Οδηγώντας την αίσθηση της όρασης πολύ πέρα από τις αντιλήψεις των
προγόνων μας, αυτά τα υπέροχα όργανα, τα τηλεσκόπια, ανοίγουν το δρόμο
προς μία βαθύτερη και τελειότερη κατανόηση της φύσης. - Καρτέσιος, 1637
Για χιλιετηρίδες το ανθρώπινο είδος ατένιζε τον μαγευτικό νυχτερινό ουρανό
χωρίς να κατανοεί ότι τα χιλιάδες άστρα του γαλαξία μας είναι ήλιοι σαν τον ήλιο μας
ή ότι υπάρχουν δισεκατομμύρια γαλαξίες στο Σύμπαν
ή ότι είμαστε ένα στιγμιότυπο στο σύμπαν
που έχει ηλικία 13.7 δισεκατομμυρίων ετών.
Χρησιμοποιώντας σαν εργαλεία μοναχά τα μάτια μας δεν μπορούσαμε
να παρατηρήσουμε ηλιακά συστήματα γύρω από άλλα άστρα, ή να ανακαλύψουμε
αν υπάρχει ζωή αλλού στο Σύμπαν.
Σήμερα, είμαστε σε θέση να αποκαλύψουμε πολλά
από τα μυστήρια του Σύμπαντος, γεγονός το οποίο προσδιορίζει την πιο εντυπωσιακή
εποχή αστρονομικών ανακαλύψεων
Είμαι ο Δρ Τζέι και θα είμαι ο ξεναγός σας στο τηλεσκόπιο
αυτό το θαυμαστό επιστημονικό όργανο που αποτελεί το όχημα της ανθρωπότητας
για την κατανόηση του Σύμπαντος.
ΑΤΕΝΙΖΟΝΤΑΣ ΤΟ ΣΥΜΠΑΝ 400 Χρόνια Τηλεσκοπικών Ανακαλύψεω
Νέες όψεις του ουρανού
Πριν από 4 αιώνες, το 1609, ένας σημαντικός άνθρωπος έκανε ένα μικρό περίπατο
έξω από το σπίτι του στην ύπαιθρο,
και έστρεψε το τηλεσκόπιο που μόλις είχε κατασκευάσει, στη Σελήνη, τους πλανήτες και τα αστέρια.
Το όνομά του ήταν Γαλιλαίος Γαλιλέι
Έκτοτε, η επιστήμη των άστρων δεν θα ήταν πια η ίδια.
Σήμερα, 400 χρόνια μετά τον Γαλιλαίο, που πρώτος έστρεψε το τηλεσκόπιο στον ουρανό
οι αστρονόμοι εξερευνούν το Σύμπαν χρησιμοποιώντας γιγάντια κάτοπτρα τοποθετημένα σε απομακρυσμένες βουνοκορφές
Τα ραδιοτηλεσκόπια συλλέγουν τις αμυδρές ραδιοακτινοβολίες των ουράνιων σωμάτων.
Επιπρόσθετα, οι επιστήμονες έχουν εκτοξεύσει τηλεσκόπια στο διάστημα
μακριά από τις επιδράσεις της Γήινης ατμόσφαιρας.
Και η θέα είναι πράγματι εντυπωσιακή!
Ωστόσο, ο Γαλιλαίος δεν εφηύρε το τηλεσκόπιο.
Η επινόησή του, έγινε από τον Χάνς Λιπερχέι, έναν μυστηριώδη,
Ολλανδο - Γερμανό οπτικό.
Ο Χανς Λιπερχέι ποτέ δεν χρησιμοποίησε το τηλεσκόπιο του για να παρατηρήσει τον ουρανό
αντίθετα, πίστεψε ότι η ανακάλυψή του θα ήταν πολύτιμη
στους ναυτικούς και τους στρατιώτες.
Ο Λιπερχέι ήταν από το Μιντελμπούργκ μια μεγάλη εμπορική πόλη
της Ολλανδικής δημοκρατίας.
Το 1608 ανακάλυψε ότι όταν παρατηρούσε ένα μακρινό αντικείμενο
μέσα από το συνδυασμό ενός συγκλίνοντα και ενός αποκλίνοντα φακό, το αντικείμενο μεγεθύνονταν,
αν οι δύο φακοί βρισκόταν στην σωστή απόσταση μεταξύ τους.
Έτσι γεννήθηκε το τηλεσκόπιο !
Τον Σεπτέμβριο του 1608, ο Λιπερχέι έδειξε το τηλεσκόπιο στον
Ολλανδό πρίγκηπα Μορίτς.
Η συγκυρία ήταν κατάλληλη γιατί
η Ολλανδία είχε εμπλακεί σε πολυετή πόλεμο
με την Ισπανία.
Η νέα διόπτρα μπορούσε να μεγεθύνει τα αντικείμενα, και κατά συνέπεια να αποκαλύψει
εχθρικά πλοία και στρατεύματα που ήταν σε μεγάλες αποστάσεις και συνεπώς αόρατα
με το γυμνό μάτι.
Το γεγονός αυτό καθιστούσε το τηλεσκόπιο μια χρήσιμη εφεύρεση!
Δυστυχώς όμως, η ολλανδική κυβέρνηση δεν χορήγησε ευρεσιτεχνία στον Λιπερχέι για το τηλεσκόπιο.
Η αιτία ήταν το γεγονός ότι και άλλοι έμποροι διεκδικούσαν την ανακάλυψη για λογαριασμό τους
και ιδιαίτερα ο κύριος ανταγωνιστής του Λιπερχέι, Ζαχαρίας Γιάνσεν.
Η διαμάχη που προέκυψε, δεν επιλύθηκε ποτέ
Έτσι, μέχρι σήμερα, το ποιός ακριβώς επινόησε πρώτος το τηλεσκόπιο, παραμένει μυστήριο.
Ο ιταλός αστρονόμος Γαλιλαίος Γαλιλέι, ο πατέρας της σύγχρονης φυσικής
άκουσε για το τηλεσκόπιο και αποφάσισε να κατασκευάσει ένα δικό του.
Πριν από 10 μήνες έφτασε στ' αυτιά μου ότι κάποιος
Φλέμινγκ είχε κατασκευάσει μία διόπτρα με την οποία διάφορα αντικείμενα
που ήταν πολύ μακριά φαινόταν
σαν να βρισκόταν σε μικρή απόσταση.
Ο Γαλιλαίος ήταν ο μεγαλύτερος επιστήμονας της εποχής του.
Ήταν επίσης οπαδός της νέας κοσμοθεωρίας
του πολωνού αστρονόμου Νικόλαου Κοπέρνικου, ο οποίος πρότεινε ότι
η Γη περιφερόταν γύρω από τον Ήλιο.
Βασιζόμενος στις φήμες σχετικά με την Ολλανδική ανακάλυψη, ο Γαλιλαίος
κατασκεύασε τον δικό του εξοπλισμό.
Τα τηλεσκόπιά του ήταν ανώτερης ποιότητας.
Τελικά, χωρίς να φεισθώ κόπο και έξοδα, πέτυχα
να κατασκευάσω για μένα ένα οπτικό όργανο με το οποίο
τα αντικείμενα που παρατηρούσα να φαίνονται 1000 φορές
μεγαλύτερα απ' ότι με το γυμνό μάτι.
Είχε φτάσει η ώρα να στρέψει το τηλεσκόπιό του στον ουρανό.
Έχω οδηγηθεί στη γνώμη και την πεποίθηση ότι η επιφάνεια
της Σελήνης δεν είναι ομαλή και απόλυτα σφαιρική
όπως πίστευαν οι περισσότεροι φιλόσοφοι
αλλά ανώμαλη, γεμάτη με προεξοχές και κοιλότητες
όχι τόσο διαφορετική από την επιφάνεια της Γης.
Ένα τοπίο με κρατήρες, βουνά και κοιλάδες.
Δηλαδή, ένας κόσμος σαν τον δικό μας!
Μερικές εβδομάδες αργότερα, τον Ιανουάριο του 1610, ο Γαλιλαίος παρατήρησε τον Δία.
Κοντά στον πλανήτη, είδε 4 μικρές φωτεινές κουκίδες που άλλαζαν
κάθε νύχτα τη θέση τους στον ουρανό μαζί με τον πλανήτη.
Ήταν ένας αργός κοσμικός χορός των δορυφόρων που περιφέρονταν γύρω από τον πλανήτη Δία.
Αυτές οι φωτεινές κουκίδες είναι γνωστές
ως οι Γαλιαιικοί δορυφόροι του Δία.
Όμως, τι άλλο ανακάλυψε ο Γαλιλαίος;
Τις φάσεις της Αφροδίτης!
Όπως η Σελήνη, η Αφροδίτη αυξάνει και μειώνεται από μηνίσκο
σε πλήρη δίσκο συνεχώς.
Παρατήρησε και περίεργα εξογκώματα στον πλανήτη Κρόνο
και σκοτεινές κηλίδες στην επιφάνεια του Ήλιου.
Παρατήρησε φυσικά και τα άστρα.
Χιλιάδες άστρα ή ακόμη και εκατομμύρια.
Τα περισσότερα αόρατα με το γυμνό μάτι.
Ήταν σαν η τυφλή ανθρωπότητα να έβρισκε για πρώτη φορά το φως της.
Υπήρχε ένα ολόκληρο Σύμπαν που περίμενε να το ανακαλύψουμε.
Τα νέα για το τηλεσκόπιο διαδόθηκαν ταχύτατα σε ολόκληρη την Ευρώπη.
Στην Πράγα, στην αυλή του αυτοκράτορα Ροδόλφου του Β΄, ο Ιωάννης Κέπλερ
βελτίωσε την τεχνολογία του τηλεσκοπίου.
Στην Άντβερπ, ο ολλανδός χαρτογράφος Μιχαήλ Φαν Λάνγκρεν σχεδίασε
τον πρώτο αξιόπιστο χάρτη της Σελήνης, απεικονίζοντας σχηματισμούς οι οποίοι πίστευε ότι ήταν
ήπειροι και ωκεανοί
και ο Ιωάννης Εβέλιος, ένας ποτοποιός στην Πολωνία, κατασκεύασε μεγάλα
τηλεσκόπια στο αστεροσκοπείο του στο Ντάντσιχ.
Το παρατηρητήριο του ήταν τόσο μεγάλο που εκτείνονταν σε τρεις στέγες σπιτιών!
