Οι πιο εντυπωσιακές φωτογραφίες που έχουμε τραβήξει ως τώρα στο Διάστημα - Τι μας δείχνουν

Η εκτόξευση στο διάστημα του τηλεσκοπίου Τζέιμς Γουέμπ ανοίγει μια νέα εποχή στον τρόπο που «βλέπουμε» το Σύμπαν.

Με κόστος 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων έχουμε κάθε λόγο να περιμένουμε πολλά από αυτό και βέβαια ανάμεσα στα πολλά και κάποιες ωραίες φωτογραφίες.

Η αλήθεια, βέβαια, είναι ότι οι επιστήμονες σπανίως χρησιμοποιούν τα τηλεσκόπιά τους για να τραβούν φωτογραφίες. Ένα μικρό μυστικό τους είναι ότι οι εικόνες που βλέπουμε είναι κατά κανόνα καλλιτεχνικές απεικονίσεις των δεδομένων που μας δίνουν.

Με λίγα λόγια δεν βλέπουμε το διάστημα, το φανταζόμαστε. Αλλά το φανταζόμαστε και το απεικονίζουμε καλλιτεχνικά με μεγάλη πιθανότητα επιτυχίας και ακρίβειας· μαθηματικά, φυσική και Τέχνη ήταν από πάντα άρρηκτα συνδεδεμένα μεταξύ τους.

Τα περασμένης γενιάς τηλεσκόπια μας έχουν δώσει καταπληκτικές εικόνες. Είναι πολλές και αρκετές από αυτές είναι ήδη διάσημες.

Το Τζέιμς Γουέμπ έχει ξεκινήσει ήδη το μοναχικό του ταξίδι στο μακρινό διάστημα @NASA

Για να κάνει κανείς μια επιλογή από τις φωτογραφίες αυτές, δεν αρκεί να σταθεί στον εντυπωσιασμό της εικόνας. Μεγάλη σημασία έχει η επιστημονική γνώση που μας έδωσε αυτή.

1. Οι πόλοι του Δία

Αυτή τη φωτογραφία μάς τη χάρισε η αποστολή Τζούνο της Nasa, η οποία βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το Δία. Η φωτογραφία τραβήχτηκε τον Οκτώβριο του 2017, όταν το διαστημόπλοιο ήταν 18,906 χιλιόμετρα πάνω από τα σύννεφα του πλανήτη. Απεικονίζει ένα σύστημα νεφών στο βόρειο ημισφαίριο του πλανήτη και κατ' ουσίαν είναι ο βόρειος Πόλος του.

Αυτό που βλέπουμε είναι κυκλώνες, οι οποίοι επικαλύπτουν ο ένας τον άλλον σε διάφορα ύψη και οι πιο πάνω ρίχνουν τη σκιά τους στους πιο κάτω.

Η φωτογραφία δεν είναι μόνο τρομερά εντυπωσιακή, αλλά μάς έδωσε και μια εικόνα για τον πλανήτη που εξέπληξε τους επιστήμονες: Μέχρι να δούμε τους Πόλους του πλανήτη ήμασταν αρκετά εξοικειωμένοι με τις εικόνες από τον ισημερινό του. Όπως και στη Γη, όμως, στους Πόλους, τα πράγματα είναι εντελώς διαφορετικά.

2. Το Νεφέλωμα του Αετού

Οι αστρονόμοι παίρνουν τεράστιο αριθμό δεδομένων από το διάστημα κατασκευάζοντας τηλεσκόπια που είναι «ευαίσθητα» σε συχνότητες φωτός πέρα από εκείνες που βλέπει το μάτι μας. Το γνωστό ουράνιο τόξο, τα χρώματα που αναγνωρίζουμε εμείς δηλαδή, δεν είναι παρά μόνο ένα απειροελάχιστο κομμάτι του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Πέρα από το κόκκινο είναι το υπέρυθρο, για παράδειγμα, το οποίο έχει μικρότερη ενέργεια από το οπτικό φως: Δεν είναι αρκετά «θερμό» για να το πιάσει το οπτικό νεύρο δηλαδή. Μια υπέρυθρη κάμερα όμως, μπορεί να δει αντικείμενα που είναι πολύ «ψυχρά» για το ανθρώπινο μάτι. Επίσης οι υπέρυθρες κάμερες στο διάστημα βλέπουν και ανάμεσα στη σκόνη, κάτι που το μάτι μας δεν μπορεί να κάνει.

