AstroVox

Πώς ζυγίζουμε ένα άστρο; Cheesy Grin

Η ζωή ενός άστρου καθορίζεται από τη μάζα του. Τα μεγάλα άστρα έχουν «σύντομη» ζωή και καταλήγουν σε εκρήξεις σουπερνόβα, ενώ τα μικρότερα άστρα ζουν περισσότερο τελειώνοντας την ζωή τους ως λευκοί νάνοι. Η γνώση της μάζας ενός άστρου μας βοηθάει να κατανοήσουμε όχι μόνο τη ζωή ενός άστρου, αλλά και την εξέλιξη των γαλαξιών. Όμως ο προσδιορισμός της μάζας ενός άστρου δεν είναι πάντα εύκολος.
Ο καλύτερος τρόπος για να ζυγίσουμε ένα άστρο είναι να μετρήσουμε πόσο δυνατά έλκει ένα άλλο άστρο. Αν τα δυο άστρα σχηματίζουν ένα δυαδικό σύστημα, η ταχύτητα με την οποία περιφέρεται το ένα γύρω από το άλλο καθορίζεται από την μεταξύ τους βαρυτική έλξη. Καταγράφοντας τις τροχιές τους συναρτήσει του χρόνου μπορούμε να προσδιορίσουμε την μάζα του κάθε άστρου. Αλλά πολλά άστρα είναι μοναχικά, το πλησιέστερο άστρο σ’ αυτά μπορεί να βρίσκεται έτη φωτός μακριά και η βαρυτική τους αλληλεπίδραση να είναι ελάχιστη ώστε να μετρηθεί. Έτσι χρειαζόμαστε έναν άλλο τρόπο για να υπολογίσουμε την μάζα τους.
Εναλλακτική λύση είναι να εξετάσουμε την θερμοκρασία του άστρου. Όσο μεγαλύτερη είναι η θερμοκρασία ενός άστρου τόσο μεγαλύτερη είναι μάζα του. Όμως υπάρχουν μερικά προβλήματα. Από την μια, αυτή η σχέση μεταξύ αστρικής θερμοκρασίας και μάζας ισχύει μόνο για τα άστρα της κύριας ακολουθίας. Από την άλλη, η θερμοκρασία των άστρων αυξάνεται καθώς αυξάνεται η ηλικία τους. Ένα γηραιότερο άστρο με την μάζα του Ήλιου μας, έχει μεγαλύτερη θερμοκρασία σε σχέση με ένα νεώτερο άστρο μιας ηλιακής μάζας.
Ένας νέος τρόπος μέτρησης της μάζας ενός άστρου σχετίζεται με την βαρύτητα στην επιφάνειά του. Μια μπάλα που πέφτει κοντά στην επιφάνεια της Γης επιταχύνεται με 9,8 m/s2. Aυτή είναι η επιφανειακή βαρύτητα της Γης. Καθώς απομακρυνόμαστε από τη Γη η ένταση της βαρύτητάς της μειώνεται αντιστρόφως ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης. Η Σελήνη για παράδειγμα «πέφτει» γύρω από τη Γη με επιτάχυνση μόνο 2,7 mm/s2.
Η βαρύτητα στην επιφάνεια ενός πλανήτη ή ενός άστρου εξαρτάται από την μάζα και την διάμετρό του. Αν βρούμε την απόσταση ενός άστρου, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το φαινόμενο μέγεθός του για τον προσδιορισμό της διαμέτρου του. Ο υπολογισμός της βαρύτητας στην επιφάνειά του είναι λίγο πιο περίπλοκος.
Αν μια μπάλα αναπηδήσει στο γήινο έδαφος, χρειάζεται ένα ορισμένο χρονικό διάστημα για να φτάσει σε ένα μέγιστο ύψος και να επιστρέψει πάλι στο έδαφος. Αυτός ο χρόνος εξαρτάται εν μέρει από την επιφανειακή βαρύτητα. Αν μια μπάλα αναπηδούσε με τον ίδιο τρόπο στην επιφάνεια του Άρη, ο χρόνος μεταξύ δυο διαδοχικών αναπηδήσεων θα ήταν μεγαλύτερος, σε σχέση με τη Γη, διότι ο Άρης έχει μικρότερη επιφανειακή βαρύτητα. Βέβαια δεν μπορούμε να βάλουμε μπάλες να αναπηδούν στην επιφάνεια ενός άστρου, όμως εκεί υπάρχουν επιφανειακές αποκλίσεις που ανεβαίνουν και πέφτουν. Η επιφάνεια ενός άστρου συχνά αναδεύεται όπως το νερό που βράζει, δημιουργώντας θύλακες, γνωστοί και ως κόκκοι. Ο ρυθμός με τον οποίο αυτοί οι κόκκοι ανέρχονται και ξαναπέφτουν προσδιορίζεται από την βαρύτητα στην επιφάνεια του άστρου. Έτσι, μετρώντας τον ρυθμό με τον οποίο ένα άστρο τρεμοπαίζει με μικροσκοπικούς τρόπους, μπορούμε να προσδιορίσουμε την μάζα του.
Μια πρόσφατη δημοσίευση [Empirical, Accurate Masses and Radii of Single Stars with TESS and Gaia] μελετά τα όρια παρατήρησης των δεδομένων από τα διαστημικά τηλεσκόπια GAIA (συλλέγει ήδη δεδομένα) και TESS (θα ξεκινήσει τον Μάρτιο). Διαπιστώνει ότι GAIA και TESS μπορούν να προσδιορίσουν την μάζα ενός άστρου χρησιμοποιώντας την μέθοδο της επιφανειακής βαρύτητας με ακρίβεια 25% και 10% αντίστοιχα. Επειδή αυτοί οι δορυφόροι θα παρατηρήσουν εκατομμύρια άστρα, αυτό θα μπορούσε να γίνει ένα ισχυρό εργαλείο στην μελέτη των άστρων.
http://physicsgg.me/2017/12/31/%cf%80%cf%8e%cf%82-%ce%b6%cf%85%ce%b3%ce%af%ce%b6%ce%bf%cf%85%ce%bc%ce%b5-%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%ce%ac%cf%83%cf%84%cf%81%ce%bf/

