Το Σαλαμινίων Βήμα είναι μια έντιμη προσπάθεια, ανιδιοτελής, που αξίζει την στήριξή σας.

Διεθνής ομάδα ερευνητών, που τα τελευταία χρόνια καταγράφει προσεκτικά την τροχιά ενός άστρου γύρω από την γιγάντια μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας, ανακοίνωσε πρόσφατα ότι το άστρο αυτό κινείται ακριβώς όπως προβλέπει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας (ΓΘΣ), που δημοσίευσε ο Αϊνστάιν το 1915. Τα σχετικά δεδομένα ελήφθησαν με την βοήθεια του τηλεσκοπίου VLT, που έχει εγκατασταθεί στην έρημο Ατακάμα της Χιλής από το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο (ESO), ενώ η σχετική μελέτη δημοσιεύθηκε στις 16 Απριλίου στο επιστημονικό περιοδικό  Astronomy & Astrophysics.

Ήδη από τα μέσα του 19ου αιώνα, οι αστρονόμοι γνώριζαν ότι η ελλειπτική τροχιά του πλανήτη Ερμή γύρω από τον Ήλιο δεν είναι σταθερή, αλλά περιφέρεται γύρω του, διαγράφοντας ένα μοτίβο που θυμίζει κάπως τα πέταλα μίας μαργαρίτας. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως η μετάπτωση του περιηλίου του Ερμή.

Την εποχή εκείνη, οι περισσότεροι αστρονόμοι θεωρούσαν ότι η παράξενη αυτή τροχιά του Ερμή οφειλόταν στις συνδυασμένες βαρυτικές αλληλεπιδράσεις των υπόλοιπων πλανητών του Ηλιακού μας συστήματος. Ο Γάλλος μαθηματικός Urbain Le Verrier (1811–1877), όμως, γνωστότερος για την μαθηματική πρόβλεψη της ύπαρξης του πλανήτη που αργότερα ονομάστηκε Ποσειδώνας, απέδειξε ότι οι αλληλεπιδράσεις αυτές δεν αρκούσαν προκειμένου να δικαιολογήσουν το σύνολο της μετάπτωσης του Ερμή. Δύο ήταν οι πιθανές λύσεις της αναντιστοιχίας αυτής: είτε οι παρατηρούμενες τροχιακές διακυμάνσεις του Ερμή οφείλονταν στην βαρυτική έλξη ενός άγνωστου ως τότε ουράνιου σώματος, είτε οι γνώσεις μας για την βαρύτητα ήταν ελλιπείς.

Εντέλει, χρησιμοποιώντας την ΓΘΣ που είχε μόλις διατυπώσει, ο Αϊνστάιν απέδειξε το 1915 ότι η λύση του μυστηρίου δεν ήταν η βαρυτική επιρροή ενός άγνωστου πλανήτη, αλλά η ελλιπής κατανόηση της βαρύτητας στο πιο θεμελιώδες επίπεδο. Πραγματικά, ο πρώτος θρίαμβος της νέας αυτής θεωρίας του Αϊνστάιν για την βαρύτητα ήταν η εντυπωσιακής ακρίβειας θεωρητική πρόβλεψη αυτής ακριβώς της μετάπτωσης του περιηλίου του Ερμή, που η Νευτώνεια φυσική αδυνατούσε να ερμηνεύσει.

Εκατό και πλέον χρόνια αργότερα, το ίδιο αυτό φαινόμενο παρατηρήθηκε και στην καρδιά του Γαλαξία μας. Σ’ αυτή την περίπτωση όμως, η μετάπτωση δεν αφορούσε σε κάποιον μακρινό εξωπλανήτη που περιφέρεται γύρω από κάποιο άστρο, αλλά σε ένα άστρο που περιφέρεται γύρω από την κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας. Όπως δήλωσε σχετικά ο Reinhard Genzel, διευθυντής του Ινστιτούτου Εξωγήινης Φυσικής Max Planck (MPE) στην Γερμανία και αρχιτέκτονας του πολυετούς ερευνητικού προγράμματος που οδήγησε στο σπουδαίο αυτό αποτέλεσμα, «ανιχνεύσαμε το ίδιο ακριβώς φαινόμενο στην κίνηση ενός άστρου που περιφέρεται γύρω από την συμπαγή ραδιοπηγή Τοξότης Α* στο κέντρο του Γαλαξία μας. Το μεγάλο αυτό παρατηρησιακό επίτευγμα ενισχύει τις αποδείξεις ότι ο Τοξότης Α* είναι μία υπερμεγέθης μαύρη τρύπα με μάζα 4 εκατ. φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ήλιου».

