ΧΟΡΗΓΟΙ

B


Βαρυτική κατάρρευση της ύλης - Βαρυτικοί φακοί - Βορειο Σελας - Βροχή Διαττόντων Αστέρων

 

 

 

Βαρυτική κατάρρευση της ύλης

 

        Η φυσική διαδικασία κατά την οποία ένας αστέρας συνθλίβεται κάτω από την επίδραση της βαρύτητας, όταν εξαντλήσει όλες τις διαθέσιμες πηγές της θερμοπυρηνικής του ενέργειας.


      Η βαρυτική κατάρρευση παρουσιάζεται όταν σταματήσουν οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις στο εσωτερικό του αστέρα, γεγονός που προκαλεί την πτώση της θερμοκρασίας του και της πίεσης που ασκεί ο εσωτερικός πυρήνας στις εξωτερικές στοιβάδες. Τότε, καθώς δεν υπάρχει πλέον καμιά αντίρροπη δύναμη προς τη βαρύτητα, ο αστέρας εισέρχεται σε μία φάση ταχύτατης συστολής και, ανάλογα με τη μάζα που είχε στα τελευταία στάδια της εξέλιξής του, μετατρέπεται σ' έναν λευκό νάνο, σ' έναν αστέρα νετρονίων ή σε μία μαύρη τρύπα. Σε μερικές περιπτώσεις η συστολή διακόπτεται από μία απότομη έκρηξη με ταυτόχρονη εκσφενδόνιση μεγάλων ποσοτήτων ύλης στο διάστημα.


      Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το κέντρο των μαύρων τρυπών , καθώς αποτελεί την οριακή κατάσταση της βαρυτικής κατάρρευσης που στην αστροφυσική ορίζεται ως χωροχρονική μοναδικότητα. Ο όρος αυτός υποδηλώνει μία περιοχή του χωροχρόνου , όπου άπειρα ισχυρές βαρυτικές δυνάμεις παραμορφώνουν την ύλη σε βαθμό που να μη διατηρεί κανένα από τα χαρακτηριστικά της γνωρίσματα και τη συμπιέζουν τόσο πολύ, ώστε παύει να έχει οποιαδήποτε γεωμετρική διάσταση.   <---επιστροφή

 


 

Βαρυτικοί φακοί

 

Ουράνια σώματα πολύ μεγάλης μάζας, όπως γαλαξίες, μαύρες τρύπες κ.λπ., που λόγω του ισχυρότατου πεδίου βαρύτητας που διαθέτουν, εκτρέπουν ή ενισχύουν το φως ή τα ραδιοκύματα άλλων ουράνιων σωμάτων, λειτουργώντας έτσι σαν φακοί σε σχέση μ' έναν γήινο παρατηρητή. Αποτέλεσμα είναι ένα είδος οπτικής απάτης σε κοσμική κλίμακα, καθώς δημιουργούνται διπλά ή και πολλαπλά είδωλα (εικόνες) ενός ουράνιου αντικειμένου, όπως ακριβώς θα συνέβαινε στην περίπτωση ενός οπτικού φακού.


