Αυτή η ταινία θα σας πάει ένα ταξίδι …
...ένα ταξίδι στον χώρο και τον χρόνο.
Θέλω να σας πω μια ιστορία για ένα επιστημονικό όργανο το οποίο βελτίωσε δραματικά την παρατήρηση του ουρανού,
διεύρυνε την αντίληψή μας για το σύμπαν
και διείσδυσε στα πέρατα του χώρου και του χρόνου.
H ESA ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΕΙ
Χαμπλ - 15 χρόνια ανακαλύψεων
Κοιτάζοντας τον νυχτερινό ουρανό παρατηρούμε το γνώριμο τρεμόπαιγμα των άστρων.
Το φως τους ταξιδεύει τεράστιες αποστάσεις μέχρι να φθάσει σ' εμάς.
Όμως τ' άστρα δεν τρεμοπαίζουν...
Το σύμπαν είναι εντυπωσιακά διάφανο.
Το φως από τα μακρινά αστέρια και τους γαλαξίες ταξιδεύει αμετάβλητο για χιλιάδες,
εκατομμύρια ακόμη και δισεκατομμύρια χρόνια.
Όμως ξαφνικά τα τελευταία μικροδευτερόλεπτα πριν το φως φτάσει στα μάτια μας,
η διαυγής όψη των άστρων και των γαλαξιών αλλοιώνεται.
Αυτό συμβαίνει γιατί καθώς το φως διέρχεται την ατμόσφαιρα, τα διαρκώς μεταβαλλόμενα στρώματα αέρα,
υδρατμών και σκόνης αλλοιώνουν τις κοσμικές λεπτομέρειες.
Έτσι για πολλά χρόνια αστρονόμοι απ' όλο τον κόσμο οραματίζονταν ένα διαστημικό παρατηρητήριο.
Το 1923, ο διάσημος Γερμανός πυραυλικός επιστήμονας Χέρμαν Όμπερθ, πρότεινε ένα διαστημικό τηλεσκόπιο.
Χρειάστηκαν όμως δεκαετίες μέχρι η τεχνολογία να συμβαδίσει με το όνειρο.
Ο Αμερικανός Λάιμαν Σπίτσερ πρότεινε ένα πιο ρεαλιστικό σχέδιο για ένα διαστημικό τηλεσκόπιο το 1946.
Από το διάστημα πάνω από την ατμόσφαιρα της Γης, ένα τηλεσκόπιο θα μπορούσε να ανιχνεύσει το πολύτιμο φως των άστρων,
των γαλαξιών και άλλων αντικειμένων, πριν παραμορφωθεί από τον ίδιο τον αέρα που αναπνέουμε.
Το αποτέλεσμα: καθαρότερες εικόνες που ούτε τα μεγαλύτερα επίγεια τηλεσκόπια δεν θα μπορούσαν να επιτύχουν,
περιοριζόμενες μόνο από την ποιότητα των οπτικών του τηλεσκοπίου.
Την δεκαετία του 70, η NASA (Εθνική Υπηρεσία Διαστήματος των ΗΠΑ) και η ESA (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος)
ξεκίνησαν μία συνεργασία για την σχεδίαση και κατασκευή αυτού που ονομάζεται Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ.
Το όνομα αποτείει φόρο τιμής στον Έντουιν Πάουελ Χαμπλ, ιδρυτή της σύγχρονης κοσμολογίας,
ο οποίος την δεκαετία του 20 απέδειξε πως ότι βλέπουμε στον ουρανό δεν ανήκει μόνο στον Γαλαξία μας.
Αντίθετα, το σύμπαν εκτείνεται πολύ, πολύ περισσότερο.
Το έργο του Χαμπλ άλλαξε για πάντα την αντίληψή μας για την θέση του ανθρώπου στο Σύμπαν και η επιλογή
να δοθεί το όνομά του στο πιο μεγαλειώδες τηλεσκόπιο δεν θα μπορούσε παρά να θεωρηθεί επιτυχής.
Χρειάστηκαν δύο δεκαετίες εντατικής συνεργασίας μεταξύ επιστημόνων,
μηχανικών και εργολάβων από πολλές χώρες για να ολοκληρωθεί το Χαμπλ.
Στις 24 Απριλίου 1990, πέντε αστροναύτες στο διαστημικό λεωφορείο Ντισκάβερι, ξεκίνησαν για μία αποστολή
η οποία θα άλλαζε μια για πάντα την εικόνα μας για το Σύμπαν!
Έθεσαν σε τροχιά το πολυαναμενόμενο Διαστημικό Τηλεσκόπιο 600 χλμ. πάνω από την επιφάνεια της Γης.
Στην Γη, οι αστρονόμοι ανυπομονούσαν για τα πρώτα αποτελέσματα.
Λιγότερο από δύο μήνες αργότερα, έγινε σαφές ότι η όραση του Χαμπλ ήταν κάθε άλλο παρά καθαρή.
Το κάτοπτρο είχε ένα σοβαρό ελάττωμα…
Ένα σφάλμα στο σχήμα του κατόπτρου εμπόδιζε το Χαμπλ να λαμβάνει καθαρές εικόνες.
Το χείλος του κατόπτρου ήταν πιο επίπεδο, κατά ένα πεντηκοστό του πάχους μίας ανθρώπινης τρίχας,
όμως αυτό εμπόδιζε την επιτυχία της αποστολής. Το Χαμπλ έπρεπε να είναι τέλειο σε κάθε λεπτομέρεια...
Η απογοήτευση ήταν πολύ έντονη.
Όχι μόνο για τους αστρονόμους αλλά και για τους Αμερικανούς και Ευρωπαίους φορολογούμενους...
Παρόλα αυτά, τα χρόνια που ακολούθησαν,
επιστήμονες και μηχανικοί της NASA και της ESA
συνεργάστηκαν στην κατασκευή μίας διορθωτικής οπτικής διάταξης, με τ' όνομα COSTAR,
που σημαίνει Διορθωτική Διάταξη Οπτικών Αξονικής Αντικατάστασης.
Οι υπεύθυνοι του Χαμπλ βρέθηκαν μπροστά σε μία δύσκολη απόφαση:
ποιο όργανο θα έδινε τη θέση του στο COSTAR;
Τελικά επέλεξαν το Φωτόμετρο Υψηλής Ταχύτητας.
Η πρώτη αποστολή επισκευής του Χαμπλ το 1993 πέρασε στην ιστορία
των διαστημικών πτήσεων ως σταθμός.
Τράβηξε την προσοχή τόσο των αστρονόμων όσο και του ευρύτερου κοινού
όσο καμία αποστολή διαστημικού λεωφορείου έκτοτε.
Προσεκτικά σχεδιασμένη και εξαιρετικά εκτελεσμένη, η αποστολή στέφθηκε από πλήρη επιτυχία.
Το COSTAR διόρθωσε το οπτικό πρόβλημα του Χαμπλ πέρα από κάθε προσδοκία.
Όταν οι πρώτες εικόνες μετά την επισκευή εμφανίστηκαν στις οθόνες των υπολογιστών,
έγινε αμέσως σαφές ότι τα οπτικά που τοποθέτησαν οι αστροναύτες διόρθωσαν πλήρως το πρόβλημα του Χαμπλ.
To Χαμπλ ήταν επιτέλους έτοιμο!
Αυτή ήταν μόνο η πρώτη φορά που το διαστημικό λεωφορείο θα επισκέπτονταν το Χαμπλ.
Το τηλεσκόπιο ήταν σχεδιασμένο να μπορεί να αναβαθμίζεται κάνοντας χρήση νέων δυνατοτήτων.
Όταν διατίθενται πιο προηγμένα όργανα, ηλεκτρικές ή μηχανικές διατάξεις, μπορούν να εγκατασταθούν.
Όπως το αυτοκίνητό σας, έτσι και το Χαμπλ χρειάζεται τακτική συντήρηση.
Οι μηχανικοί και οι επιστήμονες στέλνουν αποστολές στο Χαμπλ, ώστε οι αστροναύτες να το αναβαθμίζουν,
χρησιμοποιώντας εργαλεία χειρός ή ηλεκτρικά, όπως ένας μηχανικός αυτοκινήτων.
Έχουν γίνει τέσσερις επισκευαστικές αποστολές μέχρι σήμερα- το 1993, 1997, 1999 και 2002- όλες από αστροναύτες
του διαστημικού λεωφορείου της NASA.- Η επόμενη είχε προγραμματιστεί για το 2005,
αλλά δυστυχώς αναβλήθηκε μετά το τραγικό δυστύχημα του Κολούμπια.
Το μέλλον του Χαμπλ είναι αβέβαιο.
Αρχικά σχεδιάστηκε για 15 χρόνια λειτουργίας, αλλά ο αναμενόμενος χρόνος ζωής του επεκτάθηκε στα 20.
Το Χαμπλ εξακολουθεί να δίνει στους αστρονόμους τα πιο εντυπωσιακά στοιχεία,
αλλά η σημαντική του αποστολή θα λάβει σύντομα τέλος.
Ένα μη επανδρωμένο σκάφος θα συναντήσει και θα προσδεθεί στο Χαμπλ σε τροχιά.
Όταν θα φύγει από το Χαμπλ, το ρομπότ θ' αφήσει πίσω του ένα πυραυλικό σύστημα,
ώστε μετά από μερικά παραγωγικά χρόνια παρατηρήσεων,
οι μηχανικοί εδάφους να ελέγξουν την τελική κάθοδο του Χαμπλ
στην ατμόσφαιρα, οδηγώντας το σε έναν ήρεμο τόπο απόσυρσης στον ωκεανό.
Η απόσυρση του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Χαμπλ
δεν θα σηματοδοτήσει το τέλος της απαράμιλλης οπτικής που μας προσέφερε. Θα σημάνει μάλλον μία νέα αρχή,
μία νέα εποχή εντυπωσιακότερων ανακαλύψεων και εικόνων από το διάστημα.
Το Χαμπλ έχει διάδοχο.
Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Τζέιμς Γουέμπ σχεδιάζεται αυτή την στιγμή και ίσως τεθεί σε τροχιά μέχρι το 2011.
Όταν έλθει αυτή η μέρα,
οι επιστήμονες που θα το χρησιμοποιήσουν ελπίζουν να ανακαλύψουν
και να κατανοήσουν ακόμη περισσότερα για το εντυπωσιακό μας Σύμπαν.