Ανακαλύφθηκαν ίχνη των πρώτων άστρων που έλαμψαν στο σύμπαν. Cheesy Grin

Τα χημικά «δαχτυλικά αποτύπωματα» των πρώτων-πρώτων άστρων που έλαμψαν στο σύμπαν, ανακάλυψαν για πρώτη φορά οι επιστήμονες.
Η ανακάλυψη έγινε με τη βοήθεια ενός μικρού ραδιοτηλεσκοπίου στην Αυστραλία, το οποίο ανίχνευσε τα αρχαιότερα ίχνη από αυτά τα άστρα της κοσμικής «αυγής», καθώς το φως τους αλληλεπιδρούσε με τα αέρια υδρογόνου που τα περιέβαλε.
Τα ίχνη αυτά χρονολογούνται μόλις 180 εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του σύμπαντος με τη «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ) πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Παραμένει άγνωστο αν υπήρχαν κάποια άστρα ακόμη παλαιότερα.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αστρονόμο και κοσμολόγο Δρ Τζουντ Μπάουμαν του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Αριζόνα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο Nature,
http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=947237
έκαναν λόγο για μεγάλης σημασίας ανακάλυψη, καθώς εδώ και δεκαετίες οι επιστήμονες αναζητούν ενδείξεις από τον πρώτο πληθυσμό άστρων και τώρα φαίνεται πώς το πέτυχαν, έστω και έμμεσα (μέσω του υδρογόνου), αφού αυτά τα άστρα έχουν καταστραφεί προ πολλού.
Σύμφωνα με την κυρίαρχη αστροφυσική θεωρία, τα αρχέγονα αυτά γιγάντια άστρα μπλε χρώματος δημιουργήθηκαν από ψυχρές μάζες αέριου υδρογόνου, που ήταν διάχυτο στο σύμπαν μετά τη δημιουργία του. Οι ζωές τους ήσαν σύντομες και με το εκρηκτικό τέλος της ζωής τους διέσπειραν στο σύμπαν τα χημικά στοιχεία που είχαν γεννηθεί στο εσωτερικό τους και χάρη στα οποία υπάρχουμε εμείς σήμερα και κάθε άλλη μορφή ζωής.
Το υπεριώδες φως αυτών των άστρων αλληλεπίδρασε με τα γύρω νέφη υδρογόνου και τα διήγειρε με τρόπο που να απορροφούν την ραδιοακτινοβολία υποβάθρου στη συγκεκριμένη συχνότητα των 1,4 gigahertz. Αυτό ήταν ακριβώς το σήμα που «έπιασε» το αυστραλιανό ραδιοτηλεσκόπιο Murchison, αν και με το πέρασμα του χρόνου το ραδιοσήμα είχε τροποποιηθεί και ανιχνεύθηκε στην πολύ χαμηλότερη συχνότητα των 78 megahertz.
Από την ανάλυση του σήματος, οι επιστήμονες συμπέραναν ότι τα νέφη αρχέγονου υδρογόνου ήσαν πολύ ψυχρότερα από ό,τι θεωρείτο έως τώρα, με θερμοκρασίες μείον 270 βαθμών Κελσίου. Μια πιθανή εξήγηση γι' αυτό είναι ότι τα άτομα υδρογόνου στο πρώιμο σύμπαν αλληλεπιδρούσαν άμεσα με τη λεγόμενη «σκοτεινή ύλη».
Αν αυτό όντως ισχύει, τότε η ανακάλυψη έχει διπλή σημασία, καθώς αποτελεί άλλη μια ένδειξη για την ύπαρξη αυτής της μυστηριώδους μορφής ύλης, που δεν εκπέμπει φως και δεν έχει ποτέ παρατηρηθεί άμεσα μέχρι σήμερα, αλλά μόνο μέσω της έμμεσης βαρυτικής επιρροής που ασκεί στην κίνηση των γαλαξιών. Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι υπάρχουν σωματίδια σκοτεινής ύλης, αλλά δεν τα έχουν βρει ακόμη.
Άλλοι επιστήμονες χαρακτήρισαν την ανακάλυψη των «αποτυπωμάτων» των πρώτων άστρων ως «επαναστατική» και περιμένουν να επιβεβαιωθεί από νέες παρατηρήσεις, προσδοκώντας έτσι να ανοίξουν ένα νέο παράθυρο για την κατανόηση του νηπιακού σύμπαντος.
Στην φωτογραφία το ραδιοτηλεσκόπιο στην Δυτική Αυστραλία που έκανε την ανακάλυψη.
Βίντεο: Η γέννηση των πρώτων άστρων
https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=wU6KXoO0NEE
http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=947237

Πως πεθαίνει ένα άστρο. Cheesy Grin

Πρόσφατες προσομοιώσεις σε υπολογιστή μας αποκαλύπτουν τις εκπληκτικές λεπτομέρειες που συμβαίνουν στις εκρήξεις των σουπερνόβα που σηματοδοτούν τον θάνατο των άστρων.
Δείτε το βίντεο «Πως εκρήγνυται ένα άστρο»:
https://www.youtube.com/watch?v=j7ijkJCUGIE
https://physicsgg.me/2018/04/19/%cf%80%cf%89%cf%82-%cf%80%ce%b5%ce%b8%ce%b1%ce%af%ce%bd%ce%b5%ce%b9-%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%ce%ac%cf%83%cf%84%cf%81%ce%bf-%ce%b2%ce%af%ce%bd%cf%84%ce%b5%ce%bf/

Άστρα δραπέτες από άλλους γαλαξίες μπήκαν μέσα στον δικό μας. Cheesy Grin

Τα δυαδικά συστήματα αποτελούνται από δύο άστρα που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το άλλο. Εχει διαπιστωθεί πώς όταν ένα δυαδικό σύστημα βρίσκεται κοντά σε μια μελανή οπή και το ένα άστρο του συστήματος πέσει στα βαρυτικά δίχτυα της μαύρης τρύπας τότε αυτό το άστρο μετατρέπεται σε ένα είδος κοσμικής σφεντόνας η οποία εκτοξεύει το άλλο άστρο από την θέση του και το υποχρεώνει να ταξιδεύει αέναα στην συνέχεια μέσα στο Σύμπαν με υψηλές ταχύτητες. Το ίδιο συμβαίνει σύμφωνα με τους ειδικούς και σε κάποιες περιπτώσεις που το ένα από τα δύο άστρα ενός δυαδικού συστήματος αυτοκαταστραφεί με μια έκρηξη σουπερνόβα.
Ομάδα ερευνητών του Πανεπιστημίου Leiden στην Ολλανδία μελετώντας δεδομένα της ευρωπαϊκής αποστολής χαρτογράφησης των άστρων του γαλαξία μας Gaia ανακοίνωσε ότι εντόπισε περίπου 30 άστρα που έχουν δραπετεύσει από τους γαλαξίες τους και έχουν φτάσει στον δικό μας. Τα περισσότερα από αυτά τα άστρα κινούνται στις παρυφές του γαλαξία μας αλλά δύο έχουν εισέλθει σε αυτόν και τον διασχίζουν με ταχύτητες που υπολογίζεται ότι αγγίζουν τα 2,5 εκ. χλμ/ώρα. Οπως είναι ευνόητο η ανακάλυψη θα φωτίσει άγνωστες πτυχές της λειτουργίας και συμπεριφοράς των άστρων.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι το φαινόμενο αυτό έχει εντοπισθεί και στον δικό μας γαλαξία. Περίπου 40 άστρα που βρίσκονταν κοντά στην μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία έχουν μετατραπεί σε δραπέτες. Τα άστρα αυτά έχουν φύγει την περιοχή στην οποία βρίσκονταν διασχίζοντας με ταχύτητα τον γαλαξία τον οποίο πιθανότατα θα εγκαταλείψουν κάποια στιγμή.
http://www.in.gr/2018/05/07/tech/astra-drapetes-apo-allous-galaksies-mpikan-mesa-ston-diko-mas/