      Η δημιουργία των βαρυτικών ειδώλων είναι μια συνέπεια της γενικής θεωρίας της σχετικότητας, σύμφωνα με την οποία η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία υφίσταται καμπύλωση όταν διέρχεται από ένα ισχυρό πεδίο βαρύτητας. Το φαινόμενο αυτό έχει παρατηρηθεί πολλές φορές όταν ακτίνες φωτός και ραδιοκύματα περνούν κοντά από τον Ήλιο και οδήγησε ήδη στη δεκαετία του 1930 τον αμερικανό αστρονόμο Φ. Τσβίκι (F. Ζwicky) στη διατύπωση της άποψης ότι ένας γαλαξίας μπορεί να δράσει σαν "φακός" και να δώσει τη διπλή εικόνα ενός άλλου γαλαξία που βρίσκεται πίσω από αυτόν. Απαραίτητες προϋποθέσεις είναι τα δύο ουράνια σώματα και ο παρατηρητής να βρίσκονται στην ίδια ευθεία και η απόσταση ανάμεσα στα δύο βαρυτικά είδωλα να είναι μεγαλύτερη από τη διαχωριστική ικανότητα του τηλεσκοπίου με το οποίο γίνεται η παρατήρηση. Η τελευταία αυτή προϋπόθεση σήμαινε για την εποχή εκείνη που τα μεγάλα τηλεσκόπια σπάνιζαν, ένα αξεπέραστο τεχνικό εμπόδιο, με αποτέλεσμα οι απόψεις του Τσβίκι να μη βρουν απήχηση στους αστρονομικούς κύκλους. Η πρόοδος όμως στην κατασκευή αστρονομικών οργάνων σε συνδυασμό με την ανακάλυψη το 1963 των κβάζαρς , που η μεγάλη τους λαμπρότητα, η σημειακή τους όψη και οι μεγάλες αποστάσεις στις οποίες βρίσκονται, τα καθιστούν ιδανικούς υποψηφίους για βαρυτικά είδωλα, έστρεψε τους αστρονόμους στην εξέτασή τους, με σκοπό την ανακάλυψη του παράδοξου αυτού ουράνιου φαινομένου.


      Η πρώτη ανακάλυψη βαρυτικών ειδώλων έγινε στις 29 Μαρτίου 1979 από τον άγγλο Ρ. Κάργουελ (R. Carwell) και τους αμερικανούς Ντ. Γουόλς (D. Walsh) και Ρ. Τζ. Γουέιμαν (R.J. Weymann). Επρόκειτο για δύο κβάζαρς που αποτελούν την οπτική εικόνα της ραδιοπηγής 0957+561. Η ανάλυση του φάσματος έδειξε ότι τα δύο κβάζαρς αποτελούν τη διπλή απεικόνιση του ίδιου αντικειμένου. Όσον αφορά το βαρυτικό φακό που παράγει τα δύο είδωλα, εντοπίστηκε ένας αμυδρός γιγάντιος ελλειπτικός γαλαξίας. Η ανακάλυψη αυτή εγκαινίασε μια περίοδο συστηματικής έρευνας 4.000 κβάζαρς, που οδήγησε στον εντοπισμό 18 υποψηφίων για συστήματα βαρυτικών φακών. Η περαιτέρω αξιολόγηση των παρατηρήσεων έδειξε ότι έξι από αυτά τα αστρικά συστήματα είναι χωρίς αμφιβολία βαρυτικοί φακοί, για άλλα τρία οι πιθανότητες προσεγγίζουν το 50%, ενώ στα υπόλοιπα εννέα η κατάσταση παραμένει ακόμη ασαφής. Οι έξι αυτές περιπτώσεις βαρυτικών φακών-ειδώλων είναι:


