Κυριακή, 4 Μαρτίου 2018

Μαγνητικά πεδία και μαύρες τρύπες σ’έναν αστρονομικό καμβά τύπου Van Gogh


Σκεφτήκατε ποτέ τι έχουν κοινό μια φωτογραφία τηλεσκοπίου με ένα πίνακα του Βαν Γκογκ;
Ε λοιπόν, η πιο πρόσφατη φωτογραφία από το κέντρο του Γαλαξία μας μοιάζει με πίνακα του Βαν Γκογκ! Σαν να πήρε το πινέλο του και να το πέρασε με μια ελαφρότητα και ταυτόχρονα με μια μαεστρία πάνω από τον καμβά αφήνοντας διακριτές γραμμές πάνω στην επιφάνεια του. Ο καμβάς αυτός δεν είναι άλλος από τη γειτονία της μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία μας και μας δείχνει πως αλληλεπιδρά το μαγνητικό πεδίο με την ύλη που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του.

Ας τα πάρουμε όμως από την αρχή!

Είναι αποδεκτό πλέον από την αστρονομική κοινότητα ότι στο κέντρο ενός γαλαξία κατοικεί μια μαύρη τρύπα. Έτσι και ο δικός μας γαλαξίας! Έχει και αυτός τη μαύρη του την τρύπα! Ένα αντικείμενο δηλαδή που έχει τεράστια βαρύτητα και έλκει τα πάντα γύρω του! Ακόμα και το ίδιο το φως!


Πως το ξέρουμε;

Παρατηρήσεις αστεριών και αερίων μαζών, σύννεφα σκόνης δηλαδή, που βρίσκονται στη γειτονιά της μαύρης τρύπας γυρνούν γύρω σαν να είναι επιβάτες το καθένα στο δικό του καρουζέλ. Μετά από 20 χρόνια παρατηρήσεων, οι αστροφυσικοί είναι βέβαιοι ότι στο κέντρο του γαλαξία μας υπάρχει κάτι μεγάλο και ταυτόχρονα εξωτικό! Ένα τέρας του διαστήματος, μια μαύρη τρύπα!
Φανταστείτε αυτή τη γειτονία πολύ σκονισμένη, με πολλά νέφη και αέριες μάζες. Είναι δύσκολο να δούμε τι συμβαίνει εκεί πέρα. Σαν ένα κλαμπ με πολύ καπνό, δε μπορείς να δεις μέχρι την άλλη άκρη του!

Και τότε τι; Πως μπορούμε να παρατηρήσουμε το κέντρο του γαλαξία μας;

Το ορατό φως στο κέντρο του γαλαξία μας δε μπορεί να έρθει σε εμάς γιατί το εμποδίζουν νέφη από αέριο και σκόνη. Αλλά το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα έχει και άλλα μήκη κύματος! Και οι αστροφυσικοί το εκμεταλλεύονται αυτό για να μάθουν αυτό που προσπαθεί τόσο καλά να κρύψει η σκόνη! Παρατηρούν λοιπόν στο υπέρυθρο, ακτίνες-Χ και στα ραδιοκύματα, τα οποία μπορούν να περάσουν μέσα από τα νέφη σχεδόν ανενόχλητα!
Αυτοί οι υπερήρωες λοιπόν του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος δε σταματούν μπροστά στη σκόνη! Δε τη φοβούνται! Και έτσι μας χαρίζουν μοναδικές εικόνες από το κέντρο του γαλαξία μας. Σαν αυτή με την υπέρυθρη κάμερα CanariCam του τηλεσκοπίου Gran Telescopio Canarias στα Κανάρια Νησιά, όπου συνδυάζει φωτομετρία στο υπέρυθρο και μια συσκευή πόλωσης η οποία φιλτράρει το φως με τέτοιο τρόπο ώστε να αποκαλύπτει μαγνητικά πεδία.
Καθώς και μοναδικά δεδομένα. Η μάζα που περικλύεται σ’αυτή τη μαύρη τρύπα είναι περίπου 4.6 εκατομμύρια φορές όση η μάζα του ήλιου μας! Από παρατηρήσεις στα ραδιοκύματα της πηγής Sag A* ξέρουμε ότι τα αστέρα γύρω από τη μαύρη τρύπα περιφέρονται ταχύτατα γύρω από αυτήν.

Αλλά αυτή η φωτογραφία στο υπέρυθρο από το κέντρο του γαλαξία μας δείχνει κάτι διαφορετικό!

