Posts

Πλέον υπάρχει απόδειξη! Οι μαύρες τρύπες στο διάστημα είναι υπαρκτές και τώρα πια ξέρουμε πως μοιάζουν. Αυτά είναι τα πέντε πράγματα που πρέπει να γνωρίζεις με αφορμή την πρώτη φωτογραφική απεικόνιση αυτού του κοσμικού θαύματος.

Πλέον υπάρχει απόδειξη! Οι μαύρες τρύπες στο διάστημα είναι υπαρκτές και τώρα πια ξέρουμε πως μοιάζουν. Αυτά είναι τα πέντε πράγματα που πρέπει να γνωρίζεις με αφορμή την πρώτη φωτογραφική απεικόνιση αυτού του κοσμικού θαύματος.

 

Μέχρι πρότινος μπορούσαμε να κάνουμε μόνο εικασίες για την ύπαρξή τους και αυτές χάρη σε προσομοιώσεις και καλλιτεχνικές απεικονίσεις με τις τις οποίες προσπαθούσαμε να εξηγήσουμε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος. Πώς θα μπορούσε άλλωστε κανείς να φωτογραφήσει κάτι στο αχανές διάστημα που πρακτικά είναι “αόρατο”, αφού απορροφά τα πάντα, ακόμη και το πλέον μικροσκοπικό σωματίδιο φωτός; Από σήμερα, όλα αυτά είναι ιστορία! Η ανθρωπότητα έχει πλέον στη διάθεσή της την πρώτη φωτογραφική απεικόνιση μιας “μαύρης τρύπας” που τραβήχτηκε χάρη στο υπερφιλόδοξο διεθνές πρόγραμμα Event Horizon Telescope (EHT).

Τα ερωτήματα που πλέον γεννιούνται είναι προφανώς περισσότερα και μεγαλύτερα από τις απαντήσεις που πήραμε. Όμως η ιστορία της ανθρώπινης εξέλιξης έχει δείξει ότι προχωρά ένα βήμα τη φορά. Και το βήμα στο οποίο γίναμε όλοι μάρτυρες την Τετάρτη 10 Απριλίου 2019 είναι ιστορικής σημασίας, ενώ σύμφωνα με τους πιο αισιόδοξους θα μπορούσε να μας φέρει πιο κοντά στην απάντηση τους πως δημιουργήθηκε το σύμπαν.

 

Αυτά είναι τα 5 πράγματα που πρέπει να ξέρεις με αφορμή τη δημοσιοποίηση της πρώτης εικόνας μιας “μαύρης τρύπας” στο διάστημα:

 

1. Φωτογραφίσαμε ένα “τέρας”

Το γνωρίζαμε πριν ακόμη δούμε την πρώτη φωτογραφία. Οι μαύρες τρύπες είναι μεγάλες. Πολύ μεγάλες! Για την ακρίβεια, η συγκεκριμένη μαύρη τρύπα που φωτογραφήθηκε στο γαλαξία Messier 87, σε απόσταση 55 εκατ. ετών φωτός από τη Γη, είναι ένα… “τέρας”, όπως τη χαρακτήρισαν επιστήμονες και αστρονόμοι.

 

 

Για να καταλάβουμε τι σημαίνει αυτό, με μεγέθη που μπορεί να αντιληφθεί ένας μέσος ανθρώπινος νους, εκτιμάται ότι ο Ήλιος μας θα μπορούσε να είναι ένας κόκκος άμμου δίπλα της. Ή για να το κάνουμε πιο παραστατικό, το μέγεθός της εκτιμάται περίπου όσο το μέγεθος της τροχιάς του πλανήτη Ποσειδώνα, του 8ου πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος. Που για την ιστορία χρειάζεται περί τα… 200 δικά μας χρόνια για μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον Ήλιο!

2. Αλίμονο σε όποιον βρεθεί στο δρόμο της!

Για να είμαστε ειλικρινείς, μόνο θεωρητικά θα μπορούσε να απαντήσει κανείς για το τι μπορεί να συμβεί σε έναν πλανήτη που θα έχει την ατυχία να βρεθεί στο εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας. Επί της ουσίας, το μεγαλύτερο ερώτημα όλων, τι συμβαίνει δηλαδή στο εσωτερικό μιας μαύρης τρύπας, παραμένει αναπάντητο (και μάλλον… πρακτικά αδύνατο να απαντηθεί).

