ΕΤΙΚΕΤΕΣ:

«Συγγνώμη δεν μπορώ να μπω σε λεπτομέρειες», ήταν η πιο συχνή απάντηση στα πρώτα ερωτήματα που θέσαμε στον καθηγητή Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου της Αριζόνας Δημήτρη Ψάλτη και Project Scientist του μεγάλου πειράματος Event Horizon Telescope που πριν από λίγες μέρες φανέρωσε στην ανθρωπότητα την πρώτη φωτογραφία του πιο εφιαλτικού αντικειμένου του σύμπαντος, της μαύρης τρύπας.

Οταν έγινε γνωστό ότι στις 10 Απριλίου οι επιστήμονες του Event Horizon, που είχαν την τρελή ιδέα να στρέψουν πανίσχυρα ραδιοτηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο, σε δύο υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες του σύμπαντος, ήταν έτοιμοι να ανακοινώσουν τα αποτελέσματα της πολύχρονης έρευνάς τους σήμανε στο γραφείο της «Κ» ένας μικρός συναγερμός.

Η πρώτη μας επαφή με τον κ. Ψάλτη έγινε πριν από την ανακοίνωση των αποτελεσμάτων και ο ίδιος, αν και φανερά ενθουσιασμένος με τις εξελίξεις, ήταν πολύ επιφυλακτικός και προσεκτικός ώστε να μην αποκαλύψει κάποιο στοιχείο του πειράματος. «Ακόμα κάνουμε το ίδιο λάθος που έκανε και ο Αϊνστάιν τη δεκαετία του ’30, ο οποίος θεωρούσε ότι οι μαύρες τρύπες είναι μαθηματικές κατασκευές που δεν είναι πραγματικότητα. Ο λόγος που με ενδιέφερε το πείραμα του Event Horizon είναι για να δούμε εάν αυτό που θεωρούμε “μαύρη τρύπα”, μια ανωμαλία στον χωρόχρονο, περιβάλλεται από τον “ορίζοντα γεγονότων” γιατί αν δεν..., συγγνώμη δεν μπορώ να πω περισσότερα».

Μυστήριο ενός αιώνος

Ενδεικτικό του μυστηρίου και της γοητείας που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα, η οποία έχει υπάρξει με πολλές μορφές και ιδιότητες στη φαντασία συγγραφέων και κινηματογραφιστών, είναι ότι ακόμα και ο ίδιος ο Αϊνστάιν δεν ήθελε να πιστέψει στην ύπαρξή της.

Η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας που διατύπωσε στις αρχές του 20ού αιώνα προέβλεπε την ύπαρξη αντικειμένων από τα οποία τίποτα δεν μπορεί να δραπετεύσει, ούτε καν το φως, όπως εύληπτα αναλύει ο επίτιμος διευθυντής του Ευγενιδείου Πλανηταρίου Διονύσης Σιμόπουλος στη σελ. 10 του «Τέχνες & Γράμματα» που έχετε στα χέρια σας.


Για το πείραμα συνεργάστηκαν 200 επιστήμονες που συντόνισε ο Ελληνας αστροφυσικός Δημήτρης Ψάλτης (φωτ.) και οκτώ ραδιοτηλεσκόπια από τον Νότιο Πόλο έως τη Γαλλία, τη Χιλή και τη Χαβάη. BOB DEMERS

Είναι επίσης ενδιαφέρον που η επιστημονική κοινότητα όλα τα προηγούμενα χρόνια μιλούσε για τις μαύρες τρύπες χωρίς ποτέ να έχει δει πώς μοιάζει μία από αυτές. Ολα αυτά άλλαξαν με το πείραμα του Event Horizon.