Το Τζέιμς Γουέμπ θα είναι το μεγαλύτερο υπέρυθρο «μάτι» που έχει κατασκευαστεί ποτέ. Μέχρι τώρα τον τίτλο είχε το Παρατηρητήριο του Διαστήματος Χέρσελ, της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας. Το Χέρσελ μάς έδωσε και την εικόνα του Νεφελώματος του Αετού, η M16.

Ένα Νεφέλωμα είναι ένα σύννεφο από αέρια στο διάστημα. Μεγάλο σύννεφο. Πολύ μεγάλο σύννεφο. Το Νεφέλωμα του Αετού απέχει από τη Γη μόλις 6.500 έτη φωτός, που είναι εδώ δίπλα για τα δεδομένα της αστρονομίας.

3. Το Κέντρο του Γαλαξία

Αυτή η εικόνα είναι αυτό που λέει: Κοιτάει στο κέντρο του Γαλαξία μας, του διάσημου (αφού τον κατοικούμε εμείς) Milky Way. Χρησιμοποιεί επίσης υπέρυθρες κάμερες και είναι προϊόν συνδυασμένων δεδομένων από τα τηλεσκόπια Χαμπλ και Σπίτζερ της Nasa.

Η λευκή φωτεινή περιοχή κάτω δεξιά στη φωτογραφία είναι το κέντρο του γαλαξία μας. Περιέχει, μεταξύ άλλων, μια τεράστια Μαύρη Τρύπα, την Sagittarius A, πάρα πολλά αστέρια και τα απομεινάρια ενός τεράστιου αστέρα που εξεράγη ως Σούπερ Νόβα πριν από περίπου 10.000 χρόνια.

Γενικά, στο Διάστημα όλα φαίνεται ότι είναι τεράστια. Ή, απλά, εμείς είμαστε πολύ μικροί.

4. Άμπελ 370

Στο διάστημα συμβαίνει το εξής: Το Σύμπαν είναι κάτι σαν ένας τεράστιος ιστός από μακριές ίνες σκοτεινής ύλης. Εκεί που οι ίνες αυτές συναντώνται, δημιουργούνται συστάδες Γαλαξιών. Κάθε συστάδα περιλαμβάνει πάρα πολλούς Γαλαξίες.

Παρατηρώντας τις κοντινές μας συστάδες Γαλαξιών, βλέπουμε την απόδειξη ότι ο Αϊνστάιν είχε δίκιο όταν μιλούσε για την Καμπυλότητα του Διαστήματος. Ένα από τα ωραιότερα παραδείγματα είναι η εικόνα του Άμπελ 370, που τράβηξε το Χαμπλ το 2017.

Ο Άμπελ 370 είναι μια συστάδα εκατοντάδων γαλαξιών, περίπου 5 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά μας. Κάποιες καμπυλωτές ακτίνες φωτός που βλέπετε, είναι άλλοι, ακόμη πιο μακρινοί γαλαξίες.

Η μάζα της συστάδας των γαλαξιών διαστρεβλώνει το χωροχρόνο και κάνει το φως από τα μακρινά αντικείμενα να έρχεται σε μας σε καμπύλες, ενώ κάποιες φορές το πολλαπλασιάζει και μας κάνει να το βλέπουμε διπλό και τριπλό.

Τι σημαίνουν όλα αυτά σε απλά ελληνικά; Ότι ο διαστρεβλωμένος χωροχρόνος λειτουργεί σαν φωτογραφικός φακός, γι αυτό και το φαινόμενο λέγεται βαρυτική απεικόνιση, είναι σαν τα φίλτρα που βάζουμε στο Ίνσταγκραμ για να φαινόμαστε πιο αδύνατοι, αλλά τελικά λυγίζουν οι κολώνες γύρω μας. Περίπου.

Σε αντίθεση με το Ίνσταγκραμ, η βαρυτική διαστρέβλωση της εικόνας είναι ένα πολύ χρήσιμο πράγμα, διότι λειτουργεί και μεγεθυντικά και επιτρέπει στους αστρονόμους να δουν τα πιο μακρυνά αντικείμενα με μεγαλύτερη ευκρίνεια.

5. Το Βαθύ Πεδίο του Χαμπλ

Σε μια πολύ εμπνευσμένη τους στιγμή, οι επιστήμονες αποφάσισαν να στρέψουν το Χαμπλ σε ένα κατάμαυρο σημείο του διαστήματος και να το αφήσουν εκεί να κοιτάει για μέρες.

Στόχος τους ήταν να δούμε τι υπάρχει στις παρυφές του ορατού σύμπαντος.

