Ξεκλειδώνοντας τα μυστικά του Γαλαξία μας

Ο χάρτης ενός δισεκατομμυρίου αστεριών της διαστημοσυσκευής Γαία επαναπροσδιορίζει την Αστρονομία:

 "Κανείς δεν γνωρίζει τι θα ανακαλύψουμε"

Εικόνα 1: Τα νέφη του Μαγγελάνου

"Κανείς δεν γνωρίζει τι θα ανακαλύψουμε", λέει ο κοσμολόγος David Hogg του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης. "Οι παρατηρήσεις που συνέλεξε η διαστημοσυσκευή Γαία επαναπροσδιορίζουν τα θεμέλια της Αστρονομίας", προσθέτει ο Günther Hasinger, Διευθυντής του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA).

"Είναι σαν να περιμένουμε τα Χριστούγεννα", δήλωσε ο Vasily Belokurov, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Cambridge στο Ηνωμένο Βασίλειο την περασμένη εβδομάδα. Σήμερα, δηλώνει στον ιστότοπο Science, τα δώρα έφθασαν: οι ακριβείς θέσεις, οι κινήσεις, οι φωτεινότητες και τα χρώματα 1,3 δισεκατομμυρίων αστέρων μέσα και γύρω από τον Γαλαξία, όπως εντοπίστηκαν από τον επιστημονικό δορυφόρο Γαία του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) ο οποίος μετά την εκτόξευση του το 2013 άρχισε να υπολογίζει και να καταγράφει τις θέσεις των αστεριών αυτών, καθώς και πως αυτά κινούνται με την πάροδο του χρόνου.. "

Ίσως και να σκεφτεί κάποιος ότι ο Γαλαξίας μας είναι πλήρως χαρτογραφημένος. Μεγάλα τμήματα του Γαλαξία είναι κρυμμένα πίσω από το αέριο και τη κοσμική  σκόνη, πράγμα που δυσκολεύει στο να διακρίνει κανείς τη δομή του από τη απομακρυσμένη σχετικά θέση του ηλιακού μας συστήματος. Η διαστημοσυσκευή Γαία όχι μόνο αναμένεται να αποσαφηνίσει τις σπειροειδείς δομές του Γαλαξία σήμερα, δηλώνει στον ιστότοπο Science ο Vasily Belokurov,  αλλά επειδή ο δορυφόρος αυτός εντοπίζει πώς κινούνται τα αστέρια, οι αστρονόμοι μπορούν να γυρίσουν το …συμπαντικό ρολόι προς τα πίσω, και να δουν πώς εξελίχθηκε ο Γαλαξίας τα τελευταία 13 δισεκατομμύρια χρόνια- ένας τομέας που αναφέρεται και ως ¨γαλαξιακή αρχαιολογία¨.

Μόλις χθες, στις 25 Απριλίου, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος δημιούργησε το δεύτερο πακέτο δεδομένων της διαστημοσυσκευής Γαία - βασισμένο σε παρατηρήσεις 22 μηνών- οι οποίες  είναι διαθέσιμες στο κοινό, γεγονός που θα επιτρέψει τη κατασκευή ενός ακριβούς τρισδιάστατου χάρτη μεγάλων τμημάτων του Γαλαξία, καθώς  και με τον τρόπο με τον οποίο κινείται. "Τίποτα δεν μοιάζει με αυτό που θα αποκαλύψει η διαστημοσυσκευή Γαία ", δηλώνει ο Belokurov .

Ένα πλήθος ανακαλύψεων διακρίνονται στον ορίζοντα μετά από αυτή την πολυαναμενόμενη αποκάλυψη, συμπεριλαμβανομένων των θέσεων, των δεικτών απόστασης και των κινήσεων σε πάνω από ένα δισεκατομμύριο αστέρια, μαζί με μετρήσεις υψηλής ακρίβειας  αστεροειδών στο ηλιακό μας σύστημα, αλλά και σε αστέρια πέρα ​​από τον δικό μας Γαλαξία.

Η προκαταρκτική ανάλυση αυτών των δεδομένων αποκαλύπτει εξαιρετικές λεπτομέρειες για τη σύνθεση του αστρικού …πληθυσμού του Γαλαξία μας , και επίσης για το πως κινούνται τα αστέρια. Επίσης, θα δοθούν βασικές πληροφορίες για τη διερεύνηση του σχηματισμού και της εξέλιξης της αστρικής μας πολιτείας, ...του Γαλαξία μας .

Η διαστημοσυσκευή Γαία εκτοξεύτηκε τον Δεκέμβριο του 2013 και ξεκίνησε τις επιστημονικές της δραστηριότητες το επόμενο έτος. Τα πρώτα τεκμηριωμένα δεδομένα, βασίστηκαν σε παρατηρήσεις μόλις ενός χρόνου, και δημοσιεύθηκαν το 2016. Περιείχαν αποστάσεις και κινήσεις δύο εκατομμυρίων αστεριών.

"Οι παρατηρήσεις που συλλέγει η διαστημοσυσκευή Γαία επαναπροσδιορίζουν τα θεμέλια της αστρονομίας", λέει ο Günther Hasinger, Διευθυντής του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ΕΟΔ).

Το νέα, δημοσιευμένα δεδομένα, τα οποία καλύπτουν την περίοδο μεταξύ 25 Ιουλίου του 2014 και 23 Μαΐου του 2016, κατατάσσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις θέσεις σχεδόν 1,7 δισεκατομμυρίων αστεριών. Για μερικά από τα πιο λαμπρά αστέρια της έρευνας, το επίπεδο ακρίβειας ισοδυναμεί με τους παρατηρητές της Γης που είναι σε θέση να εντοπίσουν ένα νόμισμα του Ευρώ το οποίο βρίσκεται πάνω στην επιφάνεια της Σελήνης !

Με αυτές τις ακριβείς μετρήσεις είναι δυνατόν να διαχωριστεί η παράλλαξη των αστεριών - μια φαινόμενη μετατόπιση στον ουρανό των αστέρων, η οποία προκαλείται από την ετήσια τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο - από τις πραγματικές κινήσεις τους μέσα στο Γαλαξία. Ο νέος κατάλογος παραθέτει την παράλλαξη και την κατά μήκους του  ουρανού κίνηση ή την λεγόμενη Ιδία κίνηση (proper motion) για περισσότερα από 1,3 δισεκατομμύρια αστέρια. Από τις πιο ακριβείς μετρήσεις παράλλαξης που προκύπτουν με αυτόν τον τρόπο, περίπου το 10 τοις εκατό του συνόλου αυτού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους  αστρονόμους ώστε να υπολογίσουν απευθείας τις αποστάσεις σε μεμονωμένα αστέρια.

"Το δεύτερο πακέτο δεδομένων της Γαία αντιπροσωπεύει ένα τεράστιο άλμα προς τα εμπρός σε σχέση με τον δορυφόρο Ίππαρχος (Hipparcos satellite) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ΕΟΔ)., τον προκάτοχο της διαστημοσυσκευής Γαία, και την πρώτη διαστημική αποστολή για την  επιστήμη της Αστρομετρίας, η οποία είχε την εποπτεία του ουρανού περίπου 118.000 αστέρων σχεδόν τριάντα χρόνια πριν", λέει ο Anthony Brown του Πανεπιστημίου Leiden της Ολλανδίας.

