Παρασκευή, 11 Νοεμβρίου 2016

Αντίστροφη μέτρηση για την πρώτη «φωτογράφηση» μιας μαύρης τρύπας. Astronomers Are Trying To “See” a Black Hole for the First Time Ever

Οι μαύρες τρύπες είναι τα «απομεινάρια» πολύ μεγάλων άστρων, τα οποία έχουν τόσο μεγάλη πυκνότητα που «καταπίνουν» οποιοδήποτε φωτόνιο ή σώμα βρεθεί στην εμβέλεια του πανίσχυρου βαρυτικού τους πεδίου, ή αλλιώς στον ορίζοντα γεγονότων, όπως ονομάζεται. In this artist's conception, the black hole at the center of our galaxy is surrounded by a hot disk of accreting material. Blue lines trace magnetic fields. The Event Horizon Telescope has measured those magnetic fields for the first time with a resolution six times the size of the event horizon (6 Schwarzschild radii). It found the fields in the disk to be disorderly, with jumbled loops and whorls resembling intertwined spaghetti. In contrast, other regions showed a much more organized pattern, possibly in the region where jets (shown by the narrow yellow streamer) would be generated. Credit: M. Weiss/CfA

Για πρώτη φορά, την επόμενη άνοιξη ένα δίκτυο εννέα επίγειων ραδιοηλεσκοπίων θα αποπειραθεί να απαθανατίσει το «προφίλ» μιας μαύρης τρύπας. Στόχος του Event Horizon Telescope (ΕΗΤ), όπως ονομάζεται το πρότζεκτ, είναι να «φωτογραφήσει» τον Τοξότη Α*, τη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία μας.

Ήδη έχει ολοκληρωθεί ένα αρκετά μεγάλο μέρος της τεχνικής προετοιμασίας. Έτσι, οι επιστήμονες εκτιμούν πως τον Απρίλιο του 2017 θα καταφέρουν να φωτογραφήσουν για πρώτη φορά μία μαύρη τρύπα.

Οι μαύρες τρύπες είναι τα «απομεινάρια» πολύ μεγάλων άστρων, τα οποία έχουν τόσο μεγάλη πυκνότητα που «καταπίνουν» οποιοδήποτε φωτόνιο ή σώμα βρεθεί στην εμβέλεια του πανίσχυρου βαρυτικού τους πεδίου, ή αλλιώς στον ορίζοντα γεγονότων, όπως ονομάζεται.

Επομένως, οι επιστήμονες δεν θα απαθανατίσουν την ίδια τη μαύρη τρύπα αλλά το «προφίλ» του ορίζοντα γεγονότων, μέσω της ποσότητας θερμού αερίου που περιδίνεται στην περιφέρειά του, πριν εξαφανισθεί για πάντα στο εσωτερικό του Τοξότη Α*.

«Υπάρχουν αρκετά εμπόδια που θα πρέπει να ξεπερασθούν για να αποτυπωθεί ο Ταξότης Α* – που ουσιαστικά είναι ένα εξαιρετικά μικρό ίχνος στον ουρανό», λέει στην ιστοσελίδα Futurism η Φέριαλ Οζέλ, καθηγήτρια φυσικής και αστρονομίας στο πανεπιστήμιο της Αριζόνα και μέλος του πρότζεκτ.

Ο λόγος είναι πως η μαύρη τρύπα απέχει 25.000 έτη φωτός από τη Γη. Σύμφωνα με την Οζέλ, είναι σαν να θέλουν να διακρίνουν ένα CD που βρίσκεται στην επιφάνεια της Σελήνης.

Credit: Scientific American

Γι’ αυτό και οι επιστήμονες θα συνδυάσουν εννιά ραδιοτηλεσκόπια από τις τέσσερις γωνιές του πλανήτη, όπως τις ΗΠΑ, την Ισπανία και τη Γαλλία, δημιουργώντας έτσι ένα «εικονικό» τηλεσκόπιο με πρωτόγνωρη ευκρίνεια. Επίσης, θα αξιοποιήσουν ένα μήκος κύματος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας το οποίο διαπερνά όχι μόνο τα νέφη γύρω από τη μαύρη τρύπα, αλλά και τη γήινη ατμόσφαιρα.

Πέρα από το ότι θα πρόκειται για επίτευγμα από τη σκοπιά της παρατηρησιακής φυσικής, η «φωτογράφηση» του Τοξότη Α* θα δώσει τη δυνατότητα να ελεγχθεί μία ακόμη φορά η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Σύμφωνα με τη θεωρία του Αϊνστάιν, οι μαύρες τρύπες παραμορφώνουν τοπικά τον χωρόχρονο, ενώ μάλιστα μπορεί να υπολογισθεί η παραμόρφωση.

