Τρίτη, 21 Φεβρουαρίου 2017

Η Αρχαιολογία των Άστρων.

Μερικοί αστρονόμοι προσπαθούν να κατανοήσουν την προέλευση του σύμπαντος μας  ανακατασκευάζοντας την ζωή των παλαιότερων πηγών φωτός.




Αρχαιολόγοι και  Αστρονόμοι δεν φαίνεται να έχουν και πολλά κοινά. Ο  Ένας σκάβει τη Γη ο άλλος κοιτάζει τον ουρανό, ένα εργαλείο από πέτρα που κάποτε χρησιμοποιούσε ο Χόμο Ερέκτους (Homo erectus), είναι τελείως διαφορετικό από ένα άστρο που εκρήγνυται στην άλλη άκρη του Παρατηρήσιμου Σύμπαντος. Αλλά ουσιαστικά οι επιστήμες, στην πραγματικότητα είναι παρόμοιες: Και οι δύο προσπαθούν να κατανοήσουν το παρόν κοιτάζοντας βαθιά μέσα στο παρελθόν, είτε πρόκειται για την προέλευση του ανθρώπινου είδους, είτε του ίδιου του Σύμπαντος.


Για ορισμένους αστρονόμους, οι παραλληλισμοί είναι ακόμα πιο κοντινοί. Ένα από τα μεγάλα μυστήρια του σύμπαντος είναι το πώς, πότε και γιατί τα πρώτα αστέρια έλαμψαν ξεπηδώντας μέσα από το σκοτάδι που ακολούθησε τη Μεγάλη Έκρηξη (The Big Bang). Κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα πως έμοιαζαν αυτά τα πρώτα αστέρια ή πώς έζησαν και πέθαναν. Αλλά η εμφάνισή τους διαμορφώνει το τοπίο για ό, τι επακολούθησε - όλους τους πλανήτες, τα αστέρια και τους Γαλαξίες που φωτίζουν τον νυχτερινό ουρανό. Κατανοήστε τα πρώτα αστέρια (Πρωτοαστέρες), και θα καταλάβετε πώς το Σύμπαν πήρε ¨σάρκα και οστά¨.

Το ¨βασίλειο¨ του χώρου και το χρόνου είναι τόσο μεγάλο που ακόμα και τα πιο ισχυρά τηλεσκόπια δεν μπορούν να δουν το αχνό φως από αυτά τα πρώτα αστέρια. Αλλά τα τελευταία χρόνια, μια νέα γενιά αστρονόμων που ονομάζονται Αστρικοί Αρχαιολόγοι, έχουν συνειδητοποιήσει ότι υπάρχει ένας τρόπος για να κατανοήσουμε το ¨βασίλειο¨ αυτό κοιτάζοντας κοντά στο κοσμικό μας ¨σπίτι¨, μέσα και γύρω από τον Γαλαξία μας. Με την χημική εξέταση από τα παλαιότερα κοντινά σε εμάς αστέρια, αρχίζουν πλέον να κατανοούν τις συνθήκες υπό τις οποίες τα εν λόγω αστέρια σχηματίστηκαν, συνθήκες που δημιουργήθηκαν εν μέρει από την βραχύβια και μαζική πρώτη γενιά άστρων που υπήρξαν στο παρελθόν. ¨Μπορούμε να δούμε ακόμα τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις τους, τη ρύπανση που δημιούργησαν αυτά τα τεράστια αστέρια¨, λέει ο Άβι Λόεμπ (Avi Loeb), επικεφαλής του τμήματος αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ.

Τα καλά νέα είναι ότι τα αστέρια δεύτερης γενιάς είναι παντού γύρω μας. ¨Μερικά από τα καλύτερα δείγματα που έχουμε βρίσκονται μόνο μερικές εκατοντάδες έτη φωτός από εμάς, λέει ο ¨Τίμοθι Μπίρς (Timothy Beers), κοσμήτορας της αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Νότρ Ντάμ (Notre Dame). ¨Στην πραγματικότητα δεν είναι τόσο μακριά, και τείνει να μας εκπλήξει το γεγονός ότι μπορούμε να κατανοήσουμε το μακρινό παρελθόν παρατηρώντας τόσο κοντά στο …σπίτι μας .¨

Ερευνώντας για την Δεύτερη Γενιά.