Ο Anthony είναι ο προεδρεύων του προγράμματος Gaia Data Processing and Analysis Consortium Executive, επιβλέποντας μια μεγάλη συνεργασία περίπου 450 επιστημόνων και μηχανικών λογισμικού, οι οποίοι έχουν επιφορτιστεί με τη δημιουργία του ¨καταλόγου Γαία¨ ο οποίος προκύπτει από τα δορυφορικά δεδομένα της διαστημοσυσκευής.

Αλλά υπάρχουν και άλλα: αυτός ο μοναδικός επιστημονικός κατάλογος περιλαμβάνει πολλούς άλλους τύπους δεδομένων, με πληροφορίες για τις ιδιότητες των αστεριών και άλλων ουράνιων αντικειμένων, καθιστώντας αυτή την κοινή του χρήση στο ευρύ επιστημονικό κοινό, αλλά και πέραν αυτού, πραγματικά εξαιρετική.

Το ολοκληρωμένο σύνολο δεδομένων παρέχει ένα ευρύ φάσμα θεμάτων για την κοινότητα της Αστρονομίας. Εκτός από τις διάφορες θέσεις των κοσμικών αντικειμένων, τα δεδομένα περιλαμβάνουν επίσης πληροφορίες για την φωτεινότητα όλων των αστέρων που ερευνήθηκαν, έγχρωμες μετρήσεις σχεδόν όλων αυτών, καθώς και σχετικές πληροφορίες για το πώς αλλάζει η φωτεινότητα και το χρώμα μισού εκατομμυρίου μεταβλητών αστέρων με την πάροδο του χρόνου. Περιέχει επίσης τις ταχύτητες κατά μήκος της οπτικής γωνίας ενός υποσυνόλου επτά εκατομμυρίων αστεριών, των επιφανειακών θερμοκρασιών περίπου εκατό εκατομμυρίων, καθώς επίσης και της επίδρασης της διαστρικής ή κοσμικής σκόνης σε 87 εκατομμύρια άστρα.

Η διαστημοσυσκευή Γαία παρατηρεί επίσης αντικείμενα στο ηλιακό μας σύστημα: η δεύτερη δημοσιευμένη έκδοση δεδομένων περιλαμβάνει τις θέσεις περισσότερων από 14 000 γνωστών αστεροειδών, γεγονός το οποίο επιτρέπει τον ακριβή προσδιορισμό των τροχιών τους. Ένα πολύ μεγαλύτερο δείγμα αστεροειδών θα συγκεντρωθεί στις μελλοντικές εκδόσεις δεδομένων της Γαία.

Ακόμα, η Γαία προσδιόρισε τις θέσεις μισού εκατομμυρίου μακρινών κβάζαρ, υπέρλαμπρων γαλαξιών που τροφοδοτούνται από τη δραστηριότητα των υπερμεγέθων μελανών οπών που βρίσκονται στους πυρήνες τους. Αυτές οι πηγές χρησιμοποιούνται για τον ορισμό ενός πλαισίου αναφοράς για τις ουράνιες συντεταγμένες όλων των αντικειμένων στον κατάλογο Γαία, κάτι που γίνεται συνήθως στα ραδιοκύματα, αλλά τώρα για πρώτη φορά είναι επίσης διαθέσιμο και στα ορατά μήκη κύματος.

Μεγάλες ανακαλύψεις αναμένονται όταν οι επιστήμονες αρχίσουν να εξερευνούν τη νέα δημοσίευση δεδομένων της διαστημοσυσκευής Γαία. Μια πρώτη εξέταση που πραγματοποιήθηκε από την Κοινοπραξία Επεξεργασίας και Ανάλυσης δεδομένων της Γαία (Gaia Data Processing and Analysis Consortium Executive ) για την επικύρωση της ποιότητας του σχετικού καταλόγου, έχει ήδη αποκαλύψει ορισμένες ελπιδοφόρες εκπλήξεις - συμπεριλαμβανομένων νέων στοιχείων σχετικά με την εξέλιξη των αστέρων.

"Τα νέα δεδομένα της Γαία είναι τόσο ισχυρά ώστε τα συναρπαστικά αποτελέσματα που προκύπτουν μας χαροποιούν ιδιαίτερα ", δηλώνει ο Antonella Vallenari από το Ινστιτούτο Nazionale di Astrofisica (Istituto Nazionale di Astrofisica -INAF) και το Αστεροσκοπείο της Πάντοβα στην Ιταλία, αντιπρόεδρος του εκτελεστικού συμβουλίου της κοινοπραξίας επεξεργασίας δεδομένων της Γαία.

"Για παράδειγμα, έχουμε κατασκευάσει το πιο λεπτομερές διάγραμμα Hertzsprung-Russell των αστεριών που έγινε ποτέ σε ολόκληρο τον ορατό μας ουρανό, και μπορούμε ήδη να εντοπίσουμε μερικές ενδιαφέρουσες τάσεις πάνω σε αυτό. Έχουμε την αίσθηση ότι εγκαινιάζουμε μια νέα εποχή για την γαλαξιακή αρχαιολογία".

Το περίφημο αυτό διάγραμμα πήρε το όνομά του από τους δύο αστρονόμους οι οποίοι το επινόησαν στις αρχές του εικοστού αιώνα. Το διάγραμμα Hertzsprung-Russell συγκρίνει την εγγενή φωτεινότητα των αστεριών με το χρώμα τους και είναι ένα θεμελιώδες εργαλείο για τη μελέτη του πληθυσμού των αστεριών, καθώς και της εξέλιξής τους.

Εικόνα 2

Μια νέα έκδοση του διαγράμματος αυτού, η οποία βασίζεται σε παρατηρήσεις τεσσάρων εκατομμυρίων αστέρων μέσα σε μια περιοχή με ακτίνα πέντε χιλιάδων ετών φωτός από τον Ήλιο, και η οποία έχει επιλεγεί από τον κατάλογο της Γαία, αποκαλύπτει για πρώτη φορά πολλές λεπτομέρειες. Αυτό περιλαμβάνει την ¨υπογραφή¨ διαφορετικών τύπων λευκών νάνων - τα νεκρά υπολείμματα αστεριών όπως ο ήλιος μας - έτσι ώστε να μπορεί να γίνει διαφοροποίηση μεταξύ εκείνων στους οποίους οι πυρήνες είναι πλούσιοι σε Υδρογόνο, και σε αυτούς που κυριαρχούνται από Ήλιο.

Σε συνδυασμό με τις μετρήσεις της Γαία για τις αστρικές ταχύτητες, το διάγραμμα επιτρέπει στους αστρονόμους να διακρίνουν ανάμεσα σε διάφορους πληθυσμούς αστεριών με διαφορετικές ηλικίες, και οι οποίοι βρίσκονται σε διαφορετικές περιοχές του Γαλαξία, όπως ο γαλαξιακός δίσκος και το γαλαξιακό Άλω, καθώς και το πώς σχηματίστηκε ο αστρικός αυτός πληθυσμός με διαφορετικούς τρόπους. Περαιτέρω διερεύνηση υποδηλώνει ότι τα αστέρια που κινούνται σε υψηλές ταχύτητες ανήκουν στο γαλαξιακό Άλω, και περικλείουν δύο αστρικούς πληθυσμούς που προέρχονταν από δύο διαφορετικά σενάρια σχηματισμού, πράγμα που δημιουργεί την ανάγκη για πιο λεπτομερείς έρευνες.

