 tys. km/s (ponad 1,5% pręd­ko­ści światła!). Zespół pra­cu­jący przy Bardzo Dużym Tele­sko­pie (VLT), wyko­rzy­stu­jąc instru­menty GRAVITY oraz SINFONI, obser­wo­wał ruch gwiazdy S2 w pod­czer­wieni. Analiza zachowań obiektu oraz długości emi­to­wa­nego przezeń światła, wykazała nie­zgod­ność z obli­cze­niami opartymi o model gra­wi­ta­cji Newtona, nato­miast w rewe­la­cyjny sposób potwier­dziła zało­że­nia ogólnej teorii względ­no­ści. Spe­cja­li­zu­jąca się w bada­niach centrum Drogi Mlecznej Andrea Ghez (choć tym nie biorąca udziału w tym badaniu) pozwo­liła sobie na ciekawą kon­klu­zję: “gra­wi­ta­cja jest naj­go­rzej zbadaną siłą, ale jed­no­cze­śnie naj­le­piej rozu­mianą z ludz­kiego doświad­cze­nia”. Tak czy inaczej, Albert Einstein znów się wybronił.
Efektywność pracy

Jeden dzień pracy mniej = 124% efektywności

Każdemu z nas z pew­no­ścią zdarzyło narzekać na zbyt długi i męczący tydzień pracy oraz zbyt krótkie wakacje (jeśli nie to zalecamy badania kon­tro­lne). Od dzisiaj jednak możesz swoje maru­dze­nie pode­przeć wynikami eks­pe­ry­mentu, prze­pro­wa­dzo­nego w nowo­ze­landz­kiej firmie Per­pe­tual Guardian. Szef przed­się­bior­stwa posta­no­wił spraw­dzić jak jego pod­władni będą wywią­zy­wać się z obo­wiąz­ków, gdy skróci okres pracy z 5 do 4 dni robo­czych. Eks­pe­ry­ment pro­wa­dzony przez 8 tygodni wykazał, że rezul­taty takiej rewo­lu­cji są ogromnie korzystne dla obydwu stron. Pra­cow­nicy mogli spędzić więcej czasu z rodziną, na relaksie lub swoim hobby, a w pracy wyka­zy­wali się pro­duk­tyw­no­ścią zwięk­szoną aż o 24%! W dodatku prze­ja­wiali znacznie więcej własnej ini­cja­tywy i kre­atyw­no­ści, popra­wiła się również ich fre­kwen­cja – odno­to­wano mniej spóźnień do oraz rzadsze i krótsze przerwy. Co ciekawe, poziom obni­że­nia wydaj­no­ści przy pię­cio­dnio­wym tygodniu pracy, zostało porów­nane z nie­efek­tyw­no­ścią, cechu­jącą czło­wieka palącego mari­hu­anę lub chro­nicz­nie nie­wy­spa­nego.

Praw­do­po­dob­nie wiele zależy od profilu wyko­ny­wa­nej pracy, niemniej utrzy­my­wa­nie ośmio­go­dzin­nego lub pię­cio­dnio­wego etatu, dla zasady, zdaje się mieć coraz mniejsze podstawy.

Ciekła woda na Marsie

Na Marsie występuje woda w stanie ciekłym

Ledwo co Curio­sity odnalazł ślady związków orga­nicz­nych na Marsie, a już zosta­li­śmy uraczeni kolejną doniosłą nowiną z sąsied­niej planety. Pod jej powierzch­nią Czer­wo­nego Globu odkryto wodę! Do tej pory wie­dzie­li­śmy o wystę­po­wa­niu wody w postaci lodu, co najwyżej okresowo top­nie­ją­cego w nie­któ­rych obsza­rach. Tym razem odkrycie dotyczy natu­ral­nego zbior­nika o długości 7,5 kilo­me­trów oraz głę­bo­ko­ści przy­naj­mniej metra, umiej­sco­wio­nego opodal połu­dnio­wego bieguna Marsa. To, że rezer­wuar H2O w stanie ciekłym będzie znaj­do­wał się pod kilo­me­trową warstwą lodu, wcale nie było dla badaczy oczy­wi­ste, choć wielu snuło takie przy­pusz­cze­nia od dawna. Te entu­zja­styczne prognozy potwier­dziła należąca do Euro­pej­skiej Agencji Kosmicz­nej bez­za­ło­gowa misja Mars Express. Należący do sondy radar MARSIS spe­ne­tro­wał za pomocą sygnałów formacje leżące pod lodowcem, dowodząc ist­nie­nia czegoś w rodzaju ukrytego jeziora. Jest wysoce praw­do­po­dobne, że takich miejsc na sąsied­niej planecie znajduje się znacznie więcej.

