Τα περισσότερα άστρα στο Σύμπαν είναι μικρά και ασήμαντα
και τελικά σβήνουν χωρίς να συμβεί κάτι δραματικό
Μερικά όμως φωτίζουν τον ουρανό όταν πεθαίνουν,
και τότε όχι μόνο μας αποκαλύπτουν τη ζωή των άστρων
αλλά δημιουργούν τα δομικά στοιχεία της ζωής
και μας βοηθούν να ξετυλίξουμε ολόκληρη την ιστορία του Σύμπαντος.
Επεισόδιο 64: Όλα τελειώνουν με μία Έκρηξη!
...Η αποτέφρωση του Δρ. Τζέι
Παρουσιάζει ο Δρ. Τζέι, ή κατά κόσμον Δρ. Τζο Λίσκε
Υπάρχουν περίπου 200 δισεκατομμύρια άστρα στο Γαλαξία μας
Αν και κανείς δε γνωρίζει πόσα ακριβώς
Αυτό που γνωρίζουμε είναι ότι ένα μικρό ποσοστό αυτών των άστρων
ασκεί δυσανάλογη επίδραση στον υπόλοιπο Γαλαξία
Παρόμοια άστρα σε άλλους γαλαξίες μας έχουν διδάξει όσα γνωρίζουμε
για την εξέλιξη του Σύμπαντος
Πρόκειται για τα άστρα που τελειώνουν τη ζωή τους ως υπερκαινοφανείς (σουπερνόβα)
στη μελέτη των οποίων το Χαμπλ έχει συμβάλει σημαντικά
από την εκτόξευσή του το 1990.
Οι υπερκαινοφανείς χωρίζονται σε δύο κατηγορίες
Για να καταλάβουμε τι συμβαίνει στη πρώτη κατηγορία,
πρέπει να κατανοήσουμε ότι ένα άστρο βρίσκεται σε μία πολύ λεπτή ισορροπία
Η πίεση που ασκείται από τις πυρηνικές αντιδράσεις στο κέντρο του άστρου
εξισορροπείται από τη βαρύτητα του άστρου
Όταν σε ένα πραγματικά μεγάλης μάζας άστρο εξαντληθούν τα πυρηνικά του καύσιμα
η πίεση στο κέντρο του μειώνεται δραματικά,
και το άστρο καταρρέει προς το κέντρο του
και στη συνέχεια εκρήγνυται.
Το άλλο είδος υπερκαινοφανών προέρχεται από λευκούς νάνους
τα υπολείμματα άστρων όπως ο Ήλιος μας.
Συνήθως, ένας λευκός νάνος είναι αρκετά σταθερός
όμως, αν βρίσκεται κοντά σε ένα άλλο άστρο
μπορεί να έλκει ύλη από το γείτονά του
κι έτσι να αυξάνει προοδευτικά τη μάζα του
...μέχρις ότου...
...να φτάσει τη κρίσιμη μάζα για μία θερμοπυρηνική...
έκρηξη!
Οι υπερκαινοφανείς είναι σπάνιοι
Σε ένα γαλαξία σα το δικό μας αναμένονται μόνο μερικοί κάθε αιώνα
Ο τελευταίος που εμφανίσθηκε στο Γαλαξία μας ήταν το 1604
ο οποίος παρατηρήθηκε από τον διάσημο αστρονόμο Γιοχάνες Κέπλερ, μερικά χρόνια πριν την ανακάλυψη του τηλεσκοπίου
Σήμερα γνωρίζουμε ότι από τότε, αρκετές εκρήξεις
υπερκαινοφανών έχουν συμβεί στο Γαλαξία μας
καθώς παρατηρούμε τα υπολείμματα των εκρήξεών τους
Αλλά δε μπορέσαμε να παρατηρήσουμε τις εκρήξεις αυτές
γιατί καλύπτονταν από σκόνη όταν συνέβαιναν
και έτσι είναι γεγονός ότι κανένας υπερκαινοφανής στο Γαλαξία μας
δεν έχει άμεσα παρατηρηθεί από την ανακάλυψη του τηλεσκοπίου.
Αντί της αναμονής για την εμφάνιση τους
οι αστρονόμοι αποφάσισαν να αυξήσουν τις πιθανότητές τους
εκτείνοντας την αναζήτησή τους πέρα από τον Γαλαξία μας
Και καθώς μιλάμε για ένα αμυδρό και μακρινό φαινόμενο,
χρειαζόμαστε ένα τηλεσκόπιο το οποίο να λαμβάνει εξαιρετικά ακριβείς εικόνες:
ένα τηλεσκόπιο σαν το Χάμπλ.
Ο πιο διάσημος υπερκαινοφανής που παρατηρήθηκε άμεσα από το Χαμπλ
προήλθε από το θάνατο ενός γιγάντιου άστρου στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου
Το φως της αρχικής έκρηξης έφτασε στη Γη το 1987,
μερικά χρόνια πριν την εκτόξευση του Χαμπλ.
