Έξι Αγγελιοφόροι από το Έξω Διάστημα

ΑΠΟ ΤΟΝ ΑΝΤΑΠΟΚΡΙΤΗ ΤΟΥ ΞΥΠΝΑ! ΣΤΗΝ ΙΑΠΩΝΙΑ

ΣΥΝΕΧΩΣ καταφτάνουν αγγελιοφόροι από το έξω διάστημα. Μεταφέρουν εκπληκτικές πληροφορίες για το αχανές σύμπαν που μας περιβάλλει. Αυτοί οι αγγελιοφόροι, έξι συνολικά, ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Ένας από αυτούς είναι ορατός, αλλά όλοι οι άλλοι είναι αόρατοι στο ανθρώπινο μάτι. Ποιοι είναι αυτοί;

Το Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα

Είναι γνωστό εδώ και 300 χρόνια και πλέον ότι όταν το φως περνάει μέσα από ένα πρίσμα αναλύεται στα εφτά κύρια χρώματα της ίριδας. Αυτό δείχνει ότι το συνηθισμένο φως περιέχει και τα εφτά χρώματα της ίριδας με την εξής σειρά: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, ανοιχτό μπλε, βαθύ μπλε και ιώδες.

Το φως θεωρείται ότι είναι ροή σωματιδίων χωρίς μάζα τα οποία αποκαλούνται φωτόνια και τα οποία έχουν επίσης τις ιδιότητες των κυμάτων. Η απόσταση από την κορυφή ενός κύματος ως την κορυφή ενός άλλου καλείται μήκος κύματος και μετριέται με μια μονάδα που ονομάζεται άνγκστρομ, με συντομογραφία Å. Ισούται με ένα δεκάκις δισεκατομμυριοστό του μέτρου. Το ορατό φως είναι της τάξης των 4.000 ως 7.000 άνγκστρομ, και το φως από διαφορετικά μήκη κύματος εμφανίζεται ως διαφορετικά χρώματα.—Βλέπε εικόνα, σελίδα 15.

Ωστόσο, τα φωτόνια μπορεί να έχουν και άλλα μήκη κύματος. Οι ροές των φωτονίων, που αποκαλούνται ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, παίρνουν διαφορετικά ονόματα ανάλογα με το μήκος κύματός τους. Κάτω από τα 4.000 άνγκστρομ, καθώς τα μήκη κύματος γίνονται μικρότερα από αυτά του ορατού φωτός, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα προοδευτικά εμφανίζονται ως υπεριώδης ακτινοβολία (UV), ακτίνες Χ και ακτίνες γάμα. Όταν είναι μεγαλύτερα από 7.000 άνγκστρομ, τα κύματα δεν είναι πλέον ορατά αλλά βρίσκονται ανάμεσα στην υπέρυθρη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος και στα ραδιοκύματα. Αυτοί είναι λοιπόν οι «έξι αγγελιοφόροι» από το έξω διάστημα. Μεταφέρουν πλούτο πληροφοριών για τα ουράνια σώματα. Ας δούμε τώρα πώς τους χρησιμοποιούν οι άνθρωποι για να πάρουν πολύτιμες πληροφορίες.

Ορατό Φως—Ο Πρώτος Αγγελιοφόρος

Από το 1610, που ο Γαλιλαίος έστρεψε το τηλεσκόπιό του προς τον ουρανό, ως το 1950, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούσαν κυρίως οπτικά τηλεσκόπια για να μελετούν το σύμπαν. Ήταν εξοικειωμένοι μόνο με το ορατό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Μερικά ουράνια αντικείμενα φαίνονταν μόνο πολύ αχνά με τα οπτικά τηλεσκόπια, και οι αστρονόμοι κατέγραφαν τα είδωλα σε φωτογραφικό φιλμ για να τα μελετούν. Τώρα, ηλεκτρονικοί ανιχνευτές γνωστοί ως στοιχεία σύζευξης φορτίου, οι οποίοι είναι 10 ως 70 φορές πιο ευαίσθητοι από το φωτογραφικό φιλμ, γίνονται όλο και πιο κοινοί. Ο ορατός αγγελιοφόρος παρέχει πληροφορίες για την πυκνότητα, τη θερμοκρασία, τα χημικά στοιχεία καθώς και την απόσταση των άστρων.

Για να συλληφθεί το φως, κατασκευάζονται όλο και μεγαλύτερα τηλεσκόπια. Από το 1976 το μεγαλύτερο κατοπτρικό τηλεσκόπιο στον κόσμο ήταν το τηλεσκόπιο 6 μέτρων στο Αστροφυσικό Παρατηρητήριο Ζελεντσούσκαγια. Τον Απρίλιο του 1992, όμως, ολοκληρώθηκε το νέο κατοπτρικό οπτικό τηλεσκόπιο Κεκa στο Μάουνα Κέα της Χαβάης. Αντί για ένα μόνο κάτοπτρο, το τηλεσκόπιο Κεκ έχει ένα συνδυασμό 36 μικρότερων εξαγωνικών κατόπτρων. Τα τμήματα έχουν συνολική διάμετρο 10 μέτρα.

