• ΕΥΤΥΧΙΑ ΒΑΣΙΛΕΙΟΥ

Διαγαλαξιακό ταξίδι με προορισμό μια μαύρη τρύπα

Σαν σήμερα πριν από έναν χρόνο, 10 Απριλίου 2019, ξημερώνει μια ιστορική μέρα για την επιστημονική κοινότητα. Για πρώτη φορά επιστήμονες καταφέρνουν να φωτογραφίσουν μια μαύρη τρύπα, ένα από αυτά τα μυστηριώδη αντικείμενα για τα οποία τόσα έχουμε ακούσει αλλά κανείς δεν γνωρίζει ακριβώς τι κρύβουν. Οι μαύρες τρύπες προτάθηκαν για πρώτη φορά ως αφηρημένη έννοια το 1780. Ο πρώτος, όμως, που εξερεύνησε πλήρως τα μαθηματικά που τις διέπουν ήταν ο Albert Einstein με την θεωρία της Γενικής Σχετικότητας, το 1915. Η ονομασία «μαύρες τρύπες», δε, αποδόθηκε μόλις το 1960. Εντούτοις, παρόλες τις έρευνες γύρω από αυτά τα σκοτεινά ουράνια σώματα, όλες οι εικόνες που διαθέτουμε από αυτά ήταν καλλιτεχνικές απεικονίσεις ή προσεγγιστικές προσομοιώσεις. Όπως διατύπωσε και η France Córdova, διευθύντρια του Εθνικού Ιδρύματος Επιστήμης των ΗΠΑ, «Μελετάμε τις μαύρες τρύπες τόσο πολύ καιρό, που μερικές φορές είναι εύκολο να ξεχάσουμε ότι κανείς από εμάς δεν έχει πραγματικά δει κάτι τέτοιο […] Το να δούμε μια μαύρη τρύπα είναι ένας άθλος του Ηρακλή». Μέχρι και πέρσι. Τότε που ο «άθλος» έγινε πραγματικότητα.

Η πρώτη φωτογραφία μαύρης τρύπας. Η εικόνα δείχνει έναν φωτεινό δακτύλιο που σχηματίζεται καθώς το φως κάμπτεται από την έντονη βαρύτητα, ενώ η μαύρη κηλίδα στο κέντρο είναι η σκιά που αφήνει η μαύρη τρύπα (Πηγή: eventhorizontelescope.org)


Το αντικείμενο που καταφέραμε να κρυφοκοιτάξουμε από μακριά είναι μια μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός μακρινού γαλαξία με κωδικό όνομα Μ87. Η απόσταση της, περίπου 55 εκατομμύρια έτη φωτός, θεωρείται ασύλληπτη για τα ανθρώπινα δεδομένα, αν αναλογιστούμε ότι αντιστοιχεί σε τρισεκατομμύριες φορές την απόσταση του Ήλιου μας. Η φωτογραφία λήφθηκε από το Event Horizon Telescope (EHT για συντομία), ένα δίκτυο οχτώ συνεργαζόμενων παρατηρητηρίων από όλον τον κόσμο. Με τα λόγια του Sheperd Doeleman, διευθυντή του EHT:
«Είδαμε αυτό που νομίζαμε ότι ήταν αδύνατο να ειδωθεί. [...] Είδαμε και φωτογραφίσαμε μια μαύρη τρύπα. Πρόκειται για ένα εντυπωσιακό επιστημονικό επίτευγμα που πραγματοποιήθηκε από μια ομάδα περισσότερων από 200 ερευνητών.»

Η ερευνητική του ομάδα δημοσιεύει σε έξι άρθρα του Astrophysical Journal Letters τους καρπούς μιας προσπάθειας δεκαετιών σε παρατηρησιακό, τεχνικό και θεωρητικό επίπεδο. Και αμέσως η είδηση γίνεται viral, δικαίως.

