Ανασκόπηση 2021: Σκουληκότρυπες και σήματα από το διάστημα, η selfie στον Άρη και το James Webb

Ανήμερα τα Χριστούγεννα, μετά από πολλές αναβολές, εκτοξεύθηκε το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, το οποίο διαδέχεται μετά από περίπου 30 χρόνια το Hubble, στη μελέτη του διαστήματος. Πρόκειται για σημαντικό ορόσημο που ανοίγει νέα εποχή στην Αστροφυσική, όμως δεν ήταν το μόνο μέσα στο 2021. Μεταξύ άλλων, ανακαλύφθηκε το πιο απομακρυσμένο κβάζαρ, έγινε η πρώτη στην ιστορία μέτρηση της πυκνότητας του υλικού στο διαστρικό χώρο, ανακαλύφθηκε μια γιγάντια «υπερφυσαλίδα», οι επιστήμονες κατανόησαν καλύτερα τις σκουληκότρυπες και εξήγησαν τι ήταν τελικά τα σήματα που είχαν ανιχνευθεί από τον Εγγύτατο του Κενταύρου.

Παράλληλα, μέσα στον Δεκέμβριο σημαντική εξέλιξη για τη διεθνή ακαδημαϊκή κοινότητα, ήταν η έκδοση της «Βίβλου» της Βαρύτητας και της Κοσμολογίας. Πρόκειται για ένα ενιαίο, συλλογικό έργο 1.300 σελίδων, 50 κορυφαίων επιστημόνων από 26 χώρες. Μεταξύ των συγγραφέων και κύριος συντονιστής ήταν ένας Έλληνας ερευνητής, ο Δρ. Εμμανουήλ Σαριδάκης (Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών). Η έκδοση αποτελεί το κύριο παραδοτέο της Ευρωπαϊκής COST Δράσης “Cosmology and Astrophysics Network for Theoretical Advances and Training Actions (CANTATA)” και αναμένεται να γίνει σύγγραμμα αναφοράς για όλα τα πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα του κόσμου, για τα επόμενα χρόνια.

«Το 2021 ήταν μια χρονιά σημαντικών γεγονότων στην αστροφυσική και την κοσμολογία, που ενισχύει την άποψη ότι αυτές οι επιστήμες, λόγω της ραγδαίας εξέλιξης της τεχνολογίας, αποτελούν πλέον την αιχμή του δόρατος στην επιστημονική πρόοδο» αναφέρει ο Δρ. Σαριδάκης, μιλώντας στο Newsbomb.gr. Απαντώντας στο ερώτημα, ποια είναι τα σημαντικότερα επιτεύγματα στη μελέτη του διαστήματος την χρονιά που φεύγει, επέλεξε δώδεκα γεγονότα, για κάθε έναν από τους δώδεκα μήνες:

Τον Ιανουάριο επιστήμονες ανακάλυψαν το πιο απομακρυσμένο -και επομένως παλαιότερο- κβάζαρ J0313–1806, 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, μόλις 670 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Κβάζαρ είναι οι εξαιρετικά λαμπροί και μακρινοί πυρήνες ενεργών γαλαξιών, εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που υπερβαίνει την αντίστοιχη κάθε άλλου σώματος και μπορεί να ισοδυναμεί με την ενέργεια εκατοντάδων συνηθισμένων γαλαξιών μαζί. Η ενέργεια των κβάζαρ πιστεύεται ότι παρέχεται από την πρόσπτωση υλικού σε μαύρες τρύπες στα κέντρα των φιλοξενούντων μακρινών γαλαξιών.

Τον Φεβρουάριο το σκάφος Perseverance της NASA προσεδαφίστηκε στον Άρη. Η πρώτη επιστημονική ανάλυση των εικόνων, που έστειλε από τον Άρη το ρομποτικό ρόβερ «Perseverance» (Επιμονή), επιβεβαιώνουν τις αρχικές εικασίες των επιστημόνων ότι ο κατάξερος κρατήρας Jezero, στον οποίο κινείται, ήταν κάποτε μια μεγάλη λίμνη, που τροφοδοτούνταν από το δέλτα κάποιου ποταμού, πριν από περίπου 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια.

0104

0204

0304

0404

Τον Μάρτιο, η ομάδα του Τηλεσκοπίου Ορίζοντα Γεγονότων (300 επιστήμονες από 20 χώρες) δημιούργησαν άλλη μια εικόνα της υπερ-βαρείας μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία M87, χαρτογραφώντας τη μαγνητική δομή μέσω της μέτρησης της πόλωσης του φωτός που εκπέμπεται από την ύλη στην καυτή περιοχή γύρω της.

Τον Απρίλιο, φυσικοί από πανεπιστήμια της Ισπανίας και της Γερμανίας αποφάνθηκαν ότι διασχίσιμες μικροσκοπικές σκουληκότρυπες (υποθετικές τοπολογικές δομές του χωρόχρονου που συνδέουν δύο απομακρυσμένα σημεία του) μπορούν να υπάρξουν και χωρίς περίεργες και εξωτικές μορφές ύλης.

Οι φάσεις, ή καταστάσεις, της ύλης που γνωρίζουμε στην καθημερινή ζωή είναι τα στερεά, τα υγρά και τα αέρια. Όταν όμως η θερμοκρασία πέσει, ή τα υλικά παίρνουν τη μορφή λεπτών φιλμ, η ύλη μπορεί να περάσει σε εξωτικές φάσεις, στις οποίες αναδύονται και γίνονται εμφανείς οι κβαντικές ιδιότητες των ατόμων.

