Δραματικές αλλαγές παρατηρούνται σε μακρινό πλανήτη

 Αστρονόμοι χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble παρατήρησαν δραματικές αλλαγές στα ανώτερα τμήματα της ατμόσφαιρας ενός μακρινού πλανήτη. Αμέσως μετά από ένα βίαιο ξέσπασμα του μητρικού του άστρου, έντονη ακτινοβολία Χ έφτασε στον πλανήτη εξατμίζοντας ένα ποσοστό της ατμόσφαιρας του. Οι παρατηρήσεις μας δίνουν μια γεύση από τις μεταβαλλόμενες καιρικές συνθήκες και κλίματα σε πλανήτες εκτός του ηλιακού μας συστήματος.

 Ο αστρονόμος Alain Lecavelier des Etangs (CNRS-UPMC, Γαλλία) και η ομάδα του, χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και παρατήρησαν την ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη HD 189733b [1] στις αρχές του 2010 και στο τέλος του 2011, καθώς διερχόταν μπροστά από το μητρικό άστρο του [2]. Κατά την διάρκεια της διάβασης, η ατμόσφαιρα του πλανήτη άφησε την χημική της υπογραφή στο φως του άστρου, επιτρέποντας στους αστρονόμους να αποκωδικοποιήσουν ό,τι συμβαίνει σε κλίμακες πολύ μικρές για άμεση απεικόνιση. Οι παρατηρήσεις έγιναν με σκοπό να επιβεβαιώσει η ομάδα το ίδιο φαινόμενο που συνέβη σε διαφορετικό πλανητικό σύστημα: την εξάτμιση της ατμόσφαιρας ενός εξωπλανήτη (heic0403)

 Ο HD 189733b έχει γαλάζιο ουρανό όπως η Γη, αλλά τίποτε άλλο κοινό. Είναι ένας τεράστιος αέριος γίγαντας, παρόμοιος με τον Δία, αλλά είναι πάρα πολύ κοντά στο άστρο του, το ένα τριακοστό της απόστασης Γης - Ηλίου. Αν και το άστρο είναι ελάχιστα πιο μικρό και ψυχρό από τον Ήλιο, το κλίμα του πλανήτη είναι εξαιρετικά θερμό στους 1000 βαθμούς Κελσίου, και η ανώτερη ατμόσφαιρά του βομβαρδίζεται από έντονη ακτινοβολία, ακραία υπεριώδη και Χ. Έτσι είναι ιδανικός υποψήφιος μελέτης των επιπτώσεων ενός άστρου σε πλανητική ατμόσφαιρα

 “Η πρώτη σειρά παρατηρήσεων ήταν απογοητευτική” δηλώνει ο Lecavelier,“ επειδή δεν έδειξαν κανένα ίχνος της ατμόσφαιρας του. Καταλάβαμε ότι είδαμε κάτι πιο ενδιαφέρον στην δεύτερη σειρά παρατηρήσεων”

 Οι δεύτερες παρατηρήσεις το 2011, έδειξαν μια δραματική αλλαγή, με σαφή σημάδια νεφών αερίου που δραπέτευαν από τον πλανήτη με ρυθμό τουλάχιστον 1000 τόνων το δευτερόλεπτο. “Δεν επιβεβαιώσαμε μόνο το γεγονός ότι μερικές ατμόσφαιρες εξατμίζονται”, εξηγεί ο Lecavelier, “είδαμε και τις συνθήκες της ατμόσφαιρας που εξατμίζονταν, να αλλάζουν με τον χρόνο. Κανείς δεν το κατάφερε αυτό”

 Η επόμενη ερώτηση είναι: γιατί συμβαίνει αυτό;

 Παρά την ακραία θερμοκρασία στον πλανήτη, η ατμόσφαιρα του δεν είναι τόσο θερμή ώστε να εξατμίζεται με τον ρυθμό που παρατηρήθηκε το 2011. Αντίθετα πιστεύεται ότι η εξάτμιση οφείλεται στην έντονη ακτινοβολία από ακτίνες Χ και ακραίες υπεριώδεις από το μητρικό άστρο HD 189733A, η οποία είναι 20 φορές ισχυρότερη από την ακτινοβολία του Ήλιου. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο HD 189733b είναι ένας γιγάντιος πλανήτης πολύ κοντά στο άστρο του, τότε η δόση των ακτίνων Χ είναι 3 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή που δέχεται η Γη.

 Αποδείξεις που υποστηρίζουν την εξάτμιση λόγω των ακτίνων Χ, δίνει και ο δορυφόρος Swift, ο οποίος αντίθετα με το Hubble, παρατηρεί το άστρο και στο τμήμα του φάσματος των ακτίνων Χ. Λίγες ώρες πριν την δεύτερη παρατήρηση του Hubble, το Swift κατέγραψε μια έντονη λάμψη στην επιφάνεια του άστρου, κατά την διάρκεια της οποίας το άστρο έγινε 4 φορές φωτεινότερο στις ακτίνες Χ.

 “Οι εκπομπές ακτίνων Χ είναι ένα μικρό μέρος της συνολικής ακτινοβολίας του άστρου, αλλά έχουν  αρκετή ενέργεια έτσι ώστε να προκαλέσουν την εξάτμιση της ατμόσφαιρας”, εξηγεί ο Peter Wheatley (Πανεπιστήμιο Warwick, Αγγλία). “Ήταν η φωτεινότερη έκλαμψη ακτίνων Χ που παρατηρήθηκε στο HD 189733A, και μοιάζει πολύ πιθανό ότι το αποτέλεσμα της στον πλανήτη είναι η εξάτμιση που παρατηρήθηκε μερικές ώρες αργότερα από το Hubble.”