Ακριβώς επειδή είναι κοντά, ωστόσο, δεν σημαίνει ότι αυτά τα αστέρια δεύτερης γενιάς είναι εύκολο να βρεθούν. ¨Στην πραγματικότητα, είναι πολύ σπάνια¨, λέει ο Λόεμπ. Στους σπειροειδείς βραχίονες του Γαλαξία μας, τα περισσότερα αστέρια, συμπεριλαμβανομένου του και του Ήλιου, σχηματίστηκαν πολύ αργότερα, όταν το Σύμπαν ήταν ήδη μέσης ηλικίας, περίπου 4-6  δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Και ακόμη και στον πυρήνα του Γαλαξία μας, ο οποίος σχηματίστηκε νωρίτερα όπου οι πιθανότητες για την εξεύρεση ενός αρχαίου άστρου είναι μεγαλύτερες, λέει ο Λόεμπ, ¨εξακολουθούν να αντιπροσωπεύουν λιγότερο από το 1 τοις εκατό του συνόλου των άστρων¨. Ως εκ τούτου το πρώτο, δύσκολο βήμα είναι να εντοπίσουμε απλά ποια αστέρια είναι στην πραγματικότητα παλαιά.


Ένας βασικός παράγοντας που διαφοροποιεί ένα αρχαίο αστέρι από ένα νεότερο όπως τον Ήλιο μας είναι η σύνθεσή του. Τα μόνα στοιχεία που προέκυψαν από τη Μεγάλη Έκρηξη ήταν το Υδρογόνο, το Ήλιο και μικροσκοπικά κομμάτια Λιθίου, από τα οποία δημιουργήθηκε η πρώτη γενιά των άστρων.

Βαρύτερα στοιχεία - συμπεριλαμβανομένων του Αζώτου, του Οξυγόνου, του Σίδηρου, του Άνθρακα και άλλων στοιχείων, σφυρηλατήθηκαν στους θερμοπυρηνικούς ¨φούρνους¨ μέσα στους πυρήνες αυτών των πρώτων άστρων. Στη συνέχεια ξεχύθηκαν στον διαστρικό χώρο όταν τα αστέρια εξερράγησαν. ¨Αυτό που είναι αξιοσημείωτο για μένα¨, λέει ο Μπίρς, ¨είναι τα στοιχεία που έχουν βάση τον άνθρακα (οργανικά στοιχεία) , και που μας συνδέουν με τη ζωή όπως την ξέρουμε σήμερα, δημιουργήθηκαν από αυτά τα αστέρια πρώτης γενιάς.¨

Τα αστέρια αυτά απελευθέρωσαν βαρύτερα στοιχεία, τα οποία οι αστρονόμοι αποκαλούν "μέταλλα" (στην αστρονομική ορολογία όλα είναι μέταλλα εκτός του Υδρογόνου και του Ήλιου), ¨μόλυναν το Υδρογόνο και το Ήλιο που υπάρχει στον διαστρικό χώρο ανάμεσα στα αστέρια. Η δεύτερη γενιά των άστρων συνεπώς θα περιλαμβάνει αυτά τα συστατικά - την ¨περιβαντολλογική ρύπανση¨, όπως την αποκαλεί ο Λόεμπ. Τα μέταλλα αυτά είναι τα απολιθώματα που αναζητούν οι αστρικοί αρχαιολόγοι, χρησιμοποιώντας το φάσμα ενός άστρου ή αλλιώς την φωτονική τους υπογραφή, για να εξετάσουν τη σύνθεσή του.