Έλληνες έριξαν φως στη διαδικασία γέννησης νέων άστρων. Cheesy Grin

Ένα σημαντικό βήμα προόδου για την κατανόηση της διαδικασίας με την οποία γεννιούνται τα άστρα, πραγματοποίησαν Έλληνες επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Κρήτης και το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ).
Για πρώτη φορά διεθνώς, οι Έλληνες ερευνητές κατάφεραν να «χαρτογραφήσουν» τρισδιάστατα ένα μεσοαστρικό μοριακό νέφος αερίων και σκόνης, δηλαδή μια περιοχή όπου γεννιούνται νέα άστρα, καθώς ανακάλυψαν ότι το μαγνητικό πεδίο του δονείται σαν καμπάνα.
Άνοιξαν έτσι τον δρόμο για την επίλυση ενός από τα μεγαλύτερα μυστήρια στην αστροφυσική: Τι καθορίζει τον αριθμό και το είδος των άστρων και των πλανητών που δημιουργούνται στο γαλαξία μας;
Η ανακάλυψη, η οποία δημοσιεύθηκε στο Science,
http://science.sciencemag.org/content/360/6389/635
ήταν ο πυρήνας της διδακτορικής διατριβής του Δρ Άρη Τρίτση, την οποία ολοκλήρωσε στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης υπό την επίβλεψη του καθηγητή Κώστα Τάσση. Βασίστηκε σε θεωρητικές και πειραματικές μελέτες των δύο ερευνητών στο Πανεπιστήμιο Κρήτης και στο ΙΤΕ, καθώς επίσης και σε δεδομένα από τη διαστημική αποστολή Herschel του Eυρωπαϊκού Διαστημικού Οργανισμού (ESA).
«Η διαδικασία της αστρογένεσης παραμένει ένα από τα μεγαλύτερα άλυτα προβλήματα στην αστροφυσική» δήλωσε ο κ. Τάσσης στο Αθηναϊκό και Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων. «Γνωρίζουμε ότι τα αστέρια γεννιούνται σε μεσοαστρικά νέφη αερίου ‘αστρονομικών’ διαστάσεων, όμως τί ακριβώς συμβαίνει για να φτάσουμε από το νέφος σε άστρα όπως ο Ήλιος μας, καθώς και στους πλανήτες, είναι ακόμη μυστήριο. Τι καθορίζει αν ένα νέφος θα φτιάξει πολλά μικρά άστρα ή λίγα μεγάλα; Τι ποσοστό από το αέριο του νέφους θα μετατραπεί σε αστέρια και πόσο θα ανακυκλωθεί;»
Οι φυσικές διεργασίες που καθορίζουν τη διαδικασία της αστρογένεσης, αφήνουν το αποτύπωμά τους στο τρισδιάστατο σχήμα των νεφών αυτών. Αυτά τα ίχνη θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να αποκρυπτογραφήσουν τις φυσικές διεργασίες της γέννησης των άστρων. Όμως αυτό ήταν ως τώρα αδύνατο, καθώς ακόμη και τα πλέον προηγμένα τηλεσκόπια μπορούν να χαρτογραφήσουν μονάχα τη δισδιάστατη προβολή των νεφών στον ουρανό και όχι την τρισδιάστατη δομή τους.
Αυτή ακριβώς είναι η «πρωτιά» των Ελλήνων ερευνητών. Μελέτησαν την περίπτωση του Musca, ενός μεγάλου απομονωμένου νέφους, ορατού από το νότιο ημισφαίριο της Γης, που μοιάζει στον ουρανό με λεπτό κύλινδρο σαν βελόνα. Το νέφος, που αποτελείται κυρίως από μοριακό υδρογόνο και βρίσκεται σε απόσταση 570 ετών φωτός από τη Γη λίγω κάτω από τον αστερισμό του Σταυρού του Νότου, έχει μήκος περίπου 27 ετών φωτός και βάθος 20 ετών φωτός, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των ερευνητών.
Οι Έλληνες επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το μαγνητικό πεδίο του Musca δονείται ολόκληρο, παράγοντας ήχους, οι συχνότητες των οποίων αποκαλύπτουν το πραγματικό τρισδιάστατο σχήμα του, όπως ακριβώς οι συχνότητες ενός μουσικού οργάνου: άλλος ο ήχος από ένα μικρό ταμπούρλο και άλλος από ένα μεγάλο τύμπανο. Με τον ίδιο περίπου τρόπο υπολόγισαν ότι το πλάτος του είναι συγκρίσιμο με το ορατό μήκος του νέφους στον ουρανό.
«Το Musca είναι το μεγαλύτερο αντικείμενο στον Γαλαξία που πάλλεται ολόκληρο», σύμφωνα με τον κ.Τρίτση, ο οποίος είναι σήμερα μεταδιδακτορικός υπότροφος στη Σχολή Αστρονομίας και Αστροφυσικής του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας (ANU) στην Καμπέρα. «Η γνώση του τρισδιάστατου σχήματος των νεφών θα βελτιώσει σημαντικά την κατανόησή μας γι’ αυτά τα ‘μαιευτήρια’ άστρων και τη γέννηση του δικού μας ηλιακού συστήματος. Το Musca μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί ως εργαστήριο για τον έλεγχο των θεωριών σχετικά με το σχηματισμό των άστρων και της σκόνης».
Όπως δήλωσε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ. Τάσσης, «αυτή είναι η πρώτη φορά που διακρίναμε το «τραγούδι» ενός αντικειμένου τέτοιου μεγέθους, το πρώτο αντικείμενο στο Γαλαξία για το οποίο αναγνωρίστηκαν τέτοιες χαρακτηριστικές συχνότητες μαγνητικών δονήσεων. Είναι επίσης η πρώτη φορά που το «μαγνητικό τραγούδι» ενός νέφους χρησιμοποιήθηκε για την αποκρυπτογράφηση του πραγματικού του σχήματος. Είναι ιδιαίτερη χαρά για μας ότι αυτή η έρευνα πραγματοποιήθηκε όχι μόνο από Έλληνες επιστήμονες, αλλά και εντός Ελλάδας, στο Πανεπιστήμιο Κρήτης και το ΙΤΕ, και είναι αποτέλεσμα μιας διδακτορικής διατριβής που εκπονήθηκε εξ ολοκλήρου στη χώρα μας».
«Ήταν μεγάλη έκπληξη» συμπλήρωσε ο κ. Τάσσης «καθώς το Musca θεωρείτο έως τώρα από όλους τους αστροφυσικούς το πρότυπο του λεπτού κυλινδρικού νέφους. Το ‘τραγούδι’ του απέδειξε ότι αντίθετα έχει σχήμα τηγανίτας, απλώς τυχαίνει να το βλέπουμε από τη λεπτή του πλευρά. Το σχήμα αυτό αποτελεί ισχυρή ένδειξη ότι το μαγνητικό πεδίο του Γαλαξία παίζει ενεργό ρόλο στο σχηματισμό και στη δομή των μεσοαστρικών νεφών. Αυτή η ανακάλυψη μας επέτρεψε να προσομοιώσουμε τη δομή του με λεπτομέρεια, ανοίγοντας έτσι το δρόμο σε όσους επιστήμονες επιθυμούν να το χρησιμοποιήσουν ως ένα υποδειγματικό ‘εργαστήριο’, όπου μπορούμε να μελετήσουμε τη διαδικασία της αστρογένεσης με μεγαλύτερη λεπτομέρεια από ποτέ».
Η πρωτοποριακή ερευνητική εργασία στο πεδίο της μαγνητικής αστροσεισμολογίας χρηματοδοτήθηκε από ευρωπαϊκά προγράμματα (FP7 Marie Curie, ERC-CoG και REGPOT) και έκανε χρήση του υπερυπολογιστή Metropolis HPC στο Κέντρο Κβαντικής Πολυπλοκότητας και Νανοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης. Οι ερευνητές θα αναζητήσουν στο μέλλον και άλλα μοριακά νέφη που «τραγουδάνε» όπως το Musca.
https://www.youtube.com/watch?v=rDNS3wdhygQ
http://www.in.gr/2018/05/11/tech/ellines-eriksan-fos-sti-diadikasia-gennisis-neon-astron/

Πολύ ωραία ανακάλυψη, θυμίζει λίγο... ηλιοσεισμολογία. Γενικά υπάρχει η εντύπωση ότι τα μαγνητικά πεδία έχουν σημαντικό ρόλο στην αστρογέννηση, από την κατάτμηση των νεφών ως την διατήρηση των δίσκων προσαύξησης των πρωτοαστέρων. Τυχαίνει να διαβάζω τώρα ένα βιβίο για τα νεφελώματα, έτσι ευχαριστήθηκα πολύ από αυτήν την είδηση.
Η παραπάνω μέθοδος είναι ένας πολύ έξυπνος τρόπος να <βλέπουμε τρισδιάστατα>. Γίνεται μεγάλη προσπάθεια καταγραφής των ιδιοτήτων των μοριακών νεφών και των σμηνών που προκύπτουν από αυτά, αλλά και των μεμονωμένων αστεριών που γεννιούνται σε αυτά. Ίσως η 3διάστατη απεικόνιση να δώσει λύσεις σε πολλά μυστήρια.