Υπάρχει ένα δεύτερο τηλεσκόπιο Κεκ που κατασκευάζεται κοντά στο πρώτο, το οποίο τώρα ονομάζεται Κεκ 1, και τα δύο τηλεσκόπια ίσως μπορέσουν να λειτουργήσουν ως οπτικό συμβολόμετρο. Αυτό περιλαμβάνει τη σύνδεση των δύο τηλεσκοπίων, διαμέτρου 10 μέτρων, μέσω κομπιούτερ, με αποτέλεσμα μια πιθανή διαχωριστική ικανότητα που θα ισούται με ένα μόνο κάτοπτρο διαμέτρου 85 μέτρων. Η «διαχωριστική ικανότητα» ή «διακριτική ικανότητα» αναφέρεται στην ικανότητα να διακρίνονται λεπτομέρειες.

Το Εθνικό Αστεροσκοπείο του Τόκιο κατασκευάζει ένα οπτικό/υπέρυθρο τηλεσκόπιο 8,3 μέτρων, το Σουμπαρού (ο αστερισμός των Πλειάδων στην ιαπωνική), στο Μάουνα Κέα. Αυτό θα έχει ένα λεπτό κάτοπτρο που θα υποστηρίζεται από 261 ενεργοποιητές οι οποίοι θα προσαρμόζουν το σχήμα του κατόπτρου μια φορά το δευτερόλεπτο για να αντισταθμίζουν τυχόν παραμορφώσεις στην επιφάνεια του κατόπτρου. Η κατασκευή άλλων τεράστιων τηλεσκοπίων βρίσκεται εν προόδω, έτσι είμαστε βέβαιοι ότι θα μάθουμε περισσότερα από τον πρώτο αγγελιοφόρο—το ορατό φως.

Ραδιοκύματα—Ο Δεύτερος Αγγελιοφόρος

Για πρώτη φορά ανακαλύφτηκε ότι ο γαλαξίας μας εκπέμπει ραδιοκύματα το 1931, αλλά μόνο στη δεκαετία του 1950 οι ραδιοαστρονόμοι άρχισαν να συνεργάζονται με τους οπτικούς αστρονόμους. Με την ανακάλυψη των εκπομπών ραδιοκυμάτων από το διάστημα, έγινε δυνατόν να παρατηρηθεί ό,τι δεν ήταν ορατό με τα οπτικά τηλεσκόπια. Η παρατήρηση των ραδιοκυμάτων κατέστησε δυνατό να δούμε το κέντρο του γαλαξία μας.

Το μήκος κύματος των ραδιοκυμάτων είναι μεγαλύτερο από αυτό του ορατού φωτός, και γι’ αυτό χρειάζονται μεγάλες κεραίες για να συλλάβουν το σήμα. Έχουν κατασκευαστεί κεραίες με διάμετρο 90 μέτρα ή και περισσότερο, για να χρησιμοποιηθούν στη ραδιοαστρονομία. Επειδή η διακριτική ικανότητα είναι μικρή ακόμη και με όργανα αυτού του μεγέθους, οι αστρονόμοι συνδέουν σε διάφορους σχηματισμούς ραδιοτηλεσκόπια μέσω κομπιούτερ με μια τεχνική που ονομάζεται ραδιοσυμβολομετρία. Όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ των τηλεσκοπίων, τόσο καλύτερη είναι η ανάλυση.

Μια τέτοια σύνδεση περιλαμβάνει την κεραία 45 μέτρων του Ραδιοπαρατηρητήριου Νομπεγιάμα στην Ιαπωνία· την κεραία 100 μέτρων στη Βόννη της Γερμανίας· και ένα τηλεσκόπιο 37 μέτρων στις Ηνωμένες Πολιτείες. Αυτός ο τύπος σύνδεσης ονομάζεται συμβολομετρία πολύ μεγάλης βάσης (VLBI) και έχει ως αποτέλεσμα διακριτική ικανότητα ενός χιλιοστού ενός δευτερολέπτου τόξου, δηλαδή τη δυνατότητα να διακρίνει ένα κατασκεύασμα 3,4 τετραγωνικών μέτρων στη σελήνη.b Μια τέτοια VLBI περιορίζεται από τη διάμετρο της γης.