Τα συνεργαζόμενα τηλεσκόπια του EHT (Πηγή: www.bbc.com)


Τι είναι όμως αυτές οι περιβόητες «μαύρες τρύπες»; Για να τις κατανοήσουμε καλύτερα, πρέπει πρωτίστως να εξηγήσουμε ότι δεν είναι ούτε μαύρες, αλλά ούτε και «τρύπες». Πρόκειται για «σκοτεινά άστρα», όπως χαρακτηρίστηκαν κατά καιρούς από διάφορους επιστήμονες, τα οποία συγκεντρώνουν ολόκληρη την μάζα τους σε ένα μοναδικό σημείο. Εκεί, οι νόμοι της φυσικής, όπως τους γνωρίζουμε, καταρρίπτονται εντελώς, ενώ ο χρόνος κυλάει διαφορετικά από ο,τιδήποτε μπορούμε να φανταστούμε.  Το αντικείμενο αυτό είναι τόσο πυκνό (άπειρα πυκνό, για την ακρίβεια), ώστε τίποτα δεν μπορεί να διαφύγει από την έλξη του αν βρεθεί κοντά του, όσο γρήγορα κι αν τρέχει. Ούτε καν το φως, που έχει την μεγαλύτερη ταχύτητα στο Σύμπαν. Καθώς, λοιπόν, όλο το φως που φτάνει κοντά του  παγιδεύεται εκεί, δεν απομένει καθόλου για να συνεχίσει το ταξίδι του και να φτάσει στα μάτια ενός παρατηρητή. Για τον λόγο αυτόν, στην θέση που βρίσκεται μια μαύρη τρύπα, βλέπουμε ένα κενό, που μας δίνει την ψευδαίσθηση της μαυρίλας και οδηγεί τις κοινές αισθήσεις μας στην ιδέα ότι η περιοχή είναι κενή (από όπου προκύπτει και ο χαρακτηρισμός «μαύρη τρύπα»).

Καλλιτεχνική απεικόνιση της μαύρης τρύπας που βρίσκεται στο κέντρο του δικού μας Γαλαξία (Πηγή: www.space.com)


Χρειάστηκαν δεκαετίες μετά την μαθηματική «ανακάλυψη» των μαύρων τρυπών από τον Einstein, για να εξερευνηθούν αυτά τα αντικείμενα και στην φύση. Αρκετοί σημαντικοί αστροφυσικοί, μεταξύ των οποίων ο Chandrasekhar, ο Oppenheimer και ο Kerr εστίασαν τις έρευνές τους στα παράξενα αυτά ουράνια σώματα. Και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι μαύρες τρύπες είναι πεθαμένα αστέρια με μεγάλη μάζα, τα οποία, μόλις εξαντλήσουν τα καύσιμά τους, εκρήγνυνται ως θεαματικοί supernova, κι έπειτα καταρρέουν κάτω από το ίδιο τους το βάρος μέχρι να φτάσουν στην (σχεδόν) ανυπαρξία.


Η φωτογράφιση της μαύρης τρύπας του Μ87 συγκαταλέγεται ομόφωνα στα μεγαλύτερα επιστημονικά επιτεύγματα της δεκαετίας. Όχι μόνο επειδή αποδεικνύει με παρατηρησιακά δεδομένα πλήθος θεωριών, αλλά και επειδή συνιστά το αποκορύφωμα μιας καταπληκτικής συλλογικής προσπάθειας. Αποτελεί μια ελπίδα, ή ακόμα περισσότερο, μια υπόσχεση για το μέλλον, ότι η επιστήμη, όσο χρησιμοποιείται προς όφελος της ανθρωπότητας, προσφέρει ανεξάντλητες δυνατότητες που μας βοηθούν να ανακαλύψουμε την ομορφιά του κόσμου.



2.png

follow us on Instagram @atheniantimes.gr

"Νέα άποψη σε Αθηναϊκούς καιρούς"
- ΟΙ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΕΣ ΜΑΣ -
Εικόνα1.png
LACREDI LOGO.png
- ΔΙΑΦΗΜΙΣΤΕΙΤΕ -
  • Black Facebook Icon
  • Instagram
Εικόνα1.png
Εικόνα1.png