      - Το 1981 ο αμερικανός αστρονόμος Ρ. Γκριν (R. Green) ανακάλυψε το τριπλό είδωλο του κβάζαρ ΡG115+080. Ο βαρυτικός φακός που το παράγει είναι ένας πλατυσμένος γαλαξίας, που δεν έχει εξακριβωθεί ακόμη αν είναι ελλειπτικός ή σπειροειδής.
      - Η επόμενη περίπτωση βαρυτικών ειδώλων ανακαλύφθηκε από τον αμερικανό αστρονόμο Γίντμαν (Weedman). Πρόκειται για δύο αμυδρά είδωλα της πηγής ραδιοκυμάτων 2345+007. Αν και έχει προσδιοριστεί η μάζα του αντικειμένου που προκαλεί την εμφάνιση των βαρυτικών ειδώλων, το ίδιο το αντικείμενο δεν έχει βρεθεί ακόμη. Εικάζεται ότι στην περίπτωση αυτή ο βαρυτικός φακός είναι είτε ένα μη ορατό τεράστιο σύμπλεγμα γαλαξιών είτε μια μαύρη τρύπα τεράστιων διαστάσεων είτε, σύμφωνα με μια τολμηρή νεότερη εκδοχή, μια κοσμική χορδή .
      - Η επόμενη χρονολογικά ανακάλυψη βαρυτικών ειδώλων δεν παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον.
      - Η ακόλουθη ανακάλυψη, που αφορά το διπλό είδωλο της πηγής ραδιοκυμάτων 2016+112, είναι πολύ σημαντική. Κατά πρώτο λόγο επειδή η ραδιοπηγή αυτή θα ήταν εν γένει απαρατήρητη. μόνον η ενίσχυση της λαμπρότητάς της από το βαρυτικό φακό την καθιστά ορατή. Κατά δεύτερο λόγο επειδή πρόκειται πιθανότατα για την πρώτη περίπτωση βαρυτικών ειδώλων που έχουν ως πηγή όχι ένα κβάζαρ, αλλά τον πυρήνα ενός γαλαξία Σάιφερ (Seyfert) .
      - Η προτελευταία χρονολογικά ανακάλυψη είναι τα βαρυτικά είδωλα του κβάζαρ 2237+0305. Ο εντοπισμός τους υπήρξε ιδιαίτερα δυσχερής, γιατί ο γαλαξίας-βαρυτικός φακός που τα παράγει βρίσκεται σε μικρή σχετικά απόσταση και έχει μεγάλη λαμπρότητα.
      - Η τελευταία χρονολογικά ανακάλυψη βαρυτικών ειδώλων έγινε τον Μάρτιο του 1988. Μια διεθνής αστρονομική ερευνητική ομάδα φωτογράφισε με το διαμέτρου 2,20 μ. τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Αστεροσκοπείου του Νοτίου Ημισφαιρίου (ΕSΟ) στη Λα Σίλα (La Silla) της Χιλής την τετραπλή και με μορφή τριφυλλιού απεικόνιση του κβάζαρ Η1413+117. Δεν έχουν εντοπιστεί ακόμη με ακρίβεια τα όρια του βαρυτικού φακού. Υπολογίζεται ότι πρόκειται για ένα γαλαξία μάζας ίσης με 1012 ηλιακές μάζες, στον οποίο επικρατεί η λεγόμενη σκοτεινή ύλη , που συναντάται σε πολλά μέρη του σύμπαντος.


      Αξίζει να αναφερθεί ότι μια ειδική κατηγορία βαρυτικών ειδώλων προκύπτει όταν ο βαρυτικός φακός, το αντικείμενο που απεικονίζεται και ο γήινος παρατηρητής βρίσκονται σε τέλεια ευθυγράμμιση. Το οπτικό αποτέλεσμα που παράγεται τότε είναι ένας φωτεινός δακτύλιος, που ονομάζεται δακτύλιος Αϊνστάιν. Μέχρι πρόσφατα οι ανακαλύψεις δακτυλίων Αϊνστάιν περιορίζονταν στην περιοχή των ραδιοκυμάτων και αυτό γιατί στην ορατή περιοχή του φάσματος η ανακάλυψη δυσχεραίνεται από το φως του βαρυτικού φακού που συνήθως σκεπάζει το δακτύλιο. Αντίθετα, στην περιοχή των ραδιοκυμάτων ο βαρυτικός φακός είναι στις περισσότερες περιπτώσεις αόρατος και ο δακτύλιος της πηγής εμφανίζεται καθαρά στον παρατηρητή. Το 1991 παρατηρήθηκε για πρώτη φορά ένας δακτύλιος Αϊνστάιν στην ορατή περιοχή του φάσματος, με πηγή τον γνωστό από ραδιοαστρονομικές παρατηρήσεις κβάζαρ ΜG 1131+0456.                        
<---επιστροφή


 

ΒΟΡΕΙΟ ΣΕΛΑΣ

 

        Καθώς οι ηλιακές καταιγίδες πλησιάζουν στο απώγειο του ενδεκαετούς περιοδικού κύκλου τους, η βροχή ηλιακών σωματιδίων θα σχηματίσει στον ουρανό της γης το φαινόμενο του Βορείου Σέλας.