Η ιδέα πίσω από το πείραμα είναι σχετικά απλή. Στρέφοντας ισχυρά ραδιοτηλεσκόπια σε μια συγκεκριμένη πλευρά του σύμπαντος, δημιουργείται ένας τεράστιος φωτογραφικός φακός στο μέγεθος του πλανήτη Γη. Ωστόσο, οι δύο μαύρες τρύπες που στόχευαν οι επιστήμονες, η μία στο κέντρο του γαλαξία μας και η άλλη στον γαλαξία Μ87, απέχουν χιλιάδες έτη φωτός μακριά από τη Γη, με αποτέλεσμα να μοιάζουν ότι έχουν το μέγεθος ενός πορτοκαλιού στην επιφάνεια της Σελήνης.

Για τον λόγο αυτό οι παρατηρήσεις των επιστημόνων, μας εξηγεί ο κ. Ψάλτης, έγιναν σε ένα μήκος κύματος της τάξεως του ενός χιλιοστού του μέτρου. «Αυτό το κάναμε για διάφορους λόγους, ο κυριότερος από τους οποίους είναι ότι το πλάσμα που υπάρχει γύρω από αυτές τις μεγάλες μαύρες τρύπες γίνεται διαφανές σε αυτά τα μήκη κύματος, μπορούμε δηλαδή να “δούμε” από μέσα του».

Και όπως μας εξηγεί παρακάτω ο Ελληνας αστροφυσικός, οι επιστήμονες έριξαν μια πολύ καλή ματιά μέσα τους. 

«Εκεί η Φυσική που ξέρουμε δεν ισχύει»

Σαν ένα δαχτυλίδι φωτιάς που στο κέντρο του έχει το απόλυτο έρεβος μοιάζει η πρώτη φωτογραφία της μαύρης τρύπας που είδε η ανθρωπότητα και παρόλο που βρίσκεται στον Γαλαξία Μ87, περίπου 53 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας, δεν φαίνεται λιγότερο τρομακτική. Το ηλιακό μας σύστημα είναι μια κουκκίδα μπροστά της. 

Η φωτογραφία της μαύρης τρύπας του 2019 επιβεβαίωσε τη θεωρία του Αϊνστάιν που προέβλεψε την ύπαρξή τους το 1915. «Δείχνει χωρίς αμφιβολία ότι μιλάμε για μια εντελώς στρόγγυλη σκιά στη μέση της ακτινοβολίας που εκπέμπει η ζεστή ύλη που βρίσκεται γύρω από τη μαύρη τρύπα. Δεν βλέπουμε τον ορίζοντα γεγονότων αλλά τη σκιά που αφήνει η μαύρη τρύπα και είναι 2 ίσως 2,5 φορές μεγαλύτερη του, αλλά η σκιά αυτή υπάρχει εξαιτίας του», μας λέει ο κ. Ψάλτης στη δεύτερη επικοινωνία μας μετά την ανακοίνωση των αποτελεσμάτων. Εκεί όμως υπάρχει και κάτι περίεργο.


Επιστήμονες εξηγούν, σε συνέντευξη Τύπου στην Ουάσιγκτον, πώς φωτογράφισαν τη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στον γαλαξία Messier 87.  REUTERS/JEENAH MOON

Ο ορίζοντας γεγονότων είναι το σημείο χωρίς επιστροφή για τη μαύρη τρύπα. Η ύλη που πιάνεται στα «δίχτυα» του ορίζοντα γεγονότων «ρουφιέται» στο χάος. «Αν πλησιάζαμε μια μαύρη τρύπα μ’ ένα διαστημόπλοιο, η ισχυρότατη δύναμη της βαρύτητάς της θα το υποχρέωνε να τεντωθεί σαν λάστιχο, και κάθε άτομό του θα παραμορφώνονταν τρομακτικά. Αν στέλναμε κάποιο φανάρι, το φως του θα ελαττωνόταν όλο και πιο πολύ, καθώς αυτό πλησίαζε τον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας», εξηγεί ο Διονύσης Σιμόπουλος.