Όμως οι εικόνες της εξέλιξης του υπερκαινοφανούς από το Χαμπλ εδώ και 25 χρόνια
αποτέλεσαν τη τέλεια βάση για την κατανόηση αυτού του συμβάντος
Οι αστρονόμοι μπόρεσαν να μελετήσουν λεπτομερώς τη πολύπλοκη αυτή έκρηξη
παρατηρώντας πως το κρουστικό κύμα της αστρικής έκρηξης αλληλεπιδρά με το περιβάλλον αέριο
προκαλώντας τη λάμψη του
Πιο μακρινοί υπερκαινοφανείς δε μπορούν να παρατηρηθούν με τόση λεπτομέρεια όση ο 1987A
όμως το Χαμπλ βοηθά και σε αυτό
Για παράδειγμα, καθώς το Χαμπλ βρίσκεται σε τροχιά για περισσότερα από 20 χρόνια,
οι αστρονόμοι φωτογράφισαν γαλαξίες πριν και μετά από τέτοιες εκρήξεις,
γεγονός που τους επέτρεψε να ψάξουν τους προγεννήτορες των υπερκαινοφανών
Τέτοιες παρατηρήσεις μπορούν να μας πουν πολλά
για τις συνθήκες των προγεννήτορων λίγο πριν την έκρηξη
Εκτός από την περιγραφή του άστρου που μόλις πέθανε,
οι υπερκαινοφανείς είναι σημαντικοί στη μελέτη του Σύμπαντος
Οι υπερκαινοφανείς που προέρχονται από την έκρηξη λευκών νάνων
έχουν μία ξεχωριστή ιδιότητα: έχουν όλη την ίδια απόλυτη λαμπρότητα
Αυτό σημαίνει ότι η λαμπρότητα με την οποία παρατηρούνται αποτελεί μέτρο της απόστασης στην οποία βρίσκονται
όπως ένα φανάρι στο δρόμο φαίνεται λαμπρό όταν βρίσκεται κοντά μας και ασθενές όταν βρίσκεται μακριά
Οι υπερκαινοφανείς είναι εξαιρετικά λαμπροί
τόσο λαμπροί ώστε ουσιαστικά λάμπουν περισσότερο από τους γαλαξίες που τους φιλοξενούν
και γι αυτό είναι σχετικά εύκολο να τους ανιχνεύσουμε, ακόμη και σε κοσμικά μεγάλες αποστάσεις
Το 2011 το βραβείο Νομπέλ Φυσικής απενεμήθη σε δύο ομάδες
οι οποίες μέτρησαν τη λαμπρότητα πολλών υπερκαινοφανών χαρτογραφώντας τη θέση τους
και ανακάλυψαν ότι οι πιο μακρινοί ήταν απρόσμενα αμυδροί
κάτι που σήμαινε ότι βρίσκονταν πιο μακριά από ότι ανέμεναν
Βέβαια, γνωρίζαμε ότι το Σύμπαν διαστέλλονταν
αλλά η έρευνα αυτή απέδειξε ότι η διαστολή ήταν επιταχυνόμενη
και αυτό αποτέλεσε έκπληξη.
Αυτή είναι πραγματικά επιστήμη αιχμής
και οι αστρονόμοι εξακολουθούν να μελετάνε μακρινούς υπερκαινοφανείς
για να κατανοήσουν καλύτερα τη διαστολή του Σύμπαντος
και το Χαμπλ συμβάλει σημαντικά σε αυτό
Μόλις πρόσφατα έθεσε ένα νέο ορόσημο, όταν εντόπισε τον πιο μακρινό υπερκαινοφανή αυτού του είδους
τόσο μακρινού, ώστε το φως του χρειάστηκε 9 δις χρόνια για να φτάσει στη Γη μας
χρόνο όσο περίπου τα δύο τρίτα της ηλικίας του Σύμπαντος.
Κοντά μας ωστόσο, το Χαμπλ διαδραματίζει σημαντικό ρόλο καταγράφοντας τα απομεινάρια των υπερκαινοφανών
αν και οι υπερκαινοφανείς παραμένουν λαμπροί για σύντομο χρονικό διάστημα,
και η διάδοση των κρουστικών τους κυμάτων είναι ορατή για μερικά χρόνια,
τα νέφη σκόνης παραμένουν για χιλιετίες.
Η επίδρασή τους στο περιβάλλον μεσοαστρικό αέριο διαρκεί ακόμη περισσότερο
και αυτό σημαίνει πως αν και δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ με τηλεσκόπιο υπερκαινοφανής στο Γαλαξία μας,
έχουμε παρατηρήσει πολλά υπολείμματα των υπερκαινοφανών.
Οι ευκρινείς εικόνες των πολύπλοκων δομών τους από το Χαμπλ
συμβάλουν στην κατανόηση των διαδικασιών του βίαιου σχηματισμού τους
Επιπλέον, τα νέφη των υπολειμμάτων αναδεικνύουν τη συμβολή των υπερκαινοφανών στη διαμόρφωση όλων όσων μας περιβάλλουν
Οι πυρηνικές αντιδράσεις στο εσωτερικό των άστρων καθώς και σε αυτές τις εκρήξεις, αποτελούν τη πηγή των περισσοτέρων από τα χημικά στοιχεία στοιχεία της φύσης
όπως ο άνθρακας στο σώμα μας, το οξυγόνο που αναπνέουμε,
και ο σίδηρος και το πυρίτιο πάνω στο πλανήτη που ζούμε.
Έτσι, αν και μας λένε πολλά για το παρελθόν και το μέλλον της διαστολής του Σύμπαντος,
οι υπερκαινοφανείς μας διδάσκουν κάτι ακόμα πιο σημαντικό
Κυριολεκτικά μας λένε από που προερχόμαστε.
Είμαι ο Δρ. Τζέι και εδώ τελειώνει το Hubblecast.
Για μία ακόμη φορά, η φύση μας εκπλήσσει πέρα από κάθε φαντασία.
Το Hubblecast είναι μία παραγωγή του ESA/Hubble στο Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο στη Γερμανία.
Η αποστολή του Χαμπλ αποτελεί διεθνή συνεργασία μεταξύ της NASA και του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος.
www.spacetelescope.org
Κείμενα: ESA/Hubble. Μετάφραση: Μανώλης Ζούλιας (ESON)