Τα αστέρια δεύτερης γενιάς εξακολουθούν να είναι ¨φτωχά¨ σε μέταλλα, σε σύγκριση με τα τωρινά αστέρια όπως ο Ήλιος, του οποίου τα νέφη από τα οποία γεννήθηκε εμπλουτίστηκαν από πολλές γενιές άστρων στο πέρασμα δισεκατομμυρίων ετών. Έτσι, η έρευνα για παλαιότερα αστέρια που υπάρχουν σήμερα αφορά τα άστρα εκείνα που περιέχουν μικρές ποσότητες  από αυτούς τους ¨ρύπους¨, που συνήθως εκφράζεται ως ο λόγος του Σιδήρου προς το Υδρογόνο. Είναι σχεδόν βέβαιο ότι όσο καθαρότερο είναι το αστέρι, - άρα και  χαμηλότερη είναι και η αναλογία Σιδήρου προς το Υδρογόνο-  , τόσο παλαιότερο είναι .

Για δεκαετίες, οι αστρονόμοι ανακάλυπταν τυχαία τέτοιου είδους αστέρια, χωρίς να  συνειδητοποιούν την αρχαιολογική αξία που έκρυβαν. ¨Αυτή τη στιγμή, γνωρίζουμε περίπου 50 αστέρια που έχουν λιγότερο από το ένα τρεις-χιλιοστό της αφθονίας Σιδήρου που υπάρχει στον Ήλιο. Και υπάρχουν έξι αστέρια - μόνο έξι - που έχουν λιγότερο από το ένα δεκάκις χιλιοστό αυτής της αφθονίας Σιδήρου ¨, λέει ο Λόεμπ. Αυτό το γεγονός τοποθετεί εντυπωσιακά τη γέννησή τους μέσα σε ένα χρονικό πλαίσιο το πολύ μισό δισεκατομμύριο χρόνια  μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Στη συνέχεια, το Φεβρουάριο του 2014 μια ομάδα με επικεφαλής τον Στέφαν Κέλλερ (Stefan Keller) του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας ανακοίνωσε την ανακάλυψη ενός άστρου με περιεκτικότητα σε Σίδηρο, το πολύ ένα δεκάκις εκατομμυριοστό ως προς την ποσότητα Σιδήρου που υπάρχει στον Ήλιο. ¨Είναι ένα αστέρι χωρίς Σίδηρο να εμφανίζεται στο φάσμα του¨, λέει ο Μάικλ Νόρμαν (Michael Norman) του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, στο Σαν Ντιέγκο. ¨Κανείς δεν έχει δει ποτέ ένα αστέρι σαν κι αυτό¨.

Αυτή η έλλειψη Σιδήρου δείχνει ότι το αστέρι του Κέλλερ (Keller’s Star), όπως είναι γνωστό, θα μπορούσε να είναι ακόμα αρχαιότερο, και πιθανώς να χρονολογείται 200 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Όχι μόνο ήταν μία καταπληκτική ανακάλυψη από μόνη της, αλλά άλλαξε και ότι οι αστρονόμοι θεωρούσαν και πίστευαν ότι γνώριζαν για τα πρώτα αστέρια.

Το υπό κατασκευή Γιγαντιαίο Μαγγελανικό Τηλεσκόπιο (Giant Magellan Telescope) θα  βοηθήσει στη μελέτη την αρχαίων αστεριών.
Εικόνα: Giant Magellan Telescope-GMTO Cor

Παρά την έλλειψη σιδήρου, το αστέρι του Κέλλερ έχει μετρήσιμες ποσότητες διοξειδίου του Άνθρακα, Οξυγόνου και άλλων μετάλλων. ¨Αυτό είναι το πραγματικά αξιοσημείωτο στοιχείο¨, λέει ο Μπίρς. ¨Βλέπουμε ένα μοτίβο που προς το παρόν μπορεί να εξηγηθεί μόνο από την παρουσία ενός πληθυσμού αστέρων πρώτης γενιάς¨.


Κατανοώντας την πρώτη γενιά

Αρχικά, οι αστρονόμοι απλά υπέθεσαν ότι, όταν τα πρώτα αστέρια έγιναν Υπερκαινοφανείς (Σουπερνόβα), οι εκρήξεις αυτές εκτόξευσαν ομοιόμορφα τα …¨σπλάχνα¨ τους πολύ μακριά καταλαμβάνοντας πολύ μεγάλο χώρο στο αχανές Διάστημα. Αλλά ακόμη και πριν από την εύρεση του Αστεριού του Κέλλερ, είχαν ήδη αρχίσει να αναρωτιόνται αν αυτή η ¨εικόνα¨ ήταν υπεραπλουστευμένη.