Τι θα συνέβαινε ωστόσο στην περίπτωση που ένας πλανήτης βρισκόταν σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα, με την απόλυτη προϋπόθεση ότι μιλάμε πάντα για μια απόσταση ασφαλείας που θα απέκλειε το ενδεχόμενο να τον “ρουφήξει” μέσα της; Σε απλά ελληνικά, καλό θα ήταν να… κρατηθεί από κάπου. Όπως αναφέρει ο ερευνητής Geoffrey Crew του MIT στο Fortune, ο περίπλους θα διαρκούσε μόλις μια εβδομάδα, αφού ο πλανήτης θα κινούταν πρακτικά με την ταχύτητα του φωτός. Οι δραμαμίνες κρίνονται απαραίτητες αν και μάλλον… ανεπαρκείς.

3. Η πιο τέλεια φωτογραφία όλων των εποχών

Η ιστορική πλέον φωτογραφία τραβήχτηκε χάρη σε ένα δίκτυο οκτώ τηλεσκοπίων σε τέσσερις ηπείρους, του διεθνούς προγράμματος Event Horizon Telescope (EHT), του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών (NSF) των ΗΠΑ και της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Και εξυπακούεται ότι δεν ήταν καθόλου εύκολη υπόθεση. Ο συγχρονικός και οι συνθήκες έπρεπε να είναι κάτι περισσότερο από… απόλυτα τέλειες για να καταστεί αυτό το αποτέλεσμα εφικτό (που στην ουσία αποτελεί σύνθεση φωτογραφιών από διαφορετικές οπτικές γωνίες και χρονικές περιόδους). Για την συγκεκριμένη φωτογραφία, οι αστρονόμοι υποπτεύθηκαν ότι “έπιασαν λαβράκι” βλέποντας έγχρωμες φωτογραφίες του γαλαξία M87 όπως η ακόλουθη. Το μαύρο κέντρο στο εσωτερικό της πολύχρωμης φωτογραφίας κίνησε τις υποψίες τους. Και τούτο διότι, όπως σωστά εκτίμησαν, ήταν η ένδειξη τεράστιας πυκνότητας και ιλιγγιωδών ταχυτήτων.

 

Φωτογραφίες σαν αυτήν οδήγησαν τους επιστήμονες στον εντοπισμό της μαύρης τρύπας που φωτογραφήθηκε

 

Οι δυσκολίες δεν σταμάτησαν εκεί. Η φωτογραφία έπρεπε να μεγεθυνθεί ώστε να γίνεται αντιληπτή από το ανθρώπινο μάτι. Σύμφωνα με τους επιστήμονες χρειάστηκε ανάλυση ανάλογη αυτής που θα χρειαζόταν αν έπρεπε να διαβάσει κανείς ένα SMS από ένα κινητό στη Νέα Υόρκη, την ώρα που εκείνος απολαμβάνει τον καφέ του στο… Παρίσι!

4. Τελικά είναι “κακές” οι μαύρες τρύπες;

Επειδή πολλοί μπορεί να είναι ακόμη επηρεασμένοι από την επιστημονική φαντασία, ας εξηγήσουμε για μια ακόμη φορά τι ακριβώς είναι μια μαύρη τρύπα: Στην ουσία πρόκειται για τα απομεινάρια του πυρήνα ενός γιγάντιου άστρου που στο τέλος της εξέλιξής του έχασε την μάχη με την βαρύτητα. Το βαρυτικό πεδίο τους είναι τόσο ισχυρό που οτιδήποτε βρεθεί κοντά τους, ύλη ή φως, είναι αδύνατο να τις αποφύγει.

Οι μαύρες τρύπες δεν είναι τόσο σπάνιες όσο νομίζουμε. Ενδεικτικά αναφέρουμε ότι, μόνο στο γαλαξία μας, υπολογίζονται περί τα 100 εκατ. Ωστόσο, οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας…

 

5. Και τώρα τι;

Οι αστρονόμοι και οι ειδικοί δεν κρύβουν τον ενθουσιασμό τους και μιλούν για μία νέα εποχή στην εξερεύνηση των μαύρων τρυπών. Εκτός από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στον Μ87, το ενδιαφέρον τους έχει στραφεί και στην κεντρική μαύρη τρύπα του γαλαξία μας, η οποία είναι γνωστή ως “Τοξότης Α”.

Στο μεταξύ έχουν να αναλύσουν έναν ασύλληπτο όγκο δεδομένων για εμάς τους κοινούς θνητούς, αφού το κάθε ένα από τα οκτώ τηλεσκόπια που συνέβαλαν στο να τραβηχτεί η φωτογραφία έχε συγκεντρώσει περί το 1 petabyte – περίπου 1 δισ. gigabytes – δεδομένων.

 

Πηγή: News247, CNN

 

 

 

Είναι αλήθεια ότι το σχήμα των παγοκρυστάλλων μπορεί να μας δώσει πληροφορίες σχετικά με τις θερμοϋγρομετρικές συνθήκες που επικρατούν μέσα στα νέφη. Οι νιφάδες της “Σοφίας” μπαίνουν στο μικροσκόπιο.