"Η διαστημοσυσκευή Γαία θα διευρύνει σε μεγάλο βαθμό την κατανόησή μας για το Σύμπαν σε όλες τις κοσμικές κλίμακες", λέει ο Timo Prusti, επιστήμονας της Γαία στον ΕΟΔ. "Ακόμη και στη γειτονιά του Ήλιου, που είναι η περιοχή που νομίζαμε ότι καταλαβαίναμε καλύτερα, η Γαία μας αποκαλύπτει νέα και συναρπαστικά χαρακτηριστικά της".

Για ένα υποσύνολο αστεριών μέσα σε μερικές χιλιάδες έτη φωτός από τον Ήλιο, η Γαία μέτρησε την ταχύτητα και στις τρεις διαστάσεις, αποκαλύπτοντας δομές, μοτίβα αν προτιμάτε στις κινήσεις των αστεριών που περιστρέφονται γύρω από τον Γαλαξία με παρόμοιες ταχύτητες. Μελλοντικές μελέτες θα επιβεβαιώσουν εάν αυτά τα μοτίβα συνδέονται με διαταραχές που παράγονται από τη ¨Γαλαξιακή ράβδο¨, η οποία είναι μια πυκνή περιοχή συγκέντρωσης άστρων με επιμήκη μορφή, η οποία βρίσκεται στο κέντρο του Γαλαξία, και περιβάλλεται από την  σπειροειδή αρχιτεκτονική των βραχιόνων του Γαλαξία, ή από την αλληλεπίδραση με μικρότερους γαλαξίες που συγχωνεύθηκαν με αυτόν πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.

Με την ακρίβεια των μετρήσεων της διαστημοσυσκευής Γαία, είναι επίσης δυνατό να δούμε τις κινήσεις των αστεριών τα οποία υπάρχουν μέσα σε κάποια σφαιρωτά σμήνη - αρχαία αστρικά συστήματα που είναι ¨δεμένα¨ βαρυτικά μεταξύ τους, και τα οποία βρίσκονται στο ΄γαλαξιακό Άλω- και στους γειτονικούς μας γαλαξίες, τα Μικρά και Μεγάλα Μαγγελανικά νέφη, τα οποία εμφανίζονται στην εικόνα 1 του άρθρου.

Τα δεδομένα της Γαία χρησιμοποιήθηκαν για να αντληθούν πληροφορίες για τις τροχιές σε 75 σφαιρωτά σμήνη και 12 νάνους γαλαξίες που περιστρέφονται γύρω από τον Γαλαξία μας, παρέχοντας επίσης όλες τις σημαντικές πληροφορίες για τη μελέτη της προηγούμενης εξέλιξης του Γαλαξία μας και του περιβάλλοντος, των βαρυτικών δυνάμεων που βρίσκονται στο παιχνίδι καθώς επίσης και τη κατανομή της σκοτεινής ύλης που διαπερνά τους γαλαξίες (ή σχεδόν όλους).

"Η διαστημοσυσκευή Γαία είναι η καλύτερη αστρονομία", δηλώνει ο Fred Jansen, διευθυντής της αποστολής Gaia στον ΕΟΔ . "Οι επιστήμονες θα απασχολούνται με αυτά τα δεδομένα για πολλά χρόνια, και είμαστε έτοιμοι να εκπλαγούμε από τη ¨χιονοστιβάδα¨ των ανακαλύψεων οι οποίες θα μας ξεκλειδώσουν τα μυστικά του Γαλαξία μας".

Μια μεγάλη πανευρωπαϊκή ομάδα ειδικών επιστημόνων και προγραμματιστών λογισμικού, η Κοινοπραξία Επεξεργασίας και Ανάλυσης Δεδομένων (Data Processing and Analysis Consortium), η οποία χρηματοδοτείται από πολλά κράτη μέλη του ΕΟΔ, είναι υπεύθυνη για την επεξεργασία και την επικύρωση των δεδομένων που λαμβάνονται από τη Γαία, με τελικό στόχο την παραγωγή του καταλόγου Γαία . Η επιστημονική εκμετάλλευση των δεδομένων αυτών θα πραγματοποιηθεί μόνο αφού δοθούν ανοιχτά στην κοινότητα.

Περισσότερες ροές δεδομένων θα εκδοθούν τα επόμενα χρόνια, ενώ ο τελικός κατάλογος της Γαία θα δημοσιευθεί στη δεκαετία του 2020. Αυτός θα είναι ο οριστικός αστρικός κατάλογος για το προσεχές μέλλον, που θα διαδραματίσει κεντρικό ρόλο σε ένα ευρύ φάσμα πεδίων στην αστρονομία.

Η Γαία σχεδιάστηκε αρχικά για πενταετή αποστολή, η οποία θα λειτουργούσε μέχρι τα μέσα του 2019. Ο ΕΟΔ έχει ήδη εγκρίνει ενδεικτική παράταση έως το τέλος του 2020, η οποία πρέπει να επιβεβαιωθεί στο τέλος του τρέχοντος έτους.

Αυτό το διάγραμμα Hertzsprung-Russell, που δημιουργήθηκε από την μελέτη σε μια σειρά από αστέρια που υπάρχουν στον δεύτερο δημοσιευμένο κατάλογο της Γαία, είναι το πιο λεπτομερές που έγινε μέχρι σήμερα, με τη χαρτογράφηση αστεριών σε ολόκληρο τον ουρανό, το οποίο περιέχει περίπου εκατό φορές περισσότερα αστέρια από αυτά που μελετήθηκαν χρησιμοποιώντας δεδομένα από την αποστολή Ίππαρχος του ΕΟΔ, ο οποίος είναι ο προκάτοχος της Γαία, τη δεκαετία του 1990. Αυτό το νέο διάγραμμα περιέχει τόσο πολύ ακριβείς πληροφορίες που οι αστρονόμοι κατάφεραν να εντοπίσουν λεπτομέρειες που δεν είχαν δει ποτέ πριν.

Το διάγραμμα Hertzsprung-Russell μπορεί να το φανταστεί κανείς ως ένα …αστρικό οικογενειακό πορτρέτο: τα άστρα σχεδιάζονται σύμφωνα με το χρώμα τους (στον οριζόντιο άξονα) και τη φωτεινότητα (στον κατακόρυφο άξονα), και ομαδοποιούνται σε διαφορετικές περιοχές του διαγράμματος ανάλογα κυρίως με τις μάζες τους, τη χημική τους σύνθεση, τις ηλικίες και τα στάδια στον αστρικό κύκλο ζωής. Πληροφορίες για τις αστρικές αποστάσεις είναι θεμελιώδεις για τον υπολογισμό της πραγματικής φωτεινότητας, ή του απόλυτου μεγέθους, των αστεριών.