Τι είναι αυτές οι λεπτές γραμμές σα τις ροές ποταμών που συνορεύουν;

Η φωτογραφία δείχνει μια περιοχή γύρω από τη μαύρη τρύπα του γαλαξία μας που είναι ένα έτος φωτός από τη μια άκρη στην άλλη (ένα έτος φωτός είναι η απόσταση που διανύει το φως σε ένα χρόνο). Τα χρώματα στη φωτογραφία δείχνουν τη θερμική ακτινοβολία στο υπέρυθρο η οποία προέρχεται από θερμά σωματίδια σκόνης. Αυτή η σκόνη βρίσκεται γύρω από αστέρια που περιβάλλουν τη μαύρη τρύπα και σε ίνες/νήματα (filaments) σαν αυτά ακριβώς στη φωτογραφία. Βλέπουμε αυτές τις καμπύλες γραμμές να διαγράφονται γύρω από τη μαύρη τρύπα και να περνούν πάνω από τα αστέρια που βρίσκονται γύρω της. Και αυτό που διαγράφουν είναι το μαγνητικό πεδίο που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα. Οι γραμμές αυτές επίσης αποκαλύπτουν την περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ των αστέρων αυτών και των ινών σκόνης, καθώς και πόσο τα επηρεάζει η βαρυτική έλξη της μαύρης τρύπας.
Οι νέες παρατηρήσεις δίνουν το πλεονέκτημα στους αστροφυσικούς να μελετήσουν καλύτερα τη σχέση μεταξύ λαμπρών αστέρων και ινών/νημάτων σκόνης. Ακόμα δυστυχώς δεν κατανοούμε από που προέρχεται το μαγνητικό πεδίο σ’αυτή την περιοχή. Πιθανότατα ένα πιο μικρό μανγητικό πεδίο εκτείνεται στην ευρύτερη περιοχή καθώς το βαρυτικό πεδίο των αστέρων και της μαύρης τρύπας επιμηκύνει, μακραίνει δηλαδή τα νήματα σκόνης.
Σε αυτές τις περιοχές λοιπόν το μαγνητικό πεδίο έχει την ίδια κατεύθυνση με τα νήματα σκόνης, το οποίο και τα αιχμαλωτίζει με αποτέλεσμα να τοποθετούνται στην ίδια κατεύθυνση με αυτό. Δε συμβαίνει όμως αυτό στις άλλες περιοχές μακριά από τα αστέρια, όπου το μανγητικό πεδίο δεν έχει την ίδια φορά όπως τα νήματα. Ανάλογα με τη ροή του υλικού γύρω από τη μαύρη τρύπα, κάποιο από αυτό παγιδεύεται από το μαγνητικό πεδίο και κάποιο όχι.
Και είναι η πρώτη φορά που παρατηρούμε με τέτοια λεπτομέρεια το μαγνητικό πεδίο στο κέντρο του γαλαξία μας με τέτοια λεπτομέρια! Και αυτό που βλέπουμε είναι τα αποτελέσματά του στην ύλη, όπως αυτή η ευθυγράμμιση της σκόνης στη φορά του μαγνητικού πεδίου. Σε μεγαλύτερες κλίμακες οι αστροφυσικοί έχουν μια παρόμοια φωτογραφία που δείχνει το δίσκο του γαλαξία μας με τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου να βρίσκονται παράλληλα με το επίπεδο του δίσκου.
Στην πραγματικότητα δεν είναι πλήρως κατανοητό από που προέρχονται τα μαγνητικά πεδία στους γαλαξίες. Οι αστροφυσικοί είναι κατενθουσιασμένοι για αυτή τη μοναδική φωτογραφία από το κέντρο του γαλαξία μας και ευελπιστούν αυτή η τεχνική να τους βοηθήσει να κατανοήσουν καλύτερα τη φύση και αλληλεπίδραση του μαγνητικού πεδίου με τα νέφη αερίων και σκόνης που περιβάλλουν τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας.
Η αστροφυσική σίγουρα έχει φτάσει σε τέτοιο σημείο που ζωγραφίζει με τις ανακαλύψεις της! Και ίσως από παλιά αυτός ο ιδιαίτερος καλλιτέχνης που κάποιοι θεωρούσαν παρανοϊκό, να μας έλεγε: κοιτάξτε πιο καλά και ίσως δείτε αυτό που βλέπω εγώ!

Πηγή: RAS  http://scinews.eu/  της Ελένης Βαρδουλάκη

Άλλα θέματα

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...