Αλλά, τα καλύτερα τηλεσκόπια της εποχής, κατασκευάστηκαν
από τον Κρίστιαν Χόυχενς στην Ολλανδία.
Το 1655, ο Χόυχενς ανακάλυψε τον Τιτάνα, τον μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου.
Λίγα χρόνια μετά, οι παρατηρήσεις του απεκάλυψαν τους δακτυλίους του Κρόνου
φαινόμενο που ο Γαλιλαίος δεν κατόρθωσε να κατανοήσει.
Τέλος, ο Χόυχενς είδε σκοτεινούς σχηματισμούς και λαμπερές
πολικές περιοχές στον Άρη.
Θα μπορούσε άραγε, να υπάρχει ζωή σε αυτόν τον μακρινό, διαφορετικό κόσμο;
Η ερώτηση αυτή βασανίζει τους αστρονόμους μέχρι σήμερα.
Τα πρώτα τηλεσκόπια ήταν διαθλαστικά και χρησιμοποιούσαν
φακούς για να συλλέξουν το φως των άστρων.
Αργότερα, οι φακοί αντικαταστάθηκαν από κάτοπτρα.
Το πρώτο κατοπτρικό τηλεσκόπιο κατασκευάστηκε από τον Νίκολα Ζούκι.
και αργότερα τελειοποιήθηκε από τον Ισαάκ Νεύτωνα.
Στο τέλος του 18ου αιώνα, τα μεγαλύτερα κατοπτρικά τηλεσκόπια
κατασκευάστηκαν από τον Γουίλιαμ Χέρσελ, έναν μουσικό που έγινε αστρονόμος
και παρατηρούσε τον ουρανό με την αδελφή του Καρολίνα.
Στο σπίτι τους, στο Μπαθ της Αγγλίας, οι Χέρσελς έχυναν ένα λειωμένο κράμα μετάλλων
σε ένα καλούπι, και όταν αυτό κρύωνε
λείαιναν την επιφάνεια του έτσι ώστε να ανακλά το φως των άστρων.
Σε ολόκληρη την ζωή του, ο Χέρσελ κατασκεύασε περισσότερα από 400 τηλεσκόπια.
Το μεγαλύτερο από αυτά, ήταν ένας γίγαντας που χρειαζόταν 4 βοηθούς
για να χειρίζονται τα σχοινιά και τις τροχαλίες που απαιτούνταν
για την κίνηση του τηλεσκοπίου, έτσι ώστε να παρακολουθεί τα άστρα στον ουρανό
μια κίνηση που επιβάλλεται από την Γήινη περιστροφή.
Ο Χέρσελ σαν εξερευνητής, σάρωσε τον ουρανό και
κατέγραψε εκατοντάδες νέα νεφελώματα και διπλά άστρα και
ανακάλυψε ότι ο Γαλαξίας μας έπρεπε να έχει τη μορφή πεπλατυσμένου δίσκου.
Επίσης κατάφερε να μετρήσει την κίνηση του Ηλιακού μας συστήματος στο δίσκο του γαλαξία
παρατηρώντας τις σχετικές κινήσεις των άστρων και των πλανητών.
Τέλος, την 13η Μαρτίου του 1781, ανακάλυψε ένα νέο πλανήτη, τον Ουρανό.
Χρειάστηκε να περάσουν 200 χρόνια έως ότου η διαστημοσυσκευή Βόγιατζερ 2
να μας δώσει τις πρώτες κοντινές εικόνες αυτού του μακρινού κόσμου.
Στην εξοχή της κεντρικής Ιρλανδίας ο Γουίλιαμ Πάρσονς
τρίτος κόμης του Ρος, κατασκεύασε το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο του 19ου αιώνα.
Έχοντας ένα μεταλλικό κάτοπτρο διαμέτρου 1.8 μέτρων, το γιγάντιο
τηλεσκόπιο έγινε γνωστό ως ο "Λεβιάθαν της Παρσονστάουν".
Στις περιστασιακές καθαρές και ασέληνες νύχτες, ο κόμης καθόταν στο προσοφθάλμιο
και ταξίδευε στο Σύμπαν.
Πήγε στο νεφέλωμα του Ωρίωνα, που τώρα γνωρίζουμε ότι είναι ένα μαιευτήριο νέων άστρων
Στο μυστηριώδες Νεφέλωμα του Καρκίνου, που είναι το απομεινάρι μιας έκρηξης υπερκαινοφανούς
καθώς και στον νεφέλωμα Whirlpool.
Ο κόμης Ρος ήταν ο πρώτος που παρατήρησε τη σπειροειδή δομή του.
Είναι ένας γαλαξίας σαν τον δικό μας, με περίπλοκα νέφη σκόνης, ιονισμένων αερίων
δισεκατομμύρια άστρα, και ποιός ξέρει
πιθανόν και πλανήτες σαν τη Γη μας.
Το τηλεσκόπιο είχε πια γίνει το όχημα μας στην εξερεύνηση του Σύμπαντος.
Το μεγαλύτερο είναι καλύτερο
Τη νύχτα, τα μάτια σας προσαρμόζονται στο σκοτάδι.
Οι κόρες διαστέλλονται για να συλλέξουν περισσότερο φως μέσα στα μάτια σας.
Σαν αποτέλεσμα, μπορείτε να δείτε αμυδρότερα αντικείμενα και άστρα.
Φανταστείτε τώρα ότι οι διαθέτετε κόρες με διάμετρο ενός μέτρου.
Θα δείχνατε αρκετά περίεργα, αλλά θα διαθέτατε υπερφυσική όραση!
Αυτό κάνουν για σας τα τηλεσκόπια.
Ένα τηλεσκόπιο λειτουργεί σαν μία χοάνη.
Ο πρωτεύον φακός ή κάτοπτρο συλλέγουν το αστρικό φως και το συγκεντρώνουν μέσα στο μάτι σας.
Όσο μεγαλύτερος είναι ο φακός ή το κάτοπτρο του τηλεσκοπίου, τόσο αμυδρότερα αντικείμενα μπορείτε να δείτε.
Οπότε το μέγεθος πραγματικά μετράει.
Αλλά πόσο μεγάλο μπορεί να είναι ένα τηλεσκόπιο;
Όχι και τόσο αν πρόκειται για διοπτρικό.
Το αστρικό φως πρέπει να περάσει μέσα από τον πρωτεύοντα φακό.
Έτσι μπορείτε να τον στηρίξετε μόνο περιμετρικά.
Αν φτιάξουμε το φακό πολύ μεγάλο γίνεται πολύ βαρύς, και αρχίζει να παραμορφώνεται από το ίδιο του το βάρος.
Αυτό σημαίνει ότι η εικόνα παραμορφώνεται.
Το μεγαλύτερο διοπτρικό τηλεσκόπιο στην ιστορία ολοκληρώθηκε το 1897, στο αστεροσκοπείο Γιέρκς, λίγο έξω από το Σικάγο.
Ο πρωτεύον φακός του είχε διάμετρο λίγο μεγαλύτερη από 1 μέτρο.
Αλλά ο σωλήνας του είχε το απίστευτο μήκος των 18 μέτρων.
Με το Γιέρκς η κατασκευή διοπτρικών τηλεσκοπίων, είχε φτάσει εν πολλοίς στα όρια της.
Θέλετε μεγαλύτερα τηλεσκόπια;
Τότε μιλάμε για κάτοπτρα.
Σ' ένα κατοπτρικό τηλεσκόπιο, το αστρικό φως ανακλάται σε ένα κάτοπτρο αντί να διέρχεται μέσα από ένα φακό.
Αυτό σημαίνει ότι το κάτοπτρο μπορεί να είναι πολύ λεπτότερο από ένα φακό και μπορείς να το στηρίξεις απ' το πίσω μέρος.
Το αποτέλεσμα είναι ότι μπορείς να κατασκευάσεις πολύ μεγαλύτερα κάτοπτρα απ' ότι φακούς.
Τα μεγάλα κάτοπτρα εμφανίστηκαν στην νότια Καλιφόρνια πριν από ένα περίπου αιώνα.
Τότε το όρος Γουίλσον ήταν μία απομακρυσμένη βουνοκορφή στην άγρια φύση των ορέων Σαν Γκάμπριελ.
Ο ουρανός ήταν καθαρός και οι νύχτες σκοτεινές.
Εδώ, ο Τζώρτζ Έλερι Χέιλ πρώτος κατασκεύασε ένα τηλεσκόπιο διαμέτρου 1,5 μέτρων.
Μικρότερο μεν απ' τον απόμαχο Λεβιάθαν του λόρδου Ρος, ήταν όμως πολύ καλύτερης ποιότητας
Και ήταν επίσης εγκατεστημένο σε πολύ καλύτερο τόπο.
Ο Χέιλ έπεισε τον επιχειρηματία Τζον Χούκερ να χρηματοδοτήσει ένα όργανο 2,5 μέτρων.
Τόνοι γυαλιού και χάλυβα ανελκύστηκαν στο Όρος Γουίλσον.
Το τηλεσκόπιο Χούκερ ολοκληρώθηκε το 1917.
Θα παρέμενε το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο του κόσμου για τα επόμενα 30 χρόνια.
Ένα τεράστιο κοσμικό πυροβόλο έτοιμο να επιτεθεί στο Σύμπαν.
Και πράγματι επιτέθηκε.
Εκτός από το απίστευτο μέγεθός του το νέο τηλεσκόπιο έφερε
νέους τρόπους απεικόνισης του Σύμπαντος.
Οι αστρονόμοι δεν παρατηρούσαν πλέον μέσα από το προσοφθάλμιο του νέου γίγαντα.
Αντ' αυτού το φως συγκεντρώνονταν σε φωτογραφικές πλάκες για ώρες.
Ποτέ πριν κανείς δεν είχε δει τόσο μακριά μέσα στο Σύμπαν.
Αποκαλύφθηκε ότι σπειροειδή νεφελώματα έβριθαν από άστρα.
Μήπως ήταν εκτενή αστρικά συστήματα όπως ο δικός μας Γαλαξίας;
Στο Νεφέλωμα της Ανδρομέδας, ο Έντουιν Χαμπλ ανακάλυψε ένα ιδιαίτερο τύπο άστρου
η φωτεινότητα του οποίου μεταβάλλονταν με ακρίβεια ρολογιού.
Από τις παρατηρήσεις του ο Χαμπλ μπόρεσε να υπολογίσει την απόσταση της Ανδρομέδας
σε περίπου ένα εκατομμύριο έτη φωτός.