Τα πιο φωτεινά αστέρια εμφανίζονται στο πάνω μέρος του διαγράμματος, ενώ τα πιο αμυδρά αστέρια στο κάτω μέρος. Τα αστέρια που έχουν πιο μπλε χρώμα, και τα οποία έχουν θερμότερες επιφάνειες, βρίσκονται στα αριστερά, και τα ερυθρά αστέρια, με πιο ¨δροσερές¨ επιφάνειες, στα δεξιά. Η κλίμακα χρώματος σε αυτήν την εικόνα δεν αντιπροσωπεύει το χρώμα των αστεριών, αλλά είναι μια αναπαράσταση του πόσα άστρα σχεδιάζονται, τυπώνονται αν προτιμάτε σε κάθε τμήμα του διαγράμματος: το μαύρο αντιπροσωπεύει μικρότερο αριθμό αστεριών, ενώ το κόκκινο, το πορτοκαλί και το κίτρινο αντιστοιχούν σε όλο και μεγαλύτερο αριθμό αστεριών .

Η μεγάλη διαγώνια λωρίδα που υπάρχει κατά μήκος στο κέντρο του γραφήματος είναι γνωστή ως  κύρια ακολουθία. Είναι εκεί όπου βρίσκονται τα πλήρως ¨ανεπτυγμένα¨ αστέρια τα οποία παράγουν ενέργεια με τη πυρηνική σύντηξη Υδρογόνου σε Ήλιο. Τα ογκώδη αστέρια, τα οποία έχουν πιο μπλε χρώματα ή πιο λευκά, βρίσκονται στο πάνω αριστερό άκρο της κύριας ακολουθίας, ενώ τα μεσαίας μάζας άστρα όπως ο Ήλιος μας έχουν κίτρινα χρώματα. Τα πιο κοκκινωπά αστέρια χαμηλής μάζας βρίσκονται στην κάτω δεξιά γωνία.

Καθώς τα αστέρια μεγαλώνουν σε ηλικία διογκώνονται , γίνονται ολοένα πιο φωτεινά και πιο κόκκινα. Τα αστέρια που βιώνουν αυτό εμφανίζονται στο διάγραμμα καθώς ο κάθετος άξονας εκτρέπεται προς την κύρια ακολουθία και στρέφει προς τα δεξιά. Αυτό είναι γνωστό ως ο Κλάδος των Ερυθρών Γιγάντων (red giant branch).

Ενώ τα πιο τεράστια αστέρια διογκώνονται σε Ερυθρούς γίγαντες και εκρήγνυνται σαν ισχυροί υπερκαινοφανείς, αστέρια όπως ο ήλιος μας τελειώνουν τη ζωή τους με λιγότερο θεαματικό τρόπο, μιας και  τελικά μετατρέπονται σε λευκούς νάνους - τους καυτούς πυρήνες νεκρών αστεριών. Αυτά βρίσκονται στο κάτω αριστερό μέρος του διαγράμματος.

Το τεράστιο άλμα από τον Ίππαρχο στη Γαία είναι ιδιαίτερα ορατό στην περιοχή των λευκών νάνων του διαγράμματος. Ενώ η διαστημοσυσκευή Ίππαρχος είχε λάβει αξιόπιστες μετρήσεις απόστασης μόνο σε μια ομάδα από λευκούς νάνους, πάνω από 35.000 τέτοια αντικείμενα περιλαμβάνονται σε αυτό το διάγραμμα με βάση τα δεδομένα της Γαία. Αυτό επιτρέπει στους αστρονόμους να δουν την αστρική υπογραφή διαφορετικών τύπων λευκών νάνων έτσι ώστε να γίνει διαφοροποίηση μεταξύ εκείνων που οι πυρήνες τους είναι με πλούσιοι σε Υδρογόνο πυρήνες και σε αυτούς που στους πυρήνες τους κυριαρχεί το Ήλιο.         

Δείτε σχετικά βίντεο: 

The Daily Galaxy via ESA and Science

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

. Άρατος- Παρατηρησιακή Αστρονομία Σαλαμίνας

. Αστρονομία και Επιστήμη

. Αστροβραδιές Σαλαμίνας

Πηγή

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 https:/www.facebook.com/groups/174408446026959/

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy

Χωρίς Τηλεσκόπιο....

Μια τεράστια πανοραμική φωτογραφία του Γαλαξία μας λήφθηκε από ερασιτέχνες αστροφωτογράφους... χωρίς τηλεσκόπιο

Αυτή είναι η μεγαλύτερη και η πιο πρόσφατη εικόνα τμήματος γαλαξιακής σπείρας, στην οποία η λήψη έγινε με συνηθισμένο φωτογραφικό εξοπλισμό. 

Τμήμα Γαλαξιακής σπείρας στο Βόρειο ημισφαίριο. Κάντε κλίκ για μεγαλύτερη ανάλυση 

Εικόνα: FECYT / IAC / J.C. Casado / D. Padrón / M. Serra-Ricart

Οι Κανάριοι Νήσοι, μια αυτόνομη διοικητική περιοχή της Ισπανίας στα ανοικτά των ακτών της Βόρειας Αφρικής, φημισμένοι ως ένα αγαπημένο σημείο διακοπών για τους βορειοευρωπαίους που έχουν αναζητούν ηλιοφάνεια. Αλλά είναι επίσης και μια προνομιακή τοποθεσία για την Αστρονομία, φιλοξενώντας δύο αστεροσκοπεία σε ορεινές περιοχές, οι οποίες απολαμβάνουν εξαιρετικά καθαρό και σκοτεινό ουρανό.

Επωφελούμενοι λοιπόν από ένα τέτοιο προνομιούχο περιβάλλον, μια μικρή ομάδα από δύο αστροφωτογράφους και έναν επαγγελματία αστρονόμο ξεκίνησαν ένα έργο ώστε να κατορθώσουν να πάρουν μια πελώρια εικόνα ενός τμήματος του Γαλαξία μας (Γαλαξιακή σπείρα) με τη χρήση μόνο του φωτογραφικού τους εξοπλισμού.

Η ομάδα έχει ήδη συλλέξει και συγκεντρώσει περίπου 6.000 εικόνες, που λήφθηκαν κατά τη διάρκεια ενός έτους, και καλύπτουν το 70% του ορατού προς τη Γη τμήματος του Γαλαξία μας*. Το αποτέλεσμα είναι μια πανοραμική εικόνα 4,37-gigapixel ενός τμήματος όπως είπαμε και πριν, του Γαλαξία μας. Για να ολοκληρώσει πλήρως την εικόνα αυτή, η ομάδα θα ταξιδέψει στη Ναμίμπια για περισσότερες παρατηρήσεις πριν από το τέλος του 2018.

Για να φωτογραφήσει τις εικόνες αυτές, η ομάδα χρησιμοποίησε δύο φωτογραφικές μηχανές πλήρους πλαισίου Sony A75 DSLR (full-frame cameras), τοποθετημένες πάνω σε ισημερινή στήριξη με ρομποτικό μηχανισμό, για να αντισταθμίσει την περιστροφή της Γης. Και οι δύο εξοπλίστηκαν με " γρήγορους¨ τηλεφακούς : για την κατασκευή του πανοραμικού μέρους της εικόνας χρησιμοποιήθηκε ένας φακός 200 mm f / 1,8, ενώ τα 400 mm f / 2,8 επέτρεψαν παρατηρήσεις υψηλής ανάλυσης 50 αντικειμένων που επιλέχτηκαν από τους φωτογράφους από αυτό που αποκαλούν γαλαξιακό κατάλογο fauna.