ΤΟ ΧΑΜΠΛ ΑΠΟ ΚΟΝΤΑ
To Χαμπλ είναι ένα αναβαθμίσιμο διαστημικό τηλεσκόπιο σε τροχιά ύψους 600 χλμ. περίπου,
αποφεύγοντας την στρέβλωση των εικόνων από την ατμόσφαιρα.
Χρειάζεται 97 λεπτά περίπου για κάθε περιστροφή του.
Έχει σχεδιαστεί να λαμβάνει εικόνες υψηλής ανάλυσης και ακριβή φάσματα συγκεντρώνοντας το αστρικό φως
σε εικόνες πολύ πιο ευκρινείς απ' ότι από την επιφάνεια της Γης, όπου το 'τρεμόπαιγμα' της ατμόσφαιρας επηρεάζει την καθαρότητά τους.
Για να συλλέξει περισσότερο φως από αμυδρά αντικείμενα,
ένα τηλεσκόπιο χρειάζεται το μεγαλύτερο δυνατόν κάτοπτρο.
Παρά το σχετικά μέτριας διαμέτρου κάτοπτρο των 2,4 μέτρων,
ξεπερνάει σε ικανότητα επίγεια τηλεσκόπια με 10 ή 20 φορές μεγαλύτερη διάμετρο.
Το Χαμπλ είναι ένας μεγάλος δορυφόρος,
16 μέτρων μήκους, όσο ένα μικρό λεωφορείο.
Είναι μία από τις πιο πολύπλοκες τεχνολογικά κατασκευές που φτιάχτηκαν ποτέ.
Διαθέτει πάνω από 3000 αισθητήρες που καταγράφουν συνεχώς διάφορες παραμέτρους
όπως θερμοκρασία ή ρεύμα, ώστε οι τεχνικοί εδάφους να έχουν μία πλήρη εικόνα για όλα.
Ο χρόνος στο Χαμπλ είναι πολύτιμο αγαθό.
Αστρονόμοι απ' όλο τον κόσμο διαρκώς ζητούν να τους διατεθεί χρόνος που υπερκαλύπτει τον διαθέσιμο.
Η απρόσκοπτη λειτουργία του Χαμπλ δεν είναι εύκολη υπόθεση.
Ούτε ένα δευτερόλεπτο δεν πρέπει να χάνεται και όλες οι εργασίες - είτε παρατηρήσεις, είτε 'νοικοκυριού'
όπως ονομάζονται ο προσανατολισμός ή η εισαγωγή νέων προγραμμάτων παρατήρησης - σχεδιάζονται σχολαστικά.
Για τους αστρονόμους το πιο πολύτιμο στοιχείο του Χαμπλ είναι τα επιστημονικά του όργανα.
Υπάρχουν δύο ομάδες οργάνων στο Χαμπλ. Εδώ και εδώ.
Τα διαφορετικά όργανα εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς - μερικά συλλέγουν εικόνες,
μερικά αναλύουν το φως των άστρων και των γαλαξιών, απλώνοντάς το σε ένα φάσμα σαν ουράνιο τόξο.
Η προνομιούχος θέση του Χαμπλ στο διάστημα του επιτρέπει την παρατήρηση στο υπέρυθρο και το υπεριώδες φως,
το οποίο δεν διαπερνά την ατμόσφαιρα για να φτάσει στα επίγεια τηλεσκόπια.
Αυτές οι μορφές φωτός αποκαλύπτουν ιδιότητες των ουρανίων σωμάτων οι οποίες αλλιώς δεν θα γίνονταν αντιληπτές.
Μερικά όργανα όπως το ACS - Εξελιγμένη Κάμερα Επισκοπήσεων - αξιοποιούνται σε παρατηρήσεις στο υπεριώδες,
ενώ άλλα, όπως το NICMOS - Κάμερα και Φασματογράφος Πολλαπλών Αντικειμένων Εγγύς Υπερύθρου - χρησιμοποιούνται στο υπέρυθρο.
H λειτουργία του Χαμπλ βασίζεται σε διάφορα μηχανικά και ηλεκτρικά στοιχεία.
Η ενέργεια του Χαμπλ προέρχεται από ηλιακά στοιχεία στις πλευρές του, που μετατρέπουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρικό ρεύμα.
Γυροσκόπια, συσκευές οδήγησης και τροχοί ανάδρασης κρατούν το Χαμπλ σταθερό, στραμμένο στην σωστή κατεύθυνση - όχι πολύ κοντά στον Ήλιο,
την Σελήνη ή την Γη, που θα κατέστρεφε τα φωτοευαίσθητα όργανά του -
και με ακρίβεια στοχευμένο προς το παρατηρούμενο αντικείμενο για ώρες κάθε φορά.
Το Χαμπλ διαθέτει κεραίες επικοινωνίας στις πλευρές του, απαραίτητες για την αποστολή
των παρατηρήσεών του και άλλων δεδομένων στην Γη.
Το Χαμπλ στέλνει πρώτα τα δεδομένα σε έναν δορυφόρο, το Δορυφορικό Σύστημα Εντοπισμού και Διαμεταγωγής Δεδομένων,
ο οποίος τα διαβιβάζει στο Γουάιτ Σάντς του Νέου Μεξικού.
H NASA στέλνει τις παρατηρήσεις από τις ΗΠΑ στην Ευρώπη, όπου αποθηκεύονται σε ένα τεράστιο αρχείο δεδομένων στο Μόναχο.
Κανένα κράτος μόνο του δεν θα μπορούσε να ανταπεξέλθει σε ένα τέτοιο τεράστιο έργο.
Το Χαμπλ αποτελεί συνεργασία τεράστιας κλίμακας μεταξύ της NASA και της ESA,
του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος από τα πρώτα στάδια της ζωής του.
Το Χαμπλ έχει τεράστια σημασία για την Ευρωπαϊκή αστρονομία.
Οι Ευρωπαίοι αστρονόμοι έχουν εγγυημένο 15% του χρόνου παρατήρησης με το Χαμπλ,
με αποτέλεσμα την δημοσίευση χιλιάδων επιστημονικών εργασιών στην πάροδο των ετών.
Δύο ομάδες Ευρωπαίων ειδικών εργάζονται με το Χαμπλ.
15 άνθρωποι της ESA εργάζονται στο Επιστημονικό Ινστιτούτο του Διαστημικού Τηλεσκοπίου στις ΗΠΑ
και 20 άλλοι αποτελούν την Ευρωπαϊκή Εγκατάσταση Συντονισμού Διαστημικού Τηλεσκοπίου στο Μόναχο.
ΠΛΑΝΗΤΙΚΕΣ ΙΣΤΟΡΙΕΣ
Δεν υπάρχουν όρια στο διάστημα.
Σε αυτό το απέραντο Σύμπαν, εγγύτεροι γείτονές μας είναι τα σώματα του Ηλιακού Συστήματος.
Μοιραζόμαστε την ίδια προέλευση και το ίδιο πεπρωμένο...
Το Ηλιακό μας Σύστημα δημιουργήθηκε πριν από περίπου τεσσεράμισι δις χρόνια από ένα γιγαντιαίο νέφος αερίων.
Είναι ειρωνικό πως ίσως μία θερμοπυρηνική έκρηξη
ενός κοντινού αστέρα ήταν η άμεση αιτία της δημιουργίας μας...
Η τεράστια δύναμη της έκρηξης ίσως διατάραξε την υπάρχουσα ισορροπία του αρχέγονου νέφους αερίων,
προκαλώντας την κατάρρευση της ύλης προς το κέντρο του, δημιουργώντας ένα νέο αστέρι, τον Ήλιο,
και ένα μικρό ποσοστό της ύλης που κατέρρευσε δημιούργησε την ποικιλία των πλανητών που υπάρχουν σήμερα.
Είμαστε με άλλα λόγια, απομεινάρια της γέννησης του Ήλιου μας.
Οι πλανήτες γεννήθηκαν μέσα στον περιστρεφόμενο δίσκο που απέμεινε όταν δημιουργήθηκε το μητρικό μας άστρο.
Οι βραχώδεις πλανήτες δημιουργήθηκαν στο εσωτερικό Ηλιακό Σύστημα, ενώ οι μυστηριώδεις αέριοι γίγαντες πιο μακριά.
Αργότερα, όταν ένας βίαιος άνεμος διαλυμένων ατόμων, άρχισε να φυσάει από τον Ήλιο,
ή ίσως από γειτονικά άστρα, ή έναν υπερκαινοφανή αστέρα,
μόνο οι μεγάλοι πλανήτες μπόρεσαν να διατηρήσουν τον αέριο μανδύα τους
και τα τελευταία υπολείμματα αραιού νέφους αερίων παρασύρθηκαν μακριά.
Έτσι στο βασίλειο των ουρανίων σωμάτων του Ηλιακού μας Συστήματος υπάρχουν βραχώδεις κόσμοι...
… και γιγάντιοι αέριοι πλανήτες.
Ακόμα και σήμερα δεν μπορεί να υπολογιστεί το ακριβές μέγεθος της μάζας, ούτε ο αριθμός των πλανητών του Ηλιακού μας Συστήματος...
Μετά την ανακάλυψη του Πλούτωνα την δεκαετία του 30 και του δορυφόρου του Χάροντα στα 1970,
οι αστρονόμοι προσπαθούν να ανακαλύψουν αν υπάρχει κάτι άλλο πέρα από τον ένατο πλανήτη.
Το 2003, το Χαμπλ εντόπισε κάτι να κινείται αρκετά γρήγορα πάνω στο υπόβαθρο
των μακρινών αστέρων, ώστε να είναι αντικείμενο του Ηλιακού μας Συστήματος.
Υπολογίστηκε ότι θα μπορούσε να έχει το μέγεθος ενός πλανήτη και του έδωσαν το όνομα Σέντνα, μίας θεάς των Εσκιμώων.
Η Σέντνα ίσως έχει διάμετρο 1500 χλμ. περίπου τρία τέταρτα αυτής του Πλούτωνα,
αλλά βρίσκεται τόσο μακριά που εμφανίζεται σαν μία ομάδα εικονοστοιχείων ακόμα και για το Χαμπλ.
Παρόλα αυτά είναι το μεγαλύτερο αντικείμενο που ανακαλύφθηκε στο Ηλιακό μας Σύστημα μετά τον Πλούτωνα.
Η Σέντνα απέχει από τον Ήλιο 15 δις χιλιόμετρα
– 100 φορές περισσότερο απ' ότι η Γη –
και λαμβάνει απ' αυτόν τόσο φως και θερμότητα όσο περίπου η Γη απ' την πανσέληνο.
