Informacje (el)
- Autor: Anna Leszkowska
- Odsłon: 480
Zespół badaczy z Francji, Polski i Wielkiej Brytanii zaproponował nową hipotezę sugerującą, że oddziaływania ciemnej materii z neutrinami mogą wyjaśnić pewne nieprawidłowości w rozkładzie mikrofalowego promieniowania tła.
Szczegóły analizy opisano w artykułach opublikowanych na łamach prestiżowych periodyków naukowych Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters oraz Physics of the Dark Universe.
Spośród znanych nam cząstek elementarnych, poszukiwana od kilku dekad cząstka ciemnej materii pod względem siły oddziaływań najbardziej przypomina neutrina. We wczesnych latach badań teoretycznych nad naturą ciemnej materii sądzono nawet, że to neutrina wyprodukowane we wczesnym Wszechświecie mogą być odpowiedzialne za obserwowane efekty astronomiczne przypisywane ciemnej materii. Poruszają się one jednak zbyt szybko, aby wyjaśnić obserwowaną ewolucję struktur wielkoskalowych we Wszechświecie. Prototypowy opis cząstek ciemnej materii zakładał więc, że przypominają one neutrina, są jednak cząstkami bardziej masywnymi.
W międzyczasie poznaliśmy też lepiej naturę samych neutrin. Odkryliśmy m.in. niezwykłe zjawisko oscylacji neutrin, co przekonało nas, że cząstki te mogą być najpewniejszym oknem do odkrycia tzw. nowej fizyki. A co, jeśli ciemna materia, poza grawitacją, komunikuje się z nami głównie właśnie poprzez neutrina?
Eksperymentalna weryfikacja tej hipotezy wydaje się zadaniem niemal niewykonalnym. Neutrina, podobnie jak ciemna materia, mogą przenikać przez całą Ziemię bez pozostawiania najmniejszego śladu swojej obecności. Do obserwacji ich rzadkich interakcji z otaczającą nas materią potrzebujemy ogromnych detektorów. Jak jednak zaobserwować wpływ oddziaływań neutrin z równie nieuchwytną ciemną materią? Tym właśnie problemem zajęli się naukowcy z wymienionego wyżej międzynarodowego zespołu badawczego.
Znakomitym laboratorium do takich badań okazuje się wczesny Wszechświat oglądany dzięki mikrofalowemu promieniowaniu tła. Światło to zostało wyemitowane w czasie, gdy formowały się pierwsze atomy. Ma ono obecnie cechy promieniowania tzw. ciała doskonale czarnego o bardzo niskiej temperaturze ok. 2.7 Kelvina. Niewielkie obserwowane nieregularności w rozkładzie tej temperatury na niebie informują nas o rozkładzie materii w bardzo młodym Wszechświecie. Naukowcy sądzą, że rozkład ten był w dużej mierze determinowany przez wpływ ciemnej materii, a obecność dodatkowych oddziaływań ciemnej materii z neutrinami mogła istotnie zaburzać ten proces. Jest to bardzo prawdopodobne, gdyż neutrina licznie występowały we Wszechświecie na wczesnym etapie jego ewolucji jako pozostałość po pierwszych chwilach po Wielkim Wybuchu.
Tę teoretyczną obserwację po raz pierwszy poczyniono już ponad dwadzieścia lat temu, ale dopiero w ostatnich latach zdolności obserwacji mikrofalowego promieniowania tła uległy znaczącemu polepszeniu, pozwalając na próby obserwacyjnej weryfikacji teorii.
Nasze rozumienie wczesnego Wszechświata nie pozwala przewidzieć dokładnego wyglądu mapy promieniowania tła, potrafimy jednak z dużą dokładnością opisać spodziewane statystyczne zależności pomiędzy jego właściwościami w różnych miejscach nieba. Obecnie możemy badać takie korelacje dla dużo mniejszych obszarów nieba, czyli dla niewielkich rozmiarów kątowych. W najnowszych pracach zespół badaczy pokazuje, że znacząco polepsza to perspektywy odkrycia efektów oddziaływania cząstek ciemnej materii i neutrin. Możliwy wpływ takich oddziaływań okazuje się spektakularnie wzrastać dla coraz dokładniejszych pomiarów mikrofalowego promieniowania tła.
Co ciekawe, obserwacje mikrofalowego promieniowania tła zbierane dla większych rozmiarów kątowych nie są w pełni zgodne z tymi poczynionymi na mniejszej skali. Rozbieżność ta jest od pewnego czasu źródłem kontrowersji wśród badaczy.