Το νεφέλωμα σπαγγέτι (Simeis 147), ένα κατάλοιπο υπερκαινοφανούς, που βρίσκεται μεταξύ των αστερισμών Ταύρου και Ηνιόχου. Κάντε κλίκ για μεγαλύτερη ανάλυση 
Εικόνα: FECYT / IAC / J.C. Casado / D. Padrón / M. Serra-Ricart


Περιηγηθείτε στον Γαλαξία.

Ο Miquel Serra-Ricart στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής στα Κανάρια νησιά (Astrophysical Institute of the Canaries) συντονίζει το έργο αυτό και διαχειρίζεται επίσης το Τηλεσκόπιο Teide στην Τενερίφη, όπου εγκαταστάθηκαν οι φωτογραφικές μηχανές. Δηλώνει ότι έμεινε έκπληκτος από την καθαρή ποσότητα και την πυκνότητα των αντικειμένων που υπάρχουν στον Γαλαξία μας. "Μπορείτε να φανταστείτε ότι αυτό είναι κάτι που ήδη γνωρίζαμε, αλλά ακόμα, καθώς συνεχίζουμε την "πλοήγησή μας"  στην εικόνα, ανακαλύπτουμε μικρά αντικείμενα, τα οποία  δεν είχαμε παρατηρήσει πριν με την πρώτη ματιά", προσθέτει ο Serra-Ricart.

Η πλοήγηση στην εικόνα, η οποία είναι διαθέσιμη στον ιστότοπο του έργου αυτού, είναι πραγματικά μια μαγευτική εμπειρία. Ωστόσο, αν θέλετε να πάτε κατευθείαν στα πιο ενδιαφέροντα σημεία της εικόνας, η ομάδα έχει επίσης επιλέξει και ταξινομήσει μερικά από τα πιο ενδιαφέροντα αντικείμενα στον ιστότοπό της στο Flickr. Ένα από τα σημαντικότερα σημεία; μια "σκονισμένη" θέα των Πλειάδων και του κομήτη Panstarr, που παρουσιάστηκε πρόσφατα ως Αστρονομική Εικόνα της Ημέρας της NASA.

Οι Πλειάδες και ο κομήτης Panstarrs. Κάντε  κλίκ για μεγαλύτερη ανάλυση
Εικόνα: FECYT / IAC / J.C. Casado / D. Padrón / M. Serra-Ricart

Επίσης, μπορείτε να θαυμάσετε και άλλες συναρπαστικές εικόνες που περιλαμβάνουν τη ζώνη του Ωρίωνα, το νεφέλωμα " κεφαλή της μάγισσας" , τον γαλαξία του τριγώνου ή το νεφέλωμα σπαγγέτι, έτσι για να αναφέρουμε μερικά παραδείγματα.

Ωστόσο, το έργο αυτό δεν έγινε χωρίς τεχνικές δυσκολίες. Ο Serra-Ricart αναγνωρίζει ότι σε ορισμένες περιοχές η υπέρθεση των εικόνων (Superposition) δεν ήταν τέλεια, με αποτέλεσμα να υπάρχει διπλασιασμός του ειδώλου στα άστρα. "Θα χρειαζόμασταν δύο χρόνια αντί για ένα για να επιστρέψουμε σε εκείνους τους τομείς που θα έπρεπε να διορθώσουμε. Εκ των υστέρων, το κύριο πράγμα που θα θέλαμε να διορθώσουμε είναι να προγραμματίσουμε το παράγοντα για περισσότερος χρόνος. "


 Δείτε περισσότερα...

Αν νομίζετε ότι αυτή η εικόνα είναι μια πλήρης αντίληψη και σας καλύπτει, ίσως θελήσετε επίσης να ελέγξετε συγκριτικά παρόμοια έργα που διεξάγονται ανά τον κόσμο από επαγγελματίες και ερασιτέχνες αστρονόμους. Γερμανοί αστρονόμοι χρησιμοποίησαν ένα τηλεσκόπιο 15 εκατοστών στη Χιλή για να δημιουργήσουν τη μεγαλύτερη και πιο λεπτομερή εικόνα του Γαλαξία μας. Δημιούργησαν λοιπόν μια φοβερή εικόνα των 46-gigapixel, η οποία είναι επίσης διαθέσιμη και σχολιασμένη από τους χρήστες στο διαδίκτυο. Φαίνεται λιγότερο πολύχρωμη επειδή χρησιμοποιήθηκε ένα ειδικό φίλτρο για να μειώσει τις διαφορές χρώματος, καθώς και να επισημάνει τις αλλαγές στη φωτεινότητα με την πάροδο του χρόνου, μιας και ο κύριος στόχος τους ήταν να βρεθούν μεταβλητά αστέρια. Η NASA δημιούργησε επίσης ένα ψηφιδωτό των 20 gigapixel από υπέρυθρες εικόνες που συλλέχθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer και το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο (European Southern Observatory), το οποίο κυκλοφόρησε το 2009. Πρόκειται για μια πανοραμική θέα του Γαλαξία μας (τμήμα) 800 εκατομμυρίων -megapixel , αν και μόνο μια μικρότερη έκδοση της εικόνας αυτής είναι ακόμα διαθέσιμη στο διαδίκτυο.

Άλλοι, έχουν δοκιμάσει πιο φιλόδοξους στόχους, όπως ο αστροφωτογράφος Nick Risinger, ο οποίος φωτογράφησε ολόκληρο τον ουρανό (τεύχος Φεβρουαρίου του 2012 Sky & Telescope, σελ. 70). Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι οι συντάκτες του Sky and Telescope, Sean Walker και Dennis Di Cicco, εργάζονται επί του παρόντος σε μια έρευνα για να φωτογραφήσουν ολόκληρο το νυχτερινό ουρανό σε εκπομπές υδρογόνου-άλφα (hydrogen-alpha emission), αποκαλύπτοντας έτσι τα λαμπερά νέφη Υδρογόνου που από αυτό το πρωταρχικό στοιχείο της ύλης δημιουργούνται τα δομικά στοιχεία του Γαλαξία μας.


Από τον Javier Barbuzano  

-------------*-----------

Επεξηγήσεις: 

*Όπως αντιλαμβάνεστε η φωτογράφιση ολόκληρου του Γαλαξία στην εποχή μας είναι τεχνολογικά αδύνατη

-------------*-----------

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

. Άρατος- Παρατηρησιακή Αστρονομία Σαλαμίνας

. Αστρονομία και Επιστήμη

. Αστροβραδιές Σαλαμίνας

Πηγή

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 https:/www.facebook.com/groups/174408446026959/

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy

Εξωπλανήτες...μπορούμε να ζήσουμε εκτός Γης ; και πως ;

Σε αυτό το άρθρο θα δούμε τα απαραίτητα "συστατικά" που χρειάζεται η υποστήριξη και η ανάπτυξη ζωής σε ένα εξωηλιακό πλανήτη 

Ο  "Δορυφόρος Έρευνας Διάβασης Εξωπλανητών" της NASA*, (NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite ή για συντομία TESS), θα προσθέσει ένα ισχυρό, νέο εργαλείο για το κυνήγι πλανητών που μοιάζουν με τη Γη. Εδώ λοιπόν στο άρθρο αυτό θα δούμε πώς οι επιστήμονες πρόκειται να εντοπίσουν κατοικήσιμους εξωπλανήτες.