Έτσι η Σέντνα είναι καταδικασμένη σε αιώνιο βαρύ χειμώνα...
Η Σέντνα δεν είναι το μοναδικό μυστηριώδες αντικείμενο εκεί έξω.
Υπολείμματα της δημιουργίας των πλανητών βρίσκονται διάσπαρτα παντού με την μορφή αστεροειδών
και κομητών διαφόρων σχημάτων και μεγεθών.
Μερικές τροχιές τους μπορεί να τα οδηγήσουν σε καταστροφικές συγκρούσεις…
Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ παρατήρησε το τελευταίο ταξίδι του κομήτη Shoemaker-Levy 9...
Κατακερματίστηκε από την βαρυτική έλξη του Δία καθώς διέρχονταν κοντά από τον γιγάντιο πλανήτη το καλοκαίρι του 1992.
Δύο χρόνια αργότερα, τα θραύσματα επέστρεψαν και κατέπεσαν στα έγκατα της ατμόσφαιρας του Δία.
Το Χαμπλ παρακολούθησε τα θραύσματα του κομήτη στο τελευταίο τους ταξίδι και έστειλε εντυπωσιακές εικόνες υψηλής ανάλυσης των ιχνών της πρόσκρουσης.
Η Γη μας θα μπορούσε εύκολα να χωρέσει σε καθεμία από αυτές τις μελανές πληγές...
Εξερευνητικά διαστημόπλοια με εξελιγμένα όργανα, στέλνονται συχνά σε πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος.
Μας παρέχουν επιτόπιες παρατηρήσεις αυτών των μακρινών κόσμων.
Το Χαμπλ παρέχει την δική του μοναδική υπηρεσία, ανοίγοντας ένα παράθυρο στο Ηλιακό μας Σύστημα το οποίο δεν κλείνει ποτέ.
Αποκτήσαμε ανεπανάληπτες εικόνες καταιγίδων σε άλλους πλανήτες,
… των εποχιακών μεταβολών τους
…και μοναδικές εικόνες ατμοσφαιρικών φαινομένων, όπως σέλας,
παρόμοιο με το βόρειο και νότιο πολικό σέλας στην Γη.
Αν και το Ηλιακό μας Σύστημα μας επιφυλάσσει σίγουρα και άλλες εκπλήξεις,
το Χαμπλ στρέφει το βλέμμα του και προς άλλα αστέρια αναζητώντας πλανητικά συστήματα.
Οι αστρονόμοι έχουν ήδη ξεκινήσει την αναζήτηση ζωής σε άλλα μέρη του Σύμπαντος.
Το πρώτο βήμα είναι η αναζήτηση παρόμοιων με την Γη πλανητών.
Το 2001 το Χαμπλ έκανε την πρώτη άμεση παρατήρηση ατμόσφαιρας
ενός πλανήτη άλλου συστήματος, προσδιορίζοντας μερικώς την σύνθεσή της.
Η ανάλυση της χημικής σύστασης των ατμοσφαιρών των πλανητών άλλων συστημάτων,
κάποια μέρα θα μας επιτρέψει να εντοπίζουμε τα σημεία ύπαρξης ζωής πέρα από την Γη. Όλα τα ζωντανά όντα
αναπνέουν και αυτό αλλάζει την σύσταση της ατμόσφαιρας με τρόπο εύκολα ανιχνεύσιμο.
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι υπάρχουν πολλά πλανητικά συστήματα παρόμοια με το δικό μας,
γύρω από άλλα αστέρια στον Γαλαξία μας.
Ο κύκλος γέννηση, ζωή, θάνατος και αναγέννηση των αστέρων συνεχίζεται αέναα,
αστέρια γεννημένα από αέρια και σκόνη, λάμπουν για εκατ. ή δις χρόνια,
πεθαίνουν και επιστρέφουν με την μορφή αερίων και σκόνης για να δημιουργήσουν νέα αστέρια.
Τα υποπροϊόντα της διαδικασίας αυτής δημιουργούν πλανήτες και τα χημικά στοιχεία που κάνουν εφικτή την εμφάνιση ζωής.
Έτσι στην απεραντοσύνη του διαστήματος αιώνια συνεχίζεται η παλίρροια και η άμπωτη της ζωής...
Η ΖΩΗ ΤΩΝ ΑΣΤΡΩΝ
Ο Ήλιος μας, η ζωτική πηγή ενέργειας και ζωής για την Γη, είναι ένα άστρο.
Ένα συνηθισμένο άστρο,
όπως δισεκατομμύρια άλλα που υπάρχουν στον Γαλαξία μας.
Ένα αστέρι δεν είναι παρά μία σφαίρα αερίου που ακτινοβολεί.
Δημιουργείται από ένα συμπιεσμένο νέφος αερίου και εκλύει διαρκώς ενέργεια για όλη του τη ζωή,
από μία συνεχή αλυσίδα πυρηνικών αντιδράσεων στο κέντρο του.
Τα περισσότερα άστρα συνδυάζουν άτομα υδρογόνου για να σχηματίσουν ήλιο, μια διαδικασία που ονομάζεται σύντηξη
όπως σε μία καταστροφική βόμβα υδρογόνου.
Στην ουσία τα άστρα είναι πυρηνικά εργοστάσια που μετατρέπουν ελαφρύτερα στοιχεία σε βαρύτερα, σε μία σειρά αντιδράσεων σύντηξης.
Θα συνεχίσουν να λάμπουν μέχρι να μείνουν από 'καύσιμα'.
Αυτό είναι - η ζωή ενός αστέρα: μία γαλήνια αρχή και η προοδευτική συνέχεια προς ένα, μερικές φορές βίαιο, τέλος.
Πώς όμως μπορούμε να είμαστε σίγουροι γι' αυτό, όταν ένα αστέρι ζει εκατομμύρια φορές περισσότερο από έναν άνθρωπο;
Για την μελέτη του κύκλου ζωής ενός είδους στη Γη,
δεν χρειάζεται να παρακολουθήσουμε όλη τη ζωή του.
Μπορούμε να μελετήσουμε πολλούς οργανισμούς του ιδίου είδους παράλληλα.
Έτσι κατανοούμε όλες τις διαφορετικές φάσεις της ζωής του.
Για παράδειγμα, κάθε στάδιο της ζωής ενός ανθρώπου είναι ένα στιγμιότυπο της ανθρώπινης εμπειρίας.
Το ίδιο συμβαίνει και με τ' αστέρια...
Τ' άστρα ζουν και πεθαίνουν στην διάρκεια εκατομμυρίων ή και δις ετών.
Ακόμη και τα βραχύβια άστρα ζουν τουλάχιστον ένα εκατομμύριο χρόνια
πολύ περισσότερο από την διάρκεια της ιστορίας της ανθρωπότητας!
Γι' αυτό είναι εξαιρετικά ασυνήθιστο να ανιχνευθούν μεταβολές στην ζωή ενός συγκεκριμένου άστρου.
Για να μάθουμε περισσότερα για τ' αστέρια,
πρέπει να μελετήσουμε πολλά αστέρια σε διάφορα στάδια της ζωής τους
και να συνθέσουμε το μωσαϊκό του κύκλου ζωής τους από την γέννηση στο θάνατο.
Οι υπέροχες εικόνες του Χαμπλ έχουν καταγράψει
την ταραχώδη γέννηση άστρων με εξαιρετική λεπτομέρεια.
Η γέννηση αστεριών σε γειτονικά κοσμικά 'μαιευτήρια' είναι σαν μία μηχανή του χρόνου
για να δούμε τα γεγονότα που δημιούργησαν το δικό μας Ηλιακό Σύστημα.
Το Χαμπλ απασχολήθηκε πολύ για την συγκέντρωση αυτών των πληροφοριών,
καθώς τα πολύτιμα στοιχεία της δημιουργίας μας κρύβονται πίσω από το απαλά λαμπρό πέπλο των γεμάτων σκόνη, μοριακών νεφών όπου γεννιούνται τ' άστρα.
Αυτή την στιγμή σχηματίζονται αστέρια παντού στο Σύμπαν.
Τεράστιοι φωτεινοί πίδακες νεφών υδρογόνου και σκόνης στέκουν περήφανα πάνω από τα λίκνα τους,
διαχέοντας το φως γειτονικών νεογέννητων άστρων.
Το Χαμπλ παρατηρώντας στο υπέρυθρο, μπορεί να διεισδύει πίσω από την σκόνη και το αέριο
αποκαλύπτοντας τα νεογέννητα άστρα.
Μία από τις πλέον εντυπωσιακές ανακαλύψεις του Χαμπλ ήταν η παρατήρηση δίσκων σκόνης
που περιβάλλουν νεογέννητα άστρα, θαμμένα βαθιά μέσα στο νεφέλωμα του Ωρίωνα.
Εδώ βλέπουμε πραγματικά την γέννηση νέων Πλανητικών Συστημάτων στην φάση της δημιουργίας των πλανητών.
Όπως συνέβη και στο Ηλιακό μας Σύστημα πριν τεσσεράμισι δις χρόνια.
Στα πρώτα στάδια της ζωής τους οι αστέρες συγκεντρώνουν αέριο από το αρχέγονο νέφος.
Ύλη πέφτει μέσα στο άστρο δημιουργώντας φυσαλίδες ή και πίδακες
καθώς θερμαίνεται και εκτοξεύεται στην κατεύθυνση του άξονα περιστροφής του άστρου.
Συχνά γεννώνται πολλά άστρα από το ίδιο νέφος αερίων και σκόνης.
Μερικά παραμένουν μαζί για όλη τη ζωή τους, ακολουθώντας το ένα την εξέλιξη του άλλου,
περίπου σαν δύο παιδικοί φίλοι.
Συχνά όμως, αστέρια ενός σμήνους έχουν την ίδια ηλικία αλλά διαφορετική μάζα.
Αυτό σημαίνει ότι θα έχουν διαφορετικό πεπρωμένο.
Η ύπαρξη του ανθρώπου ισοδυναμεί με μία στιγμή αν συγκριθεί με την ζωή ενός άστρου.
Έτσι η μετάβαση μεταξύ διαφορετικών σταδίων της ζωής ενός άστρου, μόνο από τύχη μπορεί να παρατηρηθεί.
Στα δεκαπέντε παραγωγικότατα χρόνια του, το Χαμπλ μπόρεσε να παρατηρήσει σε πραγματικό χρόνο την γήρανση μερικών αστέρων.
