Οι καταιγίδες των καφέ νάνων. Storms As Big As Jupiter’s ‘Great Red Spot’ Found On Brown Dwarfs

Φοβερές καταιγίδες μαίνονται σε καφέ νάνους. Image Caption: This artist's concept shows what the weather might look like on cool star-like bodies known as brown dwarfs. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Western Ontario/Stony Brook U

Μια πραγματικά πολύ ενδιαφέρουσα όσο και εντυπωσιακή ανακάλυψη έκαναν επιστήμονες στις ΗΠΑ με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου Spitzer. Οι ερευνητές παρατήρησαν 44 καφέ νάνους, κοσμικά σώματα που οι ειδικοί ονομάζουν «αποτυχημένα άστρα». Όπως διαπίστωσαν στους καφέ νάνους εξελίσσονται ακραίες «καιρικές» συνθήκες. Πιο συγκεκριμένα οι ερευνητές με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια «είδαν» τρομερές θύελλες σε περίπου 20 καφέ νάνους.

An artist's impression of a brown dwarf with a huge, dark storm. ILLUSTRATION BY JON LOMBERG, UNIVERSITY OF TORONTO

Οι ερευνητές ανακοίνωσαν τα ευρήματα τους στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρίας που γίνεται αυτές τις μέρες στην Ουάσινγκτον. Εκτιμούν ότι στους καφέ νάνους υπάρχουν μαίνονται πολύ μεγάλης έντασης τυφώνες που συνοδεύονται από εκτυφλωτικές αστραπές ενώ επίσης βρέχει λιωμένο σίδερο και «χιονίζει» καυτή άμμο. Οι νέες εκτιμήσεις αποτελούν ένα ακόμα βήμα προόδου για τη νέα επιστήμη της «αστρο-μετεωρολογίας», η οποία ευελπιστεί μελλοντικά να κάνει προβλέψεις για τον καιρό σε εξωπλανήτες. Η ανάπτυξη της αστρο-μετεωρολογίας θεωρείται πολύ σημαντική στην προσπάθεια εντοπισμού ενός πλανήτη φιλόξενου για την παρουσία της ζωής.

Αποκάλυψη στην άβυσσο του Κόσμου. Deepest galaxy cluster ever pictured by Hubble

Στην εικόνα που έδωσαν στη δημοσιότητα οι ερευνητές πίσω από τα λαμπρά κοσμικά σώματα υπάρχουν διάσπαρτα μπλέ «αντικείμενα» με τοξοειδές σχήμα που είναι ορισμένοι από τους άγνωστους μέχρι σήμερα πανάρχαιους γαλαξίες που εντόπισε το Hubble. The blue arcs are distant galaxies whose faint images are magnified by a massive cluster in the foreground. Credit: NASA/ESA/ΗFF

Ομάδα Αμερικανών αστρονόμων στόχευσε τις κάμερες ορατού και υπέρυθρου φωτός του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble στα βάθη του Σύμπαντος και μετά από επίμονη παρατήρηση αποκαλύφθηκαν και φωτογραφήθηκαν περίπου 3 χιλιάδες άγνωστοι μέχρι σήμερα γαλαξίες. Ορισμένοι εξ αυτών  σχηματίστηκαν λίγο μετά την Μεγάλη Έκρηξη. Η ανακάλυψη αναμένεται να προσφέρει νέα σημαντικά στοιχεία για την εξέλιξη του Σύμπαντος.

Η τεχνική

3D printing brings Hubble's spectacular images to life for the visually impaired.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη θαυματουργή όπως αποδεικνύεται τεχνική του «βαρυτικού φακού» (ή μικροφακού) που αναπτύχθηκε πρόσφατα και έχει συμβάλει πολύ στην διαστημική εξερεύνηση τα τελευταία χρόνια.

Η τεχνική βασίζεται σε ένα φαινόμενο που προβλέπεται από τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας, συντελείται όταν ένα άστρο περνάει μπροστά από ένα άλλο, πιο μακρινό άστρο. Κατά το πέρασμα αυτό το βαρυτικό πεδίο του πιο κοντινού άστρου – το οποίο σύμφωνα με τη Γενική Σχετικότητα κάμπτει τον περιβάλλοντα χωροχρόνο – διαθλά το φως του πιο μακρινού άστρου λειτουργώντας σαν μεγεθυντικός φακός μέσα από τον οποίο το άστρο και οι πλανήτες που κινούνται γύρω από αυτό γίνονται ορατά από τη Γη. Η τεχνική αυξάνει το μέγεθος και τη φωτεινότητα ενός κοσμικού σώματος ως και 20 φορές.