¨Έχουμε επίσης παρατηρήσει αυτό το ξεχωριστό μοτίβο στοιχείων και σε άλλα παλιά άστρα¨ λέει ο Μπίρς - πολύ λίγο Σίδηρο, αλλά περισσότερα από τα άλλα μέταλλα από ό, τι θα περίμενε κανείς. Η επίπτωση: Μερικά πρώτης γενιάς ή αν θέλετε προγονικά αστέρια εξερράγησαν ομοιόμορφα, όπως αναμενόταν, άλλα όμως, πρέπει να δέσμευσαν κατά κάποιο τρόπο Σίδηρο κατά τη διάρκεια της ¨επιθανάτιας αγωνίας¨ τους, επιτρέποντας ταυτόχρονα ελαφρύτερα μέταλλα να απλωθούν στο διάστημα.

Ο σημαντικός παράγοντας μεταξύ των ελαφρύτερων αυτών στοιχείων είναι το Άζωτο. Μερικά αστέρια φτωχά  σε περιεκτικότητα Σίδηρου (συμπεριλαμβανομένου και του αστέρα του Κέλλερ ) έχουν μια ικανοποιητική  ποσότητα Αζώτου, ενώ άλλοι αστέρες δεν έχουν ουσιαστικά καμία. ¨Οι υποψίες μου,¨ λέει ο Μπίρς, ¨είναι ότι αυτή η διακύμανση του Αζώτου υποδηλώνει ότι φαίνονται αποδείξεις για τουλάχιστον δύο τάξεις προγονικών αστέρων¨. Οι αστρικοί αρχαιολόγοι ανακάλυψαν το αστρικό αντίστοιχο του Νεάντερταλ, ένα ξεχωριστό αλλά παρόμοιο είδος με το δικό μας που συνυπήρχε με τους υποτιθέμενους προγονούς μας.     

Σύμφωνα με τους θεωρητικούς φυσικούς όπως ο καθηγητής Βόλκερ Μπρόμ (Volker Bromm) του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Όστιν, τα φτωχά σε Σίδηρο, και πλούσια σε Άζωτο δεύτερης γενιάς αστέρια προέρχονται από μια συγκεκριμένη κατηγορία προγονικών αστέρων με 10 έως 100 φορές τη μάζα του Ήλιου. Προσομοιώσεις δείχνουν ότι αυτά τα αστέρια θα τερματίσουν τη ζωή τους με δραματικές εκρήξεις (Υπερκαινοφανείς ή Σούπερ-χάιπερνόβα) , οι οποίες αφήνουν πίσω τους μαύρες τρύπες, και οι οποίες θα παγιδευόσουν επιτόπου τα βαρύτερα στοιχεία. "Ελαφρύτερα στοιχεία, όπως ο Άνθρακας το Οξυγόνο και το Άζωτο θα διαφύγουν", λέει ο Μπρόμ.

Η άλλη κατηγορία αστέρων πρώτης γενιάς, των οποίων το αποτύπωμα παρατηρείται σε αστέρια, φτωχά σε Σίδηρο και Άζωτο, γενικά θα ήταν ακόμη μεγαλύτερα σε όγκο, ο οποίος κυμαίνεται μεταξύ 50 και 100 Ηλιακές μάζες. (Η εμφανής επικάλυψη μεταξύ των δύο κατηγοριών αντανακλά τις αβεβαιότητες στους αριθμούς, αλλά και οι επιστήμονες που ασχολούνται με τις προσομοιώσεις που γίνονται με υπολογιστές και οι οποίοι ¨μοντελοποιούν¨ τέτοιου είδους μελέτες  γνωρίζουν με βεβαιότητα ότι αυτή η δεύτερη κατηγορία θα ήταν πιο ογκώδης)

