Η ικανότητα να βλέπουμε, να «ακούμε», ακόμη και να «γευόμαστε» ακραία αστροφυσικά φαινόμενα ανοίγει νέους ορίζοντες στην αστρονομία
Χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο «Swope», στο εικονιζόμενο αστεροσκοπείο στο Las Campanas της Χιλής, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να εντοπίσουν τον γαλαξία όπου έγινε η συγχώνευση των δύο αστέρων νετρονίων, στις 17 Αυγούστου 2017 |
Σύντομα, χιλιάδες επιστήμονες σε όλο τον κόσμο κινητοποιήθηκαν για να πραγματοποιήσουν μια συντονισμένη μελέτη των φαινομένων μετά τη συγχώνευση, καλύπτοντας ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, την περιοχή των συχνοτήτων από τις ακτίνες γάμμα, έως το ορατό φως και τα ραδιοκύματα. Η προσπάθεια άξιζε τον κόπο. Οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν ότι η συγχώνευση είχε παράξει τεράστιες ποσότητες χημικών στοιχείων βαρύτερων από το σίδηρο, επιβεβαιώνοντας τη θεωρία ότι οι συγκρούσεις αστέρων νετρονίων είναι η κύρια πηγή σχηματισμού του χρυσού και άλλων πολύτιμων και μη πολύτιμων βαρέων μετάλλων στο σύμπαν. Καθώς θα ανιχνεύονται και θα μελετώνται περισσότερες τέτοιες συγχωνεύσεις, η συλλογική παρατήρησή τους θα μπορούσε να αποκαλύψει πολλά για το τι συμβαίνει στο εσωτερικό των αστέρων νετρονίων, σωμάτων σε μέγεθος μιας πόλης, αλλά τόσο πυκνών, που βρίσκονται στα πρόθυρα να καταρρεύσουν σε μαύρες τρύπες.
Καλλιτεχνική απεικόνιση του βίαιου φαινομένου της συγχώνευσης δύο αστέρων νετρονίων |
Οι ερευνητές ονομάζουν αυτή τη συντονισμένη προσέγγιση «πολυαγγελιοφόρα» αστρονομία, με αγγελιοφόρους την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, τα βαρυτικά κύματα και τα υποατομικά σωματίδια. Η πρώτη εφαρμογή της έγινε το 1987, όταν οι αστρονόμοι είδαν και «γεύτηκαν» νετρίνα από την έκρηξη υπερκαινοφανούς αστέρα (σουπερνόβα) σε έναν από τους μικρούς συνοδούς γαλαξίες του Γαλαξία μας. Ομως, δεν μπορούσαν να «στήσουν αυτί» και στα βαρυτικά κύματα, όπως μπορούν από πέρσι, χάρη στο LIGO και το Virgo. Η «πολυαγγελιοφόρα» αστρονομία είναι από πολλές πλευρές η πραγματοποίηση ενός από τα πιο ξέφρενα όνειρα των αστρονόμων, έστω και αν χρειάζεται την επεξεργασία ενός εφιαλτικού όγκου αστρονομικών δεδομένων προερχόμενων από πολλά διαφορετικά αστεροσκοπεία.
«Χρειάζεται να σκεφτούμε καλύτερα πώς το κάνουμε αυτό, επειδή ίσως σύντομα να παρατηρούμε φαινόμενα όπως αυτή η συγχώνευση μια φορά το μήνα, ή ακόμη και κάθε βδομάδα», λέει η Βίκυ Καλογερά, αστρονόμος του Πανεπιστημίου Νορθγουέστερν και διακεκριμένο μέλος της επιστημονικής ομάδας του LIGO. Ηδη το παρατηρητήριο IceCube πυροδότησε άλλη μια καμπάνια εκ των υστέρων πολυαγγελιοφόρας παρατήρησης, αυτή τη φορά για τη μελέτη της προέλευσης ενός υψηλής ενέργειας νετρίνου που ανιχνεύτηκε στις 22 Σεπτέμβρη του 2017. Αυτή η προσπάθεια τελικά εντόπισε την πηγή εκπομπής του νετρίνου στο δίσκο συντριμμιών που περιφέρεται γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός γαλαξία, που απέχει περισσότερο από ένα δισεκατομμύριο έτη φωτός. Η ανακάλυψη αυτή ενισχύει την πιθανότητα τέτοιοι ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες να είναι οι πηγές των υψηλότερης ενέργειας νετρίνων και κοσμικών ακτίνων που διατρέχουν το σύμπαν. Η πηγή των κοσμικών ακτίνων παραμένει ένα μυστήριο για την αστρονομία επί περισσότερο από έναν αιώνα.
Υπάρχουν ήδη αρκετά μικρότερα τηλεσκόπια που έχουν αναλάβει σε μόνιμη βάση να διερευνούν συναγερμούς από το LIGO, το Virgo και το IceCube. Αλλά οι δυνατότητές τους ωχριούν μπροστά σε εκείνες του πολυαναμενόμενου τηλεσκοπίου LSST, με κάτοπτρο διαμέτρου 8,4 μέτρων, που θα αρχίσει να παρατηρεί τον ουρανό για μια δεκαετία, αρχίζοντας από το 2022. Το LSST, εγκατεστημένο σε μια χιλιάνικη βουνοκορφή, θα είναι ο πανόπτης του ουρανού, καταγράφοντας συνολικά την εικόνα του σε λίγες μόλις νύχτες κάθε φορά και θα μπορεί να διερευνά με λεπτομέρεια το οπτικό μέρος φαινομένων, που θα ανιχνεύουν το LIGO, το Virgo και το IceCube.