Η τεχνική του βαρυτικού φακού διαφέρει σημαντικά από τις δυο κύριες μεθόδους που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για την αναζήτηση εξωπλανητών – τη μέθοδο της διάβασης, η οποία βασίζεται στη σκίαση ενός άστρου καθώς ένας πλανήτης διαβαίνει από μπροστά του, και τη μέθοδο της ακτινικής ταχύτητας, η οποία βασίζεται στην αλλαγή της ακτινικής ταχύτητας ενός άστρου (της κίνησής του δηλαδή σε σχέση με τον Ήλιο) εξ αιτίας της βαρυτικής επιρροής που προκαλεί σε αυτό ένας πλανήτης που περιφέρεται γύρω του.

Ο μεγεθυντικός φακός

Ένας πανάρχαιος γαλαξίας σε απόσταση 13,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός. One of the earliest galaxies ever seen - as it appeared 13.2 billion years ago.

Οι ερευνητές άφησαν «ανοικτή» την κάμερα του Hubble για 50 συνεχόμενες ώρες με αποτέλεσμα το τηλεσκόπιο να συλλέξει ποσότητες συμπαντικού φωτός ικανές να του επιτρέψουν να «δει» γαλαξίες που βρίσκονται στις εσχατιές του Σύμπαντος και εξαιτίας της απόστασης αλλά και άλλων χαρακτηριστικών τους (π.χ μέγεθος) το φως τους είναι πολύ αχνό και εξαιρετικά δύσκολο να εντοπισθεί και απομονωθεί για να μελετηθεί.

Το Hubble χρησιμοποίησε ως… μεγεθυντικό φακό το απομακρυσμένο γαλαξιακό σμήνος Abell 2744 που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 3,5 δισ. έτη φωτός και είναι ευρύτερα γνωστό  ως «Σμήνος της Πανδώρας». Πρόκειται στην πραγματικότητα για τέσσερα γειτονικά σμήνη γαλαξιών με συνολική έκταση άνω των δύο εκατομμυρίων ετών φωτός.

Το πανάρχαιο σμήνος

These previously unseen galaxies gave birth to most stars in the cosmos today.

Το Hubble κατάφερε τελικά να εντοπίσει και να φωτογραφίσει περί τους τρεις χιλιάδες γαλαξίες που δημιουργήθηκαν τα πρώτα δύο δισεκατομμύρια έτη μετά τη γέννηση του Σύμπαντος. Ορισμένοι εξ αυτών σχηματίστηκαν σύμφωνα με τους ερευνητές μόλις 500 εκατομμύρια έτη μετά τη Μεγάλη Έκρηξη που συνέβη πριν από περίπου 13.7 δισ. έτη και από αυτή προέκυψε ο Κόσμος στον οποίο ζούμε.

«Είναι η βαθύτερη φωτογράφηση του σύμπαντος που έχει γίνει ποτέ. Βλέπουμε πράγματα 10 έως 20 φορές πιο αχνά από ό,τι έχουμε δει ποτέ», δήλωσε η επικεφαλής της έρευνας Τζένιφερ Λοτζ στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρίας που γίνεται αυτές τις μέρες στην Ουάσινγκτον. H Λοτζ εργάζεται στο Space Telescope Science Institute στη Βαλτιμόρη. Η ανακάλυψη των πανάρχαιων γαλαξιών δημοσιεύεται στον δικτυακό τόπο επιστημονικών προδημοσιεύσεων arXiv.

Αν δεν προκύψει κάποιο πρόβλημα τον Μάιο είναι προγραμματισμένη μια ακόμη αναβάθμιση του Hubble το οποίο θα μπορεί να αφήνει ανοικτές τις κάμερες του και να συλλέγει δεδομένα αδιάλειπτα για περισσότερες από 100 ώρες. Αυτό σημαίνει ότι θα μπορεί να εντοπίζει και να φωτογραφίζει με ακόμη μεγαλύτερη λεπτομέρεια άστρα και γαλαξίες στα βάθη του Σύμπαντος.