Το σημαντικότερο επιστημονικό επίτευγμα του 2017

Posted on 22/12/2017

0


… η ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από συγχώνευση άστρων νετρονίων


Η πρώτη παρατήρηση της συγχώνευσης δύο μακρινών άστρων νετρονίων, μέσω της ταυτόχρονης ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων και ακτινοβολίας από αυτό το βίαιο κοσμικό συμβάν που συγκλόνισε αστρονόμους και φυσικούς, επιλέχθηκε από το κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό «Science» ως η σημαντικότερη επιστημονική ανακάλυψη στον κόσμο για το 2017.

Σε πρώτη φάση οι ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων, οι δύο αμερικανικοί LIGO και ο ευρωπαϊκός VIRGO, «έπιασαν» τα βαρυτικά κύματα που έφθασαν στη Γη από απόσταση περίπου 130 εκατομμυρίων ετών φωτός, καθώς τα δύο άστρα νετρονίων (πάλσαρ) συγκρούσθηκαν και συγχωνεύθηκαν, ένα κατακλυσμικό κοσμικό φαινόμενο που γέννησε «ρυτιδώσεις» στον ιστό του χωροχρόνου, οι οποίες ταξίδεψαν στο διάστημα.

Στη συνέχεια, εντοπίζοντας το σημείο του ουρανού όπου είχε συμβεί η συγχώνευση των άστρων, στις παρυφές του γαλαξία NGC4993, η διεθνής αστρονομική κοινότητα ήταν σε θέση να στρέψει μια σειρά από ραδιοτηλεσκόπια, οπτικά, υπέρυθρα και τηλεσκόπια ακτίνων-γάμα για να μελετήσει το ίδιο φαινόμενο. Μπόρεσε έτσι για πρώτη φορά, εκτός από τα βαρυτικά κύματα, να «δει» την πολλαπλή ακτινοβολία που επίσης δημιουργήθηκε και ταξίδεψε στο διάστημα, φθάνοντας ως τη Γη.

Σε αντίθεση με την σύγκρουση μαύρων τρυπων, η σύγκρουση των άστρων νετρονίων αφήνει πολλά «ίχνη»: ραδιοσήματα, υπέρυθρο, ορατό φως, υπεριώδες, ακτίνες Χ, και ακτίνες γ!

Έτσι, η εκρηκτική συγχώνευση των δύο ταχέως περιστρεφόμενων άστρων νετρονίων κατέστη το συμβάν που μελετήθηκε περισσότερο από κάθε άλλο στην ιστορία της αστρονομίας. Γι’ αυτό, θεωρείται ότι αποτέλεσε το ξεκίνημα ενός νέου τύπου αστρονομίας των πολλαπλών μηνυμάτων ή πληροφοριών (βαρυτικά κύματα, ραδιοκύματα, ακτίνες-γάμα, ακτίνες-Χ, ορατό φως, λοιπή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) για το ίδιο φαινόμενο στον ουρανό.

Συνολικά 3.674 αστρονόμοι και άλλοι επιστήμονες από 953 τηλεσκόπια, πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα συνεργάσθηκαν σε μια επιστημονική δημοσίευση για τη συγκεκριμένη ανακάλυψη, η οποία επιπλέον επιβεβαίωσε ξανά τη γενική θεωρία σχετικότητας του Αϊνστάιν, ενώ έριξε επίσης φως στη διαδικασία δημιουργίας βαρέων στοιχείων στο σύμπαν όπως ο χρυσός.

Ο χρυσός και τα άλλα βαριά στοιχεία του περιοδικού μας συστήματος μπορούν να σχηματιστούν είτε κατά τη διάρκεια της έκρηξης των σουπερνόβα ή κατά την συγχώνευση δυο άστρων νετρονίων, διαμέσου της πυρηνικής διαδικασίας r (Lucy Reading-Ikkanda/Quanta Magazine)

Ως σημαντικότερη ανακάλυψη του 2016 από το «Science» είχε πέρυσι ανακηρυχθεί η πρώτη ανίχνευση βαρυτικών κυμάτων από το διάστημα, από δύο συγχωνευόμενες μαύρες τρύπες, ένα επίτευγμα που στη συνέχεια οδήγησε στη βράβευση των πρωτεργατών επιστημόνων με το Νόμπελ Φυσικής 2017.

Ήδη από τότε είχε φανεί ότι τα βαρυτικά κύματα ουσιαστικά ανοίγουν το δρόμο για μια «βαρυτική αστρονομία» και ένα νέο τρόπο παρατήρησης του σύμπαντος από τους αστρονόμους. Ο φετινός συνδυασμός των βαρυτικών κυμάτων με τις πιο παραδοσιακές μεθόδους παρατήρησης επιβεβαιώνει ότι ανέτειλε πλέον μια πολυδιάστατη (multi-messenger) αστρονομία και αστροφυσική.

Ήδη, όπως επισημαίνει και το «Science», έχει ανοίξει η όρεξη των επιστημόνων για νέες ανακαλύψεις όπως π.χ. την πρώτη συγχώνευση ανάμεσα σε μια μαύρη τρύπα και ένα άστρο νετρονίων. Για να αυξήσουν τις πιθανότητές τους, σχεδιάζουν να βελτιώσουν κι άλλο την ευαισθησία των ανιχνευτών βαρυτικών κυμάτων LIGO στις ΗΠΑ, έτσι ώστε στο σε λίγα χρόνια να μπορούν να πιάσουν διαστημικά βαρυτικά σήματα σε υψηλότερες συχνότητες.

Είναι αξιοσημείωτο ότι το «Science» είχε ζητήσει από τους αναγνώστες του να ψηφίσουν και εκείνοι για τη σημαντικότερη ανακάλυψη του 2017. Υπήρξαν πάνω από 12.000 ψήφοι και επελέγη στην πρώτη θέση μια καινοτόμος γονιδιακή θεραπεία για τη νωτιαία μυϊκή ατροφία της σπονδυλικής στήλης, μια συχνή θανατηφόρα γενετική πάθηση των βρεφών. Η συγχώνευση των δύο άστρων νετρονίων δεν βρέθηκε καν στις πρώτες τέσσερις θέσεις των αναγνωστών.

πηγή: www.amna.grhttp://vis.sciencemag.org/breakthrough2017/finalists/#cosmic-convergence