Φως από τεράστια πανάρχαια έκρηξη έφτασε στη Γη

Φως από τεράστια πανάρχαια έκρηξη έφτασε στη Γη

Το φως από μία τεράστια έκρηξη, που συνέβηκε στο τέλος της ζωής ενός άστρου, λίγο μετά το Big Bang, έφτασε, πρόσφατα, στη Γη. Πρόκειται για μία ριπή ακτίνων γ, από την ανάληση της οποίας οι αστρονόμοι ελπίζουν να αντλήσουν περισσότερα στοιχεία για το πρώιμο σύμπαν, και να καταλήξουν σε ασφαλέστερα συμπεράσματα για τη δομή του. Την παρατήρηση έκανε ρομποτικό τηλεσκόπιο αμερικάνικου Πανεπιστημίου.

Μία ριπή ακτίνων γ, αποτέλεσμα μίας από τις μεγαλύτερες και θερμότερες εκρήξεις στο σύμπαν, η οποία συνέβη λίγο μετά το Big Bang, εντοπίστηκε και απεικονίστηκε από το ρομποτικό τηλεσκόπιο ROTSE-IIIb του Πανεπιστημίου Southern Methodist (SMU), στο Ντάλας των ΗΠΑ. Το φως της υπολογίζεται ότι ταξίδεψε 12,1 δισεκατομμύρια έτη, πριν φτάσει στη γειτονιά της Γης.

Καταγεγραμμένη ως GRB 140419A από το Δίκτυο Συντεταγμένων Ακτίνων Γ της NASA, η ριπή εντοπίστηκε, στις 19 Απριλίου, από το τηλεσκόπιο του SMU, στο Παρατηρητήριο McDonald, στα βουνά Davis του δυτικού Τέξας. Τις παρατηρήσεις επέβλεπε ο Farley Ferrante, μεταπτυχιακός φοιτητής στο Τμήμα Φυσικής του SMU, μαζί με δύο αστρονόμους, στην Τουρκία και στη Χαβάη.

Η ριπή ακτίνων γ 140419Α, όπως την συνέλαβε ο φακός του ρομποτικού τηλεσκοπίου ROTSE-IIIb (φωτογραφία από το Flickr του SMU)

Σύμφωνα με τη NASA, οι ριπές ακτίνων γ είναι οι πιο ισχυρές εκρήξεις στο σύμπαν, από την εποχή του Big Bang. Αυτές οι ριπές, μέσα σε 10 δευτερόλεπτα, απελευθερώνουν περισσότερη ενέργεια από όση θα απελευθερώσει ο ήλιος μας, κατά τη διάρκεια ολόκληρης της ζωής του, που ισούται, περίπου, με 10 δισεκατομμύρια έτη! Ωστόσο, η φύση τους δεν είναι απολύτως κατανοητή από τους αστρονόμους.

Σε κάθε περίπτωση, θεωρούνται ιδιαίτερα σημαντικές, και πιστεύεται ότι σηματοδοτούν την καταστροφική κατάρρευση ενός άστρου, στο τέλος της ζωής του. Κάποιες από αυτές, μάλστα, φαίνεται να σχετίζονται με των εκρήξεις σουπερνόβα, σύμφωνα με τον Robert Kehoe, καθηγητή φυσικής και επικεφαλής της ομάδας αστρονομίας του Πανεπιστημίου Southern Methodist (SMU).

Από που προέρχονται οι ακτίνες γ

Η κρατούσα θεωρία λέει ότι οι ακτίνες γ συμπεριλαμβάνονται στο υλικό που εκτοξεύεται στο διάστημα, με τη μορφή υψηλής ενέργειας πιδάκων, κατά μήκος του άξονα περιστροφής θερμών, τεράστιων άστρων, με μέγεθος μέχρι και 50 ηλιακές μάζεις, όταν αυτά ξεμείνουν από καύσιμα και καταρρεύσουν υπό το βάρος της ίδιας της βαρύτητάς τους.