¨Όταν τα αστέρια παίρνουν αυτή τη μαζική μορφή¨,  λέει ο Μπίρς, ¨τείνουν να περιστρέφονται πολύ γρήγορα¨. Σε αντίθεση με την πρώτη ομάδα, τα μέταλλα σε αυτά τα μεγαλύτερα αστέρια αναδεύονται σε μεγάλο βαθμό, ώστε τελικά  αναμιγνύονται πλήρως όταν το αστέρι εκρήγνυται. Αυτό σημαίνει ότι οι μαύρες τρύπες που δημιουργήθηκαν  αφομοίωσαν ένα αντιπροσωπευτικό μείγμα των στοιχείων αυτών , και όχι μόνο τα βαρύτερα - και ότι ορισμένες ποσότητες Σιδήρου αφήνονται να διαφύγουν. Αστέρια δεύτερης γενιάς που δημιουργούνται από αυτά τα υπολείμματα θα εξακολουθούν να έχουν σχετικά μικρές ποσότητες Σιδήρου, όπως και κάθε άλλο αρχαίο άστρο, αλλά θα έχουν επίσης αντίστοιχα και μικρή ποσότητα Αζώτου.


Έτσι, τα πρώτα αστέρια που δημιουργήθηκαν ανήκουν σε τουλάχιστον δύο διαφορετικούς τύπους, και οι αστρονόμοι εικάζουν ότι υπάρχει ένα ακόμα πιο σπάνιο τρίτο είδος, με απολύτως τεράστια άστρα με μάζες οι οποίες κυμαίνονται μεταξύ 140 και 260 Ηλιακές μάζες. Αυτά τα γιγαντιαία αστέρια θα είχαν επιφανειακές θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών, που τους καθιστά όχι απλά υπέρθερμους κυανούς ή ερυθρούς αστέρες, αλλά αρκετά θερμούς ώστε να παράγουν ακτίνες γάμμα (γ), την πιο ενεργητική μορφή φωτός. Οι νόμοι της φυσικής υπαγορεύουν ότι η ακτινοβολία γάμμα μπορεί να διασπαστεί σε ζεύγη στοιχειωδών σωματιδίων: τα ηλεκτρόνια και τα ποζιτρόνια. Οι ακτίνες γάμμα του αστεριού εξασκούν πίεση προς τα έξω, εμποδίζοντας το τεράστιο αστέρι από το να καταρρεύσει από την εξωτερική πίεση της βαρύτητας, αλλά από τη στιγμή που θα μετατραπεί σε σωματίδια, αυτή η εξωτερική πίεση θα εξαφανιστεί, με αποτέλεσμα μια καταστροφική κατάρρευση. Αυτό θα προκαλούσε μια γιγαντιαία ισχυρή έκρηξη Υπερκαινοφανούς (Σούπερ-χάϊπερνόβα), γνωστή στους αστρονόμους ως δυαδικής αστάθειας έκρηξη Υπερκαινοφανούς (pair-instability supernovas ), η οποία θα μπορούσε να προσθέσει τα δικά της, ελαφρώς διαφορετικά μίγματα στοιχείων στα διαστρικά νέφη αερίου, καθώς και στα αστέρια που θα σχηματιστούν από αυτά τα υλικά.

Το τηλεσκόπιο Magellan Clay  ήταν το κλειδί στην ανακάλυψη του Αστέρα του Κέλλερ.
Εικόνα Άννα Φρέμπελ / MIT

Σύμφωνα με τον Λόεμπ του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, ¨ένα από τα ιερά δισκοπότηρα της έρευνας για φτωχά σε μέταλλο αστέρια, είναι να βρεθούν αποδείξεις για αυτές τίς πρώιμες δυαδικής αστάθειας εκρήξεις Υπερκαινοφανών ¨. Και δείχνοντας αρκετά σίγουρος, ο Μπίρς και ένα μεγάλο μέρος της  ιαπωνικής ομάδας, ανέφεραν στο περιοδικό Science το 2014 ότι ένα κοντινό άστρο γνωστό ως SDSS J0018-0939 είναι σχεδόν βέβαιο ότι είναι ένα αστέρι δεύτερης γενιάς που φέρει το χημικό αποτύπωμα μιας τέτοιας έκρηξης.

Από τα Αρχαία αστέρια στους Αρχαίους Γαλαξίες.

