Το μυστήριο των κβάζαρ

 Στα τέλη του περασμένου μήνα δόθηκε στη δημοσιότητα μια εντυπωσιακή φωτογραφία του κέντρου του γαλαξία μας που κατέγραψε ένα ραδιοτηλεσκόπιο της Νότιας Αφρικής. Σ’ αυτή τη φωτογραφία εκτός των άλλων έχουν καταγραφεί επίσης και ορισμένα διάσπαρτα νηματοειδή χαρακτηριστικά που προβλημάτισαν τους ερευνητές

15/02/2022

ΔΙΟΝΥΣΗΣ Π. ΣΙΜΟΠΟΥΛΟΣ*

Στα τέλη του περασμένου μήνα δόθηκε στη δημοσιότητα μια εντυπωσιακή φωτογραφία του κέντρου του γαλαξία μας που κατέγραψε ένα ραδιοτηλεσκόπιο της Νότιας Αφρικής. Σ’ αυτή τη φωτογραφία εκτός των άλλων έχουν καταγραφεί επίσης και ορισμένα διάσπαρτα νηματοειδή χαρακτηριστικά που προβλημάτισαν τους ερευνητές. Ένα ακόμη γεγονός που επισημαίνει ότι τα κέντρα των γαλαξιών περιλαμβάνουν πολλά και άγνωστα ακόμη χαρακτηριστικά. Παρ’ όλα αυτά, η επιμονή και υπομονή των ειδικών ερευνητών μας αποκαλύπτουν, αργά ή γρήγορα, τα μυστικά που κρύβονται εκεί μέσα. Πάρτε για παράδειγμα την ύπαρξη των κβάζαρ που φαινομενικά μοιάζουν με άστρα, όμως ούτε άστρα ούτε γαλαξίες θα μπορούσαν να παράγουν τόση ενέργεια ώστε να φαίνονται από τη Γη από τόσο μεγάλες αποστάσεις. Επειδή δεν έχουν παρατηρηθεί στο γειτονικό μας Διάστημα συμπεράναμε ότι η ύπαρξή τους πρέπει να συνδέεται με κάποιο αρχικό επεισόδιο της ιστορίας του Σύμπαντος. Τα απόκοσμα αυτά ουράνια αντικείμενα εκπέμπουν την ενέργεια χιλίων γαλαξιών από ένα χώρο που δεν είναι μεγαλύτερος από το ηλιακό μας σύστημα. Κι όμως μέσα από τα τηλεσκόπιά μας μοιάζουν απλώς με άστρα των οποίων η απίστευτη ταχύτητα απομάκρυνσής τους μας βοήθησε να διαλευκάνουμε ένα από τα πιο συνταρακτικά φαινόμενα του Σύμπαντος.

Το 1963 ο Marten Schmidt του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καλιφόρνιας, στην προσπάθειά του να αναλύσει το φάσμα μιας από τις ραδιοπηγές (3C 273) που παρουσίαζαν την παράξενη αυτή συμπεριφορά, συνειδητοποίησε ότι η ταχύτητα απομάκρυνσής του φτάνει τις 45.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Πράγμα που σημαίνει ότι το αντικείμενο αυτό πρέπει να βρίσκεται σε απόσταση περίπου τριών δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Επειδή όμως τα αντικείμενα αυτά μοιάζουν με άστρα ονομάστηκαν «quasi-stellar objects» (αστρόμορφα αντικείμενα ή ημιαστέρες), και για συντομία quasar (κβάζαρ). Πριν από την ανακάλυψη των κβάζαρ τα μεγαλύτερα και φωτεινότερα ουράνια σώματα στο Σύμπαν ήταν οι γαλαξίες. Ενας συνηθισμένος γαλαξίας όπως ο δικός μας περιέχει 100-200 δισεκατομμύρια άστρα, ενώ ακόμη και οι πιο γιγάντιοι γαλαξίες, όπως ο ελλειπτικός υπεργίγαντας Μ-87, δεν είναι παρά μερικές μόνο φορές φωτεινότεροι από τον δικό μας. Αντίθετα ένα κβάζαρ είναι 1.000 φορές λαμπρότερο από έναν ολόκληρο γαλαξία 100 δισεκατομμυρίων άστρων.