Σπειροειδή νεφελώματα, όπως η Ανδρομέδα, αποκαλύφθηκε ότι ήταν αυτοτελείς γαλαξίες.
Αλλά αυτό δεν ήταν το μόνο απίστευτο γεγονός.
Οι περισσότεροι απ΄ αυτούς τους γαλαξίες ανακαλύφθηκε ότι απομακρύνονταν από τον Γαλαξία μας.
Στο Όρος Γουίλσον, ο Χαμπλ ανακάλυψε ότι οι κοντινοί γαλαξίες απομακρύνονταν με μικρές ταχύτητες
ενώ οι μακρινοί απομακρύνονταν με κατά πολύ αυξημένες ταχύτητες.
Το συμπέρασμα;
Το Σύμπαν διαστέλλονταν.
Το τηλεσκόπιο Χούκερ έδωσε στους επιστήμονες την μεγαλύτερη αστρονομική ανακάλυψη του 20ου αιώνα.
Χάρη στο τηλεσκόπιο, έχουμε καταγράψει την ιστορική πορεία του Σύμπαντος.
Λίγο πριν από 14 δισεκατομμύρια χρόνια γεννήθηκε το Σύμπαν
μέσα από μία τεράστια χωροχρονική έκρηξη, ύλης και ενέργειας, που ονομάζεται
η Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang).
Μικρές κβαντικές διαταραχές μετασχηματίστηκαν σε πυκνές συγκεντρώσεις μέσα στην αρχέγονη ζύμωση.
Απ' αυτές δημιουργήθηκαν οι γαλαξίες.
Μία εντυπωσιακή ποικιλία μεγεθών και σχημάτων.
Η πυρηνική σύντηξη στους πυρήνες των άστρων δημιούργησαν νέα άτομα.
Άνθρακας, οξυγόνο, σίδηρος, χρυσός.
Οι εκρήξεις των υπερκαινοφανών διέσπειραν αυτά τα βαριά στοιχεία στο διάστημα.
Πρώτη ύλη για την δημιουργία νέων άστρων.
Και πλανητών!
Κάπου, κάπως, κάποτε, απλά οργανικά μόρια εξελίχθηκαν σε ζωντανούς οργανισμούς.
Η ζωή είναι ένα θαύμα μέσα στο διαρκώς μεταβαλλόμενο Σύμπαν.
Είμαστε αστρική σκόνη.
Είναι μια υπέροχη εικόνα και μία συναρπαστική ιστορία.
Και μας την μετέφεραν οι τηλεσκοπικές παρατηρήσεις.
Φανταστείτε: χωρίς το τηλεσκόπιο θα γνωρίζαμε μόνο έξι πλανήτες
ένα φεγγάρι, και μερικές χιλιάδες άστρα.
Η αστρονομία θα βρίσκονταν σε νηπιακό στάδιο.
Σαν κρυμμένοι θησαυροί, τα πέρατα του Σύμπαντος θέλγουν
τους εξερευνητές από την αυγή της ιστορίας.
Πρίγκιπες και ηγεμόνες, της πολιτικής ή της οικονομίας, όσο και οι επιστήμονες
ένοιωσαν το δέλεαρ των αχαρτογράφητων πελάγων του διαστήματος, και με τις επιχορηγήσεις τους
σε όργανα και μέσα διεύρυναν ταχύτατα τη σφαίρα της έρευνας.
Ο Τζώρτζ Έλερι Χέιλ είχε ένα μεγάλο όνειρο:
να κατασκευάσει ένα τηλεσκόπιο διπλάσιας διαμέτρου από το μέχρι τότε μεγαλύτερο.
Γνωρίστε την γηραιά κυρία της αστρονομίας του 20ου αιώνα.
Το πέντε μέτρων τηλεσκόπιο Χέιλ στο όρος Πάλομαρ.
Περισσότεροι από 500 τόνους βάρους σε κίνηση, όμως τόσο υπέροχα ισορροπημένο
κινείται με την χάρη χορεύτριας.
Το 40 τόνων κάτοπτρο αποκαλύπτει άστρα 40 εκατομμύρια φορές αμυδρότερα απ' αυτά που βλέπει το μάτι.
Με την ολοκλήρωσή του το 1948, το τηλεσκόπιο Χέιλ μας έδωσε ανυπέρβλητες εικόνες πλανητών
αστρικών σμηνών, νεφελωμάτων και γαλαξιών.
Του γιγαντιαίου Δία και των πολλών φεγγαριών του.
Του εκπληκτικού νεφελώματος Flame.
Αμυδρούς σχηματισμούς αερίου στο νεφέλωμα του Ωρίωνα.
Μπορούμε ακόμα μεγαλύτερα;
Οι σοβιετικοί αστρονόμοι προσπάθησαν στο τέλος της δεκαετίας του 70.
Ψηλά στα βουνά του Καυκάσου κατασκεύασαν το Μεγάλο Αλταζιμουθιακό Τηλεσκόπιο
με το εντυπωσιακό κάτοπτρο διαμέτρου έξι μέτρων.
Δεν μπόρεσε όμως ποτέ πραγματικά να ανταποκριθεί στις προσδοκίες τους.
Ήταν απλά πολύ μεγάλο, πολύ ακριβό και πολύ δύσχρηστο.
Έπρεπε οι κατασκευαστές τηλεσκοπίων να τα εγκαταλείψουν πλέον;
Έπρεπε να ξεχάσουν τα όνειρά τους για ακόμη μεγαλύτερα όργανα;
Είχε φτάσει η ιστορία του τηλεσκοπίου σε ένα πρώιμο τέλος;
Μα φυσικά όχι.
Σήμερα έχουμε τηλεσκόπια 10 μέτρων σε λειτουργία.
Και ακόμη μεγαλύτερα βρίσκονται υπό σχεδίαση.
Ποιά ήταν η λύση;
Νέες τεχνολογίες.
Τεχνολογικές λύσεις
Όπως τα σύγχρονα αυτοκίνητα δε μοιάζουν πλέον με τις αντίκες
έτσι τα σύγχρονα τηλεσκόπια διαφέρουν δραματικά από τους κλασικούς πρόγονούς τους
όπως το πέντε μέτρων τηλεσκόπιο Χέιλ.
Κατ' αρχή, οι βάσεις στήριξής τους είναι αρκετά μικρότερες.
Οι παλιές στηρίξεις ήταν ισημερινού τύπου όπου ο ένας άξονας ήταν πάντοτε
παράλληλος προς τον άξονα περιστροφής της Γης.
Για να ακολουθεί το τηλεσκόπιο την κίνηση του ουρανού έπρεπε απλά
να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του με ταχύτητα ίδια με αυτή της Γης.
Εύκολο, αλλά απαιτητικό σε χώρο.
Οι σύγχρονες αλταζιμουθιακές στηρίξεις είναι πολύ πιο συμπαγείς.
Με τέτοια στήριξη, το τηλεσκόπιο στρέφεται εν πολλοίς όπως ένα κανόνι.
Απλά επιλέγουμε την γωνία και το ύψος και στοχεύουμε.
Το πρόβλημα είναι να ακολουθεί αντίστροφα την κίνηση του ουρανού.
Το τηλεσκόπιο πρέπει να περιστρέφεται γύρω κι απ΄ τους δύο άξονές του με διαφορετικές ταχύτητες.
Ουσιαστικά αυτό επετεύχθη όταν τα τηλεσκόπια άρχισαν να ελέγχονται μέσω υπολογιστή.
Μία μικρότερη βάση είναι οικονομικότερη στη κατασκευή.
Επιπλέον, χωράει σε μικρότερο θόλο, συμπιέζοντας κι άλλο το κόστος
και βελτιώνει την προσλαμβανόμενη εικόνα.
Ας πάρουμε για παράδειγμα τα δίδυμα τηλεσκόπια Κέκ στη Χαβάη.
Αν και τα 10 μέτρων κάτοπτρά τους είναι δύο φορές μεγαλύτερα απ' αυτό
του τηλεσκοπίου Χέιλ, χωράνε σε μικρότερους θόλους
από τον αντίστοιχο του Πάλομαρ.
Και τα κάτοπτρα έχουν επίσης εξελιχθεί.
Παλιά ήταν χοντρά και βαριά.
Σήμερα είναι λεπτά και ελαφρά.
Κάτοπτρα διαμέτρου πολλών μέτρων κατασκευάζονται σε γιγάντιους περιστρεφόμενους φούρνους.
Και είναι λεπτότερα από είκοσι εκατοστά σε πάχος.
Μία πολύπλοκη διάταξη στήριξης προφυλάσσει το λεπτό κάτοπτρο
από το να σπάσει κάτω από το ίδιο του το βάρος.
Έμβολα, ελεγχόμενα από υπολογιστές και αισθητήρες βοηθούν να διατηρεί το κάτοπτρο
το τέλειο σχήμα του.
Το σύστημα αυτό ονομάζεται ενεργά οπτικά.
Η αρχή του είναι να εντοπίζει και να διορθώνει παραμορφώσεις του πρωτεύοντος κατόπτρου
που προκαλούνται από τη βαρύτητα, τον άνεμο, ή τις θερμοκρασιακές μεταβολές.
Ένα λεπτό κάτοπτρο ζυγίζει πολύ λιγότερο.
Αυτό σημαίνει ότι η διάταξη στήριξης του και η άρα και η βάση στήριξης του τηλεσκοπίου
μπορεί να είναι κατά πολύ ελαφρύτερη.
Και οικονομικότερη!
Εδώ βλέπετε το 3,6 μέτρων Τηλεσκόπιο Νέας Τεχνολογίας (NTT)
που κατασκευάστηκε από Ευρωπαίους αστρονόμους στα τέλη της δεκαετίας του 80.
Υπήρξε βάση ανάπτυξης πολλών νέων τεχνολογιών
για την κατασκευή τηλεσκοπίων.
Ακόμα και το κτήριο του δεν είχε τίποτα κοινό με τους συνηθισμένους θόλους.
Το Τηλεσκόπιο Νέας Τεχνολογίας ήταν εξαιρετικά επιτυχημένο.
Ήταν καιρός να σπάσουμε το φράγμα των έξι μέτρων.
Το Αστεροσκοπείο του Μάουνα Κέα βρίσκεται στο ψηλότερο σημείο του Ειρηνικού ωκεανού
4200 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας.
Στις ακτές της Χαβάης οι τουρίστες απολαμβάνουν τον ήλιο και τη θάλασσα.