Καλλιτεχνική απεικόνιση για το "Δορυφόρο Έρευνας Διάβασης Εξωπλανητών " της NASA , ένα δορυφόρο που περιφέρεται γύρω από τη Γη, και ο οποίος θα βοηθήσει τους επιστήμονες να αναζητήσουν πλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα. 
Εικόνα:  NASA/GSFC SPACE

Η εξερεύνηση για εξωπλανήτες ήταν τόσο επιτυχημένη που τώρα πλέον οι εξωπλανήτες που έχουν έως τώρα ανακαλυφθεί έχουν δικό τους περιοδικό πίνακα, ο οποίος απεικονίζει από μικρούς πλανήτες σε τροχιά γύρω από την καυτή ζώνη του μητρικού τους άστρου, έως σε αέριους γίγαντες πλανήτες (Jovian planets) που περιφέρονται σε μια μακρινή, ψυχρή ζώνη μακριά από το μητρικό τους άστρο. Μεταξύ αυτών των ακραίων τροχιών, βρίσκεται η λεγόμενη "κατοικήσιμη ζώνη", την οποία οι ερευνητές πιστεύουν ότι είναι πιθανότερο να υποστηρίζει εξωγήινη ζωή.

Για να έχει κάθε πιθανότητα να φιλοξενήσει τη ζωή, ένας πλανήτης πρέπει να πληρεί ορισμένα κριτήρια. Πρέπει να έχει τη σωστή θερμοκρασία: με ελάχιστη θερμοκρασία -15 βαθμούς Κελσίου και όχι περισσότερο από 122 ° C. Πρέπει ακόμα να έχει τουλάχιστον λίγες ημέρες ανά έτος βροχή, ομίχλη ή χιόνι, καθώς και να εκτίθεται σε κατάλληλη ποσότητα ηλιακού φωτός. Το Άζωτο και το Οξυγόνο απαιτούνται στην ατμόσφαιρα του. Ο πλανήτης θα πρέπει επίσης να στερείται βλαβερών χαρακτηριστικών που είναι θανάσιμα επικίνδυνα για τη ζωή, όπως η υπερβολικά εισερχόμενη υπεριώδης ακτινοβολία (UV) η οποία προέρχεται από το μητρικό του άστρο.


Η μάζα ως καθοριστικός παράγοντας

Μια τεχνική γνωστή ως "φωτομετρία διάβασης" αναγνωρίζει έναν πλανήτη παρατηρώντας τον όταν περνάει μπροστά από το αστέρι του, το οποίο κάνει το φως που εκπέμπεται από το αστέρι να εξασθενίζει όταν παρατηρείται από τη Γη ή από ένα διαστημικό τεχνητό δορυφόρο. Όσο μεγαλύτερος είναι ο πλανήτης, τόσο μεγαλύτερη είναι και η "βύθιση" στην ποσότητα φωτός που παρατηρείται.

Εκτός από τον Δορυφόρο Έρευνας Διάβασης Εξωπλανητών (TESS) της NASA, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος και η Ελβετική Υπηρεσία Διαστήματος θα προσθέσουν το CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite ) στο "κυνήγι" των εξωπλανητών. Ο δορυφόρος έχει προγραμματιστεί να εκτοξευτεί στα τέλη του τρέχοντος έτους.

Η Kate Isaak είναι επιστήμονας του προγράμματος για τα CHEOPS, η οποία θα μετρήσει την πυκνότητα των ήδη παρατηρημένων εξωπλανήτων.

Η Issak περιγράφει το CHEOPS ως μια "μικρή, σχετικά φτηνή και γρήγορη αποστολή", η οποία είναι σε θέση να βασίζεται σε πληροφορίες που συλλέχθηκαν από προηγούμενες αποστολές του  Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και της NASA, όπως η τοποθεσία, ο χρόνος της πλανητικής διάβασης, και η μάζα των εξωπλανητών. "Γνωρίζοντας πότε πρέπει να γίνει μια παρατήρηση, μπορούμε να παρατηρήσουμε ένα αστέρι λίγο πριν και αμέσως μετά το φαινόμενο της πλανητικής διάβασης, πράγμα το οποίο είναι πολύ αποτελεσματικό", δήλωσε στον ιστότοπο Seeker.

Ο Περιοδικός πίνακας των εξωπλανητών επικαιροποιημένος τον Νοέμβριο του 2017

Χρησιμοποιώντας το μέγεθος και τη μάζα ενός πλανήτη, η ομάδα της Isaak μπορεί να υπολογίσει το κύριο όγκο της πυκνότητας ενός εξωπλανήτη, καθώς και να κάνει προβλέψεις για το αν η μάζα αυτή είναι βραχώδης, αέρια ή υδάτινη.

Το CHEOPS θα μπορεί πλέον να μετράει πολύ μικρές, πλανητικές "σκιές". Μέχρι τώρα, οι μικρότεροι πλανήτες ήταν δύσκολο να μελετηθούν επειδή η βύθιση στο φως ενός αστεριού είναι τόσο ελάχιστη σχεδόν αμελητέα, όταν ένας πλανήτης περνά μπροστά του (πλανητική διάβαση).

"Αν θέλετε να παρατηρήσετε μικρούς πλανήτες, τότε πρέπει πραγματικά να πάτε ...στο διάστημα", δήλωσε η Isaak , επισημαίνοντας ότι η ατμόσφαιρα της Γης μπορεί να δυσκολέψει εξαιρετικά ορισμένους από τους ερευνητές οι οποίοι προσπαθούν να ανιχνεύσουν και να εντοπίσουν αυτό το μακρινό φως. 

Το CHEOPS έχει άλλα χαρακτηριστικά τα οποία θα του επιτρέψουν να αποκλείσει πολύ από τον "θόρυβο" που παρεμβαίνει στις παρατηρήσεις του. Μια στενά μονωμένη θήκη θα στεγάσει τα όργανα του δορυφόρου, και θα χαλαρώσει, θα φιλτράρει αν θέλετε το φως που αντανακλάται από τη Γη. Και ο ανιχνευτής φωτός και τα ηλεκτρονικά της συσκευής θα λειτουργούν σε χαμηλές θερμοκρασίες για να γίνουν πιο αξιόπιστα.

Το PLATO του ESA, το PLAnetary Transits and Oscillations of stars, είναι ένας άλλος δορυφόρος που θα βοηθήσει στην αναζήτηση των κατοικήσιμων εξωπλανητών. Είναι προγραμματισμένο να εκτοξευτεί το 2026, χρησιμοποιώντας μια μέθοδο που βασίζεται στο φαινόμενο που ονομάζεται "ακτινική ταχύτητα" για να εκτιμήσει πόσο φως μπορεί να φτάσει σε εξωπλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το άστρο τους, και αν οι πλανήτες αυτοί μπορεί να είναι ευάλωτοι στις αστρικές εκλάμψεις.