 Οι ακτίνες Χ έχουν αρκετή ενέργεια ώστε να θερμάνουν τα αέρια της ανώτερης ατμόσφαιρας σε δεκάδες χιλιάδες βαθμούς, μια θερμοκρασία που τους δίνει την δυνατότητα να ξεφύγουν από την βαρυτική έλξη του πλανήτη. Παρόμοιο φαινόμενο, αν και σε πολύ μικρότερη κλίμακα, παρατηρείται στην ατμόσφαιρα της Γης όταν καταφθάνει σύννεφο πλάσματος από μια ηλιακή έκλαμψη και πλήττει την ιονόσφαιρα της, διαταράσσοντας τις επικοινωνίες.

 Ενώ η ομάδα πιστεύει ότι η λάμψη των ακτίνων Χ είναι η πιθανότερη αιτία της αλλαγής των ατμοσφαιρικών συνθηκών στον HD 189733b, υπάρχουν και άλλες πιθανές εξηγήσεις. Για παράδειγμα μπορεί το κανονικό επίπεδο των ακτίνων Χ να αυξήθηκε κατά το διάστημα 2010 έως 2011, σε μια εποχική διαδικασία παρόμοια με τον ενδεκαετή κύκλο του Ήλιου μας.

 Ανεξάρτητα από τις λεπτομέρειες του τι ακριβώς συνέβη στην ατμόσφαιρα του HD 189733b, που η ομάδα ελπίζει να διευκρινίσει μέσω μελλοντικών παρατηρήσεων με το Hubble και το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ, XMM-Newton της ESA, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι ο πλανήτης επλήγη από μια αστρική έκλαμψη, και ότι ο ρυθμός της εξάτμισης της ατμόσφαιρας του πλανήτη πολλαπλασιάστηκε.

 Η έρευνα δεν αφορά μόνο σε πλανήτες τύπου Δία. Αρκετές πρόσφατες ανακαλύψεις βραχωδών πλανητών τύπου “υπερ-Γης” σε κοντινή απόσταση από το άστρο τους, πιστεύεται ότι είναι απομεινάρια πλανητών όπως ο HD 189733b, μετά την πλήρη εξάτμιση της ατμόσφαιρας τους. [3]

 Σημειώσεις

 [1] Ο HD 189733b είναι ένας “καυτός Δίας” σε τροχιά γύρω από το άστρο HD 189733A, σε απόσταση περίπου 60 ετών φωτός από την Γη. Οι πλανήτες τύπου καυτού Δία είναι αέριοι γίγαντες με τροχιά πολύ κοντά στο άστρο τους. Ο HD 189733b βρίσκεται πολύ κοντά στο άστρο του, περίπου το ένα τριακοστό της απόστασης Γης - Ηλίου, φθάνοντας έτσι σε θερμοκρασίες 1000 βαθμών Κελσίου. Μια περιφορά γύρω από το άστρο του διαρκεί μόνο 53 ώρες και έχει 10% περισσότερη μάζα από τον Δία. Ακόμη και ο Ερμής, ο κοντινότερος πλανήτης στον Ήλιο, βρίσκεται σε δεκαπλάσια απόσταση απ’ ότι ο HD 189733b. Ο πλανήτης έχει μια θολή ατμόσφαιρα που αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, η οποία διαχέει τα μικρότερα μήκη κύματος, που σημαίνει ότι φαίνεται γαλάζια. Το άστρο του, HD 189733A, έχει το 80% της μάζας και λίγο παραπάνω από τα τρία τέταρτα της διαμέτρου του Ήλιου, είναι 800 βαθμούς ψυχρότερο και ελαφρά πιο κοκκινωπό στο χρώμα. Είναι μέρος διπλού αστρικού συστήματος μαζί με το αστέρι HD 189733B (δεν πρέπει να συγχέεται με τον πλανήτη, HD 189733b), το οποίο είναι αρκετές χιλιάδες φορές πιο μακριά και πολύ μικρότερο από το HD 189733A και έτσι δεν έχει καμιά επίδραση στον πλανήτη.

 [2] Η μέθοδος παρατήρησης των εξωπλανητών λέγεται μέθοδος της διάβασης, επειδή εκμεταλλεύεται την διάβαση του πλανήτη μπροστά από τον δίσκο του μητρικού του άστρου. Μόνο ένα μικρό ποσοστό εξωπλανητών μπορούν να μελετηθούν με την μέθοδο της διάβασης, καθώς απαιτεί το τροχιακό επίπεδο του πλανήτη να φαίνεται εντελώς πλευρικά από την δική μας προοπτική. Εκεί όπου έχει εφαρμογή η μέθοδος είναι ένα πολύ ισχυρό εργαλείο. Οι παρατηρήσεις έγιναν με τον φασματογράφο του Hubble, ο οποίος αναλύει το φως του άστρου στα επιμέρους χρώματα του, όπως ένα πρίσμα. Οι σχετικές φωτεινότητες των διαφορετικών χρωμάτων του φωτός φέρουν πολλές πληροφορίες, συμπεριλαμβανομένων των αποτυπωμάτων των ειδών, των ιδιοτήτων, της ποσότητας και ακόμη της κίνησης των αερίων τα οποία διαπέρασε. Σε αυτήν την περίπτωση, η ομάδα ερευνούσε για υδρογόνο (το κύριο συστατικό της ατμόσφαιρας του HD 189733b) το οποίο διέφυγε από την ατμόσφαιρα του.

 [3] Οι υπερ-Γαίες είναι είναι μια κατηγορία από βραχώδεις εξωπλανήτες, παρόμοιοι με την Γη, αλλά με αρκετές φορές περισσότερη μάζα. Υπερ-Γαίες που βρίσκονται στην βιώσιμη ζώνη του άστρου τους (εκεί όπου η θερμοκρασία επιτρέπει το νερό να βρίσκεται σε υγρή μορφή), θεωρούνται καλοί υποψήφιοι για την ύπαρξη ζωής. Οι εξωπλανήτες Kepler-10b και CoRoT-7b χαρακτηρίζονται ως υπερ-Γαίες, αλλά είναι πολύ κοντά στα άστρα τους για να διατηρήσουν νερό σε υγρή μορφή. Θεωρούνται σαν τα πετρώδη απομεινάρια πλανητών σαν τον HD 189733b που έχουν χάσει όλη την ατμόσφαιρα τους από εξάτμιση.