Αστρικά σμήνη «μιλούν» για την εξέλιξη των άστρων. Cheesy Grin

Αμερικανοί ερευνητές ανακοίνωσαν ότι ανακάλυψαν χίλια πιθανά μέλη και 31 επιβεβαιωμένα μέλη αστρικών συσχετισμών, δηλαδή άστρων όμοιας ηλικίας και σύνθεσης που κινούνται ομαδικά στο Διάστημα.
Η μελέτη τους δημοσιεύεται στο επιστημονικό έντυπο Astrophysical Journal και θα μπορούσε να συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση του πως δημιουργούνται και εξελίσσονται τα άστρα.
«Όπως τα σμήνη των πουλιών πετούν συντονισμένα στον ουρανό, έτσι και οι αστρικοί συσχετισμοί/σχηματισμοί μπορούν να μας δώσουν πληροφορίες για τον τρόπο που σχηματίζονται τα άστρα, την ηλικία τους και τη σύνθεσή τους», εξηγεί ο Τζόναθαν Καγκνεϊ από Επιστημονικό Ινστιτούτο Carnegie.
Χάρη στις εσωτερικές ομοιότητες μεταξύ των μελών των αστρικών συσχετισμών και των εξωτερικών διαφορών μεταξύ των διαφορετικών ομάδων, οι αστρονόμοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα αστρικά σμήνη για να αντλήσουν πληροφορίες για το πως σχηματίζεται ένα άστρο στον Γαλαξία μας.
Οι ηλικίες των άστρων διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους ανάλογα με το σμήνος στο οποίο ανήκουν.
Ο Κάγκνεϊ σε συνεργασία με την Ζακλίν Φαχερτι του Αμερικανικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας άντλησαν στοιχεία από την τρισδιάστατη χαρτογράφηση του Γαλαξία μας που έχει πραγματοποιήσει η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος.
«Τα δείγματα αστρικών σμηνών που μελετήσαμε απαρτίζονται κυρίως από κόκκινους νάνους, που είναι άστρα μικρότερα από τον Ήλιο και σχετικά ψυχρότερα. Λόγω του μεγέθους τους είναι δύσκολο να μελετηθούν αν και γνωρίζουμε ότι είναι εξαιρετικά συχνά στον Γαλαξία μας», προσθέτει.
Τέλος, οι αστρονόμοι εντόπισαν και 111 καφέ νάνους που είναι μέλη συγκεκριμένων αστρικών σμηνών. Οι καφέ νάνοι είναι άστρα που συχνά ονομάζονται και υπέρ-Δίες. Είναι μικρότεροι από άστρα αλλά πιο εκτεταμένοι από μεγάλους πλανήτες και αποτελούν έναν φυσικό σύνδεσμο μεταξύ αστρονομίας και πλανητικής επιστήμης.
http://www.in.gr/2018/08/29/tech/astrika-smini-miloun-gia-tin-ekseliksi-ton-astron/

Τα πρώτα άστρα. Cheesy Grin

Στα τέλη του περασμένου μήνα ανακοινώθηκε ότι Γιαπωνέζοι ερευνητές με τη βοήθεια της συστοιχίας ραδιοτηλεσκοπίων ALMA του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου ανέλυσαν λεπτομερώς τη δομή των γιγάντιων νεφελωμάτων που αποτελούν ένα γαλαξία σε απόσταση 12,4 δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Πρόκειται για έναν από τους επονομαζόμενους γαλαξίες-τέρατα, τους προγόνους δηλαδή των σύγχρονων γιγάντιων ελλειπτικών γαλαξιών. Η έρευνα αυτή εντόπισε τεράστια μοριακά νέφη που λόγω της αστάθειας η οποία επικρατεί εκεί οδηγεί σε μια πραγματικά «αχαλίνωτη» αστροδημιουργία, 1.000 φορές μεγαλύτερη από εκείνη που παρατηρείται στον δικό μας γαλαξία. Για να μπορέσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα τον σχηματισμό και την εξέλιξη αυτών των γαλαξιών χρειάζεται να περιγράψουμε λεπτομερώς το περιβάλλον που επικρατεί σ’ αυτά τα αρχέγονα βρεφοκομεία, και γι’ αυτό η επιτευχθείσα χαρτογράφηση των μοριακών αυτών νεφών είναι ένα σημαντικό βήμα προς τη σωστή κατεύθυνση και την καλύτερη κατανόηση της αρχέγονης αστρογένεσης.
Οι παρατηρήσεις αυτές, σε συνεργασία με τα θεωρητικά μας μοντέλα και τα αποτελέσματα των διαφόρων εξομοιωτών, αλλά κυρίως τα αποτελέσματα που ανακοινώθηκαν το 2016 από τη διαστημοσυσκευή PLANCK, μας οδηγούν στο συμπέρασμα ότι τα πρώτα άστρα πρέπει να δημιουργήθηκαν μερικά εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Εκρηξη, διασπώντας έτσι το σκοτάδι που επικρατούσε στη διάρκεια του «Κοσμικού Μεσαίωνα», την περίοδο δηλαδή πριν από τη δημιουργία των πρώτων άστρων. Οι μελέτες αυτές μας πληροφορούν επίσης ότι τα πρώτα αυτά άστρα πρέπει να ήσαν γιγάντια με μάζα εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του Ηλιου μας. Κι έτσι όταν οι συνθήκες ήταν ώριμες, όταν δηλαδή τα διάφορα αέρια νέφη είχαν, με κάποιον τρόπο, συμπιεστεί σε αρκετά μεγάλη πυκνότητα, μια ξαφνική και απότομη γένεση ενός τεράστιου αριθμού γιγάντιων άστρων φώτισε σαν πυροτεχνήματα τους κατασκότεινους, μέχρι τότε, χώρους του αρχέγονου σύμπαντος.
Τα πρώτα άστρα έπαιξαν σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη του πρώιμου σύμπαντος γιατί χάρη στην εξέλιξη και τον θάνατό τους το σύμπαν απέκτησε τις πρώτες ποσότητες βαρέων στοιχείων του. Η ακτινοβολία τους, η κινητική τους ενέργεια λόγω των εκρήξεων και τα προϊόντα πυρηνοσύνθεσης που δημιουργούνταν στο κέντρο τους καθώς και στη διάρκεια των σουπερνόβα εκρήξεών τους, καθόρισαν τις συνθήκες για τη δομή και τη δημιουργία των άστρων των επόμενων γενεών. Τα άστρα δηλαδή είναι πυρηνικά εργοστάσια που μετατρέπουν τα ελαφρύτερα στοιχεία, όπως είναι το υδρογόνο και το ήλιο, σε όλο και βαρύτερα στοιχεία, όπως είναι το άζωτο, ο άνθρακας και ο σίδηρος, τα στοιχεία από τα οποία δημιουργήθηκαν πολύ αργότερα οι στερεοί πλανήτες και η ζωή. Λόγω της τεράστιας μάζας τους, τα πρώτα άστρα κατανάλωναν τα καύσιμά τους πολύ γρήγορα και κατέληγαν σ’ έναν εντυπωσιακό θάνατο με μια τεράστια έκρηξη σουπερνόβα, εμπλουτίζοντας έτσι το σύμπαν με βαρέα στοιχεία.
Οι παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble εντόπισαν επίσης μεγάλες ποσότητες σιδήρου σε πολύ απομακρυσμένα και μεγάλης ηλικίας κβάζαρ, γαλαξίες δηλαδή με ιδιαίτερα ενεργούς πυρήνες. Γι’ αυτό οι διάφοροι ερευνητές πιστεύουν ότι ο σίδηρος που εντοπίστηκε, σχηματίστηκε πολύ σύντομα μετά τη Μεγάλη Εκρηξη και αντιστοιχεί στις «στάχτες» που απέμειναν από τις εκρήξεις των γιγάντιων υπερνόβα στις πρώτες γενιές των άστρων. Αυτά τα αρχέγονα άστρα με τα ίχνη βαρέων στοιχείων είναι άστρα Πληθυσμού ΙΙ, όπως ονομάζονται, παρόμοια μ’ αυτά που βρίσκουμε στα μεγάλα σφαιρωτά σμήνη στην άλω που περιβάλλει τον γαλαξία μας. Αντίθετα τα νεογέννητα άστρα που βρίσκουμε στον γαλαξιακό μας δίσκο, περιλαμβανομένου και του Ηλιου μας, ονομάζονται άστρα Πληθυσμού Ι, ενώ τα τεράστια πρωταρχικά άστρα που γεννήθηκαν μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Εκρηξη και τα οποία περιλαμβάνουν μόνο υδρογόνο και ήλιο, ανήκουν στην τρίτη κατηγορία άστρων Πληθυσμού ΙΙΙ.
Απ’ ό,τι φαίνεται μάλιστα το πιο ηλικιωμένο αρχέγονο άστρο στη γειτονιά μας με ελάχιστα βαρέα στοιχεία είναι το επονομαζόμενο «Αστρο Μαθουσάλας» σε απόσταση 200 ετών φωτός από τη Γη προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Ζυγού. Υπάρχει επίσης και ένα άλλο άστρο, το SM0313, που σίγουρα έχει ηλικία 13,6 δισ. ετών το οποίο ανακαλύφθηκε τον Φεβρουάριο του 2014 σε απόσταση 6.000 ετών φωτός από τη Γη προς την κατεύθυνση του αστερισμού του Υδρου. Είτε έτσι, όμως, είτε αλλιώς τα πρώτα άστρα στο σύμπαν φαίνεται ότι πρέπει να γεννήθηκαν το αργότερο 250 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Εκρηξη που γέννησε το σύμπαν. Η επιβεβαίωση ή όχι τέτοιων ερευνών δεν θα αργήσει πολύ γιατί σε μερικά χρόνια διάφορες ερευνητικές ομάδες (SkyMapper, DES, PanSTARRS, και LSST) θα μας επιτρέψουν να δούμε τη γειτονιά μας με πολύ μεγαλύτερη ευκρίνεια από ποτέ.
http://www.kathimerini.gr/983600/article/politismos/vivlio/ta-prwta-astra

