Ερευνώντας το διαστημικό περιβάλλον με το τηλεσκόπιο Chandra.
Ένας χρόνος επιτυχίες

Πίνακας Θεμάτων

  1. Η ιστορία του Chandra
  2. Ακτινοβολίες Χ

Η ιστορία του Chandra

ChandraΤο διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra πέταξε για πρώτη φορά τον Ιούλιο του 1999. Ένα χρόνο μετά μετράει πολλές επιτυχίες στην κατανόηση της ιστορίας του Σύμπαντος. Έχει κατασκευασθεί για να συλλέγει ακτίνες Χ. Το ύψος της τροχιάς του Chandra είναι 200 φορές μεγαλύτερο από αυτό του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, και αντιστοιχεί στο ένα τρίτο της απόστασης από τη Γη στη Σελήνη.

ChandrasekharΤο διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra, που ονομάστηκε έτσι προς τιμή του μεγάλου Iνδού φυσικού Subrahmayan Chandrasekhar (Chandra στα Σανσκριτικά σημαίνει φεγγάρι-φωτεινό), θεωρείται από τους μεγαλύτερους αστροφυσικούς. 'Εζησε από 1910 έως το 1995 και έλαβε το βραβείο Nobel Φυσικής το 1983. Μελέτησε μεταξύ άλλων τους λευκούς νάνους  και έγραψε τη μαθηματική θεωρία των μαύρων οπών. 

Το Chandra θεωρείται ότι μπορεί να φωτογραφήσει βίαια κοσμικά γεγονότα, όπως υπερκαινοφανείς, τη γειτονιά μαύρων τρυπών, αλλά και συμπλέγματα γαλαξιών με ανάλυση 50 φορές μεγαλύτερη από ό,τι είχε επιτευχθεί με παλαιότερα τηλεσκόπια. Συλλέγει με διαφορετικό τρόπο το φως από το μέρος του φάσματος που ονομάζεται «ακτίνες Χ». Τέτοια ακτινοβολία παράγεται σε βίαια κοσμικά γεγονότα, π.χ., από τις περιοχές που αναφέραμε. Τα όργανα παρατήρησης ενός τηλεσκοπίου είναι έτσι σχεδιασμένα, ώστε να συλλέγουν φως από συγκεκριμένες συχνότητες και το Chandra συλλέγει ακτίνες Χ.

Το Chandra μπήκε σε τροχιά από το διαστημικό λεωφορείο Columbia. Πρόκειται για το ισχυρότερο τηλεσκόπιο ακτινών Χ που υπάρχει σήμερα. Αναλύει αντικείμενα και πηγές ακτινών Χ μέχρι και 20 φορές πιο αμυδρών σε σχέση με ό,τι ήταν εφικτό μέχρι τώρα. Το Chandra θα βρίσκεται σε μια τροχιά 200 φορές υψηλότερα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και έτσι σε κάθε περιστροφή γύρω από τη Γη θα είναι σαν να έχει καλύψει το ένα τρίτο της απόστασης από τον πλανήτη μας στη Σελήνη.

Σύμφωνα με στοιχεία της NASA, το τηλεσκόπιο έχει τέτοια ικανότητα ανάλυσης, που μοιάζει με την ικανότητα κάποιου να δει το οδικό σήμα STOP από απόσταση 12 μιλίων ή να διαβάσει τον τίτλο μιας εφημερίδας με μέγεθος μόνο 1 εκατοστό από απόσταση μισού μιλίου. Στο σύμπαν όμως, το πόσο μακριά μπορούμε να δούμε σημαίνει επίσης το πόσο πίσω στο παρελθόν μπορούμε να κοιτάξουμε και έτσι το τηλεσκόπιο, με βάση τις δυνατότητές του, μπορεί να μας δείξει κάποια κβάζαρ μέχρι και πριν από 10 δισ. χρόνια.

Antennae GalaxiesΜιά από τις τελευταίες εικόνες του Chandra στις 16-8-2000, από δύο γαλαξίες (Antennae NGC4038/4039). Αυτή η X-ακτίνων εικόνα δείχνει τις κεντρικές περιοχές των δύο γαλαξιών σε σύγκρουση. Η δωδεκάδα των φωτεινών σημείων -σαν πηγές- είναι αστέρες νετρονίων ή μαύρες τρύπες ελκοντας αέρια πλησίον αστέρων.