ΟΦΑ/ spacetelescope.org

www.ofa.gr

Νέος τρόπος ανίχνευσης της ατμόσφαιρας των εξωπλανητών - Ο Ταυ Βοώτη βήτα τελικά αποκαλύφθηκε

 Για πρώτη φορά μια έξυπνη νέα τεχνική επέτρεψε στους αστρονόμους να μελετήσουν την ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη λεπτομερώς - ακόμη και όταν ο πλανήτης δεν διέρχεται μπροστά από το άστρο του. Διεθνής ομάδα αστρονόμων, χρησιμοποιώντας το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO, VLT, ανίχνευσε απευθείας την αμυδρή λάμψη του πλανήτη Ταυ Βοώτη βήτα. Μελέτησαν την ατμόσφαιρα του και κατέγραψαν, για πρώτη φορά με ακρίβεια, την τροχιά και την μάζα του, λύνοντας στην πορεία, ένα δεκαπενταετές πρόβλημα. Παραδόξως η ομάδα ανακάλυψε ότι η ατμόσφαιρα του πλανήτη είναι ψυχρότερη σε μεγαλύτερο υψόμετρο, το αντίθετο από ό, τι αναμενόταν. Τα αποτελέσματα δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature της 28ης Ιουνίου 2012.

 Ο πλανήτης Ταυ Βοώτη βήτα [1] ήταν ανάμεσα στους πρώτους που ανακαλύφθηκαν το 1996 και είναι ένας από τους πιο κοντινούς μας. Αν και το αστέρι που τον φιλοξενεί είναι εύκολα ορατό στο γυμνό μάτι, ο πλανήτης φυσικά και δεν είναι, και μέχρι τώρα μπορούσε να ανιχνευθεί μόνο μέσω της βαρυτικής του επίδρασης στο άστρο. Ο Ταυ Βοώτη βήτα είναι ένας μεγάλος “καυτός Δίας” που περιφέρεται πολύ κοντά στο μητρικό του άστρο.

 Όπως πολλοί εξωπλανήτες, δεν διέρχεται μπροστά από το άστρο του (όπως η πρόσφατη διάβαση της Αφροδίτης). Έως τώρα τέτοιες διαβάσεις ήταν απαραίτητες για να γίνει δυνατή η μελέτη της ατμόσφαιρας τέτοιων πλανητών: όταν ο πλανήτης διέρχεται μπροστά από το άστρο του, αποτυπώνονται οι ιδιότητες της ατμόσφαιρας του στο φως του άστρου. Καθώς δεν περνάει κανένα αστρικό φως από την ατμόσφαιρα του Ταυ Βοώτη βήτα, δεν ήταν δυνατόν να μελετηθεί.

 Αλλά τώρα, μετά από 15 χρόνια προσπαθειών για την μελέτη της αμυδρής λάμψης από εξωπλανήτες τύπου καυτού Δία, οι αστρονόμοι τελικά κατάφεραν να ανιχνεύσουν αξιόπιστα την δομή της ατμόσφαιρας του Ταυ Βοώτη βήτα συνάγοντας με ακρίβεια την μάζα του για πρώτη φορά. Η ομάδα χρησιμοποίησε τον φασματογράφο CRIRES [2] του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου VLT στο αστεροσκοπείο Παρανάλ στην Χιλή. Συνδύασαν υπέρυθρες παρατηρήσεις υψηλής ποιότητας (σε μήκη κύματος γύρω στα 2,3 μικρά) [3] με ένα έξυπνο τέχνασμα για να εξάγουν το αδύναμο σήμα του πλανήτη από το πολύ ισχυρότερο σήμα του μητρικού άστρου του [4].

 Ο επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας Matteo Brogi (Αστεροσκοπείο Leiden, Ολλανδία) εξηγεί: “Χάρη στις υψηλής ποιότητας παρατηρήσεις μέσω του VLT και του CRIRES, μπορέσαμε να μελετήσουμε το φάσμα του συστήματος με περισσότερη λεπτομέρεια απ’ ό,τι ήταν δυνατόν έως τώρα. Μόνο το 0,01% του φωτός που βλέπουμε προέρχεται από τον πλανήτη και το υπόλοιπο από το άστρο, έτσι δεν ήταν τόσο εύκολο”

 Οι περισσότεροι εξωπλανήτες ανακαλύφθηκαν μέσω της βαρυτικής τους επίδρασης στα μητρικά τους άστρα, γεγονός που περιορίζει την πληροφορία που μπορεί να αντληθεί για την μάζα τους, επιτρέποντας έτσι να υπολογιστεί μόνο το κατώτερο όριο μάζας για τον πλανήτη [5]. Η νέα μέθοδος που εφαρμόστηκε για πρώτη φορά εδώ, είναι πολύ πιο ισχυρή. Παρατηρώντας το φως του πλανήτη απευθείας, επέτρεψε στους αστρονόμους να μετρήσουν την κλίση της τροχιάς του πλανήτη και έτσι να υπολογίσουν με ακρίβεια την μάζα του. Με τον εντοπισμό των αλλαγών στην κίνηση του πλανήτη καθώς περιφέρεται γύρω από το άστρο του, η ομάδα προσδιόρισε, με αξιοπιστία για πρώτη φορά, ότι η τροχιά του Ταυ Βοώτη βήτα έχει κλίση 44 μοιρών και ότι ο πλανήτης έχει μάζα εξαπλάσια του Δία.

