Πέμπτη, 5 Ιανουαρίου 2017

Ράδιο-Σήματα φθάνουν στη Γη από το βαθύ διάστημα πέρα από το Γαλαξία μας

’Ορατές αναλαμπές στα ραδιοκύματα’’ πάνω από 3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά"




«Πιστεύουμε ότι αυτό μπορεί να είναι ένα Μάγναστρο (magnetar) - ένα νεογέννητο άστρονετρονίων με ένα τεράστιο μαγνητικό πεδίο, μέσα σε ένα κατάλοιπο έκρηξης Υπερκαινοφανούς (Σουπερνόβα) ή ένα νεφέλωμα από ''ανέμους'' ενός Πάλσαρ  -που  κατά κάποιο τρόπο παράγουν αυτούς τους τεράστιους παλμούς», δήλωσε ο Shami Chatterjee, ανώτερος επιστημονικός συνεργάτης του πανεπιστημίου του Κορνέλ στην αστρονομία. "Ή, μπορεί να είναι ένας ενεργός γαλαξιακός πυρήνας ενός νάνου γαλαξία Αυτό θα ήταν ένα ωραίο μυθιστόρημα ή, μπορεί να είναι ένας συνδυασμός αυτών των δύο σεναρίων -... Εξηγώντας γιατί αυτό που βλέπουμε μπορεί να είναι κάπως σπάνιο" οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κορνέλ (Cornell University), και μια παγκόσμια ομάδα αστρονόμων έχουν αποκαλύψει την κοσμολογική πηγή μίας σποραδικά επαναλαμβανόμενης ''ταχείας ραδιοφωνικής έκρηξης'' με κυματικό μήκος χιλιοστών του δευτερολέπτου "." Καθώς κάποτε σκεφτόμαστε ότι αυτά τα ξεσπάσματα είχαν προέλθει από το εσωτερικό του Γαλαξία μας, ή από τους κοσμικούς μας γείτονες, οι αστρονόμοι πρέπει τώρα να επιβεβαιώσουμε ότι είναι λάμψεις σε μεγάλη απόσταση που προέρχονται από όλο το Σύμπαν - πάνω από 3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, σύμφωνα με μια νέα έκθεση που δημοσιεύθηκε στις 4 Ιανουαρίου 2017στο περιοδικό  journal Nature.

"Αυτές οι  ράδιο-αναλαμπές πρέπει να περικλείουν τεράστια ποσά ενέργειας για να είναι ορατές πάνω από 3 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά," είπε ο επικεφαλής αρθρογράφος Chatterjee. Άλλοι ερευνητές του Κορνέλ στην εργασία (paper) με την ονομασία, "Ο απευθείας εντοπισμός μίας ταχείας ράδιο - έκρηξης  και ο αινιγματικός ομόλογός της (Direct Localization of a Fast Radio Burst and Its Enigmatic Counterpart)," περιλαμβάνουν τον Δρ. James Cordes, τον Δρ. George Feldstein καθηγητή Αστρονομίας, και τον Robert Wharton, διδακτορικό φοιτητή στην αστρονομία.

Οι αστρονόμοι εκτιμούν αυτά τα επαναστατικά νέα είπε ο Cordes,:''Τώρα μπορούμε να κάνουμε πραγματική αστροφυσική ανάλυση στην πηγή της έκρηξη και του γαλαξία που την φιλοξενεί."

Ταχείες ραδιοφωνικές εκρήξεις, ή FRBs (Fast radio bursts), είδαμε για πρώτη φορά περίπου πριν από 10 χρόνια. Τον Νοέμβριο του 2012, αστρονόμοι του Κορνέλ χρησιμοποιώντας το Αστεροσκοπείο Αρεσίμπο (Arecibo) κατέγραψαν την πρώτη τους FRB  - η οποία διήρκεσε 31 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Τα ανακάλυψε ο Laura Spitler, σαν μεταδιδακτορικός ερευνητής, αναλύοντας δεδομένα από το ραδιοτηλεσκόπιο. Ονομαζόταν FRB 121102. Μέχρι τότε, μόνο το ραδιοτηλεσκόπιο Πάρκς (Parkes radio telescope) στη Νέα Νότια Ουαλία, στην Αυστραλία, είχε ανακαλύψει μια σειρά από παλαιότερα γνωστές FRBs.

Ανατέλλοντας ακριβώς μπροστά από το χειμερινό αστερισμό του Ωρίωνα, η FRB 121.102 – εκείνη που  ανακαλύφθηκε στο Arecibo – φιλοξενείται στον πενταγωνικού σχήματος  αστερισμό της Αίγας (Auriga Constellation). «Υπάρχει μια περιοχή του ουρανού από την οποία παίρνουμε αυτό το σήμα -.. Και η περιοχή αυτή είναι σε διάμετρο λεπτά του τόξου της μοίρας (arc minutes) Σε αυτή λοιπόν τη περιοχή είναι εκατοντάδες πηγές. Πολλά αστέρια, πολλοί Γαλαξίες, πολύ υλικό», δήλωσε ο Chatterjee.


Για να εντοπίσουν την πηγή αυτών των σποραδικών λάμψεων , οι αστρονόμοι αναλαμβάνουν καθήκοντα…ντετέκτιβ με τη σύγχρονη τεχνολογία που υπάρχει στα τηλεσκόπια, καθώς σαρώνουν τέραμπαϊτς (terabytes) δεδομένων.

