Το Πορτραίτο Μιας Μαύρης Τρύπας

Οι αστρονόμοι τα τελευταία χρόνια έχουν αναπτύξει τεχνικές οι οποίες για πρώτη φορά θα μας επιτρέψουν να δούμε εικόνες των μαύρων τρυπών σε σχέση με το υπόβαθρο του πολύ ενεργειακού αέριου που τις περικλείει. Μέχρι σήμερα οι εικόνες που είχαμε από τις μαύρες τρύπες ήταν εικόνες του θερμού αερίου ή άλλων υλικών που βρίσκονταν ΚΟΝΤΑ στην μαύρη τρύπα. Η ίδια η μαύρη τρύπα ήταν μέχρι σήμερα αόρατη. Μια άλλη κατηγορία εικόνων σχετιζόταν με τις τεράστιες εκπομπές ενέργειας που υποθέταμε ότι προέρχονται από μαύρες τρύπες.

Οι αστρονόμοι έχουν παρατηρήσει στο Σύμπαν αντικείμενα πολύ πυκνά τα οποία αν όπως πιστεύουμε ισχύει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας θα πρέπει να είναι μαύρες τρύπες. Μέχρι σήμερα όμως δεν μπορούμε να δούμε αν αυτά τα αντικείμενα έχουν τα χαρακτηριστικά μιας μαύρης τρύπας όπως ο ορίζοντας γεγονότων.

Με μια καινούργια μέθοδο οι αστρονόμοι θα προσπαθήσουν να μελετήσουν την Sgr A*, η οποία βρίσκεται σε μια απόσταση 24000 ετών φωτός από το ηλιακό μας σύστημα. Η Sgr A* παρά την απόσταση της παράγει τον μεγαλύτερο παρατηρήσιμο δίσκο σε σχέση με όλες τις άλλες μαύρες τρύπες που γνωρίζουμε. Η μαύρη σιλουέτα μιας τέτοιας μαύρης τρύπας είναι συνήθως διπλάσια σε ακτίνα από την ίδια την ακτίνα του ορίζοντα γεγονότων της και αυτό εξαιτίας της καμπύλωσης του φωτός σε ισχυρά βαρυτικά πεδία. Η τεχνική που θα χρησιμοποιηθεί ονομάζεται VLBI και συνδυάζει τα σήματα που ανιχνεύονται από ένα δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων που είναι διασκορπισμένα σε όλη τη Γη. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να καταλήγουμε σε παρατηρήσεις που θα είχαμε αν ολόκληρη η Γη ήταν ένα ραδιοτηλεσκόπιο. Το 2008 κατορθώθηκε να λυθούν τα τεχνικά προβλήματα που εμφανίζονταν και θόλωναν το σήμα που προέρχονταν από την μαύρη αυτή τρύπα. Ήδη οι πρώτες παρατηρήσεις υποστηρίζουν έντονα την ύπαρξη ενός ορίζοντα γεγονότων γύρω από αυτή τη Sgr A*.

(Από το τεύχος του Δεκεμβρίου του Scientific American και το άρθρο των A. E. Broderick και Α. Loeb)

Strangelets στη Σελήνη?

Η κανονική ύλη αποτελείται απο πυρήνες που περιέχουν σωμάτια των οποίων συστατικά είναι τα up και down quarks. Όμως υπάρχει η υπόθεση από τους Bodmer και Witten εδώ και αρκετά χρόνια ότι η πραγματικά θεμελιώδης κατάσταση της αδρονικής ύλης αποτελείται από άδρόνια τα οποία περιέχουν περίπου ίδιο αριθμό up, down και strange quarks. Τα αδρόνια αυτά δημιουργούν άλλο είδος ύλης η οποία είναι γνωστή με το όνομα strangelets. Στη διάρκεια των ετών που ακολούθησαν αυτή την πρόβλεψη έγιναν αρκετές προσπάθειες για την επαλήθευση της μέσα από την ανίχνευση των strangelets. Οι προσπάθειες αυτές απέβησαν άκαρπες καθώς παρά την εμφάνιση κάποιων “ενδιαφερόντων γεγονότων” ακόμα και σήμερα δεν υπάρχει μια απόλυτη απόδειξη για την ύπαρξη της ύλης αυτής.