Αστρονόμοι ανακάλυψαν 13 άστρα που κινούνται με ασύλληπτη ταχύτητα και κατευθύνονται στον γαλαξία μας. Cheesy Grin

Σε μια ανακάλυψη που σίγουρα δεν είναι συνηθισμένη προχώρησαν οι αστρονόμοι του Πανεπιστημίου Leiden στην Ολλανδία.
Πιο ειδικά εντόπισαν 13 άστρα, τα οποία κινούνται με εκπληκτικά μεγάλες ταχύτητες και τα οποία προέρχονται από άλλο γαλαξία να εισβάλλουν στον δικό μας γαλαξία κατευθυνόμενα προς το κέντρο του.
Η κατηγορία των συγκεκριμένων άστρων, που ονομάζονται ως υπερταχέα έχει παρατηρηθεί και στον γαλαξία μας. Τα άστρα αυτά είναι τόσο γρήγορα που δεν μπορούν να δεσμευθούν βαρυτικά με αποτέλεσμα να αντί να έχουν τροχιά γύρω από το κέντρο του γαλαξία μας όπως τόσα άλλα, μεταξύ αυτών και ο ήλιος, βρίσκονται σε ένα ξέφρενο «ράλι» το οποίο τα οδηγεί έξω από το γαλαξία μας.
Αυτή τη φορά οι αστρονόμοι ανακάλυψαν το αντίθετο: 13 άστρα κατευθύνονται προς τον δικό μας γαλαξία
«Αντί να ταξιδεύουν μακριά από το κέντρο του γαλαξία μας αυτά τα άστρα τα εντοπίσαμε να κατευθύνονται προς αυτό. Μπορεί να είναι άστρα από κάποιο άλλο γαλαξία και κατευθύνονται στον δικό μας γαλαξία», λέει ο Tommaso Marchetti μέλος της ερευνητικής ομάδας.
Τα άστρα αυτά είναι τα ταχύτερα που έχουν ανιχνευθεί ποτέ κινούμενα με ταχύτητες εκατοντάδων εκατ. χλμ. την ώρα. Για σύγκριση ο Ήλιος και το ηλιακό σύστημα μαζί του κινούνται σε τροχιά γύρω από το κέντρο του γαλαξία με ταχύτητα 240 χλμ. το δευτ.
https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=mGDIaSYVJg0
https://www.pronews.gr/epistimes/diastima/718271_astronomoi-anakalypsan-13-astra-poy-kinoyntai-me-asyllipti-tahytita-kai