Το αποτέλεσμα ήταν το Πολύ Βαθύ Πεδίο, το οποίο περιέχει περίπου 10.000 αντικείμενα, τα περισσότερα από τα οποία είναι πολύ μακρινοί γαλαξίες. Το φως από αυτούς τους γαλαξίες έχει ταξιδέψει έως και 13 δισεκατομμύρια χρόνια μέχρι να φτάσει σε μας, πράγμα που σημαίνει ότι «βλέπουμε» το Σύμοπαν όταν αυτό ήταν μωρό μισού δισεκατομμυρίου ετών.

Κάποια από αυτά τα αντικείμενα είναι από τα παλιότερα και τα πιο μακρινά που γνωρίζουμε. Στη φωτογραφία βλέπουμε κατά κανόνα ουράνια σώματα που έχουν πάψει να υπάρχουν εδώ και πάρα πολύ καιρό.

Τώρα ξέρουμε ότι οι παλαιότεροι γαλαξίες δημιουργήθηκαν την περίοδο του Επανιονισμού του Σύμπαντος, θα το εξηγήσουμε αμέσως, αρχίζει δύσκολα, αλλά γίνεται πιο απλό στην πορεία:

Ο Επανιονισμός είναι η διαδικασία κατά την οποία ιονίστηκε εκ νέου η ύλη στο Σύμπαν μετά από τις «σκοτεινές εποχές». Είναι η δεύτερη από τις δύο μεγάλες μεταβατικές φάσεις αερίου στο σύμπαν.

Η πλειονότητα της βαρυονικής ύλης είναι στη μορφή υδρογόνου, άρα ο επανιονισμός αναφέρεται στην επανιονίωση κυρίως του αερίου υδρογόνου. Το αρχέγονο ήλιο στο σύμπαν υπέστη τις ίδιες αλλαγές φάσης, αλλά σε διαφορετικά σημεία της ιστορίας του σύμπαντος, και συνήθως αναφέρεται ως επανιονισμός του ηλίου.

Περίπου 400.000 χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη, το Σύμπαν κρύωσε στους 3000 βαθμούς Κέλβιν, μια θερμοκρασία πολύ χαμηλή για τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια να συνδεθούν και να σχηματίσουν ουδέτερο υδρογόνο από το αέριο ιόντων. Τα ηλεκτρόνια στο ουδέτερο υδρογόνο απορροφούν φωτόνια πολύ αποτελεσματικά, έτσι ώστε ένα Σύμπαν γεμάτο με ουδέτερο υδρογόνο να είναι ορατό.

Αντιθέτως, όταν τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια είναι ξεχωριστά, δεν μπορούν να δεσμεύσουν το φωτόνια και έτσι ένα σύμπαν γεμάτο από αποϊονισμένο αέριο, όπως ήταν η κατάσταση μέχρι περίπου 400.000 χρόνια μετά την Μεγάλη Έκρηξη, είναι σχετικά διαφανές. Αυτή η περίοδος τελείωσε όταν το Σύμπαν έγινε πάλι ιονισμένο.

Τέλος πάντων, ο Επανιονισμός είναι αυτός που έκανε τα πάντα στο Σύμπαν ορατά. Ή σχεδόν τα πάντα.

Φως, περισσότερο Φως

Η φράση αποδίδεται στον Γκέτε, υποτίθεται ότι την είπε στο νεκροκρέβατό του, πριν αφήσει την τελευταία του πνοή.

Πιθανότατα ο σπουδαίος ποιητής δεν εννοούσε το συμπαντικό φως, αυτό μέσα από το οποίο μαθαίνουμε τόσα υπέροχα για την ιστορία του Σύμπαντος, χωρίς να μετακινούμαστε -αναλογικά μιλώντας- από τον καναπέ του ηλιακού μας συστήματος.

Το φως στο οποίο αναφερόταν ο Γκέτε, όμως, το φως της γνώσης, του διαφωτισμού, της ζωής εντέλει, δεν διαφέρει πολύ από το άλλο, το κοσμικό.

Όσο πιο βαθιά βουτάμε στο Σύμπαν, τόσο πιο πολλά μαθαίνουμε, τόσο πιο πολύ κατανοούμε τον κόσμο γύρω μας, άρα και τη δική μας προέλευση και θέση σε αυτό.

Το Τζέιμς Γουέμπ θα μας φέρει νέες εικόνες, θα μας δώσει νέα στοιχεία, νέες γνώσεις και φως. Περισσότερο φως.