 “Οι νέες παρατηρήσεις με το VLT έλυσαν ένα πρόβλημα 15 ετών σχετικά με την μάζα του Ταυ Βοώτη βήτα. Και η νέα τεχνική μας επιτρέπει να μελετήσουμε τις ατμόσφαιρες εξωπλανητών που δεν διέρχονται μπροστά από τα άστρα τους, καθώς και να μετρήσουμε με ακρίβεια τις μάζες τους, κάτι που ήταν αδύνατο έως τώρα”, δηλώνει ο Ignas Snellen (Αστεροσκοπείο Leiden, Ολλανδία). “Είναι ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός”

 Εκτός από την ανίχνευση του σήματος της ατμόσφαιρας και της μέτρησης της μάζας του Ταυ Βοώτη βήτα, η ομάδα εξέτασε και την ατμόσφαιρα του μετρώντας το ποσοστό του διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και την θερμοκρασία σε διαφορετικά υψόμετρα μέσω της σύγκρισης των παρατηρήσεων και των θεωρητικών μοντέλων. Ένα εκπληκτικό αποτέλεσμα της εργασίας αυτής είναι ότι οι νέες παρατηρήσεις έδειξαν μια ατμόσφαιρα με θερμοκρασία που πέφτει όσο αυξάνει το υψόμετρο. Αυτό το αποτέλεσμα είναι ακριβώς το αντίθετο της θερμοκρασιακής αναστροφής- μια αύξηση της θερμοκρασίας με το ύψος - κάτι που παρατηρείται στις ατμόσφαιρες εξωπλανητών με χαρακτηριστικά καυτού Δία [6] [7].

 Οι παρατηρήσεις με το VLT δείχνουν ότι η φασματοσκοπία υψηλής ανάλυσης από επίγεια τηλεσκόπια, είναι ένα πολύτιμο εργαλείο λεπτομερούς ανάλυσης της ατμόσφαιρας εξωπλανητών που δεν διέρχονται μπροστά από το μητρικό τους άστρο. Η ανίχνευση διαφορετικών μορίων στο μέλλον θα επιτρέψει στους αστρονόμους να μάθουν περισσότερα σχετικά με τις ατμοσφαιρικές συνθήκες του πλανήτη. Κάνοντας μετρήσεις κατά μήκος της τροχιάς του, θα μπορούν ακόμη να παρακολουθούν τις ατμοσφαιρικές αλλαγές κατά την διάρκεια μιας ολόκληρης ημέρας στον πλανήτη.

 “Η έρευνα δείχνει τις τεράστιες δυνατότητες των σημερινών και μελλοντικών επίγειων τηλεσκοπίων, όπως το E-ELT. Ίσως μια μέρα να ανακαλύψουμε και αποδείξεις βιολογικής δραστηριότητας σε πλανήτες σαν τη Γη με τον τρόπο αυτό¨, καταλήγει ο Ignas Snellen.

Σημειώσεις

 [1] Το όνομα του πλανήτη, Ταυ Βοώτη βήτα, προέρχεται από το όνομα του άστρου, Ταυ Βοώτη, και το “βήτα” που υποδηλώνει ότι πρόκειται για τον πρώτο πλανήτη που ανακαλύφθηκε γύρω από αυτό το άστρο. Η ονομασία Ταυ Βοώτη άλφα χρησιμοποιείται για το ίδιο το άστρο.

 [2] CRyogenic InfraRed Echelle Spectrometer

 [3] Στα υπέρυθρα μήκη κύματος, το μητρικό άστρο εκπέμπει λιγότερο φως απ’ ότι στα οπτικά μήκη κύματος, έτσι γίνεται ευκολότερος ο διαχωρισμός του ασθενούς σήματος του πλανήτη.

 [4] Η μέθοδος χρησιμοποιεί την ταχύτητα του πλανήτη πάνω στην τροχιά του γύρω από το άστρο, για να ξεχωρίσει την ακτινοβολία του πλανήτη από αυτή του άστρου αλλά και από σήματα που προέρχονται από την ατμόσφαιρα της Γης. Η ίδια ομάδα αστρονόμων δοκίμασε την μέθοδο και σε πλανήτη που διέρχεται μπροστά από το άστρο του, μετρώντας την τροχιακή του ταχύτητα κατά την διάρκεια της διάβασης.

 [5] Αυτό συμβαίνει επειδή η κλίση της τροχιάς είναι συνήθως άγνωστη. Εάν η τροχιά έχει κλίση σε σχέση με την γραμμή θέασης ως προς την Γη και ο πλανήτης έχει μεγάλη μάζα, παρατηρείται η ίδια κίνηση του άστρου σαν να υπήρχε ελαφρύτερος πλανήτης με λιγότερη κεκλιμένη τροχιά, και έτσι δεν είναι δυνατός ο διαχωρισμός των δυο επιδράσεων.

 [6] Οι θερμικές αναστροφές διακρίνονται από μοριακά χαρακτηριστικά στην εκπομπή του φάσματος παρά στην απορρόφηση, όπως ερμηνεύθηκε σε φωτομετρικές παρατηρήσεις πλανητών τύπου καυτού Δία από το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer. Ο εξωπλανήτης HD209458b είναι το καλύτερα μελετημένο παράδειγμα θερμικών αναστροφών σε ατμόσφαιρα εξωπλανήτη.

 [7] Η παρατήρηση συμφωνεί με το μοντέλο στο οποίο η δυνατή υπεριώδης ακτινοβολία που συνδέεται με χρωμοσφαιρική δραστηριότητα - παρόμοια με την δραστηριότητα του μητρικού άστρου του Ταυ Βοώτη βήτα - ευθύνεται για την αναστολή της θερμοκρασιακής αναστροφής.