      Το φαινόμενο αυτό αποδίδεται στην αλληλεπίδραση των ηλιακών σωματιδίων με το μαγνητικό πεδίο της γης. Κατά τη διάρκεια ηλιακών ανωμαλιών, το Βόρειο Σέλας εμφανίζεται σε σημεία, στα οποία ουδείς το περιμένει. Ο εντυπωσιακός φωτισμός που δημιουργεί το Βόρειο Σέλας, τον οποίο οι λαϊκές δοξασίες συνδύαζαν με μαγικές δυνάμεις, πνεύματα και κακούς οιωνούς, μπορεί να έχει τη μορφή φωτεινών τόξων, ζωνών, ακτίνων, υφάσματος, ενώ τα σχήματα αυτά ενδέχεται να αναβοσβήνουν, να τρεμοπαίζουν ή να μοιάζουν πως εκρύγνηνται.


      Η λάμψη συχνά έχει πράσινο χρώμα, περιλαμβάνει, όμως, και κόκκινο, κίτρινο, γαλάζιο και μοβ. Το φαινόμενο διαρκεί από μερικές ώρες έως ημέρες, ενώ η βελτίωση στην πρόβλεψη ηλιακών εκρήξεων έχει συντελέσει στην ακριβή πρόβλεψη εμφάνισης Βορείου Σέλας.


     

Το απώγειο των ηλιακών καταιγίδων αναμένεται να συμβεί μέσα στους επόμενους δύο μήνες και να διαρκέσει έως και τις αρχές του ερχόμενου έτους. Το Σέλας είναι ορατό και από το διάστημα, ενώ εμφανίζεται και στους δύο μαγνητικούς πόλους της γης ως πύρινο στεφάνι. Κατά τη διάρκεια ηλιακών καταιγίδων, τοπικών αυξομοιώσεων της θερμοκρασίας της επιφάνειας του ήλιου, το Σέλας εμφανίζεται εντονότερο και μετατοπίζεται προς το νότο. Οι έντονες ηλιακές καταιγίδες μπορούν να προκαλέσουν την εμφάνιση του Βορείου Σέλας ακόμη και κοντά στον ισημερινό, δημιουργώντας έντονα προβλήματα σε ραντάρ, ραδιο-επικοινωνίες και συστήματα ηλεκτροδότησης.


      Οι ειδικοί εκτιμούν ότι λιγότεροι από το 5% του γήινου πληθυσμού έχουν δει Βόρειο Σέλας, οι περισσότεροι από αυτούς κάτοικοι των βορείων περιοχών της γης. Αν και οι πιθανότητες για κάποιον να δει το φαινόμενο αυξάνονται εάν βρίσκεται σε μεγάλο υψόμετρο, το Βόρειο Σέλας μπορεί να είναι ορατό  και σε σκοτεινές νύχτες, ιδιαίτερα γύρω από τα μεσάνυκτα.
      Το περασμένο Σάββατο, η NASA εκτόξευσε νέο δορυφόρο με την ονομασία Image, ο οποίος πρόκειται να μελετήσει το μαγνητικό πεδίο της γης και την επίδραση των ηλιακών ανέμων πάνω σε αυτό. Μεταξύ άλλων, ο Image θα καταγράψει το φαινόμενο του Σέλας, καθώς και τους πολύπλοκους μηχανισμούς που το προκαλούν.


      Στο εσωτερικό του φαινομένου η μαγνητοτροχιά είναι μιά περιοχή του διαστήματος πίσω από τη νυχτερινή πλευρά της Γης όπου ο ηλιακός άνεμος τεντώνει το μαγνητικό πεδίο μέσα σε μιά μακριά ουρά σαν κομήτη. Στο εσωτερικό της μαγνητοτροχιάς είναι το "φύλλο πλάσματος," μιά περιοχή που είναι πυκνο-'κατοικημένη' από ιονισμένο αέριο. Αν και είναι πιό μακριά από 60.000 km, ότι συμβαίνει στο φύλλο του πλάσματος είναι κρίσιμο για την δραστηριότητα του Σέλας.