Τον Μάιο, η NASA ανακοίνωσε την πρώτη στην ιστορία μέτρηση της πυκνότητας του υλικού στο διαστρικό χώρο, από το σκάφος Voyager 1, το οποίο ταξιδεύει από το 1977 έχοντας πλέον βγει από το ηλιακό σύστημα.

Τον Ιούνιο, τρεις Κινέζοι αστροναύτες μεταβαίνουν στον κινεζικό διαστημικό σταθμό Tiangong «Ουράνια αρμονία».

0104

0204

0304

0404

Τον Ιούλιο, ξεκίνησε η κατασκευή του τεράστιου δικτύου ραδιοτηλεσκοπίων Square Kilometre Array στην Αυστραλία και τη Νότιο Αφρική, που αναμένεται να τεθεί σε λειτουργία το 2027.

Τον Αύγουστο, Βρετανοί αστρονόμοι ανέφεραν μια νέα κατηγορία κατοικήσιμων εξωπλανητών, ζεστών, καλυμένων με νερό και με ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο. Οι εξωπλανήτες αυτοί ονομάστηκαν «hycean» από τις λέξεις υδρογόνο (hydrogen) και ωκεανός (ocean).

Τον Σεπτέμβριο, ερευνητές ανακάλυψαν μια γιγάντια κοντινή σφαιρική δομή, μια «υπερφυσαλίδα», στις άκρες της οποίας σχηματίζονται γιγάντια μοριακά νέφη (Περσέας και Ταύρος) με περιοχές σχηματισμού άστρων, το κέλυφος Per-Tau.

Τον Οκτώβριο, επιστήμονες από τις ΗΠΑ, την Αυστραλία και τη Βρετανία αποφάνθηκαν ότι τα σήματα BLC1 που είχαν ανιχνευτεί δέκα μήνες νωρίτερα από τον Εγγύτατο Κενταύρου, δεν προέρχονται από κάποια εξωγήινη μορφή ευφυούς ζωής, αλλά είναι το αποτέλεσμα τοπικών παρεμβολών ραδιοσυχνοτήτων.

Τον Νοέμβριο, μια διεθνής ομάδα αστρονόμων που χρησιμοποιούν το δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων ALMA της Χιλής, ανέφεραν την παρουσία νερού στον γαλαξία SPT0311-58 που απέχει σχεδόν 12,9 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Είναι η πιο μακρινή ανίχνευση ενός απαραίτητου στοιχείου για τη ζωή.

Τον Δεκέμβριο, ανήμερα τα Χριστούγεννα εκτοξεύτηκε το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Πρόκειται για μια συνεργασία της Αμερικανικής (NASA), της Ευρωπαϊκής (ESA), και της Καναδικής (CSA) Διαστημικής Υπηρεσίας, και θα χρησιμοποιηθεί σε ένα τεράστιο εύρος ερευνών στους τομείς της αστρονομίας, της αστροφυσικής και της κοσμολογίας. Το James Webb θα περιφέρεται γύρω από τον Ηλιο σε απόσταση 1,5 εκατομμυρίου χιλιομέτρων μακριά από τη Γη. Έχει μάζα 6 τόνους, κάτοπτρο διαμέτρου 6,5 μέτρων, και διαθέτει ηλιακή ασπίδα ώστε να διατηρείται στις απαιτούμενες χαμηλές θερμοκρασίες των -223o C που απαιτούνται.

0106

0206

0306

0406

0506

0606

Τα διαστημικά τηλεσκόπια μπορούν να πραγματοποιούν παρατηρήσεις χωρίς το εμπόδιο της ατμόσφαιρας της Γης. Συνεπώς, το James Webb θα μπορεί να παρατηρεί τα πιο μακρινά αντικείμενα στο παρατηρούμενο Σύμπαν, βλέποντας 13,5 δισεκατομμύρια χρόνια πίσω στο χρόνο, καταγράφοντας το φως των πρώτων αστέρων και γαλαξιών μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Επιπλέον, θα μπορεί να παρατηρεί τις υπερ-βαρείες μαύρες τρύπες που υπάρχουν στα κέντρα των γαλαξιών, παρέχοντας στοιχεία για το σχηματισμό και την εξέλιξή τους. Μία άλλη κατηγορία παρατηρήσεων που θα κάνει το James Webb, είναι οι σχετιζόμενες με τους εξωπλανήτες, τόσο με την ανακάλυψη μεγάλου πλήθους νέων, όσο και με την ποιοτική παρατήρηση και κατηγοριοποίησή τους, εξάγοντας συμπεράσματα για τη χημική τους σύσταση καθώς και πιθανώς για την προέλευση της ζωής.

Παράλληλα, το James Webb θα πραγματοποιεί παρατηρήσεις και στο δικό μας ηλιακό σύστημα, όπως λεπτομέρειες σχετιζόμενες με τις ατμόσφαιρες των πλανητών, και θα μπορεί να εστιάσει στη μελέτη του Δία και των δορυφόρων του, ειδικά του Γανυμήδη και της Ευρώπης, με τους πιθανούς ωκεανούς κάτω από την παγωμένη επιφάνεια, της Ιούς με τα κρυφά ηφαίστεια θείου, αλλά και του δορυφόρου του Κρόνου, Τιτάνα με τις λίμνες υδρογονανθράκων.

Ειδήσεις από την Ελλάδα και τον Κόσμο, τη στιγμή που συμβαίνουν, στο Newsbomb.gr.