Ψηλά, πάνω απ΄ αυτούς όμως οι αστρονόμοι αντιμετωπίζουν θερμοκρασίες παγετού
και την ασθένεια του υψομέτρου στην αναζήτησή του να αποκαλύψουν τα μυστήρια του Σύμπαντος.
Τα τηλεσκόπια Κέκ είναι από τα μεγαλύτερα στον κόσμο.
Τα κάτοπτρά τους έχουν διάμετρο 10 μέτρων και πάχος μπισκότου.
Τοποθετημένα σαν πλακίδια μπάνιου, αποτελούνται από 36 εξαγωνικά τμήματα
καθένα απ΄ τα οποία ελέγχεται με ακρίβεια νανομέτρου.
Αυτοί είναι πραγματικοί γίγαντες, αφοσιωμένοι στην παρατήρηση του ουρανού.
Οι ναοί της επιστήμης.
Σούρουπο στο Μάουνα Κέα.
Τα τηλεσκόπια Κέκ αρχίζουν τη συλλογή φωτονίων από τις εσχατιές του Σύμπαντος.
Τα δίδυμα κάτοπτρά τους συνδυάζονται ώστε να είναι ενεργά μεγαλύτερα
από παλαιότερων τηλεσκοπίων.
Τί θ' ανακαλύψουν απόψε;
Ένα ζεύγος συγκρουόμενων γαλαξιών δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά;
Ένα νεκρό άστρο η τελευταία πνοή του οποίου δημιούργησε ένα πλανητικό νεφέλωμα;
Ή μήπως ένας εξωπλανήτης ο οποίος θα μπορούσε να φιλοξενεί ζωή;
Στο Σέρρο Παρανάλ στην έρημο Ατακάμα της Χιλής - το πιο ξηρό μέρος της Γης -
βρίσκεται το μεγαλύτερο αστρονομικό όργανο που κατασκευάστηκε ποτέ:
το Ευρωπαϊκό Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (Very Large Telescope - VLT).
To VLT αποτελείται συνδυασμό τεσσάρων τηλεσκοπίων.
Καθένα 8,2 μέτρα σε διάμετρο.
Το Άντου (Antu).
Το Κούιγεν (Kueyen).
Το Μέλιπαλ (Melipal).
Το Γιέπουν (Yepun).
Τα τοπικά ονόματα των ιθαγενών Μαπούτσι για τον Ήλιο, τη Σελήνη, τον Σταυρό του Νότου και την Αφροδίτη.
Τα τεράστια κάτοπτρα φτιάχτηκαν στη Γερμανία, επιμεταλλώθηκαν στη Γαλλία και εστάλησαν στη Χιλή
και εκεί μεταφέρθηκαν πολύ αργά μέσα απ΄ την έρημο.
Με τη δύση του ήλιου, οι θόλοι των τηλεσκοπίων ανοίγουν.
Το αστρικό φως διαβρέχει τα κάτοπτρα του VLT.
Νέες ανακαλύψεις γίνονται.
Ένα λέιζερ διασχίζει το νυχτερινό ουρανό.
Προβάλει ένα τεχνητό άστρο στην ατμόσφαιρα
90 χιλιόμετρα πάνω απ' τα κεφάλια μας.
Οι αισθητήρες καταγράφουν πώς παραμορφώνεται η εικόνα του άστρου
από τις ατμοσφαιρικές αναταράξεις.
Τότε, γρήγοροι υπολογιστές μετακινούν τα εύκαμπτα κάτοπτρα
παραμορφώνοντάς τα ώστε να διορθώσουν την παραμόρφωση της ατμόσφαιρας.
Έτσι διορθώνουν το τρεμόπαιγμα των άστρων.
Αυτή η μέθοδος καλείται προσαρμοζόμενα οπτικά και αποτελεί την μαγική συνταγή
της σύγχρονης αστρονομίας.
Χωρίς αυτή, η εικόνα μας για το Σύμπαν θα παρέμενε παραμορφωμένη από την ατμόσφαιρα.
Έτσι λαμβάνονται εξαιρετικά ευκρινείς εικόνες.
Ένα άλλο μαγικό κόλπο είναι η συμβολομετρία.
Η αρχή της είναι να λαμβάνεται το φως από δύο διαφορετικά τηλεσκόπια
και να συγκεντρώνεται σ' ένα σημείο διατηρώντας τη
φάση μεταξύ των φωτεινών κυμάτων.
Αν αυτό γίνει με εξαιρετική ακρίβεια έχει σαν αποτέλεσμα τα δύο τηλεσκόπια
να λειτουργούν σαν τμήματα ενός κολοσσιαίου κατόπτρου
τόσο μεγάλου όσο η μεταξύ τους απόσταση.
Απλά, η συμβολομετρία δίνει στο τηλεσκόπιο ενισχυμένη όραση.
Επιτρέπει σε μικρότερα τηλεσκόπια να αποκαλύπτουν λεπτομέρειες που
θα ήταν ορατές από ένα κατά πολύ μεγαλύτερο τηλεσκόπιο.
Τα δίδυμα τηλεσκόπια Κεκ στο Μάουνα Κέα συχνά συνδυάζονται
σε ένα συμβολόμετρο.
Στην περίπτωση του VLT, μπορούν να συνδυαστούν και τα 4 τηλεσκόπια.
Επιπλέον, πολλά μικρότερα βοηθητικά τηλεσκόπια μπορούν να συνδυαστούν
για να ενισχύσουν την οπτική τους ικανότητα ακόμη περισσότερο.
Άλλα μεγάλα τηλεσκόπια βρίσκονται διάσπαρτα σε όλη τη Γη.
Τα Σουμπάρου και Βόρειο Τζέμινι στο Μάουνα Κέα.
Τα Νότιο Τζέμινι και Μαγγελάνου στη Χιλή.
Το Large Binocular Telescope στην Αριζόνα.
Κατασκευάζονται στα καλύτερα διαθέσιμα γεωγραφικά σημεία.
Ψηλά και ξηρά, καθαρά και σκοτεινά.
Με μάτια διαμέτρου όσο μία μεγάλη πισίνα.
Εξοπλισμένα με προσαρμοζόμενα οπτικά για να διορθώνουν τις
ατμοσφαιρικές διαταραχές.
Μερικές φορές έχουν απίστευτη διακριτική ικανότητα
χάρη στη συμβολομετρία.
Ιδού τι μας έχουν δείξει.
Πλανήτες.
Νεφελώματα.
Το πραγματικό μέγεθος και το ατελές σχήμα μερικών άστρων.
Ένα ψυχρό πλανήτη να περιφέρεται γύρω από ένα καφέ νάνο.
Και γιγαντιαία άστρα σε τροχιά γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας
κάτω από την βαρυτική επίδραση μίας υπέρπυκνης Μαύρης Τρύπας.
Έχουμε προοδεύσει σημαντικά από την εποχή του Γαλιλαίου.
Από τον άργυρο στο πυρίτιο
400 χρόνια πριν, όταν ο Γαλιλαίος Γαλιλέι ήθελε να δείξει στους άλλους
ότι είδε αυτός μέσα από το τηλεσκόπιο του έπρεπε να κάνει σκίτσα.
Το διάστικτο πρόσωπο της Σελήνης.
Το χορό των δορυφόρων του Δία.
Ηλιακές κηλίδες.
Ή τ' άστρα του Ωρίωνα.
Συνέλεξε τα σκίτσα του και τα δημοσίευσε σ' ένα μικρό τόμο
τον Αστρικό Αγγελιοφόρο (Starry Messenger).
Ήταν ο μόνος τρόπος να μοιραστεί τις ανακαλύψεις του
με άλλους.
Για περισσότερο από δύο αιώνες, οι αστρονόμοι έπρεπε να είναι και καλλιτέχνες.
Παρατηρώντας μέσα από το προσοφθάλμιό τους σχεδίαζαν
λεπτομερή σκίτσα αυτού που έβλεπαν.
Το έρημο τοπίο της Σελήνης.
Μία καταιγίδα στην ατμόσφαιρα του Δία.
Το αχνό πέπλο αερίου σ' ένα μακρινό νεφέλωμα.
Και μερικές φορές παρεξηγούσαν αυτά που έβλεπαν.
Οι μακριές γραμμικές διαμορφώσεις στην επιφάνεια του Άρη θεωρήθηκαν κανάλια
που υποδήλωναν την ύπαρξη πολιτισμένης ζωής στην επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη.
Γνωρίζουμε τώρα ότι τα κανάλια ήταν απλά μία οφθαλμαπάτη.
Αυτό που χρειάζονταν οι αστρονόμοι ήταν μία αντικειμενική μέθοδος
καταγραφής του φωτός από το τηλεσκόπιο χωρίς η πληροφορία να διέρχεται
πρώτα από το μυαλό και την πένα τους.
Η φωτογραφία έλυσε αυτό το πρόβλημα.
Η πρώτη δαγγεροτυπία της Σελήνης.
Ελήφθη το 1840 από τον Χένρυ Ντρέιπερ.
Η φωτογραφία ήταν μόλις 15 ετών αλλά οι αστρονόμοι
είχαν ήδη σε τακτική χρήση τις επαναστατικές τις δυνατότητες.
Πώς λειτουργούσε λοιπόν η φωτογραφίας;
Η ευαίσθητη επίστρωση μίας φωτογραφικής πλάκας περιείχε
μικρούς κόκκους ενώσεων του αργύρου.
Αν εκτεθούν στο φως, σκουραίνουν.
Το αποτέλεσμα ήταν μία αρνητική εικόνα του ουρανού
με σκοτεινά άστρα σ' ένα φωτεινό υπόβαθρο.
Αλλά το μεγάλο πλεονέκτημα της φωτογραφικής πλάκας ήταν ότι
μπορούσε να εκτίθεται για ώρες.
Όταν κοιτάμε τον νυχτερινό ουρανό με γυμνό οφθαλμό
και αφού προσαρμοστούμε στο σκοτάδι, δεν βλέπουμε ολοένα και περισσότερα
άστρα αν κοιτάμε περισσότερη ώρα.
Με μία φωτογραφική πλάκα όμως μπορούμε να κάνουμε ακριβώς αυτό.
Μπορούμε αθροιστικά να συλλέξουμε φως στη διάρκεια πολλών ωρών.
Έτσι με μεγαλύτερες εκθέσεις αποκαλύπτονται ολοένα και περισσότερα άστρα.
Και περισσότερα.
Και λίγα ακόμη.