Αυτή η τριών ειδών ταξινόμηση των αρχέγονων άστρων θα μπορούσε κάλλιστα να αντανακλά το μίγμα των αντικειμένων που εμφανίστηκαν για πρώτη φορά μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, αλλά πραγματικά αποδεικτικά στοιχεία αποδείχθηκαν σχετικά ανεπαρκή. Ωστόσο αυτό έχει αρχίσει να αλλάζει, χάρη σε παρατηρητές, όπως την Άννα Φρέμπελ (Anna Frebel) του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (MIT), η οποία ξεκίνησε την καριέρα της σαν προπτυχιακή φοιτήτρια στην κλασσική αστρική αρχαιολογία αστέρων στις αρχές της δεκαετίας του 2000.

Πριν από μερικά χρόνια, η Φρέμπελ συνειδητοποίησε ότι ορισμένοι από τους νάνους Γαλαξίες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία μας θα μπορούσαν να είναι ιδιαίτερα πλούσιες πηγές αρχαίων άστρων. Τον Απρίλιο του 2014, η ίδια και οι δύο συνάδελφοί της ανακοίνωσαν στο περιοδικό Astrophysical Journal ότι ανακάλυψαν τον τέλειο υποψήφιο. Ένας νάνος γαλαξίας γνωστός ως Segue 1 αιωρείται ακριβώς πέρα από τα άκρη του δικού μας Γαλαξία. Προσομοιώσεις του πρώιμου σύμπαντος δείχνουν ότι Γαλαξίες όπως αυτός, ήταν οι πρώτοι που δημιουργήθηκαν, καθώς τα αέρια Υδρογόνο και Ήλιο άρχισαν να συγκεντρώνονται όλα μαζί. Τα αέρια αυτά συνέβαλλαν ως τα δομικά στοιχεία για το σχηματισμό τεράστιων γαλαξιών, με τις μεταξύ τους συγκρούσεις και συγχωνεύσεις.  

Αυτό που θέτει ο Segue 1, εκτός από τους άλλους νάνους Γαλαξίες είναι ότι σταμάτησε να παράγει άστρα, όταν η δεύτερη γενιά των άστρων εμφανίστηκε. Οι αστρονόμοι δεν είναι βέβαιοι γιατί, αλλά υποθέτουν ότι ο μικροσκοπικός αυτός Γαλαξίας ξέμεινε νωρίς από τα αέρια εκείνα που γεννούν αστέρια (Υδρογόνο και Ήλιο). Όποιος και αν είναι ο λόγος, το αποτέλεσμα είναι ότι οι ερευνητές ανακάλυψαν ένα χρυσωρυχείο, όπως τη Φρέμπελ, οι οποίοι αναζητούν περισσότερα στοιχεία σχετικά με αυτά τα αρχαία αστέρια. ¨Πιστεύουμε ότι τα περισσότερα, αν όχι όλα, από τα αστέρια σε αυτόν τον Γαλαξία σχηματίστηκαν μόλις ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Και αυτό,  ¨λέει  δευτερολογώντας η Φρέμπελ, ¨είναι κάπως…αρχαίο. ¨

Αυτό σημαίνει ότι ο Segue 1 θα μπορούσε να πάει πολύ μακριά την γνώση μας, ως προς την παροχή των απαιτούμενων πληροφοριών στους θεωρητικούς φυσικούς, για να κατανοήσουν πλήρως τα πρώτα αστέρια σε όλες τους τις εκφάνσεις - τίποτα λιγότερο από μια ολοκληρωμένη εικόνα του πως το Σύμπαν έμοιαζε όταν ¨φωτίστηκε¨ για πρώτη φορά. Το έργο είναι εξαιρετικά επίπονο, και μέχρι στιγμής, η Φρέμπελ και οι συνεργάτες της έχουν καταφέρει μόνο να καθορίσουν ότι τα χιλιάδες αστέρια του Segue 1 είναι πράγματι πολύ παλιά.