Περίπου 26.000 έτη φωτός μακριά από τον Ήλιο, ο Τοξότης Α* και το πυκνό αστρικό σμήνος που τον περιβάλλει, παρέχουν στους αστρονόμους ένα μοναδικό εργαστήριο, με την βοήθεια του οποίου μπορούν να ελέγξουν συγκεκριμένες προβλέψεις της ΓΘΣ σε ένα εν πολλοίς ανεξερεύνητο, αλλά σίγουρα ακραίο περιβάλλον βαρύτητας. Πραγματικά, το άστρο του σμήνους με την κωδική ονομασία S2, που ολοκληρώνει μία τροχιά γύρω από την γιγάντια μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας σε 16 χρόνια, έφτασε στο πλησιέστερο σημείο της τροχιάς του γύρω της (σε απόσταση μόλις 120 φορές μεγαλύτερη από την μέση απόσταση της Γης από τον Ήλιο) μόλις πέρυσι, κινούμενο με ταχύτητα που αγγίζει τα 8.000 km/s. Εάν η κλασική, Νευτώνεια θεώρηση της βαρύτητας ήταν σωστή, το S2 θα συνέχιζε να κινείται ακριβώς πάνω στην ίδια τροχιά που είχε μόλις ολοκληρώσει. Αυτό που παρατηρήθηκε, ωστόσο, ήταν διαφορετικό: το S2 συνέχισε να κινείται σε μία τροχιά ανεπαίσθητα μετατοπισμένη σε σχέση με την προηγούμενη, έτσι ώστε σε βάθος χρόνου να διαγράφει το χαρακτηριστικό μοτίβο της εικόνας που παραθέτουμε, όπως δηλαδή προβλέπει η ΓΘΣ. «Παρακολουθώντας την τροχιά του άστρου για περισσότερες από δυόμισι δεκαετίες, οι εκπληκτικής ακρίβειας μετρήσεις μας ανιχνεύουν πέραν πάσης αμφιβολίας την μετάπτωση της τροχιάς του S2 γύρω από τον Τοξότη*», λέει σχετικά ο Stefan Gillessen, ερευνητής του MPE και επικεφαλής της ανάλυσης των σχετικών δεδομένων.

Όπως, δηλαδή, συμβαίνει με την τροχιά του Ερμή γύρω από τον Ήλιο, η μετάπτωση του άστρου S2 μετατοπίζει ανεπαίσθητα την θέση του πλησιέστερου σημείου της τροχιάς του γύρω από την γιγάντια μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας, έτσι ώστε η επόμενη τροχιά του να είναι ελάχιστα διαφορετική από την προηγούμενη κ.ο.κ., σχηματίζοντας το χαρακτηριστικό σχήμα της ροζέτας που έχουν οι μαργαρίτες. Οι τελευταίες αυτές μετρήσεις βρίσκονται σε εκπληκτική συμφωνία με την αντίστοιχη θεωρητική πρόβλεψη που γίνεται στο πλαίσιο της ΓΘΣ, ενώ το φαινόμενο αυτό που είναι γνωστό ως η μετάπτωση Schwarzschild, δεν είχε ποτέ έως τώρα παρατηρηθεί σε ένα άστρο που περιφέρεται γύρω από μία υπερμεγέθη μαύρη τρύπα.

Όπως, μάλιστα, υποστηρίζουν πολλοί αστροφυσικοί, με τα τηλεσκόπια νέας γενιάς που ήδη κατασκευάζονται, θα κατορθώσουν να παρακολουθήσουν την τροχιά και άλλων άστρων, τα οποία βρίσκονται σε ακόμη μικρότερες αποστάσεις από την κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας. Όπως εξηγεί και ο Andreas Eckart από το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας και ένας από τους επικεφαλής επιστήμονες της σχετικής έρευνας, «εάν είμαστε τυχεροί, μπορεί να εντοπίσουμε άστρα τα οποία θα βρίσκονται σε τόσο μικρές αποστάσεις από την γαλαξιακή μαύρη τρύπα, που θα “αισθάνονται” την περιστροφή της», γεγονός που θα τους επιτρέψει να μετρήσουν με ακρίβεια την ιδιοπεριστροφή και την μάζα της. «Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα τελείως διαφορετικό επίπεδο ελέγχου θεωρίας της σχετικότητας», καταλήγει ο Eckart.

Κομβικό ρόλο στην προσπάθεια αυτή αναμένεται να διαδραματίσει το Εξαιρετικά Μεγάλο Τηλεσκόπιο της Ευρώπης E-ELT (European Extremely Large Telescope), το οποίο θα «βλέπει» στο οπτικό και στο εγγύς υπέρυθρο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος και το οποίο θα έχει διάμετρο κύριου κατόπτρου 40 m. Με την έναρξη της λειτουργίας του, το E-ELT αναμένεται να συμβάλει, όσο κανένα άλλο οπτικό τηλεσκόπιο, στη διερεύνηση των μεγάλων αστροφυσικών και κοσμολογικών ερωτημάτων, που εξακολουθούν να παραμένουν αναπάντητα. Το πρώτο βήμα για την κατασκευή του νέου αυτού τηλεσκοπίου πραγματοποιήθηκε το 2014, με μία ελεγχόμενη έκρηξη στην κορυφή του όρους Armazones, στην έρημο Atacama της Χιλής, που ήταν απαραίτητη για την διαμόρφωση της ευρύτερης έκτασης, στην οποία θα εγκατασταθεί. Οι πρώτες παρατηρήσεις του, όμως, δεν αναμένονται νωρίτερα από το 2025.

 

Πηγές

https://www.eso.org/public/news/eso2006/

Φωτογραφία: Παρατηρήσεις με την βοήθεια του τηλεσκοπίου VLT αποκάλυψαν για πρώτη φορά ότι ένα άστρο που περιφέρεται γύρω από την κεντρική μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας κινείται ακριβώς όπως προβλέπει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας. Η τροχιά του, δηλαδή, διαγράφει το σχήμα ροζέτας και όχι έλλειψης που προβλέπει η Νευτώνεια θεώρηση της βαρύτητας. Σε αυτήν την καλλιτεχνική αναπαράσταση της μετάπτωσης του άστρου, το φαινόμενο έχει μεγεθυνθεί, προκειμένου να είναι ευκολότερη η αναπαράστασή του. Credit: ESO/L. Calçada

https://www.eef.edu.gr/el/arthra/astrikos

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Το σχόλιο σας θα δημοσιευθεί αφου εγκριθεί πρώτα απο τον διαχειριστή για την αποφυγή υβριστικού η προσβλητικού περιεχομένου.