Οι ιστορίες των άστρων. Stories of the stars

Το μπλε άστρο που βρίσκεται περίπου περίπου στο κέντρο της εικόνας είναι ο ζήτα του Οφιούχου θα μελετηθεί από τη Γαία. Giant star Zeta Ophiuchi. Courtesy NASA/JPL-Caltech

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός διαστήματος ετοιμάζεται να στείλει τον προσεχή Δεκέμβριο μια νέα διαστημική αποστολή σε τροχιά: το παρατηρητήριο Gaia (εκ του ελληνικού Γαία).

Καλλιτεχνική απεiκόνιση του παρατηρητηρίου Gaia. Artist impression of GAIA in orbit observing and monitoring the Milky Way.

Η Γαία πρόκειται να δημιουργήσει ένα τρισδιάστατο χάρτη του Γαλαξία παρατηρώντας με τη μεγαλύτερη ακρίβεια έως σήμερα ένα δισεκατομμύριο διαφορετικά άστρα, κι εκτελώντας μετρήσεις της ταχύτητάς τους. Από τις παρατηρήσεις αυτές θα δημιουργηθεί ένας κατάλογος από τον οποίο θα ωφεληθούν πολλές μελλοντικές γενεές αστρονόμων, και εάν τυπωνόταν σε τόμους εγκυκλοπαίδειας, θα χρειάζονταν 53 χιλιάδες τόμοι κι ένα ράφι βιβλιοθήκης 1.3 χιλιομέτρων για να τοποθετηθούν.

Οι αριθμοί καμιά φορά όμως δε λένε όλη την ιστορία. Πίσω από αυτά τα ένα δισεκατομμύριο άστρα κρύβονται αναρίθμητα αινίγματα που ένα - ένα έλυναν οι αστρονόμοι, στην προσπάθειά τους να κατανοήσουν όλο και περισσότερα πράγματα για τον κόσμο που ζούμε. Κάποια από αυτά τα άστρα οι αστρονόμοι τα γνωρίζουν καλά, ενώ κάποια άλλα έχουν ακόμη πολλά να αποκαλύψουν.

Ένας από τους παλιούς γνώριμους που θα μελετήσει η Γαία, είναι ο Ζήτα Οφιούχος, ένα άστρο 20 φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο, σε απόσταση 360 ετών φωτός από εμάς, το οποίο φαίνεται ακόμη και με γυμνό μάτι, στον αστερισμό του Οφιούχου. Τόσο μεγάλα άστρα καταναλώνουν τα καύσιμά τους πολύ γρήγορα, καθώς οι πυρηνικές αντιδράσεις στο εσωτερικό τους προσπαθούν να ισοσταθμίσουν τις αδυσώπητες βαρυτικές πιέσεις. Η ζωή τους είναι της τάξης των 10 εκατομμυρίων ετών, σε αντίθεση με τον Ήλιο, ο οποίος αν και ξεκίνησε με πολύ λιγότερα καύσιμα, θα ζήσει 10 χιλιάδες φορές περισσότερο.

The orbits of Zeta Oph (star symbol), the pulsar (filled circle), and the Sco-Cen group (filled square) back in time over 1 million years projected on the sky in galactic coordinates (l,b). The present-day positions of the objects are indicated by the symbols; the lines indicate the projected orbits. The small open circles denote the present-day positions of the massive stars in the Sco-Cen association. The large circle denotes the position of the association at the time of the supernova explosion, one million years ago. From http://cdsads.u-strasbg.fr/abs/2001A%26A...365...49H

Το ενδιαφέρον με το Ζήτα Οφιούχο, έχει να κάνει με τη θέση του και τη ταχύτητά του στο Σύμπαν. Το συγκεκριμένο άστρο βρίσκεται απομονωμένο από άλλα άστρα, ενώ διατηρεί μία ταχύτητα 30 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, με την οποία απομακρύνεται από την ομάδα άστρων Σκορπιός-Κένταυρος (Sco-Cen για συντομία), που βρίσκεται 120 έτη φωτός μακριά του. Από παρατηρήσεις άλλων μεγάλων άστρων όμως, οι αστρονόμοι γνώριζαν πως τέτοια άστρα δημιουργούνταν σε ομάδες, κάτι που ο Ζήτα Οφιούχος φαινόταν να αντικρούει. Aν όντως ήταν τμήμα της κοντινής ομάδας Sco-Cen, τότε παρέμενε άγνωστο τι είχε προκαλέσει τη διαφυγή του.

Ο Ολλανδός αστρονόμος Adriaan Blaauw το 2009. Adriaan Blaauw in 2009.

Το 1961, ο Ολλανδός αστρονόμος Adriaan Blaauw, έδωσε μία καινοτόμο για την εποχή εξήγηση: ο Ζήτα Οφιούχος όντως δημιουργήθηκε ως μέλος της ομάδας Sco-Cen. Η ιδέα ήταν πως ο Ζήτα Οφιούχος γεννήθηκε δίπλα σε έναν άλλο βραχύβιο γίγαντα, δημιουργώντας ένα διπλό σύστημα αστεριών, που κινούνται γύρω από το κοινό τους κέντρο βάρους, με ταχύτητες μερικών δεκάδων χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο.

Όταν ο μεγαλύτερος «αδερφός» του Ζήτα Οφιούχου έφτασε γρήγορα στο τέλος της ζωής του, εξερράγη με μία έκρηξη υπερκαινοφανούς (supernova), η οποία έσπρωξε το εναπομείναν άστρο νετρονίων εκτός της ομάδας με ταχύτητα εκατοντάδων χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Ο Ζήτα Οφιούχος, χάνοντας τη βαρυτική έλξη η οποία τον συγκρατούσε σε τροχιά, διέφυγε κι εκείνος στον κενό χώρο, με την ταχύτητα των 30 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο που ήδη είχε.

Η υπόθεση επαληθεύτηκε το 2001, καθώς ανακαλύφθηκαν οι τροχιές όλων των εμπλεκόμενων σωμάτων, ακόμη και του αστέρα νετρονίων που είχε υποθέσει ο Blaauw. Πρόκειται για μία μόνο από τις ενδιαφέρουσες ιστορίες των αστρονόμων, όπου η φαντασία και η καινοτόμος σκέψη διαδραματίζουν το ρόλο τους. Η Γαία, η οποία εκτοξεύεται στις 20 Δεκεμβρίου, θα αποτελέσει αναμφίβολα την πηγή χιλιάδων παρόμοιων αινιγμάτων, που θα συνεχίσουν να απασχολούν τους αστρονόμους του μέλλοντος.