      'Οταν μια ενεργητική ριπή των ηλιακών σωματιδίων πλήττει την μαγνητόσφαιρα, συμπιέζει το μαγνητικό πεδίο και τεντώνει τη μαγνητοτροχιά περισσότερο του κανονικού. Αυτό προξενεί γειτονικές μαγνητικές γραμμές πεδίου με αντίθετες πολικότητες για να συνδεθεί στο εσωτερικό το φύλλο πλάσματος. Πυκνά ηλεκτρικά πεδία δημιουργούνται από αυτή τη μαγνητική ρίψη   πλάσματος προς τη μεριά των Γήϊνων μαγνητικών πόλων, όπου αυτό τρυπά την ατμόσφαιρα, προκαλώντας Σέλας σε μιά κυκλική γραμμή που καλείται oval, εξ'αιτίας του σχήματος της.                               
<---επιστροφή



Βροχή Διαττόντων Αστέρων

 

Πολλών ειδών στερεά σώματα περιφέρονται στο ηλιακό μας σύστημα κινούμενα σε διάφορες ακατάστατες τροχιές. Τα σώματα αυτά μπορεί να είναι κομμάτια από κομήτες ή υπολείμματα από συγκρούσεις αστεροειδών. Όταν στην κίνησή τους μέσα στο ηλιακό σύστημα συναντήσουν τη Γη τότε κατά την είσοδό τους στην ατμόσφαιρα (που γίνεται με πολλά χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο) φλέγονται και στη συνέχεια εξαερώνονται αφήνοντας ένα φωτεινό σημάδι στον ουρανό. Τότε έχουμε τον λεγόμενο διάττοντα αστέρα, το γνωστό μας "αστέρι που πέφτει". Καμμιά φορά, αν το κομμάτι που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα είναι μεγάλο μπορεί να παρουσιαστεί με τη μορφή βολίδας (fireball) όπου δίνει ένα εντυπωσιακό και πολύ πιο λαμπρό ίχνος από τον διάττοντα αστέρα.

Παρατήρηση
Διάττοντες αστέρες μπορούμε να παρατηρήσουμε τυχαία σχεδόν οποιαδήποτε νύχτα του χρόνου. Ωστόσο, καμιά φορά μια ομάδα μετεώρων (γενικός όρος που περιγράφει και τους διάττοντες αστέρες και τις βολίδες) συναντούν τη γη μαζικά από την ίδια διεύθυνση. Τότε έχουμε τη λεγόμενη βροχή διαττόντων ή βροχή μετεώρων. Κάθε βροχή διαττόντων φαίνεται ότι ξεκινά από ένα συγκεκριμένο σημείο στον ουρανό που ονομάζεται ακτινοβόλο σημείο (radiant) και παίρνει το όνομά της από τον αστερισμό στον οποίο ανήκει το ακτινοβόλο σημείο. Για παράδειγμα, μια βροχή διαττόντων που έχει το ακτινοβόλο σημείο στον αστερισμό του Λέοντα ονομάζεται βροχή των Λεοντιδών αστέρων.

Οι περισσότερες βροχές διαττόντων είναι προβλέψιμες και συμβαίνουν την ίδια περίπου ημερομηνία κάθε χρόνο. Ωστόσο, ενώ κάποιες από αυτές έχουν την ίδια ένταση κάθε χρόνο, κάποιες άλλες μπορεί να παρουσιάζονται με μεγάλες διαφορές στην έντασή τους από χρόνο σε χρόνο, δίνοντας άλλες φορές λίγους διάττοντες αστέρες και άλλες φορές εντυπωσιακές βολίδες. Το πιο σπουδαίο χαρακτηριστικό που περιγράφει την ένταση μιας βροχής διαττόντων είναι ο μέγιστος αριθμός των διαττόντων που είναι ορατοί μέσα σε μία ώρα από έναν παρατηρητή που κοιτάζει στο ζενίθ υπό ιδανικές συνθήκες. Ο αριθμός αυτός είναι γνωστός και ως ZHR και είναι ο αριθμός που θα χρησιμοποιούμε για να περιγράφουμε την ένταση μιας βροχής διαττόντων.


Μια βροχή διαττόντων κρατάει συνήθως μερικές ημέρες. Συχνά, αυτό που μας ενδιαφέρει κυρίως είναι η ώρα της μέγιστης έντασης που κρατάει συνήθως μερικές ώρες.    
<---επιστροφή



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Χρόνος εκτέλεσης : 0.061 δευτερόλεπτα