Το Ραδιοπαρατηρητήριο Νομπεγιάμα προχωράει ένα βήμα εμπρός στη σύλληψη αυτού του αγγελιοφόρου τοποθετώντας μια κεραία ραδιοκυμάτων 10 μέτρων στο διάστημα. Πρόκειται να εκτοξευτεί από την Ιαπωνία το 1996 και θα συνδεθεί με ραδιοτηλεσκόπια στην Ιαπωνία, στην Ευρώπη, στις Ηνωμένες Πολιτείες και στην Αυστραλία, δημιουργώντας μια γραμμή βάσης 30.000 χιλιομέτρων. Με άλλα λόγια, αυτή η σύνδεση θα είναι σαν ένα γιγάντιο τηλεσκόπιο τριπλάσιο σε μέγεθος από την ίδια τη γη! Θα έχει διαχωριστική ικανότητα 0,0004 δευτερόλεπτα τόξου, που σημαίνει ότι θα μπορεί να ξεχωρίσει ένα αντικείμενο 70 εκατοστών στη σελήνη. Αυτό το πρόγραμμα που αποκαλείται Πρόγραμμα Διαστημικού Παρατηρητήριου VLBI, ή για συντομία VSOP, θα χρησιμοποιηθεί για τη χαρτογράφηση και τη μελέτη των γαλαξιακών πυρήνων και των κβάζαρ, όπου πιστεύεται ότι υπάρχουν υπερμαζικές μαύρες τρύπες. Ως ο δεύτερος αγγελιοφόρος από το σύμπαν, τα ραδιοκύματα φέρνουν θεαματικά αποτελέσματα και θα συνεχίσουν να παρέχουν πληροφορίες για τις πηγές τους.

Ακτίνες Χ—Ο Τρίτος Αγγελιοφόρος

Οι πρώτες παρατηρήσεις ακτίνων Χ έγιναν το 1949. Επειδή οι ακτίνες Χ δεν μπορούν να διαπεράσουν την ατμόσφαιρα της γης, οι αστρονόμοι έπρεπε να περιμένουν να εξελιχτούν οι πύραυλοι και οι τεχνητοί δορυφόροι για να λάβουν πληροφορίες από αυτόν τον αγγελιοφόρο. Οι ακτίνες Χ παράγονται σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και έτσι παρέχουν πληροφορίες για καυτές αστρικές ατμόσφαιρες, υπολείμματα σουπερνόβα, σμήνη γαλαξιών, κβάζαρ και θεωρητικές μαύρες τρύπες.—Βλέπε Ξύπνα! 22 Μαρτίου 1992, σελίδες 5-9.

Τον Ιούνιο του 1990 εκτοξεύτηκε ο δορυφόρος Ρέντγκεν και πέτυχε να χαρτογραφήσει όλο το σύμπαν των ακτίνων Χ. Οι πληροφορίες που καταγράφηκαν έδειξαν ότι σε όλο τον ουρανό υπάρχουν κατανεμημένες τέσσερα εκατομμύρια πηγές ακτίνων Χ. Ωστόσο, υπάρχει μια άγνωστη λάμψη υποβάθρου ανάμεσα σε αυτές τις πηγές. Θα μπορούσε να προέρχεται από σμήνη κβάζαρ, τα οποία πιστεύεται ότι είναι οι ενεργητικοί πυρήνες γαλαξιών κοντά σε αυτό που κάποιοι αστρονόμοι αποκαλούν «άκρη του ορατού σύμπαντος». Στον κατάλληλο καιρό, μπορούμε να ελπίζουμε ότι θα αποκομίσουμε περισσότερες πληροφορίες από αυτόν τον αγγελιοφόρο, τις ακτίνες Χ.

Υπέρυθρη Ακτινοβολία—Ο Τέταρτος Αγγελιοφόρος

Οι πρώτες υπέρυθρες παρατηρήσεις έγιναν στη δεκαετία του 1920. Επειδή οι υδρατμοί απορροφούν την υπέρυθρη ακτινοβολία, για καλύτερα αποτελέσματα χρησιμοποιούνται δορυφόροι σε τροχιά προκειμένου να ερευνήσουν αυτόν τον αγγελιοφόρο. Το 1983 ο Αστρονομικός Δορυφόρος Υπερύθρου (IRAS) χρησιμοποιήθηκε για να χαρτογραφήσει ολόκληρο τον υπέρυθρο ουρανό και ανακάλυψε 245.389 υπέρυθρες πηγές. Περίπου το 9 τοις εκατό (22.000) αυτών των αντικειμένων προφανώς είναι μακρινοί γαλαξίες.