Τη δεκαετία του 50, το τηλεσκόπιο Σμιτ στο αστεροσκοπείο Πάλομαρ
χρησιμοποιήθηκε για να φωτογραφίσει όλο το βόρειο ουρανό.
Περίπου 2000 φωτογραφικές πλάκες, εκτέθηκαν για μία περίπου ώρα.
Ένας θησαυρός ανακαλύψεων.
Η φωτογραφία μετέτρεψε την παρατηρησιακή αστρονομία σε πραγματική επιστήμη.
Αντικειμενική, μετρήσιμη και αναπαράξιμη.
Αλλά ο άργυρος ήταν αργός.
Απαιτούσε υπομονή.
Η ψηφιακή επανάσταση τ' άλλαξε όλα αυτά.
Το πυρίτιο αντικατέστησε τον άργυρο.
Τα εικονοστοιχεία αντικατέστησαν τους κόκκους.
Ακόμη και στις φωτογραφικές μας μηχανές δε χρησιμοποιούμε πλέον φιλμ.
Πλέον, οι εικόνες αποθηκεύονται σ' ένα φωτοευαίσθητο τσιπ:
μία διάταξη συζευγμένου φορτίου, γνωστή ως CCD.
Τα επαγγελματικά CCDs είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά.
Για να αυξήσουμε κι άλλο την ευαισθησία τους τα ψύχουμε
σε χαμηλότατες θερμοκρασίες, με τη χρήση υγρού αζώτου.
Σχεδόν κάθε φωτόνιο καταγράφεται.
Σαν αποτέλεσμα οι χρόνοι έκθεσης μπορεί να είναι μικρότεροι.
Ότι πετύχαινε η φωτογραφική πλάκα στο Πάλομαρ σε μία ώρα
ένα CCD το καταφέρνει σε μερικά μόνο λεπτά
Χρησιμοποιώντας μικρότερο τηλεσκόπιο.
Η επανάσταση του πυριτίου απέχει πολύ απ΄ το να τελειώσει.
Οι αστρονόμοι έχουν κατασκευάσει τεράστιες CCD κάμερες με
εκατοντάδες εκατομμυρίων εικονοστοιχεία.
Και η εξέλιξη συνεχίζεται.
Το μεγάλο πλεονέκτημα των ψηφιακών εικόνων είναι ότι είναι …ψηφιακές!
Μπορούν άμεσα να επεξεργαστούν από υπολογιστές.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν ειδικό λογισμικό για να επεξεργαστούν
τις παρατηρήσεις τους.
Η ενίσχυση της αντίθεσης, αποκαλύπτει τ' αμυδρότερα χαρακτηριστικά
νεφελωμάτων ή γαλαξιών.
Η χρωματική κωδικοποίηση ενισχύει και αναδεικνύει δομές που
αλλιώς δύσκολα θα γίνονταν ορατές.
Επιπλέον, συνδυάζοντας πολλαπλές εικόνες ενός αντικειμένου μέσα
από διαφορετικά χρωματικά φίλτρα, μπορούμε να
παράξουμε εντυπωσιακές συνθέσεις που δυσχεραίνουν τη διάκριση ορίων
μεταξύ επιστήμης και τέχνης.
Κι εσείς μπορείτε να επωφεληθείτε από την ψηφιακή αστρονομία.
Ποτέ δεν ήταν ευκολότερο να αναζητήσεις και να απολαύσεις
τις υπέροχες εικόνες του Σύμπαντος.
Βρίσκονται σε απόσταση ενός κλικ του ποντικιού του υπολογιστή μας!
Ρομποτικά τηλεσκόπια, εξοπλισμένα με ευαίσθητους ηλεκτρονικούς αισθητήρες
παρακολουθούν τον ουρανό αυτή τη στιγμή.
Το τηλεσκόπιο Σλόουν στο Νέο Μεξικό φωτογράφισε
και καταλογογράφησε περισσότερα από 100 εκατομμύρια ουράνια σώματα
μέτρησε τις αποστάσεις ενός εκατομμυρίου γαλαξιών, και ανακάλυψε
εκατό χιλιάδες νέους ημιαστέρες (κβάζαρς).
Αλλά μία χαρτογράφηση δεν είναι αρκετή.
Το Σύμπαν μεταβάλλεται διαρκώς.
Παγωμένοι κομήτες σε αέναη κίνηση, διαχέουν ύλη
στο πέρασμά τους.
Αστεροειδείς διέρχονται συνεχώς.
Μακρινοί πλανήτες περιφέρονται γύρω από τ' άστρα τους
εμποδίζοντας προσωρινά το φως τους.
Υπερκαινοφανείς εκρήγνυνται, ενώ αλλού νέα άστρα γεννιούνται.
Πάλσαρς αναλάμπουν, πηγές ακτίνων-γ ενεργοποιούνται, Μαύρες Τρύπες συσσωρεύουν ύλη.
Για να παρακολουθούν τα γιγάντια παιχνίδια της Φύσης, οι αστρονόμοι
πρέπει να χαρτογραφούν ολόκληρο τον ουρανό κάθε χρόνο.
Ή κάθε μήνα.
Ή δυο φορές την εβδομάδα.
Τουλάχιστον αυτός είναι ο σκοπός του Μεγάλου Τηλεσκοπίου Συνοπτικής Χαρτογράφησης (LSST).
Αν ολοκληρωθεί το 2015, η κάμερα των τριών γιγαπίξελς θα ανοίξει
ένα ψηφιακό παράθυρο στο Σύμπαν.
Εκπληρώνοντας τα όνειρα των αστρονόμων αυτό το κατοπτρικό τηλεσκόπιο
θα φωτογραφίζει σχεδόν ολόκληρο των ουρανό κάθε τρεις νύχτες.
Βλέποντας το αόρατο
Όταν ακούτε το αγαπημένο σας μουσικό κομμάτι, τα αυτιά σας συλλέγουν
ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων απόβαθείς κιθαρισμούς ενός μπάσου
μέχρι οξείες υψίσυχνες δονήσεις.
Αν τα αυτιά μας ήταν ευαίσθητα σε ένα πολύ περιορισμένο
εύρος συχνοτήτων,
θα χάναμε πολύ από την καλή μουσική!
Αλλά αυτή είναι ουσιαστικά η θέση στην οποία βρίσκονται οι αστρονόμοι.
Τα μάτια μας είναι ευαίσθητα σε πολύ μικρό εύρος
συχνοτήτων του φωτός: το ορατό φως.
Είμαστε όμως εντελώς τυφλοί σε άλλες μορφές
ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Υπάρχουν όμως πολλά αντικείμενα στο Σύμπαν τα οποία εκπέμπουν
ακτινοβολία σε άλλες περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Για παράδειγμα, τη δεκαετία του 30 ανακαλύφθηκε τυχαία
ότι υπάρχουν ραδιοκύματα που προέρχονται από τα βάθη του διαστήματος.
Κάποια απ΄ αυτά, είχαν συχνότητες ίδιες με αυτές των αγαπημένων μας
ραδιοσταθμών, αλλά ήταν ασθενέστερα και όχι τόσο
ενδιαφέροντα.
Για να συντονιστεί κανείς στο Ράδιο Σύμπαν χρειάζεσαι έναν
δέκτη: ένα ραδιοτηλεσκόπιο.
Για όλα τα μικρά μήκη κύματος ένα ραδιοτηλεσκόπιο είναι απλά ένας κοίλος δίσκος.
Μοιάζει με το πρωτεύον κάτοπτρο ενός οπτικού τηλεσκοπίου.
Επειδή όμως τα ραδιοκύματα είναι κατά πολύ μακρύτερα από τα οπτικά κύματα
η επιφάνεια του δίσκου δε χρειάζεται να είναι τόσο ομαλή
όσο αυτή ενός κατόπτρου.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η κατασκευή ενός μεγάλου
ραδιοτηλεσκοπίου είναι πολύ ευκολότερη απ' αυτή ενός οπτικού τηλεσκοπίου.
Στα ραδιοφωνικά μήκη κύματος είναι ευκολότερη η χρήση της συμβολομετρίας.
Η αύξηση δηλαδή, της διακριτικής ικανότητας που προέρχεται από το συνδυασμό
των σημάτων δύο διαφορετικών τηλεσκοπίων σαν να ήταν τμήματα
ενός ενιαίου τεράστιου δίσκου.
Το Very Large Array στο Νέο Μεξικό, για παράδειγμα αποτελείται από
27 διαφορετικές κεραίες, διαμέτρου 25 μέτρων η κάθε μία.
Κάθε κεραία μπορεί να μετακινηθεί ανεξάρτητα και σε πλήρη
ανάπτυξη το εικονικό ραδιοτηλεσκόπιο που δημιουργείται από τη συστοιχία
αυτή έχει διάμετρο 36 χιλιομέτρων.
Πώς λοιπόν φαίνεται το Σύμπαν στα ραδιοκύματα;
Ο Ήλιος μας για αρχή λάμπει κατά πολύ περισσότερο στα ραδιοκύματα.
Το ίδιο και το κέντρο του Γαλαξία μας.
Αλλά υπάρχουν κι άλλα.
Τα πάλσαρς είναι υπέρπυκνα αστρικά πτώματα που εκπέμπουν ραδιοκύματα
σε μία πολύ μικρή δέσμη.
Επίσης, περιστρέφονται με ταχύτητα πολλών εκατοντάδων
περιστροφών ανά δευτερόλεπτο.
Έτσι ένας πάλσαρ μοιάζει με έναν περιστρεφόμενο ραδιοφάρο.
Και αυτό που βλέπουμε απ΄ αυτούς είναι μία τακτική και γρήγορη
ακολουθία πολύ σύντομων ραδιοπαλμών.
Εξ' ου και τ' όνομά τους.
Η ραδιοπηγή, γνωστή ως Κασσιόπεια A είναι στην πραγματικότητα
το υπόλειμμα ενός υπερκαινοφανούς ο οποίος εξερράγη τον 17ο αιώνα.
Κενταύρου A, Κύκνου A και Παρθένου A είναι όλοι τους γιγάντιοι γαλαξίες
που εκπέμπουν τεράστιες ποσότητες ραδιοκυμάτων.
Κάθε γαλαξίας τροφοδοτείται από μία Μαύρη Τρύπα στο κέντρο του.
Μερικοί από αυτούς τους ραδιογαλαξίες και τους ημιαστέρες είναι τόσο ισχυροί
που τα σήματά τους μπορούν ν' ανιχνευθούν σε αποστάσεις 10 δις ετών φωτός.