In this composite image, the region surrounding Sagittarius A* shines brightly with all the energetic matter falling into it. Credit: NASA/CXC/JPL-CALTECH/ESA-STSCI

Έτσι, οι εικόνες του Τοξότη Α* αναμένεται να παρουσιάζουν τη μορφή ενός μηνίσκου, οι διαστάσεις του οποίου θα πρέπει να συμφωνούν με τις προβλέψεις της Γενικής Σχετικότητας. Σε αντίθετη περίπτωση, αυτό θα σημαίνει πως η θεωρία χρειάζεται βελτίωση.

Πριν πάντως «φωτογραφηθεί» ο Τοξότης Α*, οι επιστήμονες ήδη έχουν αποφασίσει πως το επόμενο βήμα θα είναι να απαθανατίσουν τη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στον γαλαξία Messier 87. Η συγκεκριμένη μαύρη τρύπα είναι πολύ μεγαλύτερη από τον Τοξότη Α*, ενώ από αυτήν εκτινάσσονται τεράστιοι πίδακες πλάσματος στο διάστημα.

Υποψήφια για ζωή η Ελλάς (του Άρη). A funnel on Mars could be a place to look for life

Ίσως η Ελλάς στον Άρη να φιλοξενεί ζωή. A strangely shaped depression on Mars could be a new place to look for signs of life on the Red Planet, according to a new study. The depression was probably formed by a volcano beneath a glacier and could have been a warm, chemical-rich environment well suited for microbial life. Hellas as it is today as seen in this photo taken by the Hubble Space Telescope. Credit: NASA/ESA

Η Ελλάς (Hellas) είναι μία τεράστια πεδιάδα και κυκλική-ελλειπτική λεκάνη από πρόσκρουση αστεροειδούς που βρίσκεται στο νότιο ημισφαίριο του Άρη. 

Η τεράστια λεκάνη του Κόκκινου Πλανήτη ίσως διαθέτει φιλικές στη ζωή συνθήκες. (Left) A graph charting the depth of the Hellas depression at different points, and a topographic map of the depression. (Right) A graph charting the depth of the Galaxias Fossae depression at different points, and a topographic map of the depression. Credit: Joseph Levy/NASA

Μια νέα μελέτη υποδεικνύει ένα σημείο της πεδιάδας το οποίο διαθέτει πιθανώς συνθήκες φιλικές στη ζωή και έτσι αν ψάξουμε για ζωή στον Άρη το σημείο αυτό είναι πολύ ισχυρός υποψήφιος.

Τεράστια

The strange, funnel-shaped depression was found inside a crater on the rim of the Hellas basin, and it’s surrounded by ancient glacial deposits.

Η Ελλάς είναι ο δεύτερος ή ο τρίτος μεγαλύτερος κρατήρας προσκρούσεως που είναι γνωστός σε ολόκληρο το ηλιακό μας σύστημα. Ο πυθμένας της λεκάνης βρίσκεται 7.152 μέτρα κάτω από το μέσο επίπεδο της αρειανής επιφανείας. Το μήκος της Ελλάς εκτείνεται σε μέγιστο μήκος περίπου 2.300 χιλιομέτρων. Εξαιτίας των μεγάλων της διαστάσεων και του ανοικτόχρωμου της επιφανείας της σε σχέση με τη γύρω περιοχή, η Ελλάς ήταν ένα από τα πρώτα αρειανά χαρακτηριστικά που ανακαλύφθηκαν με τηλεσκόπιο από τη Γη.

The site was first detected in 2009, when researchers noticed that the crack-like features in images captured by the Mars Reconnaissance Orbiter were similar to ‘ice cauldrons’ in Iceland and Greenland. An ice cauldron in Iceland's Vatnajökull ice cap is pictured. Credit: Joseph Levy et. al.

Πριν από λίγα χρόνια εντοπίστηκε στην Ελλάς μια μυστηριώδης γεωλογική δομή σε σχήμα ομόκεντρων κύκλων. Η δομή αυτή περιβάλλεται από παγετώνα. Ερευνητές του Ινστιτούτου Γεωφυσικής του Πανεπιστημίου του Τέξας υποστηρίζουν ότι ο γεωλογικός σχηματισμός είναι αποτέλεσμα υπόγειας ηφαιστειακής δραστηριότητας. Σύμφωνα με τους ερευνητές στο σημείο αυτό είναι πιθανό να υπάρχει ζέστη, νερό σε υγρή μορφή αλλά και χημικά συστατικά που ανήκουν σε αυτό που οι ειδικοί ονομάζουν «δομικά υλικά» της ζωής. Με απλά λόγια έχει δημιουργηθεί εκεί ένα περιβάλλον ιδανικό για την παρουσία της ζωής.

Πηγή: Joseph S. Levy, Timothy A. Goudge, James W. Head, Caleb I. Fassett. Candidate volcanic and impact-induced ice depressions on MarsIcarus, 2016; DOI: 10.1016/j.icarus.2016.10.021