Η σωστή ατμόσφαιρα

Μια ατμόσφαιρα μπορεί να μεταβάλει τη θερμοκρασία ενός πλανήτη, να κρατήσει ζωτικά αέρια όπως το Άζωτο ή το Οξυγόνο, να υποστηρίξει τη παρουσία υγρού νερού, καθώς και να προστατεύσει την επιφάνεια του πλανήτη υδάτινη και χερσαία, από την υπεριώδη ακτινοβολία (UV radiation).

Γνωρίζοντας το μέγεθος ενός πλανήτη μπορούμε να υπολογίσουμε εάν ο πλανήτης αυτός έχει ατμόσφαιρα, επειδή το μέγεθος καθορίζει τη δύναμη της βαρύτητας ενός πλανήτη, ο οποίος είναι ένας καθοριστικός παράγοντας για το αν η ατμόσφαιρα αυτή μπορεί ή όχι να υποστηρίξει τις κατάλληλες συνθήκες για ζωή.

Ωστόσο, το επόμενο βήμα για να προσδιοριστεί αν ένας πλανήτης είναι κατοικήσιμος, προσδιορίζεται από την αποκωδικοποίηση του φάσματος (το γνωστό μας ουράνιο τόξο των 7 χρωμάτων) που εκπέμπει στη Γη όταν το φως από ένα αστέρι περνά μέσα από την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, μια τεχνική που ονομάζεται φασματοσκοπία.

Ο φυσικός Francesco Pepe υποστηρίζει ότι η φασματοσκοπία είναι η πιο ελπιδοφόρα τεχνική για να βρεθεί ζωή πέρα από τη Γη, επειδή μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να συνειδητοποιήσουν τους τύπους μορίων που μπορεί να υπάρχουν στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, τη θερμοκρασία του μητρικού τους αστέρα, καθώς και τη θερμοκρασία του πλανήτη.

Ο Pepe δήλωσε στον ιστότοπο Seeker ότι η φασματοσκοπία  χρησιμοποιείται εδώ και καιρό από τους παρατηρητές του ουρανού τους λεγόμενους stargazers. "Δεν ανακαλύπτουμε ξανά ή κάνουμε κάτι εντελώς νέο, απλώς προσπαθούμε να το κάνουμε καλύτερα από πριν", δήλωσε.

Ο Pepe και η ομάδα του στο Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο χρησιμοποιούν το ESPRESSO, το Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations , για τη συλλογή δεδομένων από τις εγκαταστάσεις του πολύ μεγάλου τηλεσκοπίου (Very Large Telescope) που βρίσκεται στην έρημο της Ατακάμα στη βόρεια Χιλή.

Το σήμα ένα εξωπλανήτη που φτάνει στη Γη είναι τόσο αχνό, είπε ο φυσικός Francesco Pepe, που ακόμη και ο ίδιος δυσκολεύεται να το κατανοήσει. Για να ανιχνεύσει μια ποσότητα φωτός ενός πλανήτη, ο φασματογράφος απαιτεί μια ανάλυση δύο φορές καλύτερη από την καλύτερη φωτογραφική μηχανή, των 100 megapixels, η οποία θα πρέπει να είναι τοποθετημένη μέσα σε κενό στους -130 ° C έτσι ώστε το όργανο να διατηρείται σταθερό, και να διοχετεύεται σε αυτό το εισερχόμενο φως μέσω των οπτικών ινών, οι οποίες έχουν πάχος όσο μια ανθρώπινη τρίχα.    

Ο Pepe και η ομάδα του ενεργοποίησαν το ESPRESSO τον περασμένο Δεκέμβριο, αλλά χρειάζονται αρκετούς μήνες για να τελειοποιήσουν το φασματογράφο, πριν αρχίσουν μια σοβαρή πλανητική έρευνα τον προσεχή Οκτώβριο. "Πρέπει να τεκμηριώσουμε τις επιδόσεις στις οποίες δεν έχει φτάσει καμία άλλη φωτογραφική μηχανή στο παρελθόν," είπε ο Pepe. "Πραγματικά δεν υπάρχει καμία σύγκριση με οτιδήποτε άλλο."

Τρία από τα μεγάλα ονόματα στην εξερεύνηση του διαστήματος - η NASA, η ESA και η Καναδική Διαστημική Υπηρεσία - θα συλλέξουν επίσης δεδομένα φασματογραφίας χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο επόμενης γενιάς, που είναι το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, το οποίο θα εκτοξευτεί, τελικά αν όλα πάνε καλά, την άνοιξη του 2019. Το τηλεσκόπιο είναι 100 φορές πιο ισχυρό από τον προκάτοχό του, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, και θα είναι σε θέση να δει μέσα από σχεδόν αδιαφανή σύννεφα σκόνης στο διάστημα.

Ο Tony Del Genio,  επιστήμονας κλιματολογίας στο  Goddard Institute for Space Studies στη NASA, δήλωσε ότι η αναζήτηση εξωπλανητών κατάλληλων για κατοίκηση, σημαίνει ότι θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τη γνώση την οποία διαθέτουμε για τον μοναδικό κατοικημένο πλανήτη που γνωρίζουμε... τη Γη.

"Μόλις αρχίσουμε να μιλάμε για τη προσπάθεια που πρέπει να γίνει έτσι ώστε να καταλάβουμε τι τύποι πλανητών από τις χιλιάδες που έχουν ανακαλυφθεί θα μπορούσε να φιλοξενήσει ζωή, τότε η συζήτηση θα μετακινηθεί μακριά από την καθαρή και συνηθισμένη αστρονομία", δήλωσε ο Del Genio στον ιστότοπο Seeker.

Ο Del Genio έχει περάσει μεγάλο μέρος της καριέρας του, προσομειώνοντας, μοντελοποιώνοντας τις επιπτώσεις των αερίων του θερμοκηπίου και των αερολυμάτων στη γήινη ατμόσφαιρα. Η μοντελοποίηση αυτή είναι χρήσιμη για την προβολή των επιπτώσεων της ανθρωπογενούς υπερθέρμανσης του πλανήτη, αλλά μπορεί επίσης να βοηθήσει στην εκτίμηση των ατμοσφαιρικών συνθηκών σε έναν άλλο πλανήτη. "Κάνουμε την ίδια ερώτηση αλλά με διαφορετικό τρόπο", δήλωσε ο Del Genio.

Τίποτα δεν θα σκοτώσει τη ζωή

Πολλοί πλανήτες θα μπορούσαν να εξαιρεθούν από έναν κατάλογο κατοικήσιμων εξωπλανητών λόγω των ακραίων συνθηκών που επικρατούν στο διάστημα.
Από τους λίγους πλανήτες που μπορεί να είναι βιώσιμοι υποψήφιοι για ζωή, πολλοί από αυτούς περιστρέφονται γύρω από ερυθρούς νάνους αστέρες, επίσης γνωστούς και ως αστέρια Μ**. Οι ερυθροί νάνοι είναι πιο αμυδροί και ψυχρότεροι από τον ήλιο μας, έτσι οι εξωπλανήτες μπορούν να περιστρέφονται σε κοντινές σε αυτούς τους αστέρες τροχιές χωρίς να υπερθερμαίνονται.   