Επιστήμονες υπολόγισαν για πρώτη φορά όλο το φως των άστρων. Cheesy Grin

Η ιστορία του φωτός είναι, επίσης, η ιστορία του σύμπαντος. Πόσο, όμως, είναι όλο το φως που έχουν εκπέμψει όλα τα άστρα που έχουν ποτέ υπάρξει στο σύμπαν, το οποίο έχει ηλικία περίπου 13,7 δισεκατομμυρίων ετών; Η απάντηση φαίνεται απελπιστικά δύσκολη, αλλά οι αστρονόμοι έχουν πλέον στα χέρια τους για πρώτη φορά έναν αριθμό και είναι… απελπιστικά μεγάλος: 4Χ10^84 φωτόνια (ο αριθμός 4 ακολουθούμενος από 84 μηδενικά).
Μια διεθνής επιστημονική ομάδα, με επικεφαλής τον αστροφυσικό Μάρκο Ατζέλο του Κολλεγίου Επιστήμης Clemson της Νότια Καρολίνα, που έκανε τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Science", βάσισε τους υπολογισμούς της στο «εξωγαλαξιακό φως υποβάθρου», ένα είδος κοσμικής ακτινοβολίας. Εκτιμάται ότι πάνω από το 90% του φωτός που έχουν παράγει τα άστρα από τη γέννηση του σύμπαντος, επιβιώνει μέσα σε αυτό το αχνό φως υποβάθρου.
Το φως αυτό είναι το ποσοστό εκείνο της οπτικής, εγγύς-υπέρυθρης και υπεριώδους ακτινοβολίας που παράγεται από τα άστρα και μετά καταφέρνει να διαχυθεί στο σύμπαν. Η μέτρηση αυτής της διάχυτης ακτινοβολίας είναι πολύ δύσκολη υπόθεση, αλλά αυτή τη φορά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι έχουν κάνει μια καλή εκτίμηση με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου ακτίνων-γάμα «Φέρμι» της NASA.
Είναι αδύνατο να υπολογίσει κανείς πόσοι γαλαξίες και πόσα άστρα υπάρχουν στο σύμπαν σήμερα, καθώς εμφανίζονται νέοι γαλαξίες που δημιουργούν συνεχώς καινούρια άστρα. Εκτιμάται ότι σήμερα υπάρχουν περίπου δύο τρισεκατομμύρια γαλαξίες και ένα τρισεκατομμύριο τρισεκατομμύρια άστρα!
Πάντως, σύμφωνα με τους επιστήμονες, ο σχηματισμός άστρων -που ξεκίνησε όταν το σύμπαν είχε ηλικία λίγων εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών- έφθασε στο αποκορύφωμά του πριν από δέκα έως 11 δισεκατομμύρια χρόνια και έκτοτε έχει επιβραδυνθεί. Για παράδειγμα, υπολογίζεται ότι ο δικός μας γαλαξίας δημιουργεί πια περίπου μόνο επτά νέα άστρα το χρόνο.
http://www.kathimerini.gr/997733/article/epikairothta/episthmh/episthmones-ypologisan-gia-prwth-fora-olo-to-fws-twn-astrwn

Οι αστρονόμοι παρατηρούν τη δημιουργία ενός νέου Ηλιακού Συστήματος. Cheesy Grin

Η επιστημονική κοινότητα έχει τη μοναδική ευκαιρία να παρατηρήσει τη δημιουργία ενός ηλιακού συστήματος σε απόσταση 470 ετών φωτός από τη Γη.
Οι αστρονόμοι έχουν τη δυνατότητα να παρατηρήσουν το αστέρι DM Tau, όπως μας ενημερώνει το New Atlas, στο οποίο βλέπουν να διενεργείται μία διαδικασία όμοια με εκείνη που θεωρείται ότι εκτυλίχθηκε κατά τη διάρκεια της δημιουργίας και του δικού μας Ηλιακού Συστήματος. Το άστρο που παρατηρούν οι επιστήμονες έχει περίπου τη μισή μάζα από εκείνη του δικού μας άστρου, ενώ η ηλικία του υπολογίζεται πως είναι 3 με 5 εκατομμύρια έτη. Εδώ αξίζει να σημειωθεί ότι η ηλικία του δικού μας Ήλιου υπολογίζεται πως είναι 4.6 δισεκατομμύρια έτη, επομένως το υπό παρατήρηση άστρο είναι σαφώς πιο νεαρό από το δικό μας.
Γύρω από το άστρο DM Tau έχει σχηματιστεί ένας τεράστιος σε έκταση δίσκος σκόνης, ο οποίος περιστρέφεται γύρω από εκείνο, με παρόμοιο τρόπο με τον οποίο εκτιμάται ότι συνέβαινε και με το πρώιμο ηλιακό μας σύστημα, προτού να σχηματιστούν από αυτό οι πλανήτες. Η ευκαιρία που έχουν οι αστρονόμοι να παρατηρήσουν τη δημιουργία ενός πλανητικού συστήματος είναι μοναδική και αναμένεται να απαντήσει σε ένα διόλου ευκαταφρόνητο πλήθος ερωτημάτων για το πώς σχηματίζονται πλανητικά συστήματα, όπως εκείνο στο οποίο ανήκει η Γη.
Οι αστρονόμοι εκμεταλλεύονται τις δυνατότητες που προσφέρει το Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array (ALMA), γεγονός που τους έχει οδηγήσει στη συναρπαστική ανακάλυψη πως γύρω από το αστέρι DM Tau υπάρχουν δύο δίσκοι, ο ένας εκ των οποίων εκτείνεται σε απόσταση 4 Αστρονομικών Μονάδων και ο άλλος σε απόσταση 20 Αστρονομικών Μονάδων. Έτσι, ο ένας δίσκος θα μπορούσε να αποτελέσει το αρχέγονο υλικό από το οποίο θα μπορούσαν να δημιουργηθούν οι πλανήτες πιο κοντά στο αστέρι, όπως συμβαίνει με τον Ερμή, τη Γη, την Αφροδίτη και τον Άρη στο δικό μας ηλιακό σύστημα, ενώ ο δεύτερος δίσκος θα μπορούσε να δώσει τις πρώτες ύλες για τη δημιουργία πλανητών, όπως ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας στη δική μας συμπαντική γειτονιά.
https://www.naftemporiki.gr/story/1460508/oi-astronomoi-paratiroun-ti-dimiourgia-enos-neou-iliakou-sustimatos

'Ίσως ο εξωτερικός δίσκος να είναι κάτι σαν την δικιά μας ζώνη του Kuiper. Μάλλον βρίσκεται έξω από το όριο του χιονιού (όπου το νερό μπορεί να είναι μόνο σε μορφή πάγου), μιας και η <κατοικήσιμη ζώνη> θα βρίσκεται πολύ πιο κοντά στο άστρο από ότι στο δικό μας ηλιακό σύστημα. Πάντως το ALMA έχει δει και άλλους διπλούς πρωτοπλανητικούς δίσκους. Υπάρχει η θεωρία ότι ένας τέτοιος εξωτερικός δίσκος είναι δίσκος θραυσμάτων (debris disk), δηλαδή προέρχεται από τα συντρίμμια των σωμάτων που συγκρούστηκαν στον πρώτο δίσκο. Very Happy

Η «κολοκύθα-φανάρι» που εντόπισε το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA Cheesy Grin

Οι αστρονόμοι διασκεδάζουν με το Χαλοουίν (η γιορτή των Αγίων Πάντων), που γιορτάζεται την νύχτα της 31ης Οκτωβρίου, δημοσιεύοντας αστρονομικές φωτογραφίες που παραπέμπουν στην εν λόγω γιορτή. Εκτός λοιπόν από το «τρομακτικό πρόσωπο που μας παρακολουθεί από μακριά» που εντόπισε το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, οι ερευνητές του διαστημικού τηλεσκοπίου Spitzer είδαν στον ουρανό μια κολοκύθα-φανάρι, σαν αυτές που συνηθίζεται να φτιάχνουν στο Χαλοουίν.
Αυτή η αστρονομική κολοκύθα οφείλεται σε ένα άστρο τύπου Ο με μάζα 15 με 20 φορές την μάζα του ήλιου. Το άστρο περιβάλλεται από αέρια και σκόνη και το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer που ανιχνεύει την υπέρυθρη ακτινοβολία «είδε» το άστρο σαν κερί που λάμπει στο εσωτερικό μιας κολοκύθας – σήμα κατατεθέν του Χαλοουίν.
Όσοι αναζητούν περισσότερες λεπτομέρειες για την δομή του νεφελώματος Jack-o’-lantern θα βρουν περισσότερα ΕΔΩ:
https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7528

Πώς ένα κοινό άστρο θα γίνει πιο λαμπερό και από τον Σείριο έως το τέλος του αιώνα. Cheesy Grin