Το τηλεσκόπιο μας έδωσε μοναδικές 'ταινίες' που μας δείχνουν πως μερικά απ' αυτά
ΠΡΑΓΜΑΤΙ αλλάζουν μορφή ακόμη και σε κλάσματα του αστρονομικού χρόνου.
Τα άστρα με την μεγαλύτερη μάζα τελειώνουν την ζωή τους κατακλυσμιαία,
αυτοκαταστρεφόμενα σε τιτάνιες αστρικές εκρήξεις γνωστές ως υπερκαινοφανείς.
Για μερικούς μεγαλειώδεις μήνες, γίνονται το λαμπρότερο αντικείμενο του Σύμπαντος,
ξεπερνώντας σε λάμψη όλα τ' άλλα άστρα του γαλαξία τους.
Από την εκτόξευσή του το 1990, το Χαμπλ παρακολούθησε την δραματική εξέλιξη του υπερκαινοφανούς 1987Α,
του πλησιέστερου αστέρα που εξερράγη στην σύγχρονη εποχή.
Το τηλεσκόπιο παρακολουθούσε ένα δακτύλιο αερίων που περιέβαλε την έκρηξη του υπερκαινοφανούς.
Το Χαμπλ παρατήρησε την εμφάνιση λευκών κηλίδων κατά μήκος του δακτυλίου, σαν πέρλες ενός περιλαίμιου.
Αυτές οι κοσμικές "πέρλες" φωτίζονται από υπερηχητικά κρουστικά κύματα που εκλύθηκαν κατά την έκρηξη του αστέρα.
Τα υπολείμματα ενός άστρου που εξερράγη μπορεί να κρύβουν μία πανίσχυρη μηχανή.
Το Χαμπλ παρατήρησε την μυστηριώδη καρδιά του Νεφελώματος του Καρκίνου, απομεινάρι μίας αστρικής έκρηξης
που περιγράφηκε γλαφυρά από Κινέζους αστρονόμους το 1054 και αποκάλυψε το δυναμικό κέντρο του.
Η ενδότερη περιοχή του νέφους φιλοξενεί ένα ειδικό τύπο αστέρα, ένα πάλσαρ.
Σαν φάρος, το άστρο αυτό περιστρέφεται και εκπέμπει φως και ενέργεια με μία ακτίνα.
Παρέχει έτσι ενέργεια στο εκτεταμένο νέφος σκόνης και αερίων που το περιβάλλει.
Πάντως, δεν τελειώνουν όλα τ' αστέρια την ζωή τους τόσο βίαια.
Αστέρια σαν τον Ήλιο ψύχονται όταν τελειώσει το υδρογόνο.
Το εσωτερικό τους καταρρέει και καίγονται τα βαρύτερα στοιχεία,
προκαλώντας την διαστολή των εξωτερικών στρωμάτων προς το διάστημα.
Σ' αυτό το στάδιο της ζωής του ένα αστέρι ονομάζεται "ερυθρός γίγαντας".
Ο Ήλιος μας θα γίνει "ερυθρός γίγαντας" σε μερικά δις χρόνια.
Τότε θα διασταλεί τόσο ώστε θα καταβροχθίσει τον Ερμή, την Αφροδίτη, αλλά και τον πλανήτη μας.
Αλλά δεν είναι αυτό το τέλος τους. Μπορούν ακόμη να γίνουν κάτι εντυπωσιακό...
Πριν ακριβώς εκπνεύσουν, άστρα σαν τον Ήλιο μας θα ζήσουν μία στιγμή δόξας.
Στα τελευταία στάδια της πυρηνικής σύντηξης, αστρικοί άνεμοι εκλύονται από το άστρο,
διογκώνοντας το σε τεράστιες διαστάσεις.
Στην καρδιά αυτής της διαστολής, ο εκτεθειμένος πυρήνας του άστρου
αποβάλλει τον αέριο μανδύα του ακτινοβολώντας έντονα.
Επειδή στους πρώιμους παρατηρητές με τηλεσκόπιο,
τέτοια σώματα παρομοίαζαν με τον πρόσφατα ανακαλυφθέντα πλανήτη Ουρανό,
έγιναν γνωστά ως πλανητικά νεφελώματα.
Η εξαιρετική όραση του Χαμπλ, μας έδειξε ότι τα πλανητικά νεφελώματα είναι σαν τις πεταλούδες: δεν υπάρχουν ούτε δύο όμοια.
Η εντυπωσιακή συλλογή πλανητικών νεφελωμάτων του Χαμπλ, δείχνει εξαιρετικά ενδιαφέρουσα.
Περιλαμβάνει λαμπρούς σχηματισμούς: σβούρες, ελικοειδής πίδακες, κομψές κούπες,
βαρέλια ακόμη και σχήματα σαν εξατμίσεις πυραύλου.
Από την μοναδική του θέση πάνω από την στρεβλωτική ατμόσφαιρα το Χαμπλ είναι το μόνο τηλεσκόπιο
που μπορεί να παρατηρήσει τον διογκωμένο εξωτερικό μανδύα αυτών των ετοιμοθάνατων άστρων με τόση λεπτομέρεια.
Εδώ βλέπετε διάφορες εικόνες που ελήφθησαν από το Χαμπλ, από το 1994 μέχρι το 2002.
Ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σύγχρονης αστροφυσικής είναι η αναζήτηση του πως μία απλή
σφαίρα αερίων όπως ο Ήλιος μας, μπορεί να προκαλέσει τέτοιους εντυπωσιακούς σχηματισμούς!
Μερικά πλανητικά νέφη μοιάζουν σαν ένα κοσμικό πότισμα να δημιούργησε πίδακες
που εκτείνονται σε αντίθετες κατευθύνσεις.
…Ή μήπως αυτοί οι σχηματισμοί διαμορφώθηκαν από το μαγνητικό πεδίο
ενός άστρου συνοδού, που διοχέτευσε το εκλυόμενο αέριο σε μορφή πίδακα;
Όποια κι αν είναι η αιτία σε μόνο δέκα χιλιάδες χρόνια, αυτά τα κοσμικά άνθη διαλύονται στο διάστημα.
Όπως τα λουλούδια ανατροφοδοτούν το περιβάλλον τους καθώς αποσυντίθενται,
διασπείροντας τα χημικά στοιχεία που δημιουργήθηκαν στην διάρκεια της ζωής τους στο πλανητικό νεφέλωμα,
γονιμοποιώντας τον χώρο γύρω τους με νέες πρώτες ύλες, για νεότερες γενιές άστρων,
πλανητών, ίσως ακόμα και ζωής.
Επειδή εξαφανίζονται τόσο γρήγορα, σε κοσμική κλίμακα,
δεν υπάρχουν ποτέ ταυτόχρονα παραπάνω από 15000 πλανητικά νέφη στον Γαλαξία μας.
Ένα αιώνιο μνημείο στο νεκρό άστρο, είναι η μικρή σφαίρα που αφήνει πίσω του.
Γνωστά σαν λευκοί νάνοι, αυτά τα υπέρπυκνα σώματα, σε μέγεθος όσο η Γη,
είναι καταδικασμένα να εκλύουν σιγά σιγά την εναπομείνασα θερμότητά τους στο διάστημα,
μέχρι τελικά μετά από πολλά δις χρόνια να αποκτήσουν την θερμοκρασία των -270 βαθμών Κελσίου του διαστήματος.
ΚΟΣΜΙΚΕΣ ΣΥΓΚΡΟΥΣΕΙΣ
Ζούμε μέσα σ' ένα τεράστιο αστρικό σύστημα, τον Γαλαξία μας.
Από κάποιο σημείο έξω απ' αυτόν, μοιάζει με τεράστια σπείρα αποτελούμενη από ένα κεντρικό πυρήνα, που περιβάλλεται από μακρείς βραχίονες.
Το σύστημα αυτό περιστρέφεται αργά. Ο χώρος μεταξύ των άστρων καταλαμβάνεται από τεράστιες ποσότητες αερίων και σκόνης,
που είναι ορατές και κάποιο άγνωστο και αόρατο σε μας υλικό την "Σκοτεινή Ύλη".
Μακριά από το κέντρο του, σε έναν από τους βραχίονες, στα προάστια ας πούμε, του Γαλαξία,
βρίσκεται ένα μικρό πλανητικό σύστημα, το σπίτι μας, το Ηλιακό μας Σύστημα.
Μία καθαρή νύχτα μπορούμε να δούμε περίπου 5000 από τα κοντινά μας άστρα.
Μετά βίας μπορούμε να δούμε πέρα από χίλια έτη φωτός, εξαιτίας της σκόνης που υπάρχει
και μειώνει το φως των πιο μακρινών άστρων.
Έτσι χωρίς τηλεσκόπιο μπορούμε να δούμε τμήμα μόνο, του πλάτους 100000 ετών φωτός, Γαλαξία μας.
Ο Γαλαξίας μας αποτελείται από αρκετές εκατοντάδες δις άστρα, πολλά απ' αυτά σαν τον Ήλιο μας!!
Αν και αυτός είναι σχεδόν ασύλληπτος αριθμός, είναι και πάλι μικρός.
Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι υπάρχουν περισσότεροι από εκατό δις γαλαξίες στο Σύμπαν. Πόσα άστρα λοιπόν υπάρχουν;
Σε μια χούφτα άμμου άνετα χωρούν 50.000 κόκκοι. Ακόμη κι έτσι σε μία παραλία
υπάρχουν περίπου τόσοι κόκκοι όσοι και τα αστέρια του Γαλαξία μας.
Υπάρχουν τόσοι πολλοί γαλαξίες με τόσα πολλά αστέρια, που πρέπει να μετρήσουμε κάθε κόκκο,
σε κάθε παραλία όλου του πλανήτη ώστε να προσεγγίσουμε έστω, τον αριθμό τους!
Ας τοποθετήσουμε εδώ ένα κόκκο άμμου, διαμέτρου 1 χιλιοστού, θεωρώντας ότι αντιστοιχεί στο μέγεθος και την θέση του Ήλιου μας.
Αν ξεκινούσαμε να περπατάμε προς το πλησιέστερο αστέρι, θα μας έπαιρνε σχεδόν μια μέρα να φθάσουμε,
καθώς το αστέρι θα βρίσκονταν σε απόσταση 30 χιλιομέτρων από εδώ.
Άρα οι γαλαξίες αποτελούνται κατά κύριο λόγο από κενό.