Ο ορίζοντας γεγονότων λειτουργεί ως «σύνορο» της μαύρης τρύπας σε σχέση με το υπόλοιπο σύμπαν. Αυτό που «ανησυχεί» τον Δημήτρη Ψάλτη είναι ότι στη φωτογραφία του Event Horizon βλέπουμε μόνο τη σκιά που καλύπτει τον ορίζοντα γεγονότων. Τι μπορεί να κρύβεται από κάτω; «Ας πούμε ότι δεν έχουμε κανένα λόγο να πιστεύουμε ότι δεν υπάρχει ο ορίζοντας γεγονότων. Στο ερώτημα τι άλλο θα μπορούσε να υπάρχει, η απάντηση δεν αποκλείει τις λεγόμενες “γυμνές ανωμαλίες”. Αυτές είναι περίεργες λύσεις της Φυσικής που συζητούνται εδώ και 100 χρόνια αλλά κανείς δεν θέλει να σκεφθεί ότι μπορεί να υπάρχουν στην πραγματικότητα, γιατί αφήνουν να δούμε μια ανωμαλία ή μοναδικότητα (σ.σ. στα αγγλικά singularity) γυμνή, χωρίς τον ορίζοντα γεγονότων, και εκεί η Φυσική που ξέρουμε παύει να ισχύει». 

Σχετικά βιβλία

Κάποια από τα πιο σημαντικά βιβλία που κυκλοφορούν στα ελληνικά για το θέμα είναι:

• Στίβεν Χόκινγκ, «Μαύρες τρύπες. Οι διαλέξεις Reith του ΒΒC» (εκδ. Κάτοπτρο)

• Στίβεν Χόκινγκ, «Μαύρες τρύπες, σύμπαντα-βρέφη και άλλα δοκίμια» (εκδ. Κάτοπτρο)

• Κιπ Θορν, «Μαύρες τρύπες και στρεβλώσεις του χρόνου. Η προκλητική κληρονομιά του Αϊνστάιν» (δύο τόμοι, εκδ. Κάτοπτρο)

• Μόνικα Κόλπι, «Μαύρες τρύπες που εξαχνώνονται. Το χαμένο στοίχημα του Στίβεν Χόκινγκ» (εκδ. Αγρα)

• Τζιμ Αλ Καλίλι, «Σκουληκότρυπες, Μαύρες τρύπες και χρονομηχανές» (εκδ. Τραυλός)

• Ιγκόρ Νοβικόφ, «Οι μαύρες τρύπες και το σύμπαν» (εκδ. Τραυλός)

• Ουόλτερ Σάσκιντ, «Ο Πόλεμος της μαύρης τρύπας» (εκδ. Κάτοπτρο)

• Κλίφορντ Πίκοβερ, «Μαύρες τρύπες. Οδηγός για ταξιδιώτες» (εκδ. Κέδρος)

• Ιωάννης Χαΐνης, «Οι μαύρες τρύπες στο σύμπαν» (εκδ. Συμεών)

«Ο,τι καλύτερο μπορούσαμε να κάνουμε από τη Γη το κάναμε»

Γεννημένος στις Σέρρες, με σπουδές Φυσικής στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, ο 49χρονος Δημήτρης Ψάλτης θυμάται ακόμη τις συζητήσεις με τους καθηγητές του σχετικά με τις πρώιμες θεωρίες γύρω από τις μαύρες τρύπες που κέντρισαν το ενδιαφέρον του και τον οδήγησαν στα μεγαλύτερα πανεπιστήμια της Αμερικής και έπειτα στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνας. «Εγραψα για αυτό το θέμα πρώτη φορά το έτος 2000, αλλά τότε δεν υπήρχε η τεχνολογία που θα επέτρεπε στο πείραμα να υλοποιηθεί. Το 2012 διοργανώσαμε το πρώτο συνέδριο για το Event Horizon και το 2017 έγιναν οι πρώτες παρατηρήσεις», μας λέει.