Πίδακες υψηλής ενέργειας κατά μήκος του άξονα περιστροφής του άστρου που πεθαίνει εκτοξεύουν ακτίνες γ στο διάστημαΠίδακες υψηλής ενέργειας κατά μήκος του άξονα περιστροφής του άστρου που πεθαίνει εκτοξεύουν ακτίνες γ στο διάστημα

Καθώς η ακτινοβολία γ μειώνεται, παράγεται μία λάμψη ορατού οπτικού φωτός, το οποίο, ωστόσο, εξασθενίζει πολύ γρήγορα, παραμένοντας ορατό για ένα διάστημα ανάμεσα σε λίγα δευτερόλεπτα και λίγες ώρες. Το γεγονός αυτό καθιστά δύσκολη την παρατήρησή του, με τα οπτικά τηλεσκόπια να πρέπει να κινηθούν πολύ γρήγορα για να συλλάβουν ριπές ακτίνων γ.

Μάλιστα, ανάμεσα σε όλα τα φώτα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, οι ακτίνες γ έχουν το μικρότερο μήκος κύματος, και είναι ορατές μόνο με τη χρήση ειδικών ανιχνευτών. Ενδεικτικό της δυσκολίας εντοπισμού τους είναι το γεγονός ότι οι επιστήμονες δεν ήταν σε θέση να ανιχνεύουν οπτικό φως από αυτές, μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990, όταν βελτιώθηκαν τα τηλεσκόπια.

Λίγο νεότερη από το Big Bang και τεράστια η έκρηξη

Όταν αυτό συμβαίνει, οι αστρονόμοι μπορούν να υπολογίσουν τη μετατόπιση του μήκους κύματος του φωτός προς το ερυθρό (redshift), η οποία μας λέει πόσο γρήγορα κινείται μακριά μας και παρέχει μία έμμεση ένδειξη της απόστασης απο εμάς της έκρηξης που το προκάλεσε. Με αυτόν τον τρόπο υπολογίστηκε και η τεράστια ηλικία της νέας ριπής ακτίνων γ.

Από την άκρη και την αρχή του σύμπαντος η νέα ριπή, λένε οι ειδικοίΑπό την άκρη και την αρχή του σύμπαντος η νέα ριπή, λένε οι ειδικοί

Για να την αντιληφθούμε καλύτερα, οι Kehoe και Ferrante, σε δελτίο τύπου του Πανεπιστημίου, επισημαίνουν ότι το Big Bang συνέβη πριν από, περίπου, 13,81 δισεκατομμύρια έτη, και η GRB 140419A, με μετατόπιση προς το ερυθρό της τάξης του 3,96, εξερράγη πριν από, περίπου, 12,1 δισεκατομμύρια χρόνια. Λίγο πάνω από 1,5 δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Επιπλέον, το γεγονός ότι η φωτεινότητα της GRB 140419A είναι του 12ου μεγέθους, δηλαδή, 200 φορές πιο σκοτεινή από ό,τι είναι ορατό με γυμνό μάτι, και με δεδομένο ότι η έκρηξη που την προκάλεσε υπολογίζεται ότι συνέβη κάπου στην άκρη του ορατού σύμπαντος, ο καθένας μπορεί να αντιληφθεί για το πόσο τεράστια ήταν, ώστε τα προϊόντα της να φτάσουν στα τηλεσκόπιά μας στη Γη.

“Η ριπή είναι ματιά στο πρώιμο σύμπαν”

Το βέβαιο είναι πως, οπλισμένοι με τις νέες εικόνες, οι αστρονόμοι μπορούν, τώρα, να αναλύσουν τα δεδομένα της παρατήρησης, για να αντλήσουν περισσότερα συμπεράσματα, γύρω από τη δομή του πρώιμου σύμπαντος, το οποίο, τη στιγμή της έκρηξης πίσω από τη ριπή ακτίνων γ 140419A,έμοιαζε πάρα πολύ διαφορετικό από σήμερα.

“[σ.σ. Το σύμπαν, τότε] βρισκόταν σε ένα πρώιμο στάδιο σχηματισμού γαλαξιών, και δεν υπήρχαν τα βαριά στοιχεία που απαιτούνται για τη δημιουργία πλανητών όπως ο δικός μας. Επομένως, αυτή η ριπή είναι μια ματιά στο πρώιμο σύμπαν. Η παρατήρηση τέτοιων ακτίνων γ είναι σημαντική για να καταλάβουμε περισσότερα για εκείνη την εποχή”, κατέληξε ο Kehoe.