Αν τοποθετούσαμε όλα τ' άστρα του Γαλαξία μας, το ένα κοντά στ' άλλο,
θα χωρούσαν άνετα στο χώρο μεταξύ του Ήλιου και του πλησιέστερου σ' αυτόν αστέρα.
Στην πραγματικότητα για να γεμίζαμε εντελώς όλο αυτό το χώρο
θα έπρεπε να τοποθετήσουμε σ' αυτό, όλα τ' αστέρια απ' ολόκληρο το Σύμπαν!!
Όταν κοιτάμε τον νυχτερινό ουρανό το σύμπαν μοιάζει ακίνητο.
Δείχνει έτσι γιατί η ζωή μας δεν είναι παρά σταγόνα στον ωκεανό του χρόνου.
Στην πραγματικότητα, το σύμπαν βρίσκεται σε διαρκή κίνηση, αλλά πρέπει να κοιτάζουμε για χρόνο πολύ περισσότερο από την ζωή μας
ώστε να διαπιστώσουμε την μεταβολή του.
Αν κοιτάζαμε αρκετά, θα βλέπαμε τ' άστρα και τους γαλαξίες να κινούνται.
Τ' άστρα περιστρέφονται γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας και οι γαλαξίες αλληλεπιδρούν βαρυτικά.
Μερικές φορές μάλιστα, συγκρούονται. Το Χαμπλ έχει καταγράψει αρκετές γαλαξιακές συγκρούσεις.
Σαν μεγαλειώδη ολόφωτα πλοία, οι γαλαξίες μπορεί να βρεθούν αρκετά κοντά,
ώστε η αμοιβαία βαρυτική αλληλεπίδρασή αρχίζει να τους συνενώνει σε παράξενους σχηματισμούς,
αιώνια συνδυασμένους μεταξύ τους. Ένας έντονος κοσμικός χορός, χορογραφημένος από την βαρύτητα.
Η σύγκρουση δύο γαλαξιών δεν μοιάζει με αυτή δύο αυτοκινήτων ή δύο μπαλών του μπιλιάρδου.
Μοιάζει περισσότερο με το πλέξιμο δύο δακτύλων.
Τα περισσότερα από τ' άστρα των γαλαξιών θα παραμείνουν αλώβητα.
Στην χειρότερη περίπτωση, η βαρύτητα θα τους παραμορφώσει σε μακρόστενους σχηματισμούς σαν πίδακες
που θα εκτείνονται περισσότερο από εκατό χιλιάδες έτη φωτός. Οι γαλαξίες
παγιδευμένοι στον βαρυτικό εναγκαλισμό τους θα συνεχίσουν να περιστρέφονται, ο ένας γύρω από τον άλλο,
εκτινάσσοντας αέριο και αστέρια που εναποτίθενται στις άκρες τους. Τελικά, μετά από πολλά δις χρόνια,
θα συνδυαστούν σε έναν νέο μοναδικό γαλαξία.
Πιστεύεται πως πολλοί γαλαξίες, μεταξύ αυτών και ο δικός μας
προήλθαν από τον συγκερασμό μικρότερων γαλαξιών στην διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών.
Η κολοσσιαία και βίαιη αλληλεπίδραση των γαλαξιών προκαλεί την δημιουργία αστέρων
από τεράστια νέφη αερίων σε σχηματισμούς σαν πυροτεχνήματα, δημιουργώντας τα μπλε σμήνη αστέρων.
Ο Γαλαξίας μας βρίσκεται σε πορεία σύγκρουσης με τον πλησιέστερο μεγάλο γαλαξία, αυτόν της Ανδρομέδας.
Πλησιάζουν μεταξύ τους με ταχύτητα 500000 χλμ την ώρα και σε τρία δισεκατομμύρια χρόνια
θα συγκρουστούν μετωπικά.
Η μετωπική σύγκρουση θα προκαλέσει μία υπέροχη συγχώνευση των δύο γαλαξιών,
μετά από την οποία ο Γαλαξίας μας θα χάσει το γνώριμο σπειροειδές σχήμα του.
Αντίθετα, θα εξελιχθεί σε έναν τεράστιο ελλειπτικό γαλαξία,
που θα φιλοξενεί όλα τα αστέρια του, αλλά και αυτά της Ανδρομέδας.
Κάπως έτσι θα φαίνεται η σύγκρουση από τη Γη.
Αν και αυτό δεν θα συμβεί για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα,
υπάρχουν σκοτεινές δυνάμεις της φύσης γύρω μας, που επιδρούν σε μας, ακόμη και αυτή τη στιγμή…
ΤΕΡΑΤΑ ΤΟΥ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΟΣ
Οι μαύρες τρύπες είναι οι αινιγματικοί κακοποιοί του Σύμπαντος. Καταβροχθίζουν ότι συναντούν στο δρόμο τους και δεν επιτρέπουν σε τίποτα να διαφύγει.
Έτσι για τους αστρονόμους το κέντρο μίας μαύρης τρύπας είναι το απόλυτο άγνωστο.
Καμία πληροφορία δεν μπορεί να διαφύγει από τον πανίσχυρο βαρυτικό δεσμό μιας μαύρης τρύπας.
Δεν υπάρχει τρόπος να μάθουμε τι υπάρχει εκεί.
Ούτε καν το φως μπορεί να διαφύγει. Πώς μπορούμε λοιπόν να καταλάβουμε αν πράγματι υπάρχουν;
Οι μαύρες τρύπες δεν μπορούν να παρατηρηθούν άμεσα.
Όμως οι αστρονόμοι μπορούν να μελετήσουν την έμμεση επίδρασή τους,
καθώς ένα χαρακτηριστικό που διαθέτουν σε αφθονία είναι η βαρύτητα.
Η διακριτική ικανότητα του Χαμπλ αποκάλυψε την δραματική διαστρεβλωτική επίδραση των μελανών οπών στο χώρο γύρω τους.
Και δεν είναι μόνο η βαρύτητα, ανακαλύφθηκε ότι όταν η ύλη είναι τόσο συμπιεσμένη
γύρω από την μαύρη τρύπα δονείται σαν καμπάνα.
Αυτή είναι η πραγματική νότα που παράγεται από μία μαύρη τρύπα 250 εκ. έτη φωτός μακριά από τη Γη.
Αντηχεί σ' ολόκληρο τον δίσκο ύλης γύρω από την μαύρη τρύπα και έχει διαμορφωθεί ώστε να
ακούγεται από το ανθρώπινο αυτί. Στην πραγματικότητα πρόκειται για Σι ύφεση, 57 οκτάβες χαμηλότερα από το μεσαίο Ντο.
Οι αστρονόμοι θεωρούν τις μαύρες τρύπες ως σημειακές ανωμαλίες - απλά σημεία στον χώρο.
Χωρίς όγκο και έκταση αλλά με άπειρη πυκνότητα!
Οι μαύρες τρύπες μπορούν να δημιουργηθούν στην τελική κατάρρευση ενός τεράστιου αστέρα, πολλές φορές μεγαλύτερο του Ήλιου.
Το αστρικό κουφάρι μετά την συρρίκνωση και κατάρρευση ενός τεράστιου άστρου μπορεί να είναι τόσο βαρύ
που καμία φυσική δύναμη δεν μπορεί να το εμποδίσει να συμπυκνωθεί κάτω από το ίδιο του το βάρος σε απειροελάχιστο όγκο.
Αν και η μάζα έχει προφανώς εξαφανιστεί, συμπυκνούμενη στο τίποτα,
διαθέτει ένα πανίσχυρο βαρυτικό πεδίο και άστρα ή άλλα σώματα που πλησιάζουν αρκετά μπορεί να τα τραβήξει μέσα της.
Για κάθε μαύρη τρύπα υπάρχει ένα σημείο χωρίς επιστροφή, ο "ορίζοντας γεγονότων".
Αν κάτι, όπως ένα γειτονικό άστρο περάσει πέρα από αυτό το σημείο δεν θα το ξαναδούμε.
Στην πορεία του προς τον ορίζοντα γεγονότων, το καταδικασμένο άστρο θα ακολουθήσει μία μοιραία σπειροειδή τροχιά.
Καθώς το άστρο πλησιάζει προς την μαύρη τρύπα,
η ύλη του που βρίσκεται πλησιέστερα στην τρύπα έλκεται περισσότερο από αυτή του υπόλοιπου άστρου,
παραμορφώνοντας το άστρο προς την κατεύθυνση της τρύπας, μέχρι…
… οι φοβερές παλιρροϊκές δυνάμεις το διαλύσουν και το καταβροχθίσουν.
Ακόμη πιο παράξενο χαρακτηριστικό αυτών των αντικειμένων,
είναι η στρέβλωση του χωρόχρονου που επιβραδύνει ακόμη και την διέλευση του χρόνου.
Όλα τα σώματα που διαθέτουν μάζα παραμορφώνουν το πλέγμα του χωρόχρονου, αλλά οι μαύρες τρύπες το κάνουν δραματικά.
Σύμφωνα με την διάσημη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν,
ένας ταξιδιώτης που θα επισκέπτονταν μία μαύρη τρύπα και θα στέκονταν πάνω από τον ορίζοντα γεγονότων
χωρίς να τον καταπιεί, επιστρέφοντας θα ήταν νεότερος από αυτούς που άφησε πίσω του.
Ίσως τα πιο περίεργα υποθετικά αντικείμενα στην αστρονομία είναι οι σκουληκότρυπες.
Μία σκουληκότρυπα είναι ουσιαστικά μία "συντομότερη διαδρομή" στο χωρόχρονο μεταξύ δύο σημείων του σύμπαντος.
Οι σκουληκότρυπες, αν υπάρχουν, ίσως κάποτε επιτρέψουν να ταξιδεύουμε γρηγορότερα μέσα απ΄ αυτές
ανάμεσα σε δύο σημεία, απ' ότι το φως χρησιμοποιώντας τον κανονικό χώρο.
Το Χαμπλ απέδειξε ότι το πιθανότερο σημείο εύρεσης των μαύρων τρυπών είναι το κέντρο όλων των γαλαξιών.
Υπάρχει και στο κέντρο του δικού μας Γαλαξία μία τεράστιας μάζας
Μαύρη Τρύπα, ίσως ένα εκατ. φορές μεγαλύτερη από τις προκαλούμενες από την κατάρρευση μεγάλων άστρων.
Ίσως να είναι το αποτέλεσμα της συνένωσης πολλών αστρικού μεγέθους μαύρων τρυπών που δημιουργήθηκαν στο απώτερο παρελθόν του Γαλαξία μας.