Raczej za wcześnie aby snuć przy­pusz­cze­nia na temat tego, czy pod­ziemne mar­sjań­skie zbior­niki skrywają jakieś mikro­or­ga­ni­zmy – jednak odkrycie Mars Express daje na to pewne nadzieje.

Tym opty­mi­stycz­nym akcentem żegnamy i zapra­szamy za miesiąc na kolejny przegląd wia­do­mo­ści ze świata nauki!

Adam Adamczyk
Weronika Cygan

  • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

    To był akurat mniejszy z błędów, które z rozpędu popeł­ni­łem, ale dzięki za czujność. 😉

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Tomasz Gębala

    “sposobu w jaki pła­zi­niec odtworzy ogon odcięty mu na Ziemi.
    (…)
    nauka poprzez zabawę (…)”

    Hmmm.… Jak byłem młody to bawiłem się klockami i zestawem małego kon­struk­tora.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • Jasiek

      Jak ja byłem mały bawiłem się w małego chemika posy­pu­jąc mrówki sodą oczysz­czoną, prosz­kiem do pie­cze­nia, kwaskiem cytry­no­wym i mlekiem. Raz udało mi się dopro­wa­dzić do powsta­nia wielkiej ilości bąbelków i spra­wie­niu że po mrówkach zostały same pancerze. Małe dzieci nie mają empatii.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Kondredd

    Z załą­czo­nego filmiku wynika, że S2 rozwija prędkość prze­kra­cza­jącą nawet 2,5% pręd­ko­ści światła 😉

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Monika Ł

    Hm, a czy z tą pracą to nie jest tak, że jak ludzie przy­zwy­czają się do czterech dni, to ich efek­tyw­ność znowu spadnie? Nie spraw­dza­łam, ale myślę, że jak soboty stały się wolne, to też nastąpił wzrost pro­duk­tyw­no­ści, moty­wa­cji.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • berequel

    “wysłane na ISS przez, na pokła­dzie statku Dragon” Trzeba się na coś zde­cy­do­wać 😉

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • http://www.blogpilastra.wordpress.com pilaster

    “lądow­ni­kiem Viking 2, zbie­ra­ją­cym materiał z powierzchni Czer­wo­nej Planety do analizy w ziemskim labo­ra­to­rium.”

    W ZIEMSKIM LABORATORIUM ?

    Czyżby już w 1976 roku spro­wa­dzono próbki mar­sjań­skiego gruntu do ziem­skiego labo­ra­to­rium? No, no…

    “ponownym oglę­dzi­nom poddany został lądownik oraz jego urzą­dze­nia.”

    Cie­ka­wość, kto tych oględzin dokonał? Zwa­żyw­szy na fakt że rzeczony lądownik Vikinga wciąż się znajduje na Marsie?

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • http://www.blogpilastra.wordpress.com pilaster

    Skoro skró­ce­nie czasu pracy o 20% zwięk­szyło efek­tyw­ność o 24%, to łącznie pro­duk­tyw­ność pra­cow­ni­ków (czyli ten parametr, który naj­bar­dziej inte­re­suje pra­co­dawcę) wyniosła 0,8*1,24 = 0,992. Czyli …SPADŁA. Niewiele, o 0,8%, ale spadła.

    Żaden cymes ten krótszy tydzień pracy

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0