Γιατί είναι τόσο σημαντικές οι νέες φωτογραφίες του σύμπαντος; -Η αστροφυσικός Δρ Ελένη Βαρδουλάκη εξηγεί

Οι εικόνες αυτές εγείρουν παντός είδους επιστημονικά ερωτήματα, από αστρονομικής φύσης έως και φιλοσοφικής. Η Δρ Ελένη Βαρδουλάκη, αστροφυσικός και επικοινωνιολόγος της επιστήμης, εξηγεί με απλό τρόπο τη σημασία των εικόνων αυτών, με το βλέμμα στραμμένο στο μέλλον της επιστήμης της αστροφυσικής. Πρόσφατα κυκλοφόρησε το βιβλίο της