Ένα διπλό άστρο, το [b]V Sagittae -πρόκειται για ένα ζευγάρι πολύ κοντινών άστρων που φαίνονται σαν ένα- αναμένεται να εκραγεί γύρω στο 2083 και να γίνει έτσι τόσο λαμπερό, που προσωρινά θα ξεπεράσει σε φωτεινότητα κάθε άλλο άστρο στον ουρανό της Γης, ακόμα και τον Σείριο, ο οποίος σήμερα είναι το φωτεινότερο άστρο τη νύχτα.[/b]
Το άστρο, γνωστό και ως V Sge, βρίσκεται στον αστερισμό του Βέλους και είναι σήμερα τόσο αχνό, που φαίνεται οριακά ακόμη και με μεσαίου μεγέθους τηλεσκόπια. Όμως, σύμφωνα με προβλέψεις αστρονόμων -μεταξύ των οποίων ένας Έλληνας της διασποράς- που παρουσιάστηκαν στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στη Χαβάη, αυτό το αφανές άστρο πρόκειται να σκεπάσει κάθε άλλο στο νυχτερινό ουρανό, όταν μετατραπεί σε μια πολύ φωτεινή «νόβα», ίσως τόσο λαμπερή όσο η Αφροδίτη.
Οι αστρονόμοι Μπράντλεϊ Σέφερ (καθηγητής) και Μάνος Χατζόπουλος (επίκουρος καθηγητής) του Τμήματος Φυσικής και Αστρονομίας του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα, εκτιμούν ότι τις επόμενες δεκαετίες το συγκεκριμένο άστρο θα αυξήσει γρήγορα τη φωτεινότητα του, ώσπου γύρω στο 2083 (με περιθώριο συν/πλην 16 χρόνια) αναμένεται να εκραγεί με μια έκρηξη λάμψης.
Το V Sagittae αποτελείται από ένα κοινό άστρο σε τροχιά γύρω από ένα άλλο άστρο λευκό νάνο, που πλησιάζουν ολοένα περισσότερο μεταξύ τους. Εκτιμάται ότι το ζευγάρι έχει αυξήσει κατά δέκα φορές τη φωτεινότητά του στη διάρκεια του τελευταίου αιώνα. Η τελική συγχώνευση τους θα δημιουργήσει ένα ενιαίο τεράστιο άστρο, που θα είναι ορατό πλέον με γυμνό μάτι, αν και με το πέρασμα του χρόνου η φωτεινότητα του θα μετριαστεί.
https://physicsgg.me/2020/01/09/%cf%80%cf%8e%cf%82-%ce%ad%ce%bd%ce%b1-%ce%ba%ce%bf%ce%b9%ce%bd%cf%8c-%ce%ac%cf%83%cf%84%cf%81%ce%bf-%ce%b8%ce%b1-%ce%b3%ce%af%ce%bd%ce%b5%ce%b9-%cf%80%ce%b9%ce%bf-%ce%bb%ce%b1%ce%bc%cf%80%ce%b5%cf%81/