 Περισσότερες πληροφορίες

 Η εργασία θα παρουσιαστεί με τίτλο: “Η υπογραφή της τροχιακής κίνησης από την πλευρά της ημέρας του πλανήτη Ταυ Βοώτη βήτα” στο περιοδικό Nature στις 28 Ιουνίου 2012.

 Η ομάδα αποτελείται από τους Matteo Brogi (Αστεροσκοπείο Leiden, Ολλανδία), Ignas A. G. Snellen (Αστεροσκοπείο Leiden, Ολλανδία), Remco J. de Kok (SRON, Ουτρέχτη, Ολλανδία), Simon Albrecht (ΜΙΤ, ΗΠΑ), Jayne Birkby (Αστεροσκοπείο Leiden, Ολλανδία) και Ernst J. W. de Mooij (Πανεπιστήμιο Τορόντο, Καναδάς, Αστεροσκοπείο Leiden, Ολλανδία)

 Το 2012 συμπληρώνονται 50 χρόνια από την ίδρυση του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου. Το ESO, (European Southern Observatory - Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο), αποτελεί τον κορυφαίο διακρατικό ερευνητικό οργανισμό για την αστρονομία στην Ευρώπη, και το πλέον παραγωγικό αστρονομικό παρατηρητήριο στον κόσμο.
 Το ESO διαθέτει τις εξελιγμένες ερευνητικές εγκαταστάσεις του στους αστρονόμους. Υποστηρίζεται από 15 χώρες, την Αυστρία, το Βέλγιο, τη Βραζιλία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, τη Δανία, την Ελβετία, το Ηνωμένο Βασίλειο, την Ισπανία, την Ιταλία, την Ολλανδία, τη Πορτογαλία, τη Σουηδία, τη Τσεχία και τη Φινλανδία.
 Το ESO ακολoυθεί ένα φιλόδοξο πρόγραμμα σχεδίασης, κατασκευής και λειτουργίας ισχυρών επίγειων εγκαταστάσεων αστρονομικής παρατήρησης, παρέχοντας στους αστρονόμους τα τεχνικά μέσα για την πραγματοποίηση σημαντικών επιστημονικών ανακαλύψεων.
 Το ESO συμβάλλει επίσης στην προώθηση και τον συντονισμό της συνεργασίας στην αστρονομική έρευνα. Το ESO διαθέτει τρεις εγκαταστάσεις παρατηρήσεων, κορυφαίες σε παγκόσμιο επίπεδο, στη Χιλή, στις περιοχές La Silla, Paranal και Chajnantor.
 Στο Paranal βρίσκεται το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο, VLT, το πλέον προηγμένο παγκοσμίως αστρονομικό παρατηρητήριο στο ορατό τμήμα του φάσματος, και δύο τηλεσκόπια επισκοπήσεων: το VISTA το οποίο παρατηρεί στο υπέρυθρο και αποτελεί το μεγαλύτερο επίγειο τηλεσκόπιο επισκοπήσεων και το τηλεσκόπιο επισκοπήσεων VLT το οποίο είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που έχει σχεδιαστεί για τέτοιες παρατηρήσεις στο οπτικό μέρος του φάσματος.
 Το ESO είναι ο Ευρωπαϊκός εταίρος στο επαναστατικό τηλεσκόπιο ALMA, το μεγαλύτερο έργο αστρονομικής παρατήρησης στο κόσμο. Το ESO σχεδιάζει την κατασκευή του διαμέτρου 40 μέτρων European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, γνωστού ως E-ELT, το οποίο θα αποτελέσει το “μεγαλύτερο μάτι της ανθρωπότητας προς τον ουρανό”.

Όμιλος Φίλων Αστρονομίας / ESO

www.ofa.gr

To VLT παρατηρεί από κοντά το νεφέλωμα “Πόλεμος και Ειρήνη”

 Το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO, VLT, δημιούργησε την πιο λεπτομερή εικόνα έως τώρα ενός θεαματικού τμήματος ενός αστρικού φυτωρίου γνωστού ως NGC 6357. Στην εικόνα εμφανίζονται πολλά θερμά νέα άστρα, φωτεινά νέφη αερίων και παράξενοι σχηματισμοί σκόνης σμιλεμένοι από την υπεριώδη ακτινοβολία και τους αστρικούς ανέμους.

 Βαθιά μέσα στον Γαλαξία μας στον αστερισμό του Σκορπιού βρίσκεται το NGC 6357 [1], μια περιοχή του διαστήματος όπου νέα άστρα γεννιούνται μέσα σε χαοτικά νέφη αερίων και σκόνης [2]. Το τηλεσκόπιο VLT του ESO απεικόνισε τα εξωτερικά μέρη του νεφελώματος, παράγοντας την καλύτερη έως τώρα εικόνα της περιοχής [3].

 Η νέα εικόνα δείχνει έναν ευρύ ποταμό σκόνης να διατρέχει το κέντρο απορροφώντας το φως των μακρινών αντικειμένων. Στα δεξιά βρίσκεται ένα μικρό σμήνος λαμπρών γαλαζόλευκων νέων άστρων που γεννήθηκαν μέσα στα νέφη αερίων. Με ηλικία μερικών εκατομμυρίων ετών είναι πολύ νέα για τα αστρικά πρότυπα. Η έντονη υπεριώδης ακτινοβολία που εκπέμπουν, υποσκάπτει μια κοιλότητα στα αέρια και την σκόνη που τα περιβάλλει, δίνοντας τους ένα περίεργο σχήμα.