Η σχολαστική εξέταση που αναλύει τις ακριβείς λεπτομέρειες των χημικών δομών αυτών των αρχαίων, εξωγαλαξιακών αστεριών, θα διαρκέσει πολλά χρόνια, ακόμη και με τα πιο ισχυρά τηλεσκόπια στη Γη ή στο διάστημα. Αυτό συμβαίνει γιατί ο Segue 1 είναι πολύ μακριά (ακόμα και αν είμαστε σχετικά στην ίδια…γειτονιά), και τα αστέρια του είναι αμυδρότερα σε σύγκριση με αυτά που οι αστρικοί αρχαιολόγοι έχουν μελετήσει μέχρι σήμερα. ¨Σε αυτό το σημείο¨, λέει ο Μπρόμ , ¨άνθρωποι όπως η Άννα ίσως διαθέτουν μια ποσότητα φασμάτων υψηλής ποιότητας για τα φωτεινότερα αστέρια¨. Αλλά τα πράγματα είναι πιθανόν να αλλάξουν πολύ σύντομα.

Ένα τιτάνιο έργο

Οι αστρικοί αρχαιολόγοι ανυπομονούν να χρησιμοποιήσουν τη νέα τάξη γιγαντιαίων τηλεσκόπιων που θα διατεθούν στις αρχές της δεκαετίας του 2020, συμπεριλαμβανομένων του Τηλεσκόπιου των Τριάντα Μέτρων (Thirty Meter Telescope), του Μεγάλου Μαγγελανικού Τηλεσκόπιου (Giant Magellan Telescope) και άλλων. Συνήθως οι αστρονόμοι είχαν πρόβλημα στο να ανακαλύπτουν αρκετά αστέρια για μελέτη. Τώρα, με τον Segue 1 - και με την Φρέμπελ σε επιφυλακή για άλλους αρχαίους Γαλαξίες - έχουν πάρα πολλά εφόδια. Τα επερχόμενα τηλεσκόπια, με σχεδόν 10 φορές τη δύναμη συγκέντρωσης φωτός των υφιστάμενων τηλεσκοπίων, πρέπει να σπάσουν όλα τα αδιέξοδα.

Τα αστέρια του νάνου Γαλαξία Segue 1 (μέσα στο πράσινο κύκλο) είναι ένα όφελος για την αστρική αρχαιολογία επειδή είναι όλα πολύ παλιά άστρα δεύτερης γενιάς.
Εικόνα : Μαρία Τζέχα – Πανεπιστήμιο Γέϊλ 

 ¨Είναι πραγματικά μια συναρπαστική στιγμή¨, λέει ο Μπρόμ. ¨Διαθέτουμε τώρα αυτά τα εργαστήρια υψηλής ακρίβειας¨ - δηλαδή, τα αστέρια δεύτερης γενιάς - ¨που μας λένε πως ακριβώς ήταν το Σύμπαν προ αρχαιοτάτων χρόνων¨. ¨Πριν από αυτό, ήμασταν απλά μέσα σε ασαφή πλαίσια¨ Και σύντομα, οι αστρονόμοι θα έχουν τα εργαλεία για να τα μελετήσουν αυτά τα άστρα με πρωτοφανείς λεπτομέρειες.

Ο Λόεμπ συμφωνεί. Μέχρι τώρα, οι αστρονόμοι έχουν μελετήσει την πρώιμη ιστορία του Σύμπαντος, προσπαθώντας άμεσα να δουν όλο και πιο  μακριά στο αρχέγονο φως, σε μια προσπάθεια να ανακαλύψουν τα μυστικά για το πώς αρχικά προέκυψε το Σύμπαν μέσα σε ένα φωτεινό, κατακλυσμιαίο γεγονός. ¨Τώρα κάνουμε κοσμολογία αρχίζοντας το …σκάψιμο ακριβώς μέσα στην …αυλή μας¨, λέει ο Λόεμπ.

Και έχει αποφέρει καρπούς κάτι τέτοιο. ¨Έχουμε πια μια λογική κατανόηση σχετικά με τους τίτλους του κεφαλαίου στην ιστορία που αναφέρεται στο πώς τα πρώτα αστέρια εμφανίστηκαν και πως έμοιαζαν¨, λέει ο Μπίρς. ¨Τώρα πλέον αρχίζουμε να συντάσσουμε τις παραγράφους¨.

