Ο Γαλαξίας μας.

[Δροσος Γεωργιος]

«Διαστρικοί Παγετώνες»: Το SPHEREx της NASA χαρτογραφεί τεράστιες γαλαξιακές περιοχές πάγου.

Η αποστολή SPHERex της NASA (Φασματοφωτόμετρο για την Ιστορία του Σύμπαντος, την Εποχή Επανιονισμού και την Εξερεύνηση των Πάγων) χαρτογράφησε διαστρικό πάγο σε πρωτοφανή κλίμακα. Καλύπτοντας περιοχές στον Γαλαξία μας με διάμετρο μεγαλύτερη από 600 έτη φωτός, ο πάγος βρέθηκε μέσα σε γιγάντια μοριακά νέφη - τεράστιες περιοχές αερίου και σκόνης όπου πυκνές συστάδες ύλης καταρρέουν υπό την επίδραση της βαρύτητας, δημιουργώντας άστρα. Μια μελέτη που περιγράφει αυτά τα ευρήματα δημοσιεύθηκε την Τετάρτη στο The Astrophysical Journal.Ένας από τους κύριους στόχους του SPHEREx είναι η χαρτογράφηση των χημικών υπογραφών διαφόρων τύπων διαστρικού πάγου. Αυτός ο πάγος περιλαμβάνει μόρια όπως νερό, διοξείδιο του άνθρακα και μονοξείδιο του άνθρακα, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας για τη χημεία που επιτρέπει την ανάπτυξη της ζωής. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτές οι δεξαμενές πάγου, προσκολλημένες στις επιφάνειες μικροσκοπικών κόκκων σκόνης, είναι το μέρος όπου σχηματίζεται και αποθηκεύεται το μεγαλύτερο μέρος του νερού του σύμπαντος. Το νερό στους ωκεανούς της Γης - και οι πάγοι σε κομήτες και σε άλλους πλανήτες και φεγγάρια στον γαλαξία μας - προέρχεται από αυτές τις περιοχές.«Αυτά τα τεράστια κατεψυγμένα συμπλέγματα είναι σαν «διαστρικοί παγετώνες» που θα μπορούσαν να παρέχουν τεράστια παροχή νερού σε νέα ηλιακά συστήματα που θα γεννηθούν στην περιοχή», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Phil Korngut, επιστήμονας οργάνων για το SPHEREx στο Caltech στην Pasadena της Καλιφόρνια. «Είναι μια βαθιά ιδέα ότι εξετάζουμε έναν χάρτη υλικού που θα μπορούσε να βρέξει σε νεοσύστατους πλανήτες και ενδεχομένως να υποστηρίξει μελλοντική ζωή». Χάρη στις φασματικές του δυνατότητες, το SPHEREx μπορεί να μετρήσει τις ποσότητες διαφόρων πάγων και μορίων, όπως οι πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες, μέσα και γύρω από τα μοριακά νέφη, βοηθώντας τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τη σύνθεση και το περιβάλλον τους.  Αν και διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb της NASA και το αποσυρθέν Spitzer του οργανισμού έχουν ανιχνεύσει νερό, διοξείδιο του άνθρακα, μονοξείδιο του άνθρακα και άλλα παγωμένα μόρια σε όλο τον γαλαξία μας, το παρατηρητήριο SPHEREx είναι η πρώτη αποστολή υπέρυθρης ακτινοβολίας που έχει σχεδιαστεί ειδικά για να βρει τέτοια μόρια σε ολόκληρο τον ουρανό μέσω της φασματικής έρευνας μεγάλης κλίμακας της αποστολής. «Αναμέναμε να ανιχνεύσουμε αυτούς τους πάγους μπροστά από μεμονωμένα φωτεινά αστέρια: Το φως από ένα αστέρι λειτουργεί σαν προβολέας, αποκαλύπτοντας τυχόν πάγο στο διάστημα μεταξύ εμάς και αυτού του αστεριού. Αλλά αυτό είναι κάτι διαφορετικό», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Joseph Hora, αστρονόμος στο Κέντρο Αστροφυσικής (CfA) στο Harvard & Smithsonian στο Cambridge της Μασαχουσέτης. «Όταν κοιτάμε κατά μήκος του γαλαξιακού επιπέδου - όπου συγκεντρώνονται τα περισσότερα αστέρια, το αέριο και η σκόνη του γαλαξία μας - υπάρχει πολύ διάχυτο φως υποβάθρου που λάμπει μέσα από ολόκληρα σύννεφα σκόνης και το SPHEREx μπορεί να δει την χωρική κατανομή των πάγων που περιέχουν με απίστευτη λεπτομέρεια». Υπό τη διαχείριση του Εργαστηρίου Αεριώθησης της NASA στη Νότια Καλιφόρνια, το παρατηρητήριο SPHEREx ξεκίνησε στις 11 Μαρτίου 2025 και έχει τη μοναδική ικανότητα να βλέπει τον ουρανό σε 102 χρώματα, καθένα από τα οποία αντιπροσωπεύει ένα διαφορετικό μήκος κύματος υπέρυθρου φωτός που προσφέρει ξεχωριστές πληροφορίες για γαλαξίες, αστέρια, περιοχές σχηματισμού πλανητών και άλλα κοσμικά χαρακτηριστικά. Μέχρι τα τέλη του 2025, το SPHEREx είχε ολοκληρώσει τον πρώτο από τους τέσσερις χάρτες υπέρυθρου ουρανού του σύμπαντος, χαρτογραφώντας τις θέσεις εκατοντάδων εκατομμυρίων γαλαξιών σε 3D για να βοηθήσει στην απάντηση σημαντικών ερωτημάτων σχετικά με το σύμπαν, συμπεριλαμβανομένων εκείνων σχετικά με την προέλευση του νερού και της ζωής.