 Σε όλη την εικόνα διακρίνονται σκοτεινά ίχνη κοσμικής σκόνης, αλλά τα πιο συναρπαστικά φαίνονται κάτω δεξιά και στο δεξί άκρο της εικόνας. Εδώ η ακτινοβολία δημιούργησε στήλες παρόμοιες με τις φημισμένες “στήλες της δημιουργίας” στο νεφέλωμα Αετός (opo9544a). Η κοσμική σκόνη είναι πολύ πιο λεπτή από την σκόνη που γνωρίζουμε. Μοιάζει περισσότερο με καπνό και αποτελείται από μικρά σωματίδια πυριτικών ενώσεων, γραφίτη και πάγο νερού τα οποία δημιουργήθηκαν και πλημμύρισαν το διάστημα από παλαιότερες γενιές άστρων.

 Το λαμπρό κεντρικό τμήμα του NGC 6357 περιέχει ένα σμήνος άστρων με μεγάλη μάζα, από τα πιο φωτεινά στον Γαλαξία μας. Η εσωτερική περιοχή που δεν διακρίνεται στην εικόνα μελετήθηκε αρκετά από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble (heic0619). Αλλά η νέα εικόνα μας δείχνει ότι ακόμη και τα λιγότερο γνωστά εξωτερικά μέρη του αστρικού φυτωρίου περιλαμβάνουν συναρπαστικές δομές που μπορούν να αποκαλυφθούν με τη δύναμη του VLT.

 Η εικόνα είναι μέρος του προγράμματος “Κοσμικά Πετράδια” [4]

Σημειώσεις

 [1] Το αντικείμενο έχει και το περίεργο όνομα Νεφέλωμα Πόλεμος και Ειρήνη το οποίο δεν έχει σχέση με το μυθιστόρημα του Τολστόι, αλλά δόθηκε από επιστήμονες της ερευνητικής αποστολής Midcourse Space Experiment. Παρατήρησαν ότι το φωτεινό μέρος του νεφελώματος στα δυτικά έμοιαζε με περιστέρι, ενώ το τμήμα στα ανατολικά με νεκροκεφαλή, σε φωτογραφίες στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Δυστυχώς το φαινόμενο δεν είναι ορατό στις εικόνες στο ορατό τμήμα του φάσματος. Το αντικείμενο έχει και το παρατσούκλι Νεφέλωμα Αστακός.

 [2] Το NGC 6357 καταγράφηκε για πρώτη φορά από τον John Herschel στην Νότια Αφρική το 1837. Κατέγραψε μόνο τα φωτεινότερα κεντρικά τμήματα, ενώ το πλήρες μέγεθος του γιγάντιου νεφελώματος αποτυπώθηκε σε φωτογραφίες πολύ αργότερα.

 [3] Το τμήμα του NGC 6357 της νέας εικόνας από το VLT δεν έχει παρατηρηθεί από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.

 [4] Το πρόγραμμα του ESO Κοσμικά Πετράδια είναι μια πρωτοβουλία προβολής μέσω της παραγωγής εικόνων αντικειμένων με ενδιαφέρον ή οπτικά ελκυστικών, χρησιμοποιώντας τηλεσκόπια του ESO, για τους σκοπούς της εκπαίδευσης και της ευαισθητοποίησης του κοινού. Το πρόγραμμα χρησιμοποιεί ελάχιστο χρόνο των τηλεσκοπίων σε συνδυασμό με τον αχρησιμοποίητο χρόνο παρατηρήσεων έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι επιπτώσεις στις επιστημονικές παρατηρήσεις. Όλα τα δεδομένα που συλλέγονται μπορεί επίσης να είναι κατάλληλα για επιστημονικούς σκοπούς, και διατίθενται στους αστρονόμους μέσω του επιστημονικού αρχείου του ESO.

Περισσότερες πληροφορίες: 
 Το 2012 συμπληρώνονται 50 χρόνια από την ίδρυση του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου. Το ESO, (European Southern Observatory - Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο), αποτελεί τον κορυφαίο διακρατικό ερευνητικό οργανισμό για την αστρονομία στην Ευρώπη, και το πλέον παραγωγικό αστρονομικό παρατηρητήριο στον κόσμο.
 Το ESO διαθέτει τις εξελιγμένες ερευνητικές εγκαταστάσεις του στους αστρονόμους. Υποστηρίζεται από 15 χώρες, την Αυστρία, το Βέλγιο, τη Βραζιλία, τη Γαλλία, τη Γερμανία, τη Δανία, την Ελβετία, το Ηνωμένο Βασίλειο, την Ισπανία, την Ιταλία, την Ολλανδία, τη Πορτογαλία, τη Σουηδία, τη Τσεχία και τη Φινλανδία.
 Το ESO ακολoυθεί ένα φιλόδοξο πρόγραμμα σχεδίασης, κατασκευής και λειτουργίας ισχυρών επίγειων εγκαταστάσεων αστρονομικής παρατήρησης, παρέχοντας στους αστρονόμους τα τεχνικά μέσα για την πραγματοποίηση σημαντικών επιστημονικών ανακαλύψεων.
 Το ESO συμβάλλει επίσης στην προώθηση και τον συντονισμό της συνεργασίας στην αστρονομική έρευνα. Το ESO διαθέτει τρεις εγκαταστάσεις παρατηρήσεων, κορυφαίες σε παγκόσμιο επίπεδο, στη Χιλή, στις περιοχές La Silla, Paranal και Chajnantor.
 Στο Paranal βρίσκεται το Very Large Telescope, το πλέον προηγμένο παγκοσμίως αστρονομικό παρατηρητήριο στο ορατό τμήμα του φάσματος, και δύο τηλεσκόπια επισκοπήσεων: το VISTA το οποίο παρατηρεί στο υπέρυθρο και αποτελεί το μεγαλύτερο επίγειο τηλεσκόπιο επισκοπήσεων και το τηλεσκόπιο επισκοπήσεων VLT το οποίο είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που έχει σχεδιαστεί για τέτοιες παρατηρήσεις στο οπτικό μέρος του φάσματος.
 Το ESO είναι ο Ευρωπαϊκός εταίρος στο επαναστατικό τηλεσκόπιο ALMA, το μεγαλύτερο έργο αστρονομικής παρατήρησης στο κόσμο. Το ESO σχεδιάζει την κατασκευή του διαμέτρου 40 μέτρων European Extremely Large optical/near-infrared Telescope, γνωστού ως E-ELT, το οποίο θα αποτελέσει το “μεγαλύτερο μάτι της ανθρωπότητας προς τον ουρανό”.