Όταν δύο γαλαξίες συγκρούονται, οι μαύρες τρύπες στο κέντρο τους επιδίδονται σ' ένα περίπλοκο χορό.
Αρκετά αργότερα από την συνένωση δύο γαλαξιών,
οι μαύρες τρύπες στο κέντρο τους, εξακολουθούν να περιστρέφονται η μία γύρω από την άλλη για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια,
μέχρι την τελική βίαιη συνένωσή τους σε μία μοναδική, τεράστια μαύρη τρύπα.
Αυτή η τελική διαδικασία είναι τόσο ισχυρή ώστε παραμορφώνει την δομή του χωρόχρονου αρκετά, ώστε να είναι παρατηρήσιμη
από την Γη, με την νέα γενιά τηλεσκοπίων βαρυτικών κυμάτων ή από ειδικά όργανα σε τροχιά.
Παρόλα αυτά, σε σύγκριση με τα εκατομμύρια χρόνια που διαρκεί η γαλαξιακή συνένωση,
ο τελικός κατακλυσμός είναι σχετικά βραχύς. Έτσι η πιθανότητα παρατήρησής του είναι μικρή.
Μέχρι πριν από 50 χρόνια, οι αστρονόμοι θεωρούσαν το σύμπαν, εν γένει ήρεμο.
Αλλά αυτό απέχει από την αλήθεια…
Το διάστημα συχνά συνταράσσεται από βίαια γεγονότα: κατακλυσμιαίες εκρήξεις υπερκαινοφανών,
συγκρούσεις γαλαξιών και φοβερές εκλύσεις ενέργειας
από τα τεράστια ποσά ύλης που πέφτουν στις μαύρες τρύπες…
Η ανακάλυψη των κβάζαρς μας έδωσε μία πρώτη καθαρή ματιά αυτής της αναταραχής…
Για τα επίγεια τηλεσκόπια τα κβάζαρς μοιάζουν με απλά άστρα.
Αυτό νόμισαν αρχικά και οι αστρονόμοι γι' αυτό και μετέπειτα ονομάστηκαν "ημιαστέρες".
Όμως τα κβάζαρς είναι πολύ λαμπρότερα και πολύ πιο μακριά απ' ότι τα αστέρια…
Λάμπουν περισσότερο από 1000 απλούς γαλαξίες και τροφοδοτούνται από Μαύρες Τρύπες τεράστιας μάζας.
Αστέρια σε κοντινές τροχιές έλκονται και διαλύονται, διοχετευόμενα μέσα στο κβάζαρ σαν σ' ένα τεράστιο κοσμικό σιφόνι.
Το περιστρεφόμενο αέριο δημιουργεί ένα παχύ δίσκο, θερμοκρασίας εκατομμυρίων βαθμών, από την ελεύθερη πτώση προς την μαύρη τρύπα.
Το αέριο εκλύει την ενέργειά του στο διάστημα πάνω και κάτω από τον δίσκο σε γιγάντιους πίδακες.
Τα κβάζαρς βρίσκονται σε ποικιλία γαλαξιών, πολλοί απ' τους οποίους συγκρούονται βίαια.
Ίσως υπάρχουν διάφοροι μηχανισμοί που τα δημιουργούν.
Οι συγκρούσεις μεταξύ γαλαξιών θα μπορούσαν να προκαλέσουν την γέννηση τους,
αλλά το Χαμπλ έδειξε ότι κβάζαρς φιλοξενούνται και σε απλούς γαλαξίες.
Όμως τα κβάζαρς δεν είναι τα μοναδικά αντικείμενα υψηλής ακτινοβολίας που ανακάλυψαν οι αστρονόμοι…
Μία τυχαία ανακάλυψη έρχεται όταν βρίσκεις κάτι ενώ ψάχνεις κάτι άλλο.
Τέτοιες ανακαλύψεις συχνά, επηρέασαν την εξέλιξη της αστρονομίας.
Οι Εκρήξεις Ακτίνων-γ ανακαλύφθηκαν τυχαία στο τέλος της δεκαετίας του 60 από στρατιωτικούς δορυφόρους των ΗΠΑ
που εντόπιζαν σοβιετικές πυρηνικές δοκιμές.
Αντί να ανακαλύψουν τις πιο ισχυρές πυρηνικές εκρήξεις που προκαλεί ο άνθρωπος,
εντόπισαν τις πιο ισχυρές εκρήξεις στο Σύμπαν…
Τουλάχιστον μία τέτοια απίστευτη έκρηξη ακτίνων-γ εμφανίζεται κάθε μέρα σε διάφορα σημεία του ουρανού.
Αν και οι Εκρήξεις Ακτίνων-γ διαρκούν μόνο μερικά δευτερόλεπτρα,
η ενέργεια που εκλύεται ισοδυναμή με αυτή που εκλύει ολόκληρος ο Γαλαξίας μας για μερικούς αιώνες.
Οι ακτίνες-γ δεν είναι ορατές από το ανθρώπινο μάτι κι έτσι χρειάζεται ειδικά όργανα για την ανίχνευσή τους.
Για 30 χρόνια κανείς δεν γνώριζε τι προκαλεί αυτές τις εκρήξεις.
Έμοιαζε σαν η ακτίνα-γ να περνάει δίπλα από τη Γη, όχι όμως το "όπλο" που την έριξε.
Μαζί με όλα σχεδόν τα άλλα τηλεσκόπια στον κόσμο, το Χαμπλ αναζητούσε το "όπλο του εγκλήματος" για πολλά χρόνια.
Παρατηρούσε τις θέσεις στον ουρανό, όπου είχαν εμφανισθεί οι εκρήξεις ακτίνων-γ, αναζητώντας εκεί κάποιο αντικείμενο.
Αλλά όλες οι προσπάθειες απέβησαν μάταιες, ώσπου…
Το 1999 οι παρατηρήσεις του Χαμπλ ήταν η βάση του προσδιορισμού ότι αυτές οι τεράστιες εκρήξεις συμβαίνουν σε μακρινούς γαλαξίες.
Η αιτία ίσως ήταν μία έκρηξη που προκλήθηκε από την κατακλυσμιαία κατάρρευση ενός τεράστιου άστρου...
… ή η δραματική σύγκρουση δύο υπέρπυκνων αντικειμένων, όπως δύο Μαύρες Τρύπες, ή μία Μαύρη Τρύπα με ένα άστρο νετρονίων.
Οι μαύρες τρύπες είναι σίγουρα από τα πιο εξωτικά αντικείμενα στο Σύμπαν.
Εκτός της αλληλεπίδρασής τους με την ύλη, κάνουν αισθητή την παρουσία τους και με άλλους εντυπωσιακούς τρόπους,
καθώς τα τεράστια βαρυτικά τους πεδία μπορούν να διαθλάσουν και το φως.
Στην πραγματικότητα το φως που περνά κοντά από Μαύρη Τρύπα δεν θα ακολουθήσει ευθεία πορεία,
αλλά θα καμπυλωθεί σε νέα, δημιουργώντας ένα φυσικό τηλεσκόπιο που μπορεί να δει ακόμη βαθύτερα στο διάστημα απ' ότι θεωρούσαμε δυνατό.
ΒΑΡΥΤΙΚΟΙ ΑΝΤΙΚΑΤΟΠΤΡΙΣΜΟΙ
Όπως ένας διαβάτης στην έρημο βλέπει έναν αντικατοπτρισμό όταν το φως μακρινών αντικειμένων
καμπυλώνεται από τον θερμό αέρα πάνω από την άμμο, έτσι μπορεί να δούμε αντικατοπτρισμούς στο Σύμπαν.
Οι αντικατοπτρισμοί που βλέπουμε με ένα σύγχρονο τηλεσκόπιο όπως το Χαμπλ, δεν δημιουργούνται από θερμό αέρα,
αλλά από μακρινά σμήνη γαλαξιών - που διαθέτουν τεράστιες ποσότητες μάζας.
Πριν πολύ καιρό μερικοί πίστευαν πως η Γη είναι επίπεδη.
Αυτό είναι μάλλον κατανοητό - στην καθημερινή μας ζωή δεν βλέπουμε την καμπυλότητα του πλανήτη μας.
Ο χώρος είναι και αυτός καμπύλος, αν και δεν μπορούμε να το δούμε στον έναστρο ουρανό.
Όμως η καμπυλότητα του χώρου προκαλεί φαινόμενα τα οποία μπορούμε να παρατηρήσουμε...
Μία από τις προβλέψεις της θεωρίας του Αϊνστάιν είναι ότι η βαρύτητα καμπυλώνει τον χώρο και άρα επιδρά στο φως
με τον ίδιο τρόπο, όπως οι κυματισμοί σε μία λίμνη δημιουργούν ένα κυψελωτό φωτεινό σχηματισμό στον βυθό της.
Το φως από τους μακρινούς γαλαξίες παραμορφώνεται και μεγεθύνεται από το βαρυτικό πεδίο
μεγάλων γαλαξιακών σμηνών στο δρόμο του προς τη Γη.
Το φαινόμενο αυτό είναι σαν να κοιτάζουμε μέσα από έναν γιγαντιαίο μεγεθυντικό φακό και ονομάζεται βαρυτικός φακός.
Οι παράξενοι σχηματισμοί των ακτίνων φωτός που δημιουργούνται όταν συναντούν ένα βαρύ αντικείμενο,
εξαρτώνται από την φύση του "αντικειμένου - φακού". Έτσι τα μακρινά αντικείμενα εμφανίζονται με διάφορες μορφές...
…τους δακτυλίους Αϊνστάιν, όπου όλη η εικόνα ενισχύεται και συμπιέζεται σε έναν κύκλο φωτός…
…πολλαπλές εικόνες, φανταστικά είδωλα των πρωτότυπων μακρινών γαλαξιών …
…ή παραμορφώνονται σε μπανανοειδείς καμπύλες και τόξα.
Αν και ο Αϊνστάιν αντιλήφθηκε το 1915 ότι αυτό θα συνέβαινε στο χώρο,
νόμιζε ότι δεν θα μπορούσε ποτέ να παρατηρηθεί από την Γη.
Όμως το 1919 οι υπολογισμοί του αποδείχθηκαν σωστοί.
Στην διάρκεια μίας ηλιακής έκλειψης, μία αποστολή στο νησί Πρινσίπε, κοντά στην δυτική ακτή της Αφρικής
με επικεφαλής τον διάσημο Βρετανό αστρονόμο Άρθουρ Έντινγκτον,
παρατήρησε τις θέσεις των άστρων κοντά στον καλυμμένο ηλιακό δίσκο.