Najnowsze prace pokazują, że można ją wyjaśnić poprzez wprowadzenie niezerowej siły oddziaływań ciemnej materii z neutrinami.
Obecność takiego oddziaływania jest preferowana z punktu widzenia danych. – komentuje współauror prac, dr Sebastian Trojanowski z międzynarodowej agendy badawczej AstroCeNT, CAMK PAN oraz Zakładu Fizyki Teoretycznej w NCBJ. Statystyczna istotność tej obserwacji nie przekracza na razie dwóch odchyleń standardowych, więc wynik nie jest pewny. Może to być oczywiście jedynie przypadkowa fluktuacja. Nasz rezultat jednak zgadza się z wcześniejszą niezależną analizą innej grupy dot. serii linii absorpcyjnych w widmach kwazarów i odległych galaktyk, czyli tzw. lasu Lyman-alfa. Oni również sugerowali możliwy wpływ oddziaływań ciemnej materii z neutrinami o takiej samej sile jak my to widzimy. Nawet jeśli nie ma to nic wspólnego z ciemną materią, to możliwe, że jesteśmy na tropie jakiegoś prawdziwego zjawiska, które oczekuje wyjaśnienia.
Więcej światła na te rozważania rzucą kolejne dane obserwacyjne zebrane m.in. przez Teleskop Kosmologiczny Atacama zlokalizowany w Chile, wielkoskalowe przeglądy nieba przy użyciu Instrumentu Spektroskopii Ciemnej Energii (DESI) oraz przez kolejną generację teleskopów badających mikrofalowe promieniowanie tła (CMB-S4). Natura uchyla dla nas furtki do poznawania nawet najbardziej ulotnych własności jej elementarnych składników.
Badania dra Trojanowskiego w NCBJ są współfinansowane z grantu badawczego Sonata Bis pt. „Badanie lekkich cząstek ciemnego sektora Wszechświata” przyznawanego ze środków Narodowego Centrum Nauki.
Pełne wyniki badań są dostępne w artykułach:
P. Brax, C.v.d. Bruck, E. Di Valentino, W. Giare, S. Trojanowski, “New Insight on Neutrino Dark Matter Interactions from Small-Scale CMB Observations”, MNRAS: Letters, slad157 doi: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slad157
P. Brax, C.v.d. Bruck, E. Di Valentino, W. Giare, S. Trojanowski, “Extended analysis of neutrino-dark matter interactions with small-scale CMB experiments”, Phys.Dark Univ. 42 (2023) 101321, doi: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212686423001553?via%...
Informacje dodatkowe
Ciemna materia to hipotetyczna forma materii, która nie emituje, nie pochłania ani nie odbija światła. Jej istnienie wynika z obserwacji astronomicznych, które wskazują, że we Wszechświecie jest znacznie więcej materii, niż można by to wywnioskować na podstawie obserwacji materii widzialnej. Ciemna materia jest niezbędna do wyjaśnienia wielu obserwacji astronomicznych, takich jak:
- rotacja galaktyk (galaktyki wirują z taką prędkością, że gdyby nie istniała ciemna materia, gwiazdy na ich obrzeżach powinny się rozlecieć), - formowanie się galaktyk (galaktyki powstają w wyniku zderzeń i łączenia się mniejszej materii;
Ciemna materia może pomagać tym procesom, zwiększając grawitacyjne przyciąganie między obiektami), wielkość soczewkowania grawitacyjnego (ciemne masy galaktyk i gromad galaktyk mogą zakrzywiać światło z odległych obiektów, tworząc efekt soczewkowania).
Ciemna materia stanowi około 84% całej materii we Wszechświecie. Jej skład i właściwości są wciąż nieznane, ale naukowcy pracują nad ich odkryciem.