ΟΦΑ / ESO

www.ofa.gr

Ένα παιχνίδι της προοπτικής: τυχαία ευθυγράμμιση μιμείται μια κοσμική σύγκρουση

 Μια εικόνα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble απεικονίζει με εξαιρετική λεπτομέρεια ένα ζεύγος επικαλυπτόμενων γαλαξιών γνωστών ως NGC 3314. Αν και φαίνονται ότι βρίσκονται σε διαδικασία σύγκρουσης, αυτό είναι απλά ένα παιχνίδι προοπτικής: οι γαλαξίες βρίσκονται στην ίδια θέση λόγω της οπτικής μας γωνίας 

 Οι γαλαξίες NGC 3314A και Β μπορεί να μοιάζουν ότι βρίσκονται σε σύγκρουση, στην πραγματικότητα όμως η απόσταση μεταξύ τους είναι εκατομμύρια έτη φωτός. Η φαινομενική γειτνίαση τους οφείλεται στην προοπτική.

 Πως το γνωρίζουμε; Η μεγαλύτερη ένδειξη για το κατά πόσον οι γαλαξίες αλληλεπιδρούν είναι συνήθως τα σχήματά τους. Οι τεράστιες βαρυτικές δυνάμεις που εμπλέκονται στις γαλαξιακές συγχωνεύσεις είναι αρκετές για να παραμορφώσουν ένα γαλαξία πολύ πριν την πραγματική σύγκρουση.

 Παραμορφώνοντας έτσι έναν γαλαξία δεν αλλοιώνεται μόνο η δομή του, αλλά προκαλείται και σχηματισμός νέων άστρων, ενδεικτικά του οποίου είναι τα φωτεινά γαλάζια άστρα και τα λαμπρά νεφελώματα.

 Στην περίπτωση αυτή παρατηρούμε μια παραμόρφωση του κοντινότερου γαλαξία, NGC 3314A, η οποία όμως είναι παραπλανητική. Το παραμορφωμένο σχήμα του γαλαξία, ιδιαίτερα ορατό κάτω και δεξιά του πυρήνα, όπου διακρίνονται ζώνες θερμών γαλάζιων άστρων να εκτείνονται έξω από τους σπειροειδείς βραχίονες δεν οφείλεται στην αλληλεπίδραση με τον γαλαξία στο βάθος.

 Μελέτες της κίνησης των δύο γαλαξιών δείχνουν ότι και οι δύο είναι σχετικά αδιατάρακτοι και ότι κινούνται ανεξάρτητα μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι δεν είναι, και δεν υπήρξαν ποτέ, σε οποιαδήποτε πορεία σύγκρουσης. Το στρεβλό σχήμα του NGC 3314A είναι πιθανό να οφείλεται στην επίδραση ενός άλλου γαλαξία, ίσως του κοντινού NGC 3312, ορατού προς τα βόρεια σε εικόνες μεγαλύτερου πεδίου.

 Η τυχαία ευθυγράμμιση των δύο γαλαξιών είναι περισσότερο από αξιοπερίεργη. Επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τον τρόπο που οι δύο γαλαξίες φαίνονται σε εμάς.

 Για παράδειγμα οι λωρίδες σκόνης του NGC 3314B εμφανίζονται σαφώς πιο φωτεινές από εκείνες του NGC 3314A. Αυτό δεν οφείλεται στο γεγονός ότι ο γαλαξίας δεν διαθέτει σκόνη, αλλά επειδή αυτές φωτίζονται από τα άστρα στο προσκήνιο. Σε αντίθεση η σκόνη του NGC 3314A σκιαγραφείται από το φως των άστρων του NGC 3314B.

 Τέτοιες ευθυγραμμίσεις γαλαξιών βοηθούν τους αστρονόμους να μελετήσουν τον βαρυτικό μικροεστιασμό (gravitational microlensing), ένα φαινόμενο που εμφανίζεται όταν αστέρια σε ένα γαλαξία προκαλούν μικρές διαταραχές στο φως που προέρχεται από ένα πιο μακρινό γαλαξία. Πράγματι, οι παρατηρήσεις του NGC 3314, που είχαν σαν αποτέλεσμα αυτή την εικόνα, διεξήχθησαν προκειμένου να διερευνηθεί το φαινόμενο αυτό.

 Το μωσαϊκό καλύπτει ένα εκτεταμένο πεδίο, αρκετές φορές μεγαλύτερο από μια μεμονωμένη έκθεση της κάμερας ACS (Advanced Camera for Surveys) του Hubble. Χάρη στο μεγάλο χρόνο έκθεσης, μεγαλύτερο από μία ώρα σε συνολικό χρόνο έκθεσης για κάθε καρέ, εκτός από τον NGC 3314, είναι ορατοί και άλλοι μακρινοί γαλαξίες στο βάθος.

ΟΦΑ/ spacetelescope.org

www.ofa.gr

Δραστηριότητα στο ηφαίστειο της Σαντορίνης παρατηρήθηκε από τον Envisat

 Δεδομένα από το αρχείο του δορυφόρου Envisat αποκαλύπτουν σημάδια πρόσφατης δραστηριότητας στο ηφαιστειακό νησί της Σαντορίνης. Ακόμα και μετά το πέρας της αποστολής του, οι εικόνες που έχει συγκεντρώσει ο Envisat χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση ενεργών ηφαιστείων.