Βρέθηκε ότι η θέση των άστρων αυτών παρουσίαζε μικρή αλλά μετρήσιμη μετατόπιση προς τα έξω,
απ' όταν δεν εμφανίζονταν κοντά στον Ήλιο.
Σήμερα, αμυδρές βαρυτικές εικόνες μακρινών αντικειμένων του Σύμπαντος καταγράφονται από τα καλύτερα επίγεια
τηλεσκόπια και φυσικά από το εξαιρετικής οπτικής ικανότητας Χαμπλ.
Το Χαμπλ ήταν το πρώτο τηλεσκόπιο που διέκρινε λεπτομέρειες ανάμεσα στα πολλαπλά τόξα,
αποκαλύπτοντας τη μορφή και την εσωτερική δομή των παραμορφωμένων μακρινών αντικειμένων.
Το 2003, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι ένα μυστηριώδες τόξο φωτός σε μία από τις εικόνες του Χαμπλ αποτελούσε την μεγαλύτερη,
φωτεινότερη και θερμότερη περιοχή γέννησης άστρων που είχε ποτέ παρατηρηθεί.
Απαιτούνται αντικείμενα τεράστιας μάζας, όπως σμήνη γαλαξιών,
για να παραμορφωθεί αρκετά ο χώρος ώστε να παρατηρηθεί σε εικόνες μακρινών αντικειμένων
ακόμη και με την εξαιρετική διακριτική ικανότητα του Χαμπλ.
Και ως τώρα, βαρυτικοί φακοί έχουν παρατηρηθεί γύρω από σμήνη γαλαξιών,
αποτελούμενα από εκατοντάδες ή χιλιάδες γαλαξίες
και θεωρούνται ως οι μεγαλύτερα βαρυτικά συνδεδεμένοι σχηματισμοί στο Σύμπαν.
Οι αστρονόμοι γνωρίζουν ότι η ύλη που βλέπουμε αποτελεί μικρό ποσοστό της ολικής μάζας που πρέπει να διαθέτει το σύμπαν.
Η ύλη διαθέτει βαρύτητα,
και η ορατή μάζα δεν επαρκεί για την διατήρηση των σχηματισμών των γαλαξιών ή των γαλαξιακών σμηνών.
Καθώς το μέγεθος της παραμόρφωσης των μπανανόσχημων ειδώλων εξαρτάται από την συνολική μάζα του φακού,
οι βαρυτικοί φακοί χρησιμοποιούνται για το 'ζύγισμα' των σμηνών και την κατανόηση της κατανομής της κρυμμένης σκοτεινής ύλης.
Σε καθαρές εικόνες του Χαμπλ, μπορεί εύκολα να διαπιστωθεί διά γυμνού οφθαλμού, αν οι διαφορετικές καμπύλες προέρχονται από τον ίδιο μακρινό γαλαξία.
Η διαδικασία αυτή επιτρέπει στους αστρονόμους να μελετήσουν τις λεπτομέρειες νεαρών γαλαξιών
που βρίσκονται πολύ μακριά και δεν είναι ορατοί με την σημερινή τεχνολογία των τηλεσκοπίων.
Ένας βαρυτικός φακός είναι και ένα 'φυσικό τηλεσκόπιο'. Το 2004
το Χαμπλ μπόρεσε να εντοπίσει τον πιο μακρινό γαλαξία στο γνωστό Σύμπαν,
χρησιμοποιώντας την μεγέθυνση από έναν τέτοιο 'βαρυτικό φακό' στο διάστημα.
ΓΕΝΝΗΣΗ ΚΑΙ ΘΑΝΑΤΟΣ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ
Το φως μπορεί να ταξιδεύει στο κενό με την μεγαλύτερη φυσικά εφικτή ταχύτητα, αλλά και αυτή είναι πεπερασμένη.
Αυτό σημαίνει πως απαιτείται κάποιος χρόνος για να ταξιδέψει το φως μεταξύ δύο σημείων στον χώρο.
Η ταχύτητα του φωτός στο κενό είναι περίπου 300000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.
300 χιλιάδες χιλιόμετρα είναι περίπου η απόσταση Γης - Σελήνης.
Άρα το φως χρειάζεται λίγο παραπάνω από ένα δευτερόλεπτο για να φτάσει από τη Σελήνη στη Γη.
Όταν κοιτάμε την Σελήνη την βλέπουμε όπως ήταν πριν από ένα δευτερόλεπτο.
Ποιος δεν έχει σκεφθεί πως θα ήταν να ταξίδευε στον χρόνο;
Η πεπερασμένη ταχύτητα του φωτός μας επιτρέπει να κοιτάζουμε πίσω στο χρόνο.
Όταν κοιτάμε στο διάστημα, απλά πρέπει να περιμένουμε το φως των μακρινών κόσμων να φθάσει σε μας,
και μας δείχνει πως ήταν όταν ξεκίνησε το ταξίδι του.
Ισχυρά όργανα, όπως το Χαμπλ, έκαναν δυνατό να δούμε μακρύτερα και πιο πίσω στο χρόνο, απ' ότι είχαμε ως τώρα.
Αυτό που βλέπουν οι κοσμολόγοι είναι πράγματι εντυπωσιακό.
Το 1920 ο αστρονόμος Έντουιν Χάμπλ ανακάλυψε ότι οι περισσότεροι γαλαξίες φαίνεται να κινούνται απομακρυνόμενοι από εμάς
με ρυθμό ανάλογο με την απόστασή τους. Όσο πιο μακριά βρίσκεται ένας γαλαξίας τόσο πιο γρήγορα φαίνεται να απομακρύνεται.
Αυτό οφείλεται στην διαστολή του σύμπαντος.
Αυτή η διαστολή φαίνεται να ξεκίνησε με την Μεγάλη Έκρηξη γνωστή ως Μπιγκ Μπανγκ, πολλά δις χρόνια πριν.
Ο ρυθμός διαστολής είναι το κλειδί για τον υπολογισμό της ηλικίας και του μεγέθους του σύμπαντος.
Ο ρυθμός αυτός καλείται σταθερά του Χάμπλ.
Η ηλικία και το μέγεθος του σύμπαντος μπορεί να υπολογιστεί αν δούμε την διαστολή αυτή "αντίστροφα",
μέχρι τα πάντα να βρεθούν συμπιεσμένα σε ένα απειροελάχιστο ενεργειακό σημείο από το οποίο γεννήθηκε το σύμπαν.
Το κυριότερο επιστημονικό επιχείρημα για την κατασκευή του Χαμπλ, ήταν ο προσδιορισμός του μεγέθους και της ηλικίας του Σύμπαντος.
Η προσπάθεια ακριβούς προσδιορισμού της σταθεράς του Χαμπλ, έγινε από την ομάδα Βασικού Έργου,
μία ομάδα αστρονόμων που χρησιμοποίησαν το Χαμπλ αναζητώντας μακρινούς, ακριβείς σηματοδότες απόστασης,
μία ειδική κατηγορία αστέρων που καλούνται μεταβλητοί Κηφείδες.
Οι Κηφείδες έχουν σταθερή και προβλέψιμη μεταβολή της φωτεινότητάς τους.
Η περίοδος μεταβολής εξαρτάται απόλυτα από τις φυσικές ιδιότητες του αστέρα,
και χρησιμοποιείται για τον ακριβή προσδιορισμό της απόστασής τους.
Γι' αυτό το λόγο αυτοί οι αστέρες καλούνται και 'φάροι σήμανσης'.
Οι Κηφείδες έχουν χρησιμοποιηθεί σαν αξιόπιστοι σηματοδότες προσδιορισμού της απόστασης των υπερκαινοφανών
που είναι πολύ λαμπρότεροι από τους Κηφείδες, και άρα ορατοί από μεγαλύτερη απόσταση.
Το Χαμπλ μέτρησε το φως των υπερκαινοφανών με μεγαλύτερη ακρίβεια απ' οποιοδήποτε άλλο όργανο,
κυρίως λόγω της διακριτικής του ικανότητας.
Από την επιφάνεια της Γης το φως ενός υπερκαινοφανούς συνήθως μπερδεύεται με αυτό του μητρικού του γαλαξία.
Το Χαμπλ μπορεί να ξεχωρίσει το φως από τις δύο αυτές πηγές.
Οι Κηφείδες και οι υπερκαινοφανείς έχουν δώσει ένα μέτρο της κλίμακας του Σύμπαντος.
Σήμερα γνωρίζουμε την ηλικία του Σύμπαντος με μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ:
περίπου 14 δις χρόνια, χάρη στο Χαμπλ.
Για πολλά χρόνια οι αστρονόμοι συζητούν αν η διαστολή του Σύμπαντος θα σταματήσει στο απώτερο μέλλον,
προκαλώντας την συστολή του σύμπαντος σε μία βίαιη "Μεγάλη Συρρίκνωση", ή θα συνεχίσει να επεκτείνεται διαρκώς επιβραδυνόμενο.
Συνδυασμένες παρατηρήσεις μακρινών υπερκαινοφανών από το Χαμπλ και τα κορυφαία επίγεια τηλεσκόπια
χρησιμοποιήθηκαν για να μετρηθούν οι αποστάσεις τους.
Και μοιάζει ότι η διαστολή του σύμπαντος δεν είναι καθόλου επιβραδυνόμενη. Αντίθετα δείχνει να επιταχύνεται.
Όταν το Χαμπλ χρησιμοποιήθηκε για να μετρήσει την μεταβολή της διαστολής του Σύμπαντος στην πάροδο του χρόνου,
φάνηκε, απροσδόκητα, ότι στο πρώτο μισό της κοσμικής ιστορίας,
ο ρυθμός διαστολής πράγματι επιβραδύνονταν. Κατόπιν μία μυστηριώδης δύναμη,
ένα είδος "αντι-βαρύτητας" έκανε το Σύμπαν να "γκαζώσει", ξεκινώντας την επιτάχυνση που βλέπουμε σήμερα.
Αυτό επιφυλάσσει ένα παράξενο πεπρωμένο για το Σύμπαν, υποδηλώνοντας την συνεχή
ενίσχυση της αντι-βαρυτικής δύναμης. Αν αυτό συνεχιστεί,
κάποια στιγμή θα υπερισχύσει της βαρύτητας και θα θέσει το Σύμπαν σε μία υπερεπιταχυνόμενη διαστολή,
διασπώντας τα πάντα στα συστατικά τους στοιχεία. Οι κοσμολόγοι ονομάζουν αυτό το εφιαλτικό σενάριο 'Μεγάλη Διάσπαση'.
