Σάββατο 8 Νοέμβρη 2025 - Κυριακή 9 Νοέμβρη 2025
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΕΝΕΡΓΟΙ ΓΑΛΑΞΙΑΚΟΙ ΠΥΡΗΝΕΣ
Κατ' ουσίαν ίδιοι, αλλά διαφορετικοί ανάλογα με τη γωνία που τους βλέπεις

Κοιτάζοντας τον νυχτερινό ουρανό, σε περιοχές όπου ακόμα είναι αρκετά σκοτεινός ώστε να διακρίνεται ο Γαλαξίας, σχηματίζει κανείς την εντύπωση ότι πρόκειται για γαλήνιο μέρος. Μπορεί να υπάρχουν οι περιστασιακοί υπερκαινοφανείς (σουπερνόβα) αστέρες, μπορεί σε διάφορα σημεία νεφελώματα να συγκρούονται δημιουργώντας νέα άστρα και παράλληλα να συμβαίνουν πολλά άλλα λιγότερο εντυπωσιακά αστρονομικά φαινόμενα, αλλά η πρώτη ματιά δείχνει μια φαινομενική ακινησία. Την ίδια εικόνα δίνουν και πολλοί άλλοι γαλαξίες. Οχι όμως όλοι.

Ο Κένταυρος Α είναι ένας τέτοιος ιδιαίτερος ελλειπτικός γαλαξίας, 13 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη, που μοιάζει με μπάλα βαμβακιού με μια εμφανή μαύρη ζώνη κατά μήκος του. Τη δεκαετία του 1940 οι αστρονόμοι ανακάλυψαν προς έκπληξή τους ότι εκπέμπει ραδιοκύματα από τον πυρήνα του. Δεν άργησαν να ανακαλυφθούν και άλλα τέτοια ουράνια σώματα, που ονομάστηκαν ως ομάδα «γαλαξίες Σέιφερτ», από το όνομα του αστρονόμου που εντόπισε πολλούς απ' αυτούς.

Κβάζαρ και μπλέιζαρ

Τη δεκαετία του 1960 τα πράγματα έγιναν ακόμη πιο παράξενα, καθώς εντοπίστηκαν ουράνια αντικείμενα που εξέπεμπαν μεν ισχυρά ραδιοκύματα, αλλά σε αντίθεση με τους περισσότερους γαλαξίες Σέιφερτ ήταν πολύ αμυδρά στο ορατό φως. Πολλά από αυτά τα αντικείμενα βρίσκονταν πολύ πιο μακριά από τον Κένταυρο Α και ήταν πολύ λαμπρά, αλλά έμοιαζαν τόσο πολύ με άστρα, που ονομάστηκαν ημιαστρικές (quasi-stellar) ραδιοπηγές, ή κβάζαρ για συντομία. Η φωτογραφική παρατήρησή τους με μεγάλα τηλεσκόπια έδειξε ότι ήταν εξαιρετικά φωτεινά σημεία, που περιβάλλονταν από έναν πολύ πιο αμυδρό γαλαξία.

Ενώ οι αστρονόμοι προσπαθούσαν να λύσουν το μυστήριο των κβάζαρ, εντοπίστηκε ένας άλλος τύπος γαλαξία, του οποίου η παράξενη συμπεριφορά τράβηξε το ενδιαφέρον, ο BL Lacertae. Βρισκόμενος σχεδόν ένα δισεκατομμύριο έτη φωτός μακριά από τη Γη, όχι μόνο ήταν ένας πολύ ισχυρός φάρος, αλλά μετέβαλε τη φωτεινότητά του σε σύντομα χρονικά διαστήματα, ορισμένες φορές μόλις λίγων ωρών. Τα διαστήματα αυτά ήταν πολύ μικρότερα από εκείνα των κβάζαρ και πολύ περισσότερο των Σέιφερτ, ενώ και η μεταβολή φωτεινότητας ήταν πιο έντονη. Ο BL Lacertae ήταν ο πρώτος γαλαξίας της ομάδας η οποία ονομάστηκε μπλέιζαρ, από συνδυασμό του BL, του πολύ φωτεινού (blazing) και του κβάζαρ. Και σ' αυτήν την περίπτωση το μεγαλύτερο μέρος από τη φωτεινότητα οφείλεται σε ένα κεντρικό σημείο. Οι γαλαξίες Σέιφερτ, τα κβάζαρ και τα μπλέιζαρ εντάχθηκαν σε μια ευρύτερη κατηγορία που ονομάστηκε Ενεργοί Γαλαξιακοί Πυρήνες (ΕΓΠ).