Το Chandra φωτογραφίζει και γαλαξιακά σύννεφα αερίου τόσο πυκνά, που το φως χρειάζεται μέχρι και πέντε εκατομμύρια χρόνια για να τα διαπεράσει. Τα σύννεφα αυτά αποτελούν πηγές ακτινών Χ, όπως και η περίμετρος μαύρων τρυπών, από την οποία εκπέμπεται φως από κάποια σωματίδια απειροελάχιστο χρόνο πριν απορροφηθούν από αυτές.

Το Chandra X­Ray Observatory Center ή 'Chandra' είναι πολύ σημαντικό, διότι ένα μεγάλο μέρος της ύλης στο σύμπαν είναι πολύ θερμό, για να παρατηρηθεί με το Hubble. Αυτό οφείλεται στο ότι μπορούμε να παρατηρούμε κοσμικά αντικείμενα ανάλογα με την ακτινοβολία που εκπέμπουν. Όσο πιο βίαια είναι τα κοσμικά γεγονότα ή τα φαινόμενα που παρατηρούνται, τόσο πιο μεγάλη είναι η θερμοκρασία τους. Συνεπώς, ένα μεγάλο μέρος της ακτινοβολίας που εκπέμπουν βρίσκεται στο χώρο του φάσματος που ονομάζεται ακτίνες Χ και αντιστοιχούν σε φωτόνια υψηλής συχνότητας και ενέργειας.

Επιστροφή

Ακτινοβολίες Χ

Chandra Galactic Center X-ray ImageΤραβήχθηκε τον Ιανουάριο του 2000. Δείχνει εκπομπή ακτίνων Χ στο κέντρο του Γαλαξία μας, από ένα θερμό νέφος αερίων που περιβάλλουν μιά υπερ-βαρέα μαύρη τρύπα.

Υπάρχουν περιοχές στο σύμπαν πολύ απρόσιτες ακόμα και για τα πιο ισχυρά μέχρι τώρα τηλεσκόπια. Τέτοιες περιοχές που μοιάζουν στο ανθρώπινο μάτι συχνά κενές, όχι όμως και για το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra, που βλέπει με ακτίνες Χ, βίαιους και δραστήριους τόπους, όπου οι θερμοκρασίες φτάνουν εκατομμύρια βαθμούς, όταν ύλη επιταχύνεται λόγω της βαρύτητας κοντά στην ταχύτητα του φωτός και μαγνητικά πεδία γίνονται τρισεκατομμύρια φορές ισχυρότερα από αυτό της Γης.
Παρατηρώντας τέτοιες περιοχές που δεν μπορούσαν μέχρι τώρα να μελετηθούν αποτελεσματικά ούτε με το άλλο διαστημικό τηλεσκόπιο, το Hubble, οι επιστήμονες ονειρεύονται να ανακαλύψουν πολλά μυστικά της δομής και της εξέλιξης του σύμπαντος.

Το Chandra, λίγους μόνο μήνες από την αρχή της λειτουργίας του, έδωσε πιθανή απάντηση σε ένα ερώτημα που κυριαρχούσε αρκετές δεκαετίες στο χώρο της Αστρονομίας σχετικά με τη διάχυτη ακτινοβολία Χ που διαπερνά το σύμπαν, δείχνοντας πως αυτή προέρχεται από γιγάντιες μαύρες τρύπες στα κέντρα μακρινών γαλαξιών.
Η είδηση αυτή ανακοινώθηκε στο συνέδριο της Αμερικανικής Εταιρείας Αστρονομίας (AAS), τον Ιανουάριο του 2000.  Η λύση αυτού του προβλήματος που διαρκεί εδώ και 37 χρόνια, θα συντείνει στο να σχηματιστεί ενιαία εικόνα για το πώς οι υπερκαινοφανείς εξελίχθηκαν σε τεράστιας μάζας μαύρες τρύπες στα κέντρα γαλαξιών.