 Εικόνα: Solar Dynamics Observatory/NASA

Τα Ηλιακά αδέλφια του μητρικού μας Άστρου.

Οι περισσότεροι αστρικοί αρχαιολόγοι αναζητήσουν ίχνη των πρώτων άστρων στο Σύμπαν, αλλά ο Ιβάν Ραμίρεζ (Ivan Ramirez) ενδιαφέρεται για μια πιο πρόσφατη …σοδειά. Θέλει να βρει τους εδώ και πολύ καιρό χαμένους αδελφούς του Ήλιου -τις εκατοντάδες ή ίσως και χιλιάδες αστέρια που δημιουργήθηκαν, μαζί με το μητρικό μας άστρο, από ένα ενιαίο νέφος αερίου περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

¨Αν μπορέσουμε να καταλάβουμε τις λεπτομερείς ιδιότητες του τόπου όπου ο Ήλιος μας και οι πλανήτες του σχηματίστηκαν, θα μπορέσουμε να είμαστε σε θέση να μάθουμε αν οι προϋποθέσεις αυτές είχαν σχέση με το γεγονός ότι υπάρχει ζωή εδώ στη Γη¨.

Στην αρχή, δεν του άρεσαν οι εκτιμώμενες πιθανότητες. ¨Ήταν μία έρευνα με πολλές πιθανότητες αποτυχίας¨, λέει ο Ραμίρεζ, ένας αστρονόμος από το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν. Σε πρώτη φάση η ¨επώαση¨ του Ήλιου έγινε μέσα σε ένα χαλαρό σμήνος, το οποίο σταδιακά χωρίστηκε από αυτή τη κυοφορία. Μέχρι τώρα, λέει ο Ραμίρεζ, ¨θα μπορούσε αυτό το αρχέγονο ¨νέφος¨ να περιπλανιέται χιλιάδες έτη φωτός μακριά από εμάς¨.

Ο ίδιος και οι συνάδελφοί του δεν περίμεναν ότι η μέτρια αναζήτησή τους το 2012 θα εύρισκε κάτι. Απλώς δοκίμαζαν τις τεχνικές που τελικά θα χρησιμοποιούσαν για την πραγματική τους έρευνα. Στη συνέχεια; Δέχτηκαν μία ευπρόσδεκτη έκπληξη , όταν η ομάδα ανακάλυψε ένα αστέρι που ονομάζεται HD 162826.

Με βάση την τοποθεσία και την κίνηση του άστρου, υπολόγισαν ότι θα πρέπει να ήταν πολύ κοντά στον Ήλιο πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Και όταν οι αστρονόμοι ανέλυσαν τη χημική του σύνθεση, ο αγώνας έγινε μυστηριώδης, παράξενος. Η θεωρία της απομάκρυνσης του σμήνους αυτού από τον Ήλιο αποδείχτηκε περίτρανα. ¨Η πραγματική ανακάλυψη¨, λέει ο Ραμίρεζ, ¨ήταν μεγάλο κέρδος¨

Αυτή η πρωτοποριακή αναζήτηση είναι ακόμα στα σκαριά, και ο Ραμίρεζ ελπίζει ότι η βελτίωση της τεχνολογίας, συμπεριλαμβανομένου και της διαστημοσυσκευής Γαία του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (European Space Agency’s Gaia satellite), θα τον βοηθήσει να βρει ακόμα περισσότερα Ηλιακά… αδέλφια. ¨Θα πρέπει να είμαστε σε θέση να ανακαλύψουμε τουλάχιστον τα μισά από τα άστρα που γεννήθηκαν μαζί με τον Ήλιο¨, λέει ο Ραμίρεζ.

Και όταν το επιτύχουν, θα ξέρουν επιτέλους με τι μοιάζει η για πολύ καιρό χαμένη γενετική οικογένεια του Ηλίου, καθώς και την προέλευση του μητρικού μας άστρου, της Γης και όλων όσων κατοικούν εδώ, στη Κοσμική μας γειτονιά.        

Από τον : Michael Lemonick 
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)
         
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις, απορίες, ή συμπληρώματα γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com