Τρίτη, 17 Σεπτεμβρίου 2013

Πώς ακούγεται η κοσμική άβυσσος; Sound Of Interstellar Space Captured For First Time Ever By Voyager 1 Spacecraft

Μια καλλιτεχνική άποψη του Voyager 1. This artist's concept depicts NASA's Voyager 1 spacecraft entering interstellar space, or the space between stars. Interstellar space is dominated by the plasma, or ionized gas, that was ejected by the death of nearby giant stars. Credit: John.S.Howard@jpl.nasa.gov / NASA / JPL-Caltech

Χάρη στο θρυλικό Voyager 1 που κινείται πλέον έξω από το Ηλιακό Σύστημα, η ανθρωπότητα μπορεί να ακούσει για πρώτη φορά ήχους που διαδίδονται στο διαστρικό χώρο. Εν μέσω των πανηγυρισμών για το πρώτο αντικείμενο που εξερευνά το διάστημα μακριά από τη γειτονιά του Ήλιου, η NASA έδωσε στη δημοσιότητα μια ιστορική ηχογράφηση.

Οι δονήσεις

Οι απόκοσμοι ήχοι, οι οποίοι επέτρεψαν στους ερευνητές να βεβαιωθούν ότι το σκάφος έχει εξέλθει από το Ηλιακό Σύστημα εδώ και ένα χρόνο, προήλθαν από δονήσεις του πυκνού πλάσματος, ή ιονισμένου αερίου, το οποίο πλημμυρίζει το χώρο ανάμεσα στα άστρα.

Οι δονήσεις αυτές, οι οποίες προκλήθηκαν από μια ηλιακή έκρηξη που έφτασε μέχρι το Voyager 1, έχουν συχνότητες εντός της ανθρώπινης ακοής και αναπαράγονται στο παραπάνω βίντεο στην πραγματική τους ταχύτητα.


Το δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων VLBA κατάφερε πριν από μερικούς μήνες να εντοπίσει και να καταγράψει τα ραδιοσήματα που στέλνει το Voyager. Με αφορμή το ιστορικό σήμα που έστειλε το Voyager στο οποίο ακούγονται οι ήχοι του διαστρικού κενού δόθηκε στη δημοσιότητα μια από τις εικόνες που κατέγραψε το VLBA. Σε αυτή εικονίζεται μια μπλε κουκκίδα να «σπάει» το βαθύ σκοτάδι του Διαστήματος. Πρόκειται για ένα από τα ραδιοσήματα που έστειλε το Voyager 1 και το VLBA εντόπισε και φωτογράφισε στις 21 Φεβρουαρίου του 2013, ενώ δηλαδή το σκάφος βρισκόταν στα σύνορα του Ηλιακού Συστήματος.  Τα σήματα που στέλνει το Voyager 1 χρειάζονται περίπου 17 ώρες για να φτάσουν στη Γη και οι ειδικοί τα αναμένουν πλέον με μεγάλη ανυπομονησία αφού κάθε νέο σήμα είναι πιθανό να περιέχει καινούργια και άγνωστα στοιχεία και δεδομένα για την περιοχή που βρίσκεται έξω από το ηλιακό μας σύστημα. The Very Long Baseline Array (VLBA), a network of radio telescopes operated by the National Radio Astronomy Observatory, spotted the signal of NASA's Voyager 1 spacecraft from 11.5 billion miles (18.5 billion kilometers) away. The image was taken on Feb. 21, 2013.

«Όταν ακούσετε αυτή την ηχογράφηση, έχετε στο μυαλό σας ότι πρόκειται για ιστορικό γεγονός. Είναι η πρώτη φορά που καταγράφουμε τους ήχους του διαστρικού χώρου» σχολίασε ενθουσιασμένος ο Ντον Γκάρνετ, υπεύθυνος του οργάνου που καταγράφει τα κύματα πλάσματος.

Η πυκνότητα

Η θέση του Voyager 1 στον ουρανό, όπως αυτό φαινόταν από το VLBA στις 21 Φεβρουαρίου 2013. Η πραγματική εικόνα είναι η κουκκίδα μέσα στο μεγεθυμένο τμήμα. Τότε το Voyager 1 απείχε 18,5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από την Γη. Artist’s impression of Voyager 1′s position on the sky when observed by the Very Long Baseline Array (VLBA) on February 21, 2013, at which point — according to NASA’s Jet Propulsion Laboratory — Voyager was already outside of our Solar System. The actual image from the data (enlarged section) is 0.5 arcseconds across. The radio signal as shown is a mere 1 milliarcsecond across. Credit: Alexandra Angelich, NRAO/AUI/NSF.