Τα αστέρια αυτά είναι νεαρά, ωστόσο, είναι επιρρεπή σε αστρικές εκλάμψεις και ισχυρό ηλιακό άνεμο, ο οποίος μπορεί να προξενήσει σοβαρές ζημιές, καθώς και να διαβρώσει την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη. Και χωρίς ατμόσφαιρα, ένας οποιοσδήποτε πλανήτης δεν διαθέτει πλέον τις συνθήκες για να συγκρατήσει νερό, οξυγόνο και άζωτο, που χρειάζονται για να αναπτυχθεί η ζωή.

"Πολλοί από αυτούς τους πλανήτες των αστέρων φασματικού τύπου M, που πεισματικά είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι μαζί τους, θα αποδειχθούν ότι δεν έχουν καθόλου ατμόσφαιρα ", δήλωσε ο del Genio.

Τα αστέρια τύπου M εκπέμπουν επίσης ακτίνες Χ ή υπεριώδη ακτινοβολία, τα οποία με τη σειρά τους μπορούν να βλάψουν ή να σκοτώσουν οποιαδήποτε μορφή ζωής που μπορεί ενδεχομένως να υπάρχει πάνω σε ένα εξωπλανήτη. Χωρίς μια πυκνή ατμόσφαιρα, η ζωή κινδυνεύει ακόμη περισσότερο από τη θανατηφόρα ραδιενέργεια του διαστήματος.

Η λύση, δήλωσε ο Del Genio, είναι να αναζητήσουμε πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από θερμότερα και μεγαλύτερα αστέρια φασματικού τύπου G ή αστέρια που είναι παρόμοια με τον ήλιο μας. Οι πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από θερμότερα αστέρια μπορούν να βρίσκονται μακρύτερα, απορροφώντας αρκετή θερμότητα για να διατηρήσουν ζωή, αλλά σε τροχιά αρκετά μακριά για να αποφύγουν οποιαδήποτε επίθεση της αστρικής δραστηριότητας που προέρχεται από το άστρο τους συστήματός τους.

Ωστόσο, είναι πιο δύσκολο να ανιχνεύσουμε έναν μικρό πλανήτη που περιφέρεται σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι Φ.Τ.  G. Επειδή αυτά τα αστέρια είναι μεγαλύτερα και φωτεινότερα, η ελάττωση, η βύθιση όπως λέγεται  στο φως που μετράται με φωτομετρία διέλευσης, θα ήταν εξαιρετικά μικρή. Επιπλέον, επειδή ένας δυνητικά κατοικήσιμος πλανήτης βρίσκεται μακρύτερα από το μητρικό του άστρο, η τροχιά του είναι μεγαλύτερη, και συνεπώς θα περάσει μπροστά από το αστέρι του λιγότερο συχνά, θα κάνει δηλαδή λιγότερες πλανητικές διελεύσεις.

"Θα υποστήριζα ότι δεν έχουμε βρει ακόμα έναν πλανήτη που να είναι ένας σπουδαίος υποψήφιος για να φιλοξενήσει ζωή", δήλωσε ο Del Genio. "Ο λόγος για αυτό είναι ότι οι τρέχουσες τεχνικές παρατήρησης δεν είναι κατάλληλες για την εύρεση πλανητών που θα είναι οι καλύτεροι υποψήφιοι να φιλοξενήσουν ζωή."

Η εύρεση και ο χαρακτηρισμός των πλανητών που περιφέρονται σε τροχιά γύρω από αστέρες Φ.Τ.  G θα απαιτούσε τη τοποθέτηση ένας πολύ μεγάλου τηλεσκοπίου στο διάστημα, το οποίο να διαθέτει ένα όργανο, γνωστό ως Στεμματογράφος (coronograph), έτσι ώστε να εμποδίσει το μεγαλύτερο μέρος του φωτός του αστεριού. Η τεχνολογία αυτή δεν θα είναι διαθέσιμη για τουλάχιστον άλλες δύο δεκαετίες, δήλωσε ο Del Genio.

Τοποθετώντας όλα τα του κομμάτια παζλ μαζί

Σε αντίθεση με την λεγόμενη  κούρσα του διαστήματος που επικρατούσε στο παρελθόν, η αναζήτηση εξωπλανητών που μοιάζουν με τη Γη είναι μια πάρα πολύ συνεργατική προσπάθεια.

Η Isaak είπε ότι καμία αποστολή δεν έχει την απάντηση στην εξεύρεση κατοικήσιμων πλανητών. "Ανάλογα με τη μέθοδο που χρησιμοποιείτε, θα είστε προκατειλημμένοι προς ένα συγκεκριμένο είδος ανακάλυψης", δήλωσε. "Χρειάζεστε διαφορετικές αποστολές με διαφορετικές επισημάνσεις για να μπορέσετε να κάνετε διαφορετικούς τύπους χαρακτηρισμών. Μοιάζει σαν το καπέλο ενός ταχυδακτυλουργου που είναι όλο εκπλήξεις. "

Οι ερευνητές μοιράζονται πληροφορίες για εξωπλανήτες, τα οποία συλλέγονται από διάφορες αποστολές μέσω  ηλεκτρονικών αρχείων που υπάρχουν στο διαδίκτυο, τα οποία επιτρέπουν στους επιστήμονες και τους μηχανικούς να μάθουν ο ένας από τον άλλο. Η συνεργασία επιτρέπει στους ερευνητές να πάνε λίγο πίσω στο παρελθόν, και να επανεξετάσουν δεδομένα από προηγούμενες αποστολές. Για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα εκμάθησης μηχανών ανακάλυψε πρόσφατα νέους πλανήτες - τους Kepler-80g και Kepler-90i - που προηγουμένως είχαν παραβλεφθεί από τους ερευνητές !

Ορισμένες αποστολές, όπως το CHEOPS, αφιερώνουν ένα μέρος του χρόνου τους στο διάστημα σε ερευνητές εκτός μεγάλων οργανισμών, όπως η NASA και η ESA. Οι επιστήμονες μπορούν να υποβάλλουν ερευνητικές προτάσεις στην ESA και στο Swiss Space Office, και, εάν έχουν επιλεγεί, έχουν την ευκαιρία να συλλέγουν δεδομένα - εφόσον τα όργανα του δορυφόρου μπορούν να τα μετρήσουν. "Αποτελεί μια συναρπαστική ευκαιρία για την κοινότητα", δήλωσε ο Isaak ,

Ο Del Genio συμφώνησε. "Υπάρχει κάτι πιο βαθύ", είπε. "Οι άνθρωποι συνειδητοποιούν ότι γνωρίζοντας ότι υπάρχει ζωή και αλλού είναι πραγματικά κάτι θεμελιώδες, το οποίο πρέπει να γνωρίσουμε και να θέλουμε να το γνωρίσουμε".

* Τον όρο τον αποδίδουμε στα Ελληνικά με κάθε επιφύλαξη μιας και δεν βρήκαμε στο διαδίκτυο ονομασία του στα Ελληνικά. Εαν κάποιος αναγνώστης έχει την επίσημη απόδοση παρακαλώ ενημερώστε μας στο gikasd63@hotmail.com

**Μ σημαίνει φασματικός τύπος αστέρα Μ

Απο τον :  MIRJAM GUESGEN 

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

. Άρατος- Παρατηρησιακή Αστρονομία Σαλαμίνας

. Αστρονομία και Επιστήμη

. Αστροβραδιές Σαλαμίνας

Πηγή

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 https:/www.facebook.com/groups/174408446026959/

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy