Ο γαλαξίας μας είναι ένας τεράστιος μαγνήτης που χαρτογραφείται για πρώτη φορά σε τρεις διαστάσεις, μαζί με όλα τα συστατικά του – αστέρια, αέριο, μαγνητικά πεδία. Το εξαιρετικά σημαντικό επίτευγμα, το οποίο φέρει ελληνική υπογραφή, όχι μόνο προσφέρει μια λεπτομερέστατη εικόνα του κοσμικού μας σπιτιού και της ακριβούς θέσης των δισεκατομμυρίων ουράνιων σωμάτων του, αλλά και λύνει τα χέρια της διεθνούς αστρονομικής κοινότητας στη «σύλληψη» του αρχαιότερου φωτός στην ιστορία του σύμπαντος, της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου, που θα δώσει πλήρεις απαντήσεις στο ερώτημα «πώς ξεκίνησαν όλα;».
Το κουβάρι της εντυπωσιακής ανακάλυψης άρχισε να ξετυλίγεται όταν ομάδα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Κρήτης και το Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Ερευνας διαπίστωσε το 2016, στο πλαίσιο του διεθνούς πειράματος Pasiphae, «ότι ένα πέπλο σκόνης που προέρχεται από τον δικό μας γαλαξία εμποδίζει τις προσπάθειες των επιστημόνων να αναλύσουν το κοσμολογικό σήμα που καταφθάνει από τις απαρχές του σύμπαντος, στο κυνήγι του οποίου επενδύονται δισεκατομμύρια, καθώς αποτελεί την αιχμή του δόρατος της έρευνας», λέει στην «Κ» ο Κωνσταντίνος Τάσσης, συν-συγγραφέας της δημοσίευσης και επιστημονικά υπεύθυνος του προγράμματος Pasiphae, καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης και συνεργαζόμενο μέλος ΔΕΠ του Ινστιτούτου Αστροφυσικής του ΙΤΕ. «Διότι ο χώρος ανάμεσα στα δισεκατομμύρια αστέρια του γαλαξία μας δεν είναι κενός, υπάρχουν σκόνη, αέριο, νέφη, που προκαλούν παρεμβολές, ένα είδος θορύβου στο κοσμολογικό σήμα».
Οι κόκκοι της σκόνης απορροφούν μέρος της αστρικής ακτινοβολίας, ενώ ευθυγραμμίζονται με το τοπικό μαγνητικό πεδίο και εκπέμπουν φως, το οποίο είναι γραμμικά πολωμένο, δηλαδή έχει μια συγκεκριμένη κατεύθυνση στον χώρο, που υπερκαλύπτει την πόλωση της ακτινοβολίας υποβάθρου, της «στάχτης» της Μεγάλης Εκρηξης.
Οι ερευνητικές ομάδες
Στο πείραμα συμμετέχουν το California Institute of Technology (Caltech) στις ΗΠΑ, το Inter-University Center of Astronomy and Astrophysics στην Ινδία, το South African Astronomical Observatory στη Νότια Αφρική και το Πανεπιστήμιο του Οσλο στη Νορβηγία. «Η ιδέα της λεπτομερέστατης τρισδιάστατης χαρτογράφησης της σκόνης και των διαστρικών νεφών του γαλαξία μας ήταν δική μας και την υλοποιήσαμε χρησιμοποιώντας τα τηλεσκόπια του Αστεροσκοπείου Σκίνακα, δεδομένα διαστημικών αποστολών και προηγμένες τεχνικές», αναφέρει ο κ. Τάσσης. «Η χαρτογράφηση αυτή είναι το “ξεσκονόπανο” που μπορεί να μας βοηθήσει να καθαρίσουμε την εικόνα μας για το πρώιμο σύμπαν». Το κλειδί είναι οι τρεις διαστάσεις. «Ισως δεν το αντιλαμβανόμαστε, όμως έχουμε μια δισδιάστατη εικόνα του ουρανού. Δεν είναι προφανές ποιο αστέρι είναι πιο κοντά και ποιο περισσότερο μακριά μας. Ομως την τελευταία δεκαετία έχουμε πρόσβαση στο βάθος του ουρανού λόγω των δεδομένων που μας παρέχει η διαστημική αποστολή GAIA του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος. Μας δίνει με ακρίβεια τις αποστάσεις ενός δισεκατομμυρίου και πλέον αστεριών, τα οποία βρίσκονται έως και χιλιάδες έτη φωτός μακριά από τη Γη. Η γνώση αυτή ανοίγει το βάθος του ουρανού και σε συνδυασμό με τις δικές μας παρατηρήσεις και τους εξελιγμένους αλγορίθμους που αναπτύξαμε στην Κρήτη, μπορούμε πλέον να κάνουμε την “αξονική τομογραφία” του γαλαξία μας και να έχουμε την ακρίβεια που απαιτείται για να ανιχνεύσουμε το κοσμολογικό σήμα από την αρχή του σύμπαντος».
Το εξαιρετικά σημαντικό επίτευγμα προσφέρει μια λεπτομερέστατη εικόνα του κοσμικού μας σπιτιού και της ακριβούς θέσης των ουράνιων σωμάτων του.
Αυτός ο πρώτος τομογραφικός χάρτης του γαλαξιακού μαγνητικού πεδίου για μια αρκετά μεγάλη περιοχή του ουρανού δημοσιεύτηκε προχθές στο διεθνούς κύρους περιοδικό Astronomy and Astrophysics.
Για πρώτη φορά
«Είναι η πρώτη φορά που ένας τόσο μεγάλος όγκος του γαλαξιακού μαγνητικού πεδίου χαρτογραφείται σε τρεις διαστάσεις», δήλωσε ο δρ Vincent Pelgrims, πρώτος συγγραφέας της μελέτης, μέχρι πρόσφατα μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του ΙΤΕ και πλέον υπότροφος Marie Curie στο Διαπανεπιστημιακό Ινστιτούτο Υψηλών Ενεργειών στο Βέλγιο. «Θα οδηγήσει σε ανακαλύψεις σε όλους τους τομείς που συνδέονται με τη μελέτη των κοσμικών ακτίνων υπερ-υψηλής ενέργειας», προσθέτει η Βασιλική Παυλίδου, καθηγήτρια του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης και αναπληρώτρια διευθύντρια του Ινστιτούτου Αστροφυσικής του ΙΤΕ. «Η μελέτη αυτή δεν είναι δυνατή χωρίς τον δικό μας χάρτη, ο οποίος όχι μόνο θα καθαρίσει το κοσμολογικό σήμα, αλλά και θα μας αποκαλύψει πολλά για τη δομή του δικού μας γαλαξία, για τα διαστρικά νέφη μέσα στα οποία σχηματίζονται τα αστέρια», σημειώνει ο κ. Τάσσης.
Οι επιστήμονες μέτρησαν την πόλωση περισσοτέρων των 1.500 αστέρων, σε ένα τμήμα του ουρανού που έχει έκταση πάνω από 15 φορές αυτήν της πανσελήνου. «Αυτή η εργασία είναι μόνον η αρχή· φανταστείτε έναν τέτοιο χάρτη αλλά για το μεγαλύτερο μέρος του ουρανού. Αυτός ο τρισδιάστατος άτλας του μαγνητικού πεδίου του γαλαξία θα γίνει πραγματικότητα μέσα στα επόμενα χρόνια με τη βοήθεια των ειδικών οργάνων που θα αρχίσουν από φέτος να χαρτογραφούν την πόλωση των άστρων του ουρανού», καταλήγει ο κ. Τάσσης.
Το πείραμα Pasiphae στηρίζεται από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Ερευνας, το Ιδρυμα Σταύρος Νιάρχος, το Εθνικό Ιδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ και το Εθνικό Ιδρυμα Ερευνών της Ν. Αφρικής.