Αν όντως μια τέτοια παράξενη ύλη υπάρχει τότε υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να βρίσκεται στα άστρα νετρονίων. Σε αυτή την περίπτωση τα άστρα νετρονίων στην πραγματικότητα θα είναι «παράξενα άστρα». Ένα παράξενο άστρο που ανήκει σε ένα διπλό αστρικό σύστημα μπορεί να μας βοηθήσει στην ανίχνευση της ύλης αυτής. Το άστρο αυτό καθώς τελικά συγκρούεται με το γείτονά του θα εκτοξεύει παράξενη ύλη στο διάστημα. Συνεπώς θα πρέπει να υπάρχει τέτοια παράξενη ύλη στις κοσμικές ακτίνες που φθάνουν στο ηλιακό μας σύστημα. Αν αυτή η πρόβλεψη είναι σωστή τότε το φεγγάρι που δεν έχει μαγνητικό πεδίο να το προστατεύει από φορτισμένα σωματίδια θα πρέπει να υπόκειται σε ένα βομβαρδισμό από τέτοια παράξενη ύλη διάρκειας δισεκατομμυρίων χρόνων. Η απουσία γεωλογικής δραστηριότητας στο φεγγάρι έχει σαν αποτέλεσμα να μη διαταράσσονται τέτοια σωματίδια και να βρίσκονται για δισεκατομμύρια χρόνια στο σημείο στο οποίο προσέπεσαν αρχικά στην επιφάνεια του φεγγαριού.

Σε μια εργασία η οποία παρουσιάστηκε στο περιοδικό Physical Review Letters ο Κe Ηan και οι συνεργάτες του από τα πανεπιστήμια του Yale στις USA, του ΜΙΤ στις USA και του Aarchus στη Δανία αναφέρουν αποτελέσματα από τη χρησιμοποίηση του επιταχυντή στο Yale σαν φασματογράφου μάζας για την ανίχνευση strangelets μικρής μάζας στο σεληνιακό χώμα που έφερε στη γη η αποστολή του Απόλλων-11. Τα αποτελέσματα του πειράματος ήταν αρνητικά καθώς δεν ανιχνεύτηκαν strangelets μέσα στην περιοχή των μαζών και των φορτίων που ερευνήθηκαν. Όμως το πείραμα κατάφερε να απορρίψει σαν πιθανό γεγονός τέτοιας παράξενης ύλης ένα μη δημοσιευμένο γεγονός από την πρωτότυπη πτήση του Αlpha Magnetic Spectometer (AMS) στα 1998. To πλήρες (AMS) πείραμα έχει σχεδιαστεί να πραγματοποιηθεί στον διεθνή διαστημικό σταθμό κατά τη διάρκεια του 2010. Το πείραμα αυτό θα αυξήσει σημαντικά και την ευαισθησία αλλά και την περιοχή των μαζών στην οποία διεξάγεται η έρευνα.

Πώς Ξεκινούν οι Ηλιακές Καταιγίδες?

Οι επιστήμονες μελετώντας την μαγνητική συμπεριφορά του Ηλιου παρατήρησαν μια συγκεκριμένη μαγνητική συμπεριφορά η οποία προηγείται αρκετές φορές μιας ηλιακής καταιγίδας. Αν η μαγνητική αυτή συμπεριφορά χαρτογραφηθεί 100% και ο μηχανισμός παραγωγής των ηλιακών καταιγίδων αποκρυπτογραφηθεί, τότε θα μπορούμε να έχουμε προειδοποιήσεις αρκετών ωρών πριν η ηλιακές καταιγίδες χτυπήσουν τη Γη. Οι καταιγίδες αυτές επηρεάζουν όλα τα τεχνητά αντικείμενα τα οποία περιστρέφονται γύρω από τη Γη, από τους τηλεπικοινωνιακούς δορυφόρους μέχρι τον διεθνή διαστημικό σταθμό (και φυσικά και τους αστροναύτες που ζουν σε αυτόν).
Πριν από μερικά χρόνια κάποιες αρχικές παρατηρήσεις συνέδεσαν μια ηλιακή έκλαμψη με μια μεγάλη διαταραχή του μαγνητικού πεδίου του Ηλιου. Η διαταραχή αυτή φάνηκε σαν να ανέβηκε σπειροειδώς από το εσωτερικό του Ηλιου μέχρι την επιφάνεια του. Μια ομάδα από επιστήμονες μελέτησε δεδομένα από 20 ακόμα μεγάλες εκλάμψεις ψάχνοντας να δει αν αυτή η μαγνητική συμπεριφορά ήταν κάτι κοινό ήταν ήταν σύμπτωση. Η έρευνα τους έδειξε ότι μια μαγνητική διαταραχή εμφανίζονταν πριν από τις εκλάμψεις η οποία και πρακτικά μειωνόταν μέχρι να εξαφανιστεί την στιγμή που αυτές συνέβαιναν.
Οι επιστήμονες στη συνέχεια μελέτησαν δεδομένα από 1023 τέτοιες σπειροειδείς διαταραχές του μαγνητικού πεδίου του Ηλιου από το 2001 μέχρι και το 2007. Στο ένα τρίτο από αυτές οι μαγνητικές δίνες προηγήθηκαν των εκλάμψεων ακόμα και κατά 3 μέρες. Τα αποτελέσματα αυτά μας δίνουν μια πρώτη ιδέα του μηχανισμού παραγωγής των ηλιακών εκλάμψεων. Με την εκτόξευση του New Solar Dynamics Observatory θα μπορέσουμε να μελετήσουμε πολύ καλύτερα τη σύνδεση των μαγνητικών διαταραχών του Ηλιου με τις μαγνητικές εκλάμψεις.