ΚΟΙΤΩΝΤΑΣ ΠΡΟΣ ΤΟ ΤΕΛΟΣ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ
Συνεχώς συλλέγουμε απροσδόκητες πληροφορίες από το μακρινό διάστημα.
Όπως οι γεωλόγοι σκάβουν ολοένα βαθύτερα στη Γη, ανακαλύπτοντας παλαιότερα απολιθώματα,
ευρήματα αρχαιότερων εποχών, έτσι κι οι αστρονόμοι 'ανασκάπτουν' όλο βαθύτερα προς την αρχή του χρόνου,
ψάχνοντας για φως από αμυδρότερα και άρα πιο μακρινά αντικείμενα.
Το Χαμπλ ξεκίνησε ένα νέο πεδίο που θα μπορούσε να ονομαστεί 'αστροαρχαιολογία' γύρω στα Χριστούγεννα του 1995...
Η σκόπευση του πιο προηγμένου τηλεσκοπίου στο ίδιο τμήμα του ουρανού για δέκα συνεχόμενες ημέρες, μοιάζει παράξενη.
Αυτό σκέφτηκαν και πολλοί αστρονόμοι όταν δοκίμαστηκε για πρώτη φορά προς το τέλος του 1995.
Οι παρατηρήσεις βαθέως πεδίου είναι εικόνες μεγάλου χρόνου έκθεσης μίας συγκεκριμένης περιοχής τ' ουρανού.
Σκοπό έχουν να αποκαλύψουν αμυδρά αντικείμενα συλλέγοντας το δυνατόν περισσότερο φως για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Όσο 'βαθύτερα' φτάνει μία παρατήρηση τόσο πιο αμυδρά αντικείμενα γίνονται ορατά.
Τα ουράνια αντικείμενα δείχνουν αμυδρά, είτε γιατί η φυσική τους λαμπρότητα είναι μικρή, είτε επειδή η απόστασή τους είναι μεγάλη.
"Όταν προτάθηκε για πρώτη φορά αυτό το πείραμα,
κανείς δεν ήξερε πραγματικά αν θα οδηγούσε σε ενδιαφέροντα επιστημονικά αποτελέσματα.
Αλλά όταν πρωτοείδαμε την εικόνα μείναμε έκπληκτοι! Μπορούσαμε να δούμε περισσότερους από 3000 γαλαξίες σε αυτό το μικρό πεδίο."
Η παρατηρούμενη περιοχή του ουρανού στην Μεγάλη Άρκτο,
επελέγη προσεκτικά να είναι όσο το δυνατόν πιο άδεια, ώστε το Χαμπλ να παρατηρήσει όσο πιο μακριά μπορούσε,
πέρα από τα άστρα του Γαλαξία μας και τους γειτονικούς μας γαλαξίες.
Οι χιλιάδες των γαλαξιών που παρατηρήθηκαν στο πρώτο Βαθύ Πεδίο βρίσκονταν σε διάφορα στάδια εξέλιξης
και ήταν απλωμένοι κατά μήκος ενός διαδρόμου μήκους δις ετών φωτός.
Αυτό επέτρεψε στους αστρονόμους να μελετήσουν την εξέλιξη αυτών των αντικειμένων στο χρόνο,
βλέποντας διάφορους γαλαξίες σε διαφορετικά στάδια της ζωής τους.
Μετά την πρώτη παρατήρηση βαθέως πεδίου, άλλη μία έκθεση μεγάλου χρόνου ελήφθη στον Νότιο ουρανό.
Μαζί, οι δύο παρατηρήσεις βαθέως πεδίου προσέφεραν στους αστρονόμους ένα μικρό οπτικό παράθυρο προς το αρχαίο Σύμπαν για πρώτη φορά.
Μερικά από τα αντικείμενα στις εικόνες αυτές ήταν τόσο αμυδρά, ώστε η εμφάνισή τους να ισοδυναμεί με το να διακρίνει
κάποιος από τη Γη ένα φακό στην Σελήνη.
"Μπορούσαμε σίγουρα να πούμε ότι οι εικόνες βαθέως πεδίου του Χαμπλ εγκαινίασαν μία νέα εποχή στην παρατηρησιακή κοσμολογία.
Διαμόρφωσε την άποψή μας για το μακρινό σύμπαν".
Οι εικόνες βαθέως πεδίου του Χαμπλ έφεραν πραγματική επανάσταση στην σύγχρονη αστρονομία.
Μετά το πρώτο Βαθύ Πεδίο, σχεδόν όλα τα επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια στράφηκαν στην ίδια περιοχή
για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Μερικά πολύ ενδιαφέροντα αποτελέσματα προέκυψαν από αυτή την συνεργασία
μεταξύ οργάνων διαφορετικού μεγέθους, σε διαφορετικά περιβάλλοντα και με διαφορετικές ευαισθησίες σε διάφορα μήκη κύματος.
Για πρώτη φορά είχαμε μία καθαρή εικόνα του ρυθμού σχηματισμού των άστρων στο Σύμπαν.
Απροσδόκητα, φάνηκε ότι ο ρυθμός δημιουργίας των άστρων κορυφώθηκε σε λίγα δις χρόνια από την δημιουργία του Σύμπαντος.
Τότε, δημιουργούνταν δέκα φορές περισσότερα άστρα, απ' ότι σήμερα.
Αφότου ξεκίνησαν να ανακαλύπτουν τους πιο μακρινούς γαλαξίες που είχαν ποτέ βρεθεί,
οι αστρονόμοι του Χαμπλ προσπάθησαν να πάνε ακόμη πιο πίσω στο χρόνο.
Το 2003 και 2004, το Χαμπλ πήρε τις πιο μακρινές του λήψεις: το Εξαιρετικά Βαθύ Πεδίο.
Σε μία έκθεση 28 ημερών, έφτασε ακόμη μακρύτερα από το Βόρειο και το Νότιο Βαθύ Πεδίο,
σε μία περιοχή πέρα απ' οποιαδήποτε ανάλογη προηγούμενη λήψη, είτε από επίγεια, είτε από διαστημικά τηλεσκόπια.
Το Εξαιρετικά Βαθύ Πεδίο του Χαμπλ, αποκάλυψε τους πρώτους γαλαξίες που προέκυψαν μετά τα αποκαλούμενα "σκοτεινά χρόνια"
- λίγο μετά την μεγάλη έκρηξη, όταν τα πρώτα άστρα αναθέρμαναν το παγωμένο και σκοτεινό σύμπαν.
Αμέσως μετά την μεγάλη έκρηξη, στο νεογέννητο και ταχύτατα διαστελλόμενο Σύμπαν - πριν την εποχή των άστρων και των γαλαξιών,
η κατανομή της ύλης ήταν αρκετά ομοιογενής.
Με την πάροδο του χρόνου, η βασίλισσα των δυνάμεων - η βαρύτητα - άρχισε να δρα. Αργά αλλά σταθερά...
Κάτω από την επίδραση της βαρύτητας από την μυστηριώδη σκοτεινή ύλη,
μικρές συγκεντρώσεις κανονικής ύλης άρχισαν να συνενώνονται σε περιοχές όπου η πυκνότητα ήταν λίγο πάνω από την μέση.
Χωρίς άστρα να φωτίζουν το διάστημα, το σύμπαν διένυε μία σκοτεινή περίοδο.
Εκεί που η πυκνότητα των συγκεντρώσεων έγινε μεγαλύτερη, ακόμη περισσότερη ύλη άρχισε να έλκεται
και ξεκίνησε ο ανταγωνισμός μεταξύ της διαστολής του χώρου και της βαρύτητας.
Όπου η βαρύτητα νικούσε, οι περιοχές σταμάτησαν να διαστέλλονται και άρχισαν να καταρρέουν στον εαυτό τους.
Τα πρώτα άστρα και γαλαξίες γεννήθηκαν.
Εκεί που η συγκέντρωση ύλης ήταν η μέγιστη - στις τομές μεταξύ των μεγάλων ιστόμορφων σχηματισμών ύλης,
οι μεγαλύτεροι γνωστοί σχηματισμοί άρχισαν να δημιουργούνται: τα σμήνη γαλαξιών.
Οι εικόνες Βαθέως Πεδίου βρίθουν από γαλαξίες σε ποικιλία μεγεθών, σχημάτων και χρωμάτων.
Οι αστρονόμοι θα χρειαστούν χρόνια να μελετήσουν τα πολυποίκιλα σχήματα των γαλαξιών στις εικόνες αυτές
για να κατανοήσουν πως σχηματίστηκαν και εξελίχθηκαν από την Μεγάλη Έκρηξη.
Σε πλήρη αντίθεση με την πλούσια σοδειά σε κλασικούς σπειροειδείς και ελλειπτικούς γαλαξίες,
βρίσκεται μία ομάδα ιδιόμορφων γαλαξιών, διάσπαρτων στις εικόνες. Μερικοί μοιάζουν σαν οδοντογλυφίδες
κι άλλοι σαν κρίκοι μιας αλυσίδας. Μερικοί φαίνεται ν' αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Τα παράξενα σχήματά τους απέχουν πολύ από τους μεγαλειώδεις σπειροειδείς και ελλειπτικούς γαλαξίες που γνωρίζαμε ως σήμερα.
Αυτοί οι ιδιόμορφοι γαλαξίες καταγράφουν μία περίοδο όπου το Σύμπαν ήταν περισσότερο χαοτικό,
όταν η τάξη και η δομή είχαν μόλις εμφανιστεί.
Ένα από τα σημαντικότερα στοιχεία του Χαμπλ είναι ότι διαθέτει πολλά όργανα,
τα οποία μπορούν να κάνουν διαφορετικές παρατηρήσεις ταυτόχρονα.
Το Εξαιρετικά Βαθύ Πεδίο του Χαμπλ, αποτελείται από δύο εικόνες που ελήφθησαν από δύο διαφορετικά όργανα:
Την κάμερα ACS και το όργανο NICMOS. To NICMOS παρατηρεί ακόμη μακρύτερα από την ACS.
Καταγράφει το υπέρυθρο φως, αποκαλύπτοντας τους πλέον μακρινούς γαλαξίες,
καθώς το διαστελλόμενο σύμπαν έχει μεταβάλει το φως τους,
ώστε είναι ορατοί μόνο σε υπέρυθρα μήκη κύματος.