Τα οπτικά τηλεσκόπια δεν μπορούν να διαπεράσουν όλες τις περιοχές με αέριο και σκόνη στο διάστημα. Εντούτοις, αυτός ο τέταρτος αγγελιοφόρος καθιστά δυνατό να «βλέπουν» πιο μακριά μέσα από τη σκόνη και έχει ιδιαίτερη αξία για την παρατήρηση του κέντρου του γαλαξία μας. Οι επιστήμονες σχεδιάζουν να θέσουν σε τροχιά ένα τηλεσκόπιο υπερύθρων που ονομάζεται Διαστημική Εγκατάσταση Τηλεσκοπίου Υπερύθρων και είναι 1.000 φορές πιο ευαίσθητο από τον IRAS.

Υπεριώδης Ακτινοβολία—Ο Πέμπτος Αγγελιοφόρος

Η πρώτη αστρονομική παρατήρηση της υπεριώδους ακτινοβολίας (UV) έγινε το 1968. Το στρώμα του όζοντος δεν επιτρέπει στο μεγαλύτερο μέρος αυτής της ακτινοβολίας να φτάσει στην επιφάνεια της γης. Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ, το οποίο εκτοξεύτηκε τον Απρίλιο του 1990, έχει εξοπλισμό για να παρατηρεί τόσο την ορατή όσο και την υπεριώδη ακτινοβολία και θα στραφεί προς 30 κβάζαρ σε απόσταση δέκα δισεκατομμυρίων ετών φωτός.c Με άλλα λόγια, η παρατήρηση του υπεριώδους αγγελιοφόρου καθιστά δυνατό να βλέπουμε πώς ήταν το σύμπαν μας πριν από δέκα δισεκατομμύρια χρόνια περίπου. Εκφράζονται ελπίδες ότι αυτός ο αγγελιοφόρος θα αποκαλύψει πολλά μυστήρια του σύμπαντος.

Ακτίνες Γάμα—Ο Έκτος Αγγελιοφόρος

Οι ακτίνες γάμα είναι ακτινοβολία υψηλής ενέργειας με εξαιρετικά μικρά μήκη κύματος. Ευτυχώς, η ατμόσφαιρα δεν επιτρέπει στις περισσότερες από αυτές τις βλαβερές ακτίνες να φτάσουν στην επιφάνεια της γης. Αυτός ο αγγελιοφόρος συνδέεται με βίαια γεγονότα στο σύμπαν. Στις 5 Απριλίου 1991, η Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστήματος (των Η.Π.Α.) εκτόξευσε στο διάστημα το Παρατηρητήριο Ακτίνων Γάμα. Αυτό θα παρατηρεί γεγονότα που περιλαμβάνουν κβάζαρ, σουπερνόβα, πούλσαρ, θεωρητικές μαύρες τρύπες και άλλα μακρινά αντικείμενα.

Με την άφιξη της εποχής του διαστήματος, οι αστρονόμοι τώρα μπορούν να παρατηρούν ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, από τα ραδιοκύματα ως τις ακτίνες γάμα. Στ’ αλήθεια, είναι μια χρυσή εποχή για τους αστρονόμους. Όταν ‘σηκώνουμε ψηλά τα μάτια μας’, τώρα μπορούμε να ‘δούμε’—με τη βοήθεια των έξι αγγελιοφόρων από τις αστρικές πηγές—την καταπληκτική σοφία του Δημιουργού όλων αυτών. (Ησαΐας 40:26· Ψαλμός 8:3, 4) Καθώς οι αστρονόμοι εξακολουθούν να αποκωδικοποιούν τις πληροφορίες που μεταφέρουν αυτοί οι αγγελιοφόροι, εμείς θα συνεχίσουμε να νιώθουμε όπως ένιωθε ο Ιώβ πριν από 3.000 και πλέον χρόνια: ‘Να! Αυτά είναι τα κρόσσια των οδών του, και μόνο ένας ψίθυρος έχει ακουστεί για αυτόν!’—Ιώβ 26:14, ΜΝΚ.

[Υποσημειώσεις]

[Πίνακας στη σελίδα 15]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

0,1 Å Ακτίνες γάμα

1 Å Ακτίνες Χ

10 Å

100 Å UV

1.000 Å

4.000-7.000Å Ορατό φως

10.000 Å Υπέρυθρη

10μ

100μ Ράδιο

1 mm

1 cm

10 cm

1 m

[Εικόνα στη σελίδα 15]

Με το διαστημικό ραδιοτηλεσκόπιο VSOP, θα είναι δυνατόν να ξεχωρίσουμε ένα αντικείμενο 70 εκατοστών στη σελήνη

[Ευχαριστίες]

VSOP: Courtesy of Nobeyama Radio Observatory, Japan

[Εικόνα στη σελίδα 15]

Σχέδιο του οπτικού/υπέρυθρου τηλεσκοπίου Σουμπαρού, το οποίο βρίσκεται υπό κατασκευή

[Ευχαριστίες]

Subaru: Courtesy of National Astronomical Observatory, Japan