Ακόμη υπάρχει το ασθενές, μικρού σχετικά μήκους κύματος
ραδιοφωνικό σήμα που είναι διάχυτο σ' όλο το Σύμπαν.
Αυτό είναι γνωστό σαν μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου
και αποτελεί τον απόηχο της Μεγάλης Έκρηξης.
Το υπόλειμμα της υπέρθερμης δημιουργίας του Σύμπαντος.
Κάθε τμήμα του φάσματος έχει τη δική του ιστορία να μας διηγηθεί.
Σε χιλιοστομετρικά και μικρότερα μήκη κύματος οι αστρονόμοι μελετούν
το σχηματισμό των γαλαξιών στο νεαρό Σύμπαν, και την προέλευση
των άστρων και των πλανητών στο Γαλαξία μας.
Η περισσότερη απ' την ακτινοβολία αυτή εμποδίζεται από τους υδρατμούς της ατμόσφαιρας.
Για να παρατηρηθεί πρέπει ν' ανέβουμε ψηλά σε ξηρές περιοχές.
Στο Λάνο ντε Τσαντναντόρ, για παράδειγμα.
Σε ύψος πέντε χιλιομέτρων από την επιφάνεια της θάλασσας, στο εξωτικό αυτό
οροπέδιο στη βόρεια Χιλή κατασκευάζεται το ALMA:
το Atacama Large Millimeter Array.
Όταν ολοκληρωθεί το 2014, το ALMA θα είναι το μεγαλύτερο αστρονομικό
παρατηρητήριο που κατασκευάστηκε ποτέ.
64 κεραίες βάρους 100 τόνων η κάθε μία θα λειτουργούν σαν συστοιχία.
Τεράστια φορτηγά θα τις διασπείρουν σε μία έκταση μεγάλη όση το Λονδίνο για
να αυξήσουν την ευκρίνεια, ή θα τις φέρνουν κοντύτερα για
να αυξάνουν το πεδίο της παρατήρησης.
Κάθε κίνηση θα γίνεται με ακρίβεια χιλιοστού.
Πολλά αντικείμενα στο Σύμπαν ακτινοβολούν στο υπέρυθρο.
Η ακτινοβολία υπερύθρου ανακαλύφθηκε από τον Γουίλιαμ Χέρσελ, και
είναι γνωστή ως "θερμική" καθώς εκπέμπεται απ' όλα τα σχετικά θερμά αντικείμενα
ακόμη και τους ανθρώπους.
Ίσως γνωρίζετε περισσότερο απ΄ όσο νομίζετε την υπέρυθρη ακτινοβολία.
Στη Γη, αυτή η ακτινοβολία χρησιμοποιείται σε
κάμερες ή συσκευές νυχτερινής όρασης.
Για να ανιχνεύσουν την ασθενή υπέρυθρη λάμψη μακρινών αντικειμένων, οι αστρονόμοι
χρειάζονται υπερευαίσθητους ανιχνευτές σε θερμοκρασία μερικών μόνο βαθμών
πάνω από το απόλυτο μηδέν για να εκμηδενίσουν την δική τους ακτινοβολία.
Τα περισσότερα σύγχρονα οπτικά τηλεσκόπια σήμερα, διαθέτουν υπέρυθρες κάμερες.
Επιτρέπουν την παρατήρηση μέσα από τα κοσμικά νέφη σκόνης, αποκαλύπτοντας
νεογέννητα άστρα μέσα σ' αυτά, κάτι που απλά δεν φαίνεται στο οπτικό φάσμα.
Για παράδειγμα, αυτή η οπτική εικόνα του κοσμικού μαιευτηρίου στον Ωρίωνα.
Κοιτάξτε τώρα πόσο διαφορετική είναι μέσα από τα μάτια
μίας υπέρυθρης κάμερας!
Η παρατήρηση στο υπέρυθρο είναι επίσης πολύ χρήσιμη για τη μελέτη
των πλέον μακρινών γαλαξιών.
Τα νεογέννητα άστρα σε ένα νεαρό γαλαξία λάμπουν ιδιαίτερα στο υπεριώδες φως.
Αυτό όμως ταξιδεύει για δισεκατομμύρια χρόνια μέσα
στο διαστελλόμενο Σύμπαν.
Η διαστολή επιμηκύνει τα μήκη κύματος και έτσι όταν τα λαμβάνουμε
έχουν μετατεθεί στο εγγύς υπέρυθρο.
Αυτό το κομψό όργανο είναι το τηλεσκόπιο MAGIC στο Λα Πάλμα.
Ερευνά τον ουρανό για κοσμικές ακτίνες-γ
τις πλέον ισχυρές πηγές ακτινοβολίας στη Φύση.
Ευτυχώς για μας, η θανατηφόρα ακτινοβολία γ εμποδίζεται από
τη Γήινη ατμόσφαιρα.
Αφήνει όμως ίχνη πίσω της για να τα μελετήσουν οι αστρονόμοι.
Μετά τη σύγκρουσή της με την ατμόσφαιρα παράγει μεγάλο αριθμό
ενεργών σωματιδίων.
Αυτά με τη σειρά του παράγουν μία αχνή λάμψη την οποία παρατηρεί το MAGIC.
Κι εδώ βλέπετε το αστεροσκοπείο Πιερ Οζέρ στην Αργεντινή.
Δεν μοιάζει καν με τηλεσκόπιο.
Το Πιερ Οζέρ αποτελείται από 1600 αισθητήρες, διάσπαρτους σε έκταση
περισσότερων από 3000 τετραγωνικών χιλιόμετρων.
Συλλαμβάνουν την εκπομπή σωματιδίων από την κοσμική ακτινοβολία μακρινών
υπερκαινοφανών και μελανών οπών.
Και τους ανιχνευτές νετρίνων, εγκατεστημένους σε βαθιά ορυχεία,
κάτω από την επιφάνεια των ωκεανών ή μέσα στον πάγο της Ανταρκτικής;
Μπορούμε να τους θεωρήσουμε τηλεσκόπια;
Γιατί όχι;
Παρατηρούν το Σύμπαν ακόμη και αν δε συλλέγουν δεδομένα από
το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
Τα νετρίνα είναι σωματίδια δύσκολα ανιχνεύσιμα, που δημιουργήθηκαν
στον Ήλιο και σε εκρήξεις υπερκαινοφανών.
Δημιουργήθηκαν ακόμη και στην Μεγάλη Έκρηξη.
Σε αντίθεση με άλλα στοιχειώδη σωμάτια, τα νετρίνα μπορούν αν διέλθουν μέσα από
την ύλη, ταξιδεύουν με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός και δεν έχουν ηλεκτρικό φορτίο.
Αν και είναι δύσκολο να μελετηθούν βρίσκονται σε αφθονία.
Κάθε δευτερόλεπτο περισσότερα από 50 τρισεκατομμύρια νετρίνα από τον Ήλιο
μας διαπερνούν.
Τέλος, αστρονόμοι και φυσικοί έχουν ενώσει τις δυνάμεις τους για τη κατασκευή
ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων.
Αυτά τα "τηλεσκόπια" δε συλλέγουν ακτινοβολία ούτε καταγράφουν σωματίδια.
Καταγράφουν τις ελάχιστες διαταραχές στη δομή του χωρόχρονου
όπως αυτός προβλέπεται από τη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν.
Με μία εκπληκτική ποικιλία οργάνων οι αστρονόμοι παρατηρούν όλη την
έκταση του φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και έχουν επεκταθεί και παραπέρα.
Μερικές όμως παρατηρήσεις απλά δεν μπορούν να γίνουν από την επιφάνεια της Γης.
Η λύση;
Διαστημικά Τηλεσκόπια.
Πέρα από τη Γη
Το διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ.
Είναι το διασημότερο τηλεσκόπιο στην ιστορία.
Και δίκαια.
Οι παρατηρήσεις του έφεραν επανάσταση σε πολλά πεδία της αστρονομίας.
Με τα σημερινά δεδομένα το κάτοπτρο του Χαμπλ είναι αρκετά μικρό.
Έχει διάμετρο μόλις 2,4 μέτρα.
Αλλά η θέση του είναι πραγματικά μοναδική.
Ψηλά πάνω από τις ατμοσφαιρικές διαταραχές, διαθέτει μία
πραγματικά διαυγή θέα στο Σύμπαν.
Και επιπλέον το Χαμπλ μπορεί να βλέπει στο υπεριώδες και το εγγύς υπέρυθρο.
Αυτή η ακτινοβολία δε φτάνει στα επίγεια τηλεσκόπια καθώς
απορροφάται από την ατμόσφαιρα.
Κάμερες και φασματογράφοι, κάποιοι σε μέγεθος τηλεφωνικού θαλάμου
αναλύουν και καταγράφουν το φως μακρινών κοσμικών πηγών.
Όπως κάθε επίγειο τηλεσκόπιο, το Χαμπλ κατά καιρούς αναβαθμίζεται.
Αστροναύτες πραγματοποιούν αποστολές επισκευής με διαστημικούς περιπάτους.
Χαλασμένα εξαρτήματα επιδιορθώνονται.
Παλαιότερα όργανα αντικαθίστανται από καινούρια και
πιο εξελιγμένα.
Το Χαμπλ καθιερώθηκε ως η βασική πηγή παρατηρησιακής αστρονομίας.
Άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε το κόσμο.
Με την κοφτερή του ματιά, το Χαμπλ παρατήρησε την αλλαγή των εποχών στον Άρη
μία πρόσκρουση κομήτη στον Δία
τα δακτυλίδια του Κρόνου
ακόμη και την επιφάνεια του μικρού Πλούτωνα.
Αποκάλυψε τον κύκλο ζωής των άστρων, από τη γέννηση, και την νεαρή τους ηλικία
σε κοσμικά μαιευτήρια σε νεφελώματα σκόνης και αερίου, μέχρι το οριστικό τους αντίο:
σαν λεπτά νέφη, διαχεόμενα αργά στο διάστημα, απομεινάρια νεκρών άστρων
ή σαν τεράστιες εκρήξεις υπερκαινοφανών που ξεπερνούν σε λαμπρότητα τους γαλαξίες που τους φιλοξενούν.
Βαθιά μες το νεφέλωμα του Ωρίωνα, το Χαμπλ είδε την δημιουργία νέων ηλιακών συστημάτων
όπου δίσκοι σκόνης γύρω από νεαρά άστρα μπορεί σύντομα
να συμπυκνωθούν σε πλανήτες.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο μελέτησε χιλιάδες άστρα σε γιγάντια σφαιρικά νέφη
τις παλαιότερες οικογένειες άστρων στο Σύμπαν.