Neutrina to cząstki elementarne o zerowym ładunku elektrycznym i bardzo małej masie. Są tak lekkie, że przelatują przez materię, nie pozostawiając po sobie śladu. Powstają w wielu procesach fizycznych, takich jak rozpad promieniotwórczy, reakcje jądrowe i zderzenia cząstek. Są one obecne we Wszechświecie w ogromnych ilościach. Neutrina są ważne dla zrozumienia wielu zjawisk fizycznych, takich jak ewolucja gwiazd, powstawanie galaktyk i budowa Wszechświata. Mimo niesłychanie małego prawdopodobieństwa oddziaływania neutrin z innymi składnikami materii, naukowcy potrafią je bezpośrednio rejestrować.
https://www.ncbj.gov.pl/aktualnosci/neutrina-moga-byc-kluczem-do-zrozumienia-ciemnej-materii
- Autor: ANNA LESZKOWSKA
- Odsłon: 1852
W dniach 9-10. 12.15 w Jabłonnie odbyła się konferencja Komitetu Prognoz Polska 2000 Plus PAN zatytułowana Katastroficzne wizje rozwoju. Celem, jaki przyświecał jej organizatorom, było pobudzenie dyskusji nt. możliwych i prawdopodobnych niekorzystnych zmian prowadzących do katastrofy, czyli zagłady cywilizacji, jaką znamy. Dyskutanci próbowali znaleźć odpowiedzi na kilka istotnych pytań:
- Czy obecny kryzys migracyjny w Europie jest tylko zapowiedzią bardziej poważnych wędrówek ludzi w świecie? Jakie to może powodować konsekwencje?
- Czy narastanie nierówności w zakresie bogactwa może prowadzić do napięć społecznych i rewolucji w krajach o średnim poziomie zamożności?
- Czy prowadzona obecnie wojna z terroryzmem może przekształcić się w wojnę globalną, realizowaną na wielu frontach świata? Jakie będą strony takiego konfliktu?
- Czy Europa może się czuć bezpiecznie w obliczu nadchodzących przemian?
- W jaki sposób kryzys dostępu do wody może wpłynąć na sytuację demograficzną, gospodarczą i polityczną świata oraz jego poszczególnych regionów?
- Czy zmiany zachodzące w środowisku naturalnym mogą doprowadzić do globalnych niepokojów społecznych? Jakie byłyby źródła takich niepokojów?
- Czy możliwy jest nieustanny wzrost gospodarczy? Jeśli nie, to w jakim kierunku powinna podążać zmiana systemu gospodarczego świata i poszczególnych państw?
Choć rozważania na powyższe tematy wydają się być utopijnymi, to warto podkreślić, że dominująca większość badaczy przyszłości jest przekonana, iż ludzkość stoi w obliczu fundamentalnych przemian (niezależnie od nazwy nadawanej nowej epoce). Doświadczenia historyczne pokazują, że zazwyczaj takie zmiany nie odbywały się w sposób ewolucyjny, ale rewolucyjny, wymagający niejednokrotnie zbrojnego, krwawego burzenia starego porządku świata, aby na jego gruzach móc budować nowy.
- Autor: red.
- Odsłon: 4298
- Autor: ANNA LESZKOWSKA
- Odsłon: 2740
Najbardziej zadłużone szpitale w Polsce to instytuty podległe Ministrowi Zdrowia. Kondycja finansowa pięciu z sześciu skontrolowanych przez NIK instytutów badawczych jest bardzo trudna: ich łączne zadłużenie wynosi 283 mln. Może to zagrażać istnieniu i działaniu instytutów w obecnej formie.
W krytycznej sytuacji - najgorszej ze wszystkich szesnastu instytutów nadzorowanych przez Ministra Zdrowia - jest Centrum Zdrowia Matki Polki w Łodzi: natychmiastowego uregulowania wymagają zobowiązania na 175 mln. Równie trudna jest sytuacja Centrum Zdrowia Dziecka oraz Instytutu Reumatologii.
W ostatnich latach tylko jeden ośrodek, Instytut Matki i Dziecka, znacząco zredukował swoje zadłużenie, spłacając najpilniejsze zobowiązania. Jednak zarówno on, jak i pozostałe instytuty stopniowo wpadały w coraz większe kłopoty. W 2008 roku stratę odnotowano w dziewięciu z nich, ale w czerwcu ubiegłego roku już w 15 z 16 placówek. Strat nie przynosił jedynie Instytut Fizjologii i Patologii Słuchu.
Pomimo bardzo trudnej kondycji finansowej, której skutki mogą dotknąć zarówno pacjentów, jak i pracowników - w przypadku likwidacji którejkolwiek z placówek w systemie ochrony zdrowia powstanie bowiem znacząca luka - skontrolowane instytuty nie wdrożyły skutecznych planów naprawczych.
Kontrola wykazała, że w najbardziej zadłużonych instytutach nawarstwienie zobowiązań i nieprawidłowości jest tak duże, że ustabilizowanie sytuacji ekonomicznej jest niemożliwe bez pomocy ze strony nadzorującego jednostki Ministra Zdrowia.