Ο υπαίτιος

Πίδακας από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του ενεργού γαλαξία M87
Πίδακας από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του ενεργού γαλαξία M87
Οι αστρονόμοι δεν άργησαν να καταλάβουν ότι το μόνο πράγμα που μπορούσε να τροφοδοτεί αυτές τις έντονες και συγκεντρωμένες εκπομπές Ενέργειας ήταν μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα που κατάπινε μεγάλες ποσότητες ύλης. Παρέμενε το ερώτημα γιατί τότε οι ΕΓΠ να χωρίζονται σε τρεις υποκατηγορίες με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Την απάντηση σε αυτό έδωσαν επιστήμονες τη δεκαετία του 1990: αν και υπάρχουν διαφορές μεταξύ των γαλαξιών αυτών, το μεγαλύτερο μέρος της διαφοράς στα χαρακτηριστικά τους μπορεί να εξηγηθεί απλώς από τη γωνία που τους παρατηρούμε.

Χιλιάδες έως και δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός μακριά από τη μαύρη τρύπα, οι γαλαξίες των ΕΓΠ δεν διαφέρουν πολύ από τον Γαλαξία μας. Πιο κοντά, όμως, εκεί που η βαρύτητα της μαύρης τρύπας κυριαρχεί απόλυτα, τα πράγματα είναι διαφορετικά. Γύρω της σχηματίζεται ένας δίσκος συσσώρευσης, που μπορεί να έχει διάμετρο πολλών τρισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, δηλαδή ένα κλάσμα του έτους φωτός. Τα υλικά του δίσκου αυτού είναι πολύ θερμά και τα κοντινότερα στη μαύρη τρύπα περιφέρονται με ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του φωτός, ενώ αυτά που βρίσκονται πιο έξω περιφέρονται πιο αργά. Αυτό δημιουργεί τεράστια τριβή μέσα στον δίσκο, που θερμαίνει τα υλικά του σε θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών Κελσίου. Σε αυτές τις θερμοκρασίες και πυκνότητες, το υλικό του δίσκου γίνεται πολύ φωτεινό, φωτεινότερο ακόμη κι από όλα τα άστρα του γαλαξία.

Δακτύλιος και πίδακες

Ο δίσκος έχει και πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο, του οποίου οι μαγνητικές γραμμές τυλίγονται σαν νήμα γύρω από τους πόλους περιστροφής της μαύρης τρύπας. Ετσι το μαγνητικό πεδίο δυναμώνει και σε συνδυασμό με ένα σχετικιστικό φαινόμενο, όπου η περιστροφή της μαύρης τρύπας στρεβλώνει το χωροχρόνο γύρω της, μέρος του υλικού του δίσκου εκτινάσσεται ως δύο αντιδιαμετρικοί πίδακες. Οι πίδακες αυτοί είναι πολύ καλά εστιασμένοι και πολύ ισχυροί, προκαλώντας ισχυρότατα ωστικά κύματα, που με τη σειρά τους προκαλούν εκπομπή ακτίνων γάμμα, δηλαδή ακτίνων του ενεργειακά ισχυρότερου τμήματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Οι πίδακες μπορεί να εκτείνονται σε απόσταση χιλιάδων ετών φωτός και σε ορισμένες περιπτώσεις ακόμη και πέρα από τον ίδιο τον γαλαξία. Πιο μακριά από τον δίσκο συσσώρευσης υπάρχει ένας δακτύλιος σκόνης και αερίων, υλικό αρκετά πυκνό ώστε να είναι αδιαπέραστο από το ορατό φως. Αν μάλιστα τύχει να είναι και αρκετά παχύ, τότε μπορεί να εμποδίσει και ενεργειακά ισχυρότερες μορφές ακτινοβολίας.

Στην ενοποιημένη θεωρία των ΕΓΠ, η γωνία παρατήρησης αυτών των δομών εξηγεί σχεδόν τα πάντα όσα παρατηρούν οι αστρονόμοι. Αν οι πίδακες τυχαίνει να κατευθύνονται προς τη Γη ή περίπου προς τη Γη, βλέπουμε φως σε όλη την έκταση του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, από τις ακτίνες γάμμα, έως τα ραδιοκύματα. Αυτά είναι τα μπλέιζαρ. Αν η γωνία είναι ελαφρώς μεγαλύτερη, τότε οι εκπομπές ακτίνων γάμμα δεν φτάνουν έως εμάς, αλλά μπορούμε ακόμη να ανιχνεύσουμε τις ακτίνες Χ. Αυτά είναι τα κβάζαρ. Σε ακόμη μεγαλύτερες γωνίες, ο δακτύλιος σκόνης αρχίζει να μπλοκάρει τις ακτίνες Χ και γάμμα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο γαλαξίας γύρω από τη μαύρη τρύπα είναι πιο ορατός και αυτοί είναι οι Σέιφερτ, που είναι φωτεινοί στα ραδιοκύματα και στις υπέρυθρες ακτίνες, επειδή η σκόνη του δακτυλίου θερμαίνεται από όσα συμβαίνουν πιο κοντά στη μαύρη τρύπα.