Εικόνα: Danielle Futselaar

Το ραδιοτηλεσκόπιο Αρεσίμπο έχει ανάλυση των τριών λεπτών τόξου ή περίπου το ένα δέκατο της διαμέτρου του φεγγαριού, αλλά αυτό δεν είναι αρκετά ακριβες για να προσδιορίσει επακριβώς την πηγή. Για να εντοπιστεί χρειάζεται μεγαλύτερη ανάλυση. Οι αστρονόμοι ζήτησαν τη βοήθεια του Karl G. Jansky του Εθνικού Παρατηρητηρίου Ράδιο – Αστρονομίας, της μεγάλης συστοιχίας (Very Large Array), κοντά στο Σορόκο ( Socorro), στο Νέο Μεξικό, η οποία παρείχε περισσότερες από 80 ώρες χρόνου παρατήρησης. Η συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων - μια συλλογή από δίσκους ραδιοτηλεσκοπίων που στοχεύουν στο Σύμπαν - επιτρέπει καλύτερη ανάλυση από αυτή του ενός δευτερολέπτου τόξου της μοίρας.

Μετά από 50 άκαρπες ώρες παρατήρησης , οι επιστήμονες χτυπήσαν ‘’τζάκποτ’’. «Πιάσαμε την ταχεία ραδιοέκρηξη στην πράξη», δήλωσε ο Chatterjee.

 Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν ένα πλήρες φάσμα τηλεσκοπίων για να παρατηρήσουν αυτή τη περιοχή του ουρανού, συμπεριλαμβανομένων του διαστημικού τηλεσκοπίου της NAΣA Chandra X-ray, τη συστοιχία του  Μεγάλου Χιλιοστομετρικού/Υποχιλιοστομετρικού τηλεσκόπιου (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) στην Ατακάμα της Χιλής, και τον οπτικό τηλεσκόπιο Τζέμινι (Gemini) στο Μάουνα Κέα (Mauna Kea) της Χαβάης. «Με το τηλεσκόπιο Τζέμινι, αυτή η οπτική ‘’σταγόνα’’ μοιάζει με ένα πάρα πολύ αχνό, γαλαξία - και αυτή η αχνή και θολή σταγόνα , αντιστοιχεί σε μία μεγάλη έντονη επιρροή πάνω σε αυτή την ράδιο – πηγή ," δήλωσε ο Chatterjee.

Άλλα τηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο βοήθησαν να σχεδιαστεί το οπτικό φάσμα . "Λάβαμε ένα ανιχνεύσιμο σήμα από πολύ συγκεκριμένα χρώματα του Υδρογόνου, του Οξυγόνου και άλλων στοιχείων - αλλά μετατοπισμένα κατά Ντόπλερ (Doppler)," δήλωσε ο Chatterjee, εξηγώντας ότι η μετατόπιση της κυματομορφής υποδηλώνει κοσμική διαστολή, και παρέχει ενδείξεις για την απόσταση της πηγής.

Το επόμενο μεγάλο ερώτημα είναι η φύση της πηγής: Ποιες δυνάμεις πυροδοτούν αυτές τις εκρήξεις και υπάρχουν άλλες που επαναλαμβάνονται;

Η παραπάνω εικόνα δείχνει το 305 μέτρων τηλεσκόπιο στο Αρεσίμπο, και την αιωρούμενη πλατφόρμα υποστήριξης των ραδιοφωνικών δεκτών  όπως αυτό εμφανίζεται μέσα σε μια έναστρη νύχτα. Από το διάστημα, μια σειρά ραδιοαναλαμπών διάρκειας χιλιοστών του δευτερολέπτου αγωνίζονται να φθάσουν προς το δορυφορικό δίσκο, όπου θα πρέπει να αντανακλώνται  και να ανιχνεύονται από τους ραδιοφωνικούς δέκτες.

Βαθύτερες μελέτες που έγιναν χρησιμοποιώντας ένα από τα μεγαλύτερα οπτικά τηλεσκόπια του κόσμου, το 8 μέτρων τηλεσκόπιο Τζέμινι βόρεια του Μάουνακεα στη Χαβάη, ήταν σε θέση να επιβεβαιώσουν ότι η οπτική πηγή ήταν ένας ξενιστής Γαλαξίας . Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν τότε το οπτικό φάσμα για να αποκτήσουν τη λεγόμενο "μετατόπιση προς το ερυθρό (redshift)’’, η οποία τοποθετεί την πηγή σε μία εκπληκτική απόσταση πάνω από 3 δισεκατομμύρια έτη φωτός.

"Αυτό μας δίνει μια αδιάσειστη επιβεβαίωση ότι αυτή η  FRB προέρχεται από πολύ βαθιά στον εξωγαλαξιακό διάστημα», δήλωσε ο Cees Bassa του Ολλανδικού Ινστιτούτου Ραδιοαστρονομίας (Netherlands Institute for Radio Astronomy -ASTRON).

ΠΗΓΕΣ:
 dailygalaxy.com 
The Daily Galaxy via Cornell University https://www.news.cornell.edu/stories/2017/01/co
 el.wikipedia.org 
en.wikipedia.org


Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας

Για διορθώσεις ή συμπληρώματα: gikasd63@hotmail.com