 Η Σαντορίνη, ένα όμορφο, γοητευτικό και διάσημο νησί βρίσκεται στο κέντρο του ενεργού ηφαιστειακού τόξου που φιλοξενεί το Νότιο Αιγαίο. Με τη μορφή που τη γνωρίζουμε σήμερα γεννήθηκε από την έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητα που συγκλόνισε το Αιγαίο πριν από περίπου 3600 χρόνια.

 Ανατρέχοντας στο παρελθόν, θα καταμετρήσει κανείς μέσα στο πέρασμα των αιώνων πλήθος εκρήξεων, με την πιο πρόσφατη να έχει σημειωθεί το 1950. Παρόλο που δραστηριότητα δεν έχει παρατηρηθεί για περισσότερο από μισό αιώνα, οι τελευταίες δορυφορικές εικόνες δείχνουν το ηφαίστειο να ξυπνά.

 Τα νέα ευρήματα συζητήθηκαν, μεταξύ άλλων, στη διάρκεια του International Forum on Satellite Earth Observation for Geohazard Risk Management, που διεξήχθη την περασμένη εβδομάδα στο νησί της Σαντορίνης.

 Το συνέδριο που οργάνωσε η ESA σε συνεργασία με το Group on Earth Observations (GEO) εστιάστηκε στην παρατήρηση της Γης με τη βοήθεια δορυφόρων και σε εφαρμογές της, οι οποίες μπορούν να συνεισφέρουν στην παρακολούθηση και διαχείριση φυσικών καταστροφών για την αξιολόγηση κινδύνων.

 Σεισμική δραστηριότητα που παρατηρήθηκε στην περιοχή της Σαντορίνης, η οποία σχετίζεται με την μετακίνηση μάγματος στο υπέδαφος, από τον Ιανουάριο του 2011 μέχρι σήμερα είχε σαν αποτέλεσμα την παραμόρφωση του εδάφους που ανίχνευσε ο δορυφόρος Envisat.

 Παρόλο που περιφερόταν γύρω από τη Γη σε ύψος περίπου 800 km από την επιφάνεια του εδάφους, τα ραντάρ με τα οποία ήταν εξοπλισμένος είχαν την ικανότητα να ανιχνεύσουν παραμορφώσεις μερικών εκατοστών.

 Όταν δύο εικόνες της ίδιας περιοχής συνδυαζόταν, μικρές διακυμάνσεις στο σήμα που ανακλάται πίσω μπορούν να αποκαλυφθούν και να εκτιμηθούν. Η τεχνική αυτή ονομάζεται Διαφορική συμβολομετρία δορυφορικών εικόνων - ή Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar (DInSAR) στα αγγλικά - και αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για τον εντοπισμό παραμορφώσεων του εδάφους.

 Σύμφωνα με τις παρατηρήσεις του Envisat, το βορειοανατολικό άκρο της Νέας Καμένης ανασηκώθηκε κατά 5 cm μέσα στο 2011 ενώ άλλα σημεία του ηφαιστείου κατά 3-4 cm. Άραγε συντρέχει λόγος ανησυχίας; Η απάντηση των επιστημόνων είναι αρνητική.

 “Η παρακολούθηση της αλλαγής στην κατάσταση του ηφαιστείου που βρίσκεται σε εξέλιξη αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για τη βαθύτερη κατανόηση των φυσικών μηχανισμών που καταλήγουν στην έκρηξη του με καταστροφικές συνέπειες για το περιβάλλον του,” σημείωσε ο καθηγητής Ισαάκ Παρχαρίδης, του Τμήματος Γεωγραφίας στο Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Αθηνών.

 Στους πρώτους μήνες του 2012, παρατηρήθηκε μία μείωση στην ταχύτητα παραμόρφωση του εδάφους στη Σαντορίνη, καθώς και στη σεισμική δραστηριότητα.

 “Μετά από την εκτίμηση της τοπικής σεισμικής δραστηριότητας, παραμορφώσεων όσο και φυσικοχημικών μεταβολών, συμπεράναμε ότι στη διάρκεια των τελευταίων μηνών το ηφαίστειο παρουσιάζει πολύ περιορισμένη δραστηριότητα, πολύ μικρότερη από εκείνη του 2011”, εξηγεί ο καθηγητής Κοσμάς Στυλιανίδης επικεφαλής της Ειδικής Επιστημονικής Επιτροπής Παρακολούθησης του Ηφαιστείου της Σαντορίνης.

 “Στην εισήγηση που κατέθεσε η επιτροπή στην κυβέρνηση, δε συμβουλεύει την εφαρμογή μέτρων που θα είχαν σαν αποτέλεσμα τον περιορισμό μετακινήσεων προς και από το νησί της Σαντορίνης.” 

 Η επικοινωνία με το δορυφόρο Envisat διακόπηκε στις 8 Απριλίου, ωστόσο, επιστήμονες θα συνεχίσουν να ανατρέχουν στο αρχείο με δεδομένα που έχει συλλέξει στα δέκα χρόνια λειτουργίας του για την παρακολούθηση της δραστηριότητας ηφαιστείων σε όλο τον κόσμο και πολλές άλλες μελέτες.

 Η διαδοχή του Envisat από μία σειρά νέες διαστημικές αποστολές, μεταξύ των οποίων η οικογένεια των δορυφόρων Sentinels που αναμένεται να τεθούν σε τροχιά γύρω από τη Γη στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού προγράμματος Global Monitoring for Environment and Security (GMES) θα εξασφαλίσει συνεχή ροή δεδομένων τόσο για επιστημονικές μελέτες, όσο και εφαρμογές που επιτρέπουν την πρόβλεψη και αντιμετώπιση φυσικών καταστροφών.

ESA Ελλάδα

www.ofa.gr