Γιατί δεν υπάρχουν πράσινα αστέρια; Cheesy Grin

Το χρώμα που έχει ένα άστρο εξαρτάται από τη θερμοκρασία του: τα θερμότερα άστρα έχουν χρώμα μπλε ή λευκό, τα λιγότερο θερμά κίτρινο ή πορτοκαλί και τα ψυχρότερα κόκκινο.
Τι θερμοκρασία έχει ένα άστρο που φαίνεται πράσινο;
Αυτή η ερώτηση δεν έχει νόημα γιατί δεν υπάρχουν πράσινα άστρα!
Στη συνέχεια δίνεται μια εξήγηση στο φαινόμενο αυτό…..
Όταν θερμαίνουμε ένα μέταλλο τότε παρατηρούμε ότι το χρώμα του αλλάζει αρχικά σε κόκκινο, μετά γίνεται πορτοκαλί και στις πολύ υψηλές θερμοκρασίες μπλε – λευκό. Στη συνέχεια λιώνει…
Κάθε σώμα που έχει κάποια θερμοκρασία εκπέμπει φως. Η ποσότητα του φωτός που εκπέμπεται και το μήκος κύματός του, εξαρτάται από την θερμοκρασία του σώματος.
Τα ψυχρά αντικείμενα εκπέμπουν ραδιοκύματα. Τα αντικείμενα που έχουν εξαιρετικά μεγάλες θερμοκρασίες εκπέμπουν υπεριώδες φως ή ακτίνες Χ. Σε ένα πολύ στενό εύρος θερμοκρασιών τα θερμά αντικείμενα εκπέμπουν ορατό φως (με μήκη κύματος από περίπου 300 νανόμετρα μέχρι περίπου 700 νανόμετρα).
Σκεφτείτε για λίγο – αυτό είναι πολύ σημαντικό – τα σώματα δεν εκπέμπουν μόνο ένα μήκος κύματος. Αντίθετα, εκπέμπουν φωτόνια με ένα μεγάλο εύρος μηκών κύματος.
Εάν χρησιμοποιούσατε κάποιο είδος ανιχνευτή που ανιχνεύει τα μήκη κύματος του φωτός (των φωτονίων) που εκπέμπει ένα αντικείμενο και στη συνέχεια σχεδιάζατε τον αριθμό τους συναρτήσει του μήκους κύματος, θα παίρνατε την αποκαλούμενη καμπύλη ακτινοβολίας του μέλανος σώματος.
Πρόκειται για μια κάπως κωδωνοειδή καμπύλη, που σταματάει απότομα στα μικρότερα μήκη κύματος, όπως για παράδειγμα η καμπύλη του σχήματος που ακολουθεί:
Ο οριζόντιος άξονας παριστάνει το μήκος κύματος (το χρώμα) – και ένα φάσμα αναφοράς των ορατών χρωμάτων είναι ένθετο στο σχήμα.Φωτ.
Βλέπουμε το χαρακτηριστικό σχήμα της καμπύλης του μέλανος σώματος και παρατηρούμε ότι όσο το αντικείμενο γίνεται θερμότερο το μέγιστό της μετατοπίζεται προς τα αριστερά – σε μικρότερα μήκη κύματος.
Για ένα αντικείμενο με θερμοκρασία 4500 βαθμούς Kelvin η κορυφή της καμπύλης βρίσκεται στο πορτοκαλί χρώμα, με θερμοκρασία 6000 K στο μπλε-πράσινο (η θερμοκρασία του Ήλιου είναι 5700 Κ), και όσο αυξάνει η θερμοκρασία του η κορυφή μετατοπίζεται προς το μπλε ή και μικρότερα μήκη κύματος που δεν μπορούμε να δούμε με τα μάτια μας.
Αλλά για μια στιγμή … αφού το μέγιστο για τη θερμοκρασία του Ήλιου αντιστοιχεί στο μπλε-πράσινο, τότε γιατί δεν τον βλέπουμε γαλαζοπράσινο;
Αυτό είναι και το βασικό ερώτημα. Και η απάντηση είναι ότι ναι μεν τα περισσότερα φωτόνια είναι γαλαζοπράσινα, εκπέμπει όμως φωτόνια και με άλλα χρώματα.
Παρατηρήστε την καμπύλη που αντιστοιχεί στην θερμοκρασία του Ήλιου – εκπέμπει επίσης φωτόνια με χρώμα βαθύτερου μπλε, όπως και φωτόνια με χρώμα κόκκινο.
Όταν παρατηρούμε τον Ήλιο όλα αυτά τα χρώματα αναμειγνύονται και τα μάτια μας βλέπουν ένα χρώμα – το λευκό. Μερικοί ισχυρίζονται ότι ο Ήλιος είναι κίτρινος … αλλά αν πράγματι ήταν κίτρινος τότε τα σύννεφα θα φαίνονταν κίτρινα, όπως και το χιόνι επίσης ή όταν μια ακτίνα φωτός θα περνούσε μέσα από ένα πρίσμα θα αναλυόταν κυρίως στο κίτρινο χρώμα!
Εντάξει όσον αφορά τον Ήλιο, θα πει κάποιος, δεν φαίνεται πράσινος. Ίσως όμως σε ένα άστρο λίγο θερμότερο ή λίγο ψυχρότερο απ’ αυτόν να κυριαρχεί το πράσινο χρώμα.
Κι όμως αυτό δεν συμβαίνει ποτέ. Ένα θερμότερο άστρο θα έχει περισσότερο μπλε και ένα ψυχρότερο περισσότερο κόκκινο χρώμα, αλλά δεν είναι αυτό το θέμα – τα μάτια μας δεν θα το δουν ποτέ πράσινο.
Το πρόβλημα δεν βρίσκεται στα άστρα, αλλά στα μάτια μας.
Στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ανθρώπινου ματιού υπάρχουν τα κύτταρα που ονομάζονται φωτοϋποδοχείς ή φωτοαισθητήρες. Οι φωτοϋποδοχείς περιλαμβάνουν δύο τύπους κυττάρων τα κωνία και τα ραβδία. Τα ραβδία είναι υπεύθυνα για την αντίληψη του αμυδρού φωτός ενώ τα κωνία (ή κωνικά κύτταρα) για την αντίληψη των χρωμάτων. Υπάρχουν τρία είδη κωνικών κυττάρων:
S-κωνία: είναι ευαίσθητα σε φωτόνια μικρού μήκους κύματος και παρουσιάζουν μέγιστη ευαισθησία σε μήκος κύματος περίπου 4.200 Å (420 nm). Είναι ευαίσθητα στο μπλε φως.
Μ-κωνία: είναι ευαίσθητα σε φωτόνια μεσαίου μήκους κύματος και παρουσιάζουν μέγιστη ευαισθησία σε μήκος κύματος περίπου 5.300 Å (530 nm). Είναι ευαίσθητα στο πράσινο φως.
L-κωνία: είναι ευαίσθητα σε φωτόνια μεγάλου μήκους κύματος και παρουσιάζουν μέγιστη ευαισθησία σε μήκος κύματος περίπου 5.600 Å (560 nm). Είναι ευαίσθητα στο κόκκινο φως.
Όταν το φως φτάνει σ’ αυτά η καθεμιά κατηγορία ενεργοποιείται σε διαφορετικό ποσοστό. Αν το χρώμα προέρχεται από μια κόκκινη φράουλα, τότε ενεργοποιούνται τα κόκκινα κωνία, ενώ τα πράσινα μάλλον «αδιαφορούν». Αν προέρχεται από ένα πορτοκάλι τότε ενεργοποιούνται διπλάσιοι κόκκινοι κώνοι σε σχέση με τους πράσινους και καθόλου μπλε. Όταν εγκέφαλος παίρνει τα σήματα από τα τρία είδη κώνων αντιλαμβάνεται ένα αντικείμενο χρώματος πορτοκαλί. Όταν ενεργοποιείται ίσος αριθμός πράσινων κώνων με τους κόκκινους – χωρίς μπλε – τότε ο εγκέφαλος αντιλαμβάνεται το κίτρινο και ούτω καθεξής.
Έτσι ο μόνος τρόπος για να δούμε ένα άστρο πράσινο είναι να εκπέμπει μόνο πράσινο φως.
Όπως φαίνεται στο γράφημα παραπάνω αυτό είναι λίγο πολύ αδύνατο.
Κάθε άστρο που θα εξέπεμπε πράσινο χρώμα θα έστελνε επίσης και αρκετό κόκκινο και μπλε χρώμα, με αποτέλεσμα να φαίνεται λευκό. Και αλλάζοντας τη θερμοκρασία του άστρου αυτό θα φαίνονταν στα μάτια μας πορτοκαλί ή κόκκινο ή μπλε αλλά ποτέ πράσινο.
Δεν υπάρχουν πράσινα άστρα όχι γιατί αυτά δεν εκπέμπουν το πράσινο χρώμα, αλλά γιατί τα μάτια μας είναι έτσι κατασκευασμένα ώστε όταν αυτό αναμιγνύεται με άλλα χρώματα να εξαφανίζεται.
Όμως ….. τον Ιανουάριο του 2006, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble πήρε αυτήν την λεπτομερή εικόνα του αστρικού σμήνους NGC 1846 .
Το σφαιρωτό αυτό σμήνος περιέχει όλα τα γνωστά είδη άστρων με τα συνηθισμένα χρώματα που αναφέραμε παραπάνω, από τα πιο θερμά χρώματος μπλε προς το λευκό, στα ψυχρότερα με χρώμα κίτρινο, πορτοκαλί και τα ψυχρότερα όλων με χρώμα κόκκινο.
Αλλά αν κοιτάξετε προσεκτικά στην προηγούμενη εικόνα θα δείτε κάτι που θα έπρεπε να σας προβληματίσει πολύ: υπάρχει ένα πράσινο αντικείμενο.
Και ενώ στις φωτογραφίες πολλών αστρικών αντικειμένων χρησιμοποιούνται ψεύτικα χρώματα για να μεγιστοποιείται η αντίθεση και η ορατότητά τους, το παραπάνω πράσινο αντικείμενο δεν ανήκει σ’ αυτές τις περιπτώσεις – είναι πράγματι πράσινο.
Περί τίνος πρόκειται; – αφού ξεκαθαρίσαμε ότι δεν υπάρχουν πράσινα αστέρια…..
Υπάρχουν όμως μάζες αερίων νεφελωμάτων που περιέχουν κυρίως οξυγόνο.
Το πράσινο χρώμα οφείλεται στα άτομα του οξυγόνου που διεγείρονται από κάποια πηγή που εκπέμπει υπεριώδη ακτινοβολία και στη συνέχεια αποδιεγείρονται εκπέμποντας κυρίως πράσινο φως (μήκος κύματος 558 νανομέτρων). Πρόκειται για το γνωστό φαινόμενο του φθορισμού.
Στην ίδια διαδικασία οφείλεται κυρίως και το Σέλας (Aurora)…. Το οξυγόνο της γήινης ατμόσφαιρας απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία που εκπέμπει ο ήλιος επανεκπέμποντας την, στην περιοχή του πράσινου μήκους κύματος.
Όταν θα βλέπουμε ένα πράσινο αστρικό αντικείμενο στις εικόνες των τηλεσκοπίων θα ξέρουμε ότι αυτό σίγουρα δεν είναι άστρο (εφόσον δεν χρησιμοποιούνται ψευδή χρώματα).
Η ύπαρξη του πράσινου χρώματος θα υποδηλώνει την παρουσία αερίου οξυγόνου στην μεσοαστρική ύλη που υφίσταται το φαινόμενο του φθορισμού.
https://physicsgg.me/2011/11/29/%ce%b3%ce%b9%ce%b1%cf%84%ce%af-%ce%b4%ce%b5%ce%bd-%cf%85%cf%80%ce%ac%cf%81%cf%87%ce%bf%cf%85%ce%bd-%cf%80%cf%81%ce%ac%cf%83%ce%b9%ce%bd%ce%b1-%ce%b1%cf%83%cf%84%ce%ad%cf%81%ce%b9%ce%b1/