Η συγκέντρωση των δεδομένων για το Event Horizon δεν ήταν απλή υπόθεση. Για το πείραμα συνεργάστηκαν 200 επιστήμονες που συντόνισε ο Ελληνας αστροφυσικός και οκτώ ραδιοτηλεσκόπια από τον Νότιο Πόλο έως τη Γαλλία, τη Χιλή και τη Χαβάη. Το μεγάλο δίκτυο των τηλεσκοπίων στόχευε συγχρονισμένα τις δύο επιλεγμένες μαύρες τρύπες για περίπου 10 μέρες τον Απρίλιο του 2017. Ο όγκος των ψηφιακών δεδομένων που συγκεντρώθηκε ήταν 5 petabytes (σ.σ. 1 petabyte ισούται με 1 εκατομμύριο gigabytes), δηλαδή τόσο μεγάλος που ήταν αδύνατον να «ανέβουν» στο Διαδίκτυο αλλά έπρεπε να σταλούν στα κέντρα ανάλυσης οι ίδιοι οι σκληροί δίσκοι των υπερυπολογιστών με κούριερ.

Μάλιστα, για τα δεδομένα από το τηλεσκόπιο του Νοτίου Πόλου οι ερευνητές έπρεπε να περιμένουν να περάσει ο πολικός χειμώνας που ξεκινάει τον Απρίλιο για να μπορέσουν να δουν τα δεδομένα των παρατηρήσεων. «Τον Νοέμβριο του 2017 καταφέραμε να φύγουμε από τον Νότιο Πόλο και τον Αύγουστο είδαμε τις πρώτες φωτογραφίες», μας λέει ο κ. Ψάλτης.

Απέναντι στα πιο κρυφά μυστικά του σύμπαντος που σταδιακά αποκαλύπτονταν μπροστά στα μάτια τους, ο ίδιος και η επιστημονική του ομάδα δεν μπορούσαν παρά να αισθάνονται δέος και ενθουσιασμό. «Οσο προετοιμαζόμασταν το δέος ήταν πολύ μεγαλύτερο. Οταν έγιναν οι παρατηρήσεις νιώσαμε υπέροχα γιατί ξέραμε ότι δούλεψαν. Ο,τι καλύτερο μπορούσε να γίνει από τη Γη το κάναμε. Οταν πήραμε τα δεδομένα νιώσαμε ανατριχίλα γιατί ήμασταν πια έτοιμοι να μάθουμε τι μας επιφυλάσσει η φύση», τονίζει ο καθηγητής Αστροφυσικής.

Οι δύο θεωρίες

Σε μερικούς μήνες η ομάδα του Event Horizon θα δώσει στη δημοσιότητα και τις πρώτες εικόνες από τη μαύρη τρύπα του δικού μας Γαλαξία. Ο λόγος που επελέγη ο Μ87 για την πρώτη εικόνα είναι ότι λόγω μάζας οι φωτογραφίες του είναι λιγότερο «φλουταρισμένες» σε σχέση με αυτές της γειτονιάς μας. «Από τη μια είμαστε πολύ χαρούμενοι που βρήκαμε αυτό που περιμέναμε και προέβλεπαν οι θεωρίες, από την άλλη δεν βρίσκουμε νέα στοιχεία που θα μας δώσουν ένα άνοιγμα για να βάλουμε αυτές τις δύο θεωρίες, της σχετικότητας και την κβαντική θεωρία της βαρύτητας (σ.σ. που εξηγούν τον μακρόκοσμο και τον μικρόκοσμο αντίστοιχα) σε μια γενική θεωρία», σημειώνει ο κ. Ψάλτης που θα έδινε απαντήσεις σε πολλά ερωτήματα των επιστημόνων που σχετίζονται και με τη Μεγάλη Εκρηξη.

Ας μην ξεχνάμε όμως ότι είδαμε μόνο τα πρώτα δεδομένα μιας μαύρης τρύπας που βρίσκεται πολύ μακριά από εμάς.

Ο επόμενος μεγάλος στόχος των επιστημόνων είναι να θέσουν σε τροχιά ένα διαστημικό τηλεσκόπιο μέσα σε 20 ή 30 χρόνια, ώστε οι μελλοντικές γενιές να δουν ακόμα πιο κοντά τις απόκοσμες μαύρες τρύπες.

Έντυπη

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

ΑΡΧΕΙΟ