Οι απόκοσμοι ήχοι επέτρεψαν στους υπεύθυνους της αποστολής να υπολογίσουν την αλλαγή στην πυκνότητα του πλάσματος η οποία σηματοδοτεί την έξοδο από την ηλιόσφαιρα -μια «φυσαλίδα» φορτισμένων σωματιδίων που πηγάζουν από τον Ήλιο και τελικά συγκρούονται με τα εισερχόμενα διαστρικά σωματίδια από το Ηλιακό Σύστημα. Το όριο του Ηλιακού Συστήματος αντιστοιχεί χονδρικά με το όριο της ηλιόσφαιρας.

Ο αισθητήρας του Voyager 1 που μετρά την πυκνότητα έπαψε να λειτουργεί το 1980, οπότε οι υπεύθυνοι της αποστολής χρειάστηκαν εφευρετικότητα, αλλά και λίγη τύχη, για να καταγράψουν τη μετάβαση από το αραιό πλάσμα της ηλιόσφαιρας στο πυκνότερο πλάσμα του διαστρικού χώρου.

Αυτό που είχαν στη διάθεσή τους οι ερευνητές ήταν ένα διαφορετικό όργανο που μετρά τυχόν κύματα τα οποία διαδίδονται στο πλάσμα. Τέτοια κύματα δημιουργήθηκαν από μια ηλιακή έκρηξη που ξέσπασε το Μάρτιο του 2012 και έφτασε στο Voyager 1 περίπου 13 μήνες αργότερα. Η ηλιακή καταιγίδα έκανε το πλάσμα γύρω από το σκάφος να δονείται, και οι δονήσεις αυτές έδειξαν ότι το Voyager κολυμπούσε σε ένα σύννεφο πλάσματος 40 φορές πιο πυκνό από ό,τι στα εξωτερικά στρώματα της ηλιόσφαιρας.

This artist's impression shows how plasma flows around NASA's Voyager 1 spacecraft as it gets close to entering interstellar space.

Η αύξηση αυτή ταίριαζε απόλυτα με τις προβλέψεις των επιστημόνων για την υψηλή πυκνότητα πλάσματος στο διαστρικό χώρο. «Τώρα που έχουμε νέα, βασικά δεδομένα, μπορούμε να πούμε ότι αυτό είναι το ιστορικό άλμα της ανθρωπότητας στο διαστρικό χώρο» δήλωσε ο Εντ Στόουν, μέλος της αποστολής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια.

Οι αναλύσεις

Voyager 1 is capable of returning scientific data from a full range of instruments, with adequate electrical power and attitude control propellant to keep operating until 2020.

Οι αναλύσεις των ηχογραφήσεων του 2013 οδήγησε στο συμπέρασμα ότι το Voyager 1 είχε βγει από το Ηλιακό Σύστημα γύρω στις 25 Αυγούστου του 2012. Το Voyager 1 εκτοξεύτηκε το Σεπτέμβριο του 1997, περίπου δύο εβδομάδες μετά το σχεδόν πανομοιότυπο Voyager 2. Τα δύο σκάφη έκαναν μια περιοδεία στο Ηλιακό Σύστημα και επισκέφθηκαν τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα.

This artist's concept shows NASA's two Voyager spacecraft exploring a turbulent region of space known as the heliosheath, the outer shell of the bubble of charged particles around our sun.

H NASA συνεχίζει να επικοινωνεί με τα δύο σκάφη παρά τις τεράστιες αποστάσεις τους. Τα σήματα από τη Γη χρειάζονται 17 ώρες για να ταξιδέψουν με την ταχύτητα του φωτός μέχρι το Voyager 1, σε απόσταση 12 δισ. χιλιομέτρων. Οι υπεύθυνοι της αποστολής δεν γνωρίζουν πότε το Voyager 2 θα εξέλθει κι αυτό του Ηλιακού Συστήματος. Πιστεύουν πάντως ότι δεν θα αργήσει.