Οσον αφορά τον δικό μας Γαλαξία, έχει κι αυτός μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του, τον Τοξότη Α*, αλλά αντίθετα με άλλους γείτονές του είναι ήρεμος, καθώς αυτήν την περίοδο η μαύρη τρύπα δεν καταπίνει ύλη.


Επιμέλεια:
Σταύρος Ξενικουδάκης
Πηγές: «Scientific American», https://spaceinsider.tech

ΝΕΟΣ ΡΩΣΙΚΟΣ ΠΥΡΗΝΙΚΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ ΠΛΑΣΜΑΤΟΣ
Αποστολές στον Αρη σε έναν μήνα αντί για έξι;

Το ικρίωμα δοκιμής του νέου ρωσικού πυρηνικού κινητήρα πλάσματος, με τον κινητήρα να κρέμεται στο κάτω μέρος του
Το ικρίωμα δοκιμής του νέου ρωσικού πυρηνικού κινητήρα πλάσματος, με τον κινητήρα να κρέμεται στο κάτω μέρος του
Η «Rosatom», ο κρατικός οργανισμός πυρηνικής ενέργειας της Ρωσίας, ανακοίνωσε την ανάπτυξη ενός πρωτότυπου πυρηνικού κινητήρα πλάσματος για διαστημόπλοια, ο οποίος θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά τον χρόνο των διαστημικών αποστολών, επανδρωμένων ή μη. Ενα διαστημόπλοιο με αυτόν τον κινητήρα, κατά τη «Rosatom» θα μπορούσε να κάνει τη διαδρομή Γη - Αρης σε έναν έως δύο μήνες, αντί έξι έως εννιά, όπως συμβαίνει με τη σημερινή πυραυλική τεχνολογία. Η μείωση του χρόνου του ταξιδιού θα περιόριζε τους κινδύνους από την κοσμική και την ηλιακή ακτινοβολία για τους αστροναύτες.

Ο κινητήρας, που απέχει ακόμη από τη φάση παραγωγής, στηρίζεται σε έναν μαγνητικό επιταχυντή πλάσματος (ιονισμένη μορφή της ύλης) και μπορεί να παράγει ώση 6 Νιούτον, δηλαδή όση περίπου η δύναμη που χρειάζεται να ασκεί κανείς σε ένα μήλο για να μην πέσει στο έδαφος. Αν και αυτή η ώση είναι ασύγκριτα μικρότερη από εκείνη των χημικών πυραύλων, οι κινητήρες πλάσματος μπορούν να λειτουργήσουν για πολύ μακρά χρονικά διαστήματα, επιταχύνοντας τα διαστημικά σκάφη σε πολύ μεγάλες ταχύτητες, αδύνατο να επιτευχθούν με τους συμβατικούς.

Σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς χημικούς κινητήρες, που καίνε (οξειδώνουν) καύσιμο για να παράξουν ώση, οι κινητήρες πλάσματος επιταχύνουν ιονισμένα σωματίδια χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνητικά πεδία, διαδικασία πολύ πιο αποδοτική, που επιτρέπει την πραγματοποίηση μακρινών διαστημικών ταξιδιών με λιγότερα καύσιμα και χωρίς χρήση οξειδωτικού (υγρό οξυγόνο).

Σύμφωνα με την ανακοίνωση της «Rosatom», ο νέος κινητήρας μπορεί να παράξει μέση ισχύ 300 Κιλοβάτ, όταν λειτουργεί παλμικά. Πέρα από τη χρήση του σε ερευνητικές διαστημοσυσκευές και επανδρωμένα διαστημόπλοια, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και σε διαστημικές μαούνες, καθώς σχέδια εξόρυξης από άλλα ουράνια σώματα δεν έχουν μόνο οι ΗΠΑ και οι άλλες σύμμαχες με αυτές χώρες και ενώσεις χωρών, αλλά και η Ρωσία.

Η «Rosatom» ασχολήθηκε με τη διαστημική πρόωση στο πλαίσιο της ρωσικής πρωτοβουλίας «Νέες Πυρηνικές και Ενεργειακές Τεχνολογίες», που ξεκίνησε φέτος και πέρα από τον νέο κινητήρα έχει συνεισφέρει στην ανάπτυξη του διαστημικού τηλεσκοπίου ακτίνων Χ της Ρωσίας, που ονομάζεται Spectrum-RG. Εχει αναπτύξει, επίσης, σύστημα προσομοίωσης της διαστημικής ακτινοβολίας γάμμα, για να μελετήσει υλικά προστασίας του θαλαμίσκου του προσωπικού ενός διαστημοπλοίου.



Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