Και γαλαξίες φυσικά.
Με τέτοια λεπτομέρεια που δεν είχαν δει ποτέ πριν οι αστρονόμοι.
Μαγευτικές σπείρες, ζώνες απορρόφησης, βίαιες συγκρούσεις.
Πολύ μεγάλοι χρόνοι έκθεσης σε σκοτεινές περιοχές του ουρανού αποκάλυψαν
χιλιάδες αμυδρούς γαλαξίες δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.
Φωτόνια που εκπέμφθηκαν όταν το Σύμπαν ήταν ακόμη νέο.
Ένα παράθυρο στο μακρινό παρελθόν, έριξε νέο φως στο
διαρκώς μεταβαλλόμενο Σύμπαν.
Το Χαμπλ δεν είναι το μοναδικό τηλεσκόπιο στο διάστημα.
Αυτό είναι το διαστημικό τηλεσκόπιο Σπίτσερ της NASA που τέθηκε σε τροχιά τον Αύγουστο του 2003.
Κατά μία έννοια είναι ότι το Χαμπλ για την υπέρυθρη ακτινοβολία.
Το Σπίτσερ διαθέτει κάτοπτρο διαμέτρου μόλις 85 εκατοστών.
Αλλά το τηλεσκόπιο είναι κρυμμένο πίσω από μία θερμική ασπίδα, η οποία
το προστατεύει από τον Ήλιο.
Οι αισθητήρες του βρίσκονται θαμμένοι σε μία δεξαμενή υγρού ηλίου.
Εκεί οι αισθητήρες ψύχονται σε θερμοκρασία μερικών βαθμών
πάνω από το απόλυτο μηδέν.
Αυτό τους κάνει ιδιαίτερα ευαίσθητους.
Το Σπίτσερ μας αποκάλυψε ένα Σύμπαν γεμάτο σκόνη.
Σκοτεινά, αδιαφανή νέφη σκόνης, ακτινοβολούν όταν θερμαίνονται
από το εσωτερικό τους.
Κρουστικά κύματα από γαλαξιακές συγκρούσεις παρασύρουν τη σκόνη σε αποκαλυπτικούς δακτυλίους
και παλιρροϊκές δομές, σχηματίζοντας νέες περιοχές δημιουργίας άστρων.
Η σκόνη δημιουργείται επίσης σαν υπόλειμμα του θανάτου ενός άστρου.
Το Σπίτσερ ανακάλυψε ότι τα πλανητικά νέφη και τα υπολείμματα υπερκαινοφανών είναι
γεμάτα σωματίδια σκόνης, πρώτες ύλες σχηματισμού νέων πλανητών.
Σε άλλα υπεριώδη μήκη κύματος, το Σπίτσερ μπορεί να δει μέσα από τα νέφη σκόνης
αποκαλύπτοντας άστρα κρυμμένα μέσα στους σκοτεινούς τους πυρήνες.
Τέλος ο φασματογράφος του διαστημικού τηλεσκοπίου μελετά τις ατμόσφαιρες
εξωπλανητών, γιγάντιων αέριων πλανητών όπως ο Δίας
που ολοκληρώνουν μία περιφορά γύρω από το άστρο τους σε μερικές μόνο μέρες.
Τί γίνεται με τις ακτίνες Χ και τις ακτίνες-γ;
Αυτές απορροφώνται εντελώς από τη Γήινη ατμόσφαιρα.
Έτσι χωρίς διαστημικά τηλεσκόπια οι αστρονόμοι θα ήταν εντελώς τυφλοί
σε αυτές τις ακτινοβολίες υψηλών ενεργειών.
Τα διαστημικά τηλεσκόπια ακτίνων Χ και γάμμα αποκαλύπτουν το θερμό
υψηλής ενέργειας, βίαιο Σύμπαν των γαλαξιακών σμηνών και των μελανών οπών
των υπερκαινοφανών και των γαλαξιακών συγκρούσεων.
Είναι πολύ δύσκολο να κατασκευαστούν, όμως.
Η υψηλής ενέργειας ακτινοβολία διαπερνά ένα συμβατικό κάτοπτρο.
Οι ακτίνες Χ μπορούν να εστιαστούν μόνο σε ένθετα κάτοπτρα από καθαρό χρυσό.
Οι ακτίνες-γ μελετώνται με εξειδικευμένες κάμερες μικρής οπής
ή επάλληλους σπινθηριστές που εκπέμπουν σύντομες αναλαμπές απλού φωτός
όταν χτυπηθούν από ένα φωτόνιο ακτίνων γάμμα.
Τη δεκαετία του 90 η NASA διέθετε το παρατηρητήριο ακτίνων-γ Κόμπτον.
Ήταν για την εποχή του, ο μεγαλύτερος και βαρύτερος επιστημονικός
δορυφόρος που είχε ποτέ τεθεί σε τροχιά.
Ένα πλήρως εξοπλισμένο εργαστήριο φυσικής στο διάστημα.
Το 2008, το Κόμπτον έδωσε τη θέση του στο GLAST:
το Διαστημικό Τηλεσκόπιο ακτίνων-γ Μεγάλης Επιφανείας.
Θα μελετήσει το Σύμπαν υψηλών ενεργειών, από τη σκοτεινή ύλη
ως τα πάλσαρς.
Σήμερα, οι αστρονόμοι διαθέτουν δύο διαστημικά τηλεσκόπια ακτίνων Χ.
Το τηλεσκόπιο Τσάντρα της NASA και το XMM-Νιούτον της ESA
μελετούν τις πιο θερμές περιοχές του Σύμπαντος.
Έτσι μοιάζει ο ουρανός στις ακτίνες Χ.
Οι εκτεταμένες περιοχές είναι νέφη αερίου τα οποία θερμαίνονται σε εκατομμύρια βαθμούς
από κρουστικά κύματα, υπολείμματα εκρήξεων υπερκαινοφανών.
Τα λαμπρά σημεία είναι διπλές πηγές ακτίνων Χ: αστέρες νετρονίων ή
μαύρες τρύπες που ρουφάνε ύλη από ένα άστρο συνοδό.
Το θερμό αυτό ρεύμα εκπέμπει ακτίνες Χ.
Τα τηλεσκόπια ακτίνων Χ αποκαλύπτουν υπέρπυκνες μαύρες τρύπες στο
κέντρο μακρινών γαλαξιών.
Θερμή ύλη που κατευθύνεται σπειροειδώς προς το κέντρο τους εκπέμπει ακτίνες Χ
ακριβώς τη στιγμή που χάνεται για πάντα μέσα στη μαύρη τρύπα.
Θερμό αλλά αραιό αέριο γεμίζει επίσης τις αποστάσεις μεταξύ των γαλαξιών
σ' ένα σμήνος.
Μερικές φορές αυτό το αέριο ενεργοποιείται και θερμαίνεται ακόμη περισσότερο
από συγκρούσεις και ενοποιήσεις των γαλαξιακών σμηνών.
Περισσότερο συναρπαστικές είναι οι εκλάμψεις ακτίνων-γ, τα πλέον ισχυρά ενεργειακά
φαινόμενα στο Σύμπαν.
Πρόκειται για την τελική καταστροφική έκρηξη ενός ταχύτατα περιστρεφόμενου
αστέρα πολύ μεγάλης μάζας.
Σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο, απελευθερώνεται περισσότερη ενέργεια απ' όση
παράγει ο Ήλιος σε 10 δισεκατομμύρια χρόνια.
Τα Χαμπλ, Σπίτσερ, Τσάντρα, XMM-Νιούτον και GLAST
είναι όλα τους εύχρηστοι γίγαντες.
Μερικά διαστημικά τηλεσκόπια όμως είναι πολύ μικρότερα και έχουν
πολύ εξειδικευμένους στόχους.
Το COROT, για παράδειγμα.
Ο Γαλλικός αυτός δορυφόρος, εξειδικεύεται στην αστροσεισμολογία και τη μελέτη
των εξωπλανητών.
Ο δορυφόρος Σουίφτ της NASA, συνδυασμός τηλεσκοπίου ακτίνων Χ και γ
σχεδιασμένος να αποκαλύψει τα μυστικά των εκλάμψεων ακτίνων-γ.
Τέλος υπάρχει και το WMAP, (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe).
Σε λίγο περισσότερο από δύο χρόνια στο διάστημα, χαρτογράφησε την κοσμική
ακτινοβολία υποβάθρου με με μοναδική λεπτομέρεια.
Το WMAP έδωσε στους κοσμολόγους την καλύτερη μέχρι στιγμή εικόνα των
πρώιμων φάσεων του Σύμπαντος, πριν από 13 δις χρόνια.
Η διεύρυνση των ορίων του γνωστού μας Σύμπαντος υπήρξε η συναρπαστικότερη
συμβολή των τηλεσκοπίων στην ιστορία τους.
Τί ακολουθεί;
Το μέλλον
Στην Αριζόνα έχει κατασκευαστεί το πρώτο κάτοπτρο για το
Γιγαντιαίο Τηλεσκόπιο του Μαγγελάνου.
Αυτό το τεράστιο όργανο θα εγκατασταθεί στο αστεροσκοπείο
Λας Καμπάνας στη Χιλή.
Τα επτά του κάτοπτρα, καθένα με διάμετρο οχτώ μέτρων
θα τοποθετηθούν σε διάταξη όπως τα πέταλα ενός λουλουδιού.
Μαζί θα συλλέγουν τέσσερις φορές περισσότερο φως από αυτό
που συλλέγεται απ' οποιοδήποτε άλλο τηλεσκόπιο.
Το 30 μέτρων τηλεσκόπιο της Καλιφόρνια που σχεδιάζεται για το 2015
είναι περισσότερο σαν μία γιγάντια έκδοση του Κεκ.
Εκατοντάδες ανεξάρτητα τμήματα συνθέτουν έναν τεράστιο φακό
διαμέτρου όσο το ύψος μίας εξαώροφης πολυκατοικίας.
Στην Ευρώπη τα σχέδια είναι έτοιμα για το Ευρωπαϊκό Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο.
Με 42 μέτρα διάμετρο, το κάτοπτρό του θα έχει τις διαστάσεις
πισίνας Ολυμπιακών διαστάσεων - με διπλάσια επιφάνεια από το
Τηλεσκόπιο των 30 μέτρων.