Chandra Crab Nebula X-ray ImageΦωτογραφία που δείχνει το νεφέλωμα Crab που είναι το υπόλοιπον ενός supernova που όταν εξερράγει το 1054 μΧ φάνηκε από την Γη. Είναι 6000 έτη φωτός από τη Γη.  Στο κέντρο του φωτεινού νεφελώμα βρίσκεται ένα ταχύτατα περιστρεφόμενος αστέρας νετρονίων, ή ένας pulsar που εκπέμπει παλμούς ακτινοβολίας 30 φορές το δευτερόλεπτο

To 1962 από μιά τυχαία ανακάλυψη βρήκαμε ότι μιά διάχυτη κοσμική ακτινοβολία ακτίνων Χ έρχεται από όλες τις πλευρές του Σύμπαντος. Σύμφωνα με ένα επιστήμονα της NASA, τον Richard Mushotzky το "το εύρημα αυτό ήταν ουσιαστικά η βάση της αστρονομίας ακτίνων Χ". Ωστόσο, η μεγάλη δύναμη ανάλυσης του τηλεσκοπίου Chandra έδωσε τη δυνατότητα να μελετηθεί το ζήτημα διαφορετικά.
Ενώ με παλαιότερα μέσα δεν μπορούσε να διακρίνει κανείς παρά μόνο μια ομοιογενή φωτεινότητα, το Chandra, μελετώντας μια συγκεκριμένη περιοχή του ουρανού, μπόρεσε να διακρίνει συγκεκριμένα σημεία από τα οποία προερχόταν η ακτινοβολία κατά το 80% αυτής. Κατά 20% παραμένει αδιευκρίνιστη η προέλευση της ακτινοβολίας.
Οι διάφορες πηγές αυτής της ακτινοβολίας δεν θα μπορούσαν να ανιχνευθούν από προηγούμενες αποστολές παρά μόνο από το Chandra. Από τη στιγμή που το Chandra εντόπισε τις πηγές αυτές της ακτινοβολίας Χ, στράφηκαν προς την κατεύθυνσή τους τα γήινα τηλεσκόπια Keck στη Χαβάη αλλά και το Hubble.

Chandra Cassiope A X-ray ImageH Cassiopeai A είναι το υπόλοιπο ένος αστέρα που εξερράγει περίπου 300 χρόνια πριν. Η εικόνα αυτή με τη βοήθεια X-ακτίνων δείχνει ένα εκτεταμένο κέλυφος από θερμά αέρια που παρήχθησαν  λόγω έκρηξης. Αυτό το αερώδης κέλυφος είναι περίπου 10 έτη φωτός σε μήκος, και έχει μιά θερμοκρασία περίπου 50 εκατομμύρια βαθμούς.

Φαίνεται πως αρκετές από αυτές τις πηγές είναι quasar και μερικές άλλες είναι γαλαξίες που το κέντρο τους κρύβεται, μάλλον από σκόνη και αέρια. Οι πυρήνες αυτών των γαλαξιών δεν φαίνονται στο ορατό μέρος του φάσματος. Επειδή όμως παράγουν άφθονη ακτινοβολία Χ, είναι λογικό να υποτεθεί ότι στο κέντρο τους βρίσκεται μια τεράστια μαύρη τρύπα και, καθώς σωματίδια ύλης έλκονται προς το κέντρο του γαλαξία (από την τεράστια έλξη της μαύρης τρύπας) με υψηλές ταχύτητες, η μεταξύ τους τριβή προκαλεί ακτίνες Χ.
Κάποιοι μάλιστα από τους γαλαξίες που παρατηρήθηκαν είναι εξαιρετικά αμυδροί (ultra-faint galaxies), πράγμα που σημαίνει ότι το φως που παράγουν είτε μπλοκάρεται από ενδιάμεση σκόνη και αέρια στο γαλαξία είτε στο ταξίδι του μέσα στο σύμπαν απορροφάται από άλλα αντικείμενα. Στην τελευταία περίπτωση όμως αυτές οι πηγές θα πρέπει να θεωρηθεί ότι βρίσκονται 14 δισ. χρόνια μακριά μας και θα αποτελούσαν έτσι τα πιο πρώιμα και μακρινά αντικείμενα που έχουν αναγνωριστεί.

 

Δείτε και το σχετικά άρθρα
Ενδιαφέρουσες ιστοσελίδες
Chandra Η σελίδα του παρατηρητήριου Chandra από το Harvard με ενδιαφέρουσες εικόνες και γεγονότα
Chandra Η σελίδα του παρατηρητήριου Chandra από τη NASA με ενδιαφέρουσες εικόνες και γεγονότα
Home