Σήμερα πλέον έχουμε καταλήξει στο συμπέρασμα πως τα αστρόμορφα αυτά ουράνια αντικείμενα βρίσκονται στον πυρήνα πολύ μακρινών γαλαξιών και ότι έχουν άμεση σχέση με τις μαύρες τρύπες που ελλοχεύουν εκεί. Έτσι, τα κβάζαρ μπορούν σήμερα να θεωρηθούν μια ακραία μορφή πολύ δραστήριων γαλαξιών που αντλούν το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας τους από τους πυρήνες μέσα στους οποίους βρίσκονται. Έχει παρατηρηθεί μάλιστα πως ο αριθμός των κβάζαρ πληθαίνει όσο μεγαλύτερες είναι οι αποστάσεις, αφού πριν από 12 δισεκατομμύρια χρόνια η πυκνότητά τους ήταν 1.000 φορές μεγαλύτερη απ’ ό,τι είναι σήμερα. Φαίνεται λοιπόν ότι οι διαδικασίες που προκάλεσαν τη γέννηση των κβάζαρ ήταν πολύ πιο έντονες στα πρώτα στάδια της εξέλιξης του Σύμπαντος. Το συμπέρασμα των σύγχρονων ερευνών μας είναι ότι τα κβάζαρ άρχισαν να δημιουργούνται ξαφνικά πριν από περίπου 13 δισεκατομμύρια χρόνια, ενώ στη συνέχεια, έπειτα από περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια, η διαδικασία αυτή άρχισε να εξασθενεί.

Εκπέμπουν την ενέργεια χιλίων γαλαξιών από ένα χώρο που δεν είναι μεγαλύτερος από το ηλιακό μας σύστημα.

Μια άλλη κατηγορία αντικειμένων που προβλημάτισε αρχικά τους ερευνητές είναι και οι λεγόμενοι γαλαξίες Σέιφερτ. Τα τελευταία 50 χρόνια η κατηγορία αυτή υπολογίζεται ότι περιλαμβάνει περίπου το 10% όλων των γαλαξιών που υπάρχουν στο Σύμπαν. Στους πυρήνες των ενεργών αυτών γαλαξιών φαίνεται ότι ελλοχεύουν τεράστιες μαύρες τρύπες. Σύμφωνα με τις παρατηρήσεις διαφόρων ερευνητών, οι πυρήνες των γαλαξιών αυτής της κατηγορίας έχουν μια εξαιρετικά λαμπερή εμφάνιση, που πολλές φορές εκπέμπουν ενέργεια μεγαλύτερη από αυτήν που εκπέμπει ολόκληρος ο γαλαξίας τους. Στους πυρήνες αυτούς έχουν εντοπιστεί ορισμένα αινιγματικά αντικείμενα, τα οποία όμως δεν υπερβαίνουν σε διάμετρο το ένα έτος φωτός, ενώ φαίνονται να απορροφούν τεράστιες ποσότητες αερίων από τη γύρω περιοχή, εμφανίζοντας συγχρόνως και πίδακες υλικών που εκπέμπονται με ταχύτητες οι οποίες κυμαίνονται από 500 έως 4.000 χλμ. το δευτερόλεπτο.

Η συνεχής πάντως αποκρυπτογράφηση των μυστικών των διαφόρων αυτών γαλαξιών από τους αστροφυσικούς είναι μία διαδικασία ενδελεχούς έρευνας και μελέτης του υπέροχου Σύμπαντος στο οποίο ζούμε. Είναι μια προσπάθεια να δώσουμε απάντηση στα ερωτήματα που περιβάλλουν την προέλευσή μας, θεατές κι εμείς του εξελισσόμενου θεατρικού έργου των ουρανών που ξετυλίγεται μπροστά μας. Ενός έργου που έχει σκηνικό το Σύμπαν, ηθοποιούς τα φαινόμενα του ουρανού και πλοκή την ιστορία της φύσης. Ενός έργου πολύχρονου και κοπιαστικού, γεμάτου συναρπαστικές περιπέτειες, θριάμβους και απογοητεύσεις. Ενός έργου που τα τελευταία κυρίως χρόνια μας έχει ανοίξει διάπλατα ένα πραγματικό παράθυρο στο Σύμπαν.

* Ο κ. Διονύσης Π. Σιμόπουλος είναι επίτιμος διευθυντής του Ευγενιδείου Πλανηταρίου.

ΠΗΓΗ: www.kathimerini.gr