Aż 10 z 16 obecnie funkcjonujących instytutów zostało utworzonych w latach pięćdziesiątych ubiegłego wieku, w zupełnie innych warunkach gospodarczych. Wdrażanie jakichkolwiek reform systemowych jest niezwykle trudne, bo brakuje choćby zintegrowanych systemów informatycznych (w największym w Polsce Centrum Onkologii elektroniczną rejestrację pacjentów wprowadzono dopiero w 2011 roku), nie ma narzędzi ani tradycji oceniania i wiązania efektów pracy z wysokością wynagrodzeń i premii.
W trzech instytutach w skontrolowanym okresie zatrudnienie wzrosło o niemal 250 etatów (z czego o 191 w samym tylko Centrum Onkologii). Pomimo wzrostu zatrudnienia ogółem, liczba pracowników naukowych w instytutach systematycznie spadała. W żadnej skontrolowanej jednostce poziom zatrudnienia pracowników naukowych nie przekraczał 10 proc. W Centrum Zdrowia Matki Polki pracownicy naukowi stanowili niespełna 2 proc. wszystkich zatrudnionych, a od 2009 roku Centrum nie zatrudniało na pełen etat ani jednego pracownika naukowego. Aparatura badawcza stanowiła od 2 do 8 proc. majątku instytutów, przychody ze sprzedaży projektów badawczych, wynosiły nie więcej niż 1 proc., natomiast przychody z działalności naukowej mieściły się w przedziale 4-12 proc. (z wyjątkiem Instytut Psychiatrii-21proc.)
NIK alarmuje, że rażące zaniedbania występowały w wielu sferach działania instytutów i dotyczyły m. in.:
-
prowadzenia badań klinicznych - w Centrum Onkologii zasady prowadzenia badań, raportowania, kalkulacji kosztów i podziału budżetu zostały uregulowane dopiero we wrześniu 2011 roku. Wcześniej brak mechanizmu automatycznego raportowania o procedurach przeprowadzonych w ramach badań klinicznych oraz bierność i inercja służb finansowych Instytutu, a także tolerowanie przez Instytut wadliwego systemu rozliczeń finansowych umożliwiały proceder ukrywania badania klinicznego przed zespołem badawczym, personelem wspierającym i pomocniczym pod przykrywką standardowych procedur leczniczych. Szacuje się, że utracone przychody Centrum z tego tytułu w okresie od stycznia 2009 r. do końca października 2010 r. to ponad 771,8 tys. zł;
-
gospodarowania majątkiem - Instytut Psychiatrii i Neurologii zgodnie z podpisanymi z firmami zewnętrznymi umowami na opłatach za parking o pow. ponad 4 tys m2 zarabiał 595 złotych miesięcznie, choć stawki za godzinę parkowania były wyższe niż w strefie płatnego parkowania na terenie Warszawy;
-
zlecania badań podwykonawcom bez wymaganej zgody ministerstwa i zawierania umów o dzieło z własnymi pracownikami na wykonanie zleconych badań (Instytut Matki i Dziecka) z naruszeniem umów z Ministerstwem;
-
nadużywania zamówienia w trybie "z wolnej ręki" - w Centrum Zdrowia Matki Polki poszczególne zamówienia, m. in. na sprzęt medyczny, opiewały na kwoty ok. 90-150 tys. zł.
NIK zwraca uwagę, że dla uratowania instytutów podległych Ministrowi Zdrowia nie wystarczy zastrzyk finansowy. Placówkom, zarówno tym najbardziej zadłużonym, jak i tym w nieco lepszej kondycji finansowej, potrzebny jest kompleksowy plan naprawy. Musi on obejmować nie tylko sferę gospodarowania majątkiem poszczególnych instytutów, ale także sposób zarządzania, politykę kadrową oraz strategię rozwoju uwzględniającą większą aktywność naukowo – badawczą.
NIK skontrolowała: Centrum Onkologii - Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie; Instytut "Pomnik - Centrum Zdrowia Dziecka" w Warszawie; Instytut Matki i Dziecka; Instytut Psychiatrii i Neurologii w Warszawie; Instytut Reumatologii im. prof. dr hab. med. Eleonory Reicher ; Instytut "Centrum Zdrowia Matki Polki" w Łodzi.
Pełen raport z kontroli dostępny jest na stronie http://www.nik.gov.pl/aktualnosci/nik-o-szpitalach-instytutach-badawczych.html