 

Μπορεί να εκπλαγούμε όταν συνειδητοποιήσουμε από πόσα μικρά παγοκρυστάλλια μπορεί να αποτελείται μία νιφάδα χιονιού. Στην περίπτωση της “Σοφίας” το πρωινό της Παρασκευής (5/1/2019) στη Θεσσαλονίκη, οι νιφάδες αποτελούνταν από έναν μεγάλο αριθμό διαφορετικών παγοκρυστάλλων. Το πρώτο που πρέπει να γνωρίζουμε είναι ότι οι πρωταρχκοί παγοκρύσταλλοι δύσκολα υπερβαίνουν το 0.5 με 1 χιλιοστό σε διάμετρο. Στη συνέχεια καθώς αυτοί πέφτουν προς τη γη υπάρχει η δυνατότητα να συσσωματωθούν δημιουργώντας μεγαλύτερες νιφάδες. Η ικανότητα των παγοκρυστάλλων να συνενωθούν αυξάνει όταν παγοκρύσταλλοι έχουν διαφορετική ταχύτητα πτώσης. Επίσης, αυξάνει για δενδριτικούς σχηματισμούς ιδιαίτερα όταν αυτοί βρίσκονται σε θερμοκρασίες κοντά στο 0°C, οπότε και οι απολήξεις τους γίνοται πιο υγρές και άρα πιο κολλώδεις.

Σχήμα 1 – Νιφάδες χιονιού κατά την κακοκαιρία “Σοφία” στη Θεσσαλονίκη.

 

Στην φωτογραφία φαίνεται με αρκετή λεπτομέρεια η σύσταση των νιφάδων το πρωινό της Πέμπτης. Παρατηρούμε ότι σε μία νιφάδα υπάρχουν τόσο δενδρίτες όσο και κάποια σφαιρικά συσσωματώματα που ονομάζονται graupel ή πιο κοινά χιονοχάλαζο. Και οι δύο τύποι παγοκρυστάλλων υποδηλώνουν ιδιαίτερα υψηλά επίπεδα κορεσμού στα νέφη. Σύμφωνα με το σχήμα 2, οι δενδρίτες δημιουργούνται σε ιδιαίτερα κορεσμένα περιβάλλοντα με μεγάλα ποσά υδρατμών και θερμοκρασίες μεταξύ -10°C και -22°C στο νέφος. Για τον λόγο αυτό άλλωστε οι περιοχές που αποτελούνται από δενδρίτες στα νέφη θεωρούνται επικίνδυνες για τη διέλευση αεροσκαφών αφού η πιθανότητα να δημιουργηθεί πάγος (icing) πάνω σε αυτά είναι πολύ μεγάλη. Οι περισσότεροι δενδρίτες δεν παρουσιάζουν ξεκάθαρο σχήμα εξαιτίας της περαιτέρω ανάπτυξής τους συλλέγοντας μικρότερα νεφοσταγονίδια τα οποία παγώνουν πάνω τους (riming). Από την άλλη, τα graupel δημιουργούνται όταν ένα πρωτογενής παγοκρύσταλλος βρεθεί μέσα σε υπερκορεσμένο περιβάλλον, οπότε μικρά νεφοσταγονίδια παγώνουν πάνω σε αυτόν (riming). Τέλος, αν και όχι ξεκάθαρο, διακρίνονται κάποιοι παγοκρύσταλλοι σε σχήμα “βελώνας“, οι οποίοι δημιουργούνται σε θερμότερα περιβάλλοντα αλλά εξίσου κορεσμένα. Έτσι, οι δενδρίτες προερχόμενοι από υψηλότερες περιοχές των νεφών θα μπορούσαν να συγκρουστούν και ενωθούν με αυτούς τους βελωνοειδείς κρυστάλλους. Συνεπώς, και στις τρεις περιπτώσεις φαίνεται ξεκάθαρα ότι τα νέφη πάνω από τη Θεσσαλονίκη ήταν υπερκορεσμένα σε υδρατμούς (ή πρακτικά η τροπόσφαιρα περιείχε πολύ μεγάλα ποσά υγρασίας) και ότι οι θερμοκρασίες στις οποίες δημιουργούνταν οι παγοκρύσταλλοι κυμαίνονταν τουλάχιστον μεταξύ -10°C και -22°C. Αυτό σημαίνει (σύμφωνα και με τη ραδιοβόλιση στο αεροδρόμιο Μακεδονία εδώ) ότι οι παγοκρύσταλλοι δημιουργούνταν σε ύψη από 2 έως 4 km.

 

Σχήμα 2 – Εξάρτηση σχήματος παγοκρυστάλλων από τη θερμοκρασία και την υγρασία (Πηγή σχήματος)