Παγωμένες προελεύσεις

Χρησιμοποιώντας τους χάρτες SPHEREx διαφόρων παγωμένων μορίων, οι συγγραφείς της μελέτης μπόρεσαν να εξετάσουν σε βάθος πολλά μοριακά νέφη στις περιοχές του Κύκνου Χ και του Νεφελώματος της Βόρειας Αμερικής του Γαλαξία μας. Στις πυκνότερες περιοχές, όπου η ποσότητα σκόνης είναι μεγαλύτερη, σκοτεινές νηματώδεις λωρίδες εμποδίζουν το ορατό φως από τα αστέρια που βρίσκονται πίσω. Με το υπέρυθρο μάτι του, το διαστημικό τηλεσκόπιο αποκάλυψε επίσης πού βρίσκονται οι διαφορετικοί πάγοι - οι οποίοι απορροφούν συγκεκριμένα μήκη κύματος υπέρυθρου φωτός που θα περνούσαν μέσα από τα νέφη αν αποτελούνταν μόνο από σκόνη - στην υψηλότερη πυκνότητά τους.  Αυτό το εύρημα υποστηρίζει την υπόθεση ότι ο διαστρικός πάγος σχηματίζεται στην επιφάνεια μικροσκοπικών σωματιδίων σκόνης, τα οποία δεν είναι μεγαλύτερα από τα σωματίδια που βρίσκονται στον καπνό των κεριών, και ότι οι πυκνές περιοχές σκόνης προστατεύουν τους πάγους από την έντονη υπεριώδη ακτινοβολία που εκπέμπεται από τα νεογέννητα αστέρια. Ωστόσο, δεν αντιμετωπίζονται όλοι οι πάγοι με τον ίδιο τρόπο στο διαστρικό μέσο.«Μπορούμε να διερευνήσουμε τους περιβαλλοντικούς παράγοντες που συμβάλλουν σε διαφορετικούς ρυθμούς σχηματισμού πάγου σε μεγάλες περιοχές του διαστρικού χώρου», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Gary Melnick, επίσης αστρονόμος στο CfA. «Η «μεγάλη εικόνα» της αποστολής SPHEREx παρέχει πολύτιμες νέες πληροφορίες που δεν μπορείτε να λάβετε όταν κάνετε ζουμ σε μια μικρή περιοχή». Μέσα σε αυτή την ευρεία προοπτική, προσθέτει ο Melnick, το SPHEREx μπορεί να κάνει κάτι που τα επίγεια αστεροσκοπεία δεν μπορούν: να ανιχνεύσει ποικίλες ποσότητες νερού και διοξειδίου του άνθρακα, δύο πάγους που αντιδρούν διαφορετικά σε περιβαλλοντικούς παράγοντες. Για παράδειγμα, η παρουσία έντονου υπεριώδους φωτός από κοντινά ογκώδη νεαρά αστέρια ή η θέρμανση αυτών των κόκκων σκόνης από αυτό το φως επηρεάζει την αφθονία των διαφορετικών πάγων με διαφορετικούς τρόπους. Αυτή είναι μόνο η αρχή για την αποστολή. Οι παρατηρήσεις από το SPHEREx θα παρέχουν στους επιστήμονες ένα ισχυρό εργαλείο για να εξερευνήσουν τα διάφορα συστατικά του γαλαξία μας, τη φυσική του διαστρικού μέσου που οδηγεί στο σχηματισμό αστεριών και πλανητών, καθώς και τις χημικές διεργασίες που μεταφέρουν μόρια απαραίτητα για τη ζωή σε νεοσχηματισμένους πλανήτες.

Περισσότερα για το SPHEREx

Η αποστολή διαχειρίζεται από το JPL για το Τμήμα Αστροφυσικής του οργανισμού εντός της Διεύθυνσης Επιστημονικών Αποστολών στην Ουάσινγκτον. Το τηλεσκόπιο και το διαστημόπλοιο κατασκευάστηκαν από την BAE Systems στο Μπόλντερ του Κολοράντο. Η επιστημονική ανάλυση των δεδομένων του SPHEREx διεξάγεται από μια ομάδα επιστημόνων σε 13 ιδρύματα στις ΗΠΑ και στη Νότια Κορέα και την Ταϊβάν, με επικεφαλής τον Κύριο Ερευνητή Jamie Bock, ο οποίος εδρεύει στο Caltech με κοινή πρόσληψη στο JPL, και τον Επιστήμονα Έργου του JPL, Olivier Doré. Τα δεδομένα υποβάλλονται σε επεξεργασία και αρχειοθετούνται στο IPAC στο Caltech στην Πασαντίνα, το οποίο διαχειρίζεται το JPL για τη NASA. Το σύνολο δεδομένων SPHEREx είναι ελεύθερα διαθέσιμο σε επιστήμονες και στο κοινό. 

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την αποστολή SPHEREx, επισκεφθείτε τη διεύθυνση:

https://science.nasa.gov/mission/spherex/