Αυτά τα μελλοντικά τέρατα, βελτιστοποιημένα για παρατηρήσεις στο υπέρυθρο
θα εξοπλιστούν με ευαίσθητα όργανα και προσαρμοζόμενα οπτικά.
Θα μας αποκαλύψουν την πρώτη γενιά γαλαξιών
και άστρων στην ιστορία του Σύμπαντος.
Επιπλέον, ίσως μας δώσουν την πρώτη πραγματική φωτογραφία
ενός πλανήτη κάποιου άλλου ηλιακού συστήματος.
Για τους ραδιοαστρονόμους, 42 μέτρα δεν είναι τίποτα.
Συνδυάζουν πολλά μικρότερα όργανα για να συνθέσουν ένα
πολύ μεγαλύτερο δέκτη.
Στην Ολλανδία η Συστοιχία Χαμηλών Συχνοτήτων, ή LOFAR
είναι υπό κατασκευή.
Οπτικές ίνες θα συνδέουν 30.000 κεραίες μ' ένα κεντρικό υπερυπολογιστή.
Η καινοτόμος σχεδίαση δεν περιλαμβάνει κινούμενα μέρη, αλλά θα παρατηρεί
σε οχτώ διαφορετικές κατευθύνσεις ταυτόχρονα.
Η τεχνολογία του LOFAR θα αξιοποιηθεί και στη Συστοιχία του ενός
Τετραγωνικού Χιλιομέτρου, το οποίο αποτελεί κορυφαίο αίτημα
των ραδιοαστρονόμων.
Η Παγκόσμια Συστοιχία θα κατασκευαστεί στην Αυστραλία ή τη Νότια Αφρική.
Μεγάλες δισκοειδείς κεραίες και μικροί δέκτες θα μας δίνουν
λεπτομερείς εικόνες του ραδιοφωνικού ουρανού.
Με συνολική επιφάνεια συλλογής ενός τετραγωνικού χιλιομέτρου
το νέο σύμπλεγμα θα είναι με διαφορά το πιο ευαίσθητο ραδιοτηλεσκόπιο
που κατασκευάστηκε ποτέ.
Η εξέλιξη των γαλαξιών, πανίσχυροι ημιαστέρες, παλλόμενα πάλσαρς
καμία πηγή ραδιοκυμάτων δεν θα ξεφεύγει από τα κατασκοπευτικά μάτια
της Συστοιχίας Τετραγωνικού Χιλιομέτρου.
Το όργανο θα αναζητήσει και πιθανές ραδιοπηγές από
εξωγήινους πολιτισμούς.
Και τα διαστημικά τηλεσκόπια;
Μετά την πέμπτη και τελευταία επισκευαστική αποστολή το Διαστημικό
Τηλεσκόπιο θα είναι ενεργό μέχρι το 2013 περίπου.
Τότε περίπου θα τεθεί σε τροχιά ο διάδοχός του.
Να το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Τζέιμς Γουέμπ (James Webb), ένα διαστημικό
υπέρυθρο παρατηρητήριο που έλαβε τ΄ όνομα του από έναν πρώην διευθυντή της NASA.
Όταν βρεθεί στο Διάστημα το 6,5 μέτρων τμηματικό κάτοπτρό του θα ξεδιπλωθεί
σαν ένα λουλούδι που ανθίζει – το καθένα επτά φορές πιο ευαίσθητο
απ' το Χαμπλ.
Ένα τεράστιο σκιάδιο θα κρατά τα οπτικά του και τα θερμοευαίσθητα
όργανά του σε μόνιμη σκιά επιτρέποντάς του να λειτουργεί
στην εντυπωσιακή θερμοκρασία των μείον 233 βαθμών Κελσίου.
Το τηλεσκόπιο Τζέιμς Γουέμπ δεν θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τη Γη.
Θα τοποθετηθεί σε απόσταση 1,5 εκατομ. χιλιομέτρων μακριά από
το πλανήτη μας σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο.
Πριν μισό αιώνα το τηλεσκόπιο Χέιλ στο όρος Πάλομαρ
ήταν το μεγαλύτερο στην ιστορία.
Σύντομα ένα ακόμη μεγαλύτερο θα βρεθεί σε τροχιά στο διάστημα.
Μπορούμε μόνο να εικάσουμε τις εκπληκτικές ανακαλύψεις που θα κάνει.
Μείνετε συντονισμένοι!
Στο μεταξύ, δημιουργικοί μηχανικοί σχεδίασαν το πλέον επαναστατικό
τηλεσκόπιο όλων των εποχών.
Στο Καναδά, επιστήμονες κατασκεύασαν το λεγόμενο τηλεσκόπιο "υγρού κατόπτρου".
Στο τηλεσκόπιο αυτό το αστρικό φως δεν ανακλάται σ' ένα στερεό κάτοπτρο
αλλά στην καμπύλη επιφάνεια ενός περιστρεφόμενου δοχείου
υγρού υδραργύρου.
Εξαιτίας της αρχής λειτουργίας τους τα τηλεσκόπια υδραργύρου μπορούν
να κοιτούν μόνο κάθετα προς τα πάνω αλλά είναι σχετικά οικονομικά
και εύκολα στη κατασκευή.
Οι ραδιοαστρονόμοι οραματίζονται την εγκατάσταση μιας συστοιχίας
μικρών ραδιοτηλεσκοπίων στην Σελήνη πολύ μακριά από
πιθανές επίγειες παρεμβολές.
Ποιός ξέρει, ίσως μια μέρα να υπάρξει ένα μεγάλο οπτικό
τηλεσκόπιο στη σκοτεινή πλευρά της Σελήνης.
Χρησιμοποιώντας διαστημικά τηλεσκόπια και προστατευμένους
δίσκους οι αστρονόμοι ακτίνων Χ ελπίζουν να βελτιώσουν
σημαντικά τις δυνατότητές τους στο μέλλον.
Ίσως μάλιστα επιτύχουν να καταγράψουν το χείλος
μίας μαύρης τρύπας.
Κάποτε ίσως τα τηλεσκόπια απαντήσουν ένα σημαντικό
ερώτημα που προβληματίζει την ανθρωπότητα: Είμαστε μόνοι στο Σύμπαν;
Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν άλλα αστρικά συστήματα εκεί έξω.
Υποψιαζόμαστε ότι υπάρχουν άλλοι πλανήτες σαν τη Γη, με
νερό σε υγρή μορφή.
Αλλά
υπάρχει ζωή;
Ο εντοπισμός εξωπλανητών αποδεικνύεται δύσκολος.
Συχνά κρύβονται από τους αστρονόμους μέσα στο λαμπρό
φως που ακτινοβολείται από τα μητρικά τους άστρα.
Συμβολόμετρα που θα τεθούν σε τροχιά στο σκοτάδι του διαστήματος
ίσως μας δώσουν μία απάντηση.
Αυτή τη στιγμή η NASA εξετάζει ένα πρόγραμμα που ονομάζεται
Ανιχνευτής Γαιωδών Πλανητών (Terrestrial Planet Finder).
Στην Ευρώπη, επιστήμονες σχεδιάζουν τη Συστοιχία του Δαρβίνου.
Έξι διαστημικά τηλεσκόπια σε διατεταγμένη τροχιά γύρω από τον Ήλιο.
Λέιζερ θα ελέγχουν τις μεταξύ τους αποστάσεις με ακρίβεια νανόμετρου.
Σε συνδυασμό θα έχουν εξαιρετική διακριτική ικανότητα, διαχωρίζοντας το φως
των κυρίαρχων άστρων, ώστε οι επιστήμονες να μπορέσουν πραγματικά να δουν
πλανήτες σαν τη Γη γύρω από άλλα άστρα.
Οι αστρονόμοι πρέπει εν συνεχεία να μελετήσουν το φως που ανακλάται απ΄ τον πλανήτη.
Αυτό θα μεταφέρει το φασματοσκοπικό αποτύπωμα της ατμόσφαιρας του πλανήτη.
Ποιός ξέρει, ίσως σε 15 χρόνια να μπορούμε να καταγράψουμε τα ίχνη
οξυγόνου, μεθανίου και όζοντος.
Τα σημάδια της ζωής.
Το Σύμπαν είναι γεμάτο εκπλήξεις.
Ο ουρανός θα μας εντυπωσιάζει πάντα.
Γι αυτό εκατοντάδες χιλιάδες ερασιτέχνες αστρονόμοι σ' όλη τη Γη
βγαίνουν τις καθαρές νύχτες για να θαυμάσουν
το Σύμπαν.
Τα τηλεσκόπιά τους είναι κατά πολύ καλύτερα απ' αυτά που χρησιμοποιούσε
ο Γαλιλαίος.
Οι ψηφιακές εικόνες ξεπερνούν τις φωτογραφικές παρατηρήσεις
που πραγματοποιούσαν επιστήμονες μόλις μερικές δεκαετίες πριν.
Η κοσμική αναζήτηση των αστρονόμων και η τηλεσκοπική
εξερεύνηση του Σύμπαντος μετρά μόνο 400 χρόνια.
Υπάρχουν ακόμη πολλές αχαρτογράφητες περιοχές εκεί έξω.
Προοδεύσαμε αρκετά από τότε που ο Γαλιλαίος ξεκίνησε να χαρτογραφεί τον ουρανό
με το τηλεσκόπιό του πριν από τέσσερις αιώνες.
Σήμερα ακόμη παρατηρούμε το Σύμπαν με τηλεσκόπια
όχι μόνο από τη Γη αλλά και από τις αχανείς εκτάσεις του διαστήματος.
Το κίνητρο του ανθρώπου βασίζεται στην αστείρευτη εφευρετικότητα
και περιέργεια.
Μόλις αρχίσαμε να απαντάμε σε μερικά από τα μεγαλύτερα
ερωτήματα που έχουν τεθεί.
Έχουμε καταγράψει περισσότερους από 300 πλανήτες γύρω από άλλα άστρα
στο γαλαξία μας και εντοπίσαμε οργανικά μόρια σε πλανήτες γύρω
από μακρινά άστρα.
Αυτές οι απίστευτες ανακαλύψεις μπορεί να δείχνουν ότι βρισκόμαστε στο ζενίθ
της ανθρώπινης εξερεύνησης αλλά τα καλύτερα σίγουρα έπονται.
Μπορείτε και σεις να συμμετέχετε στις ανακαλύψεις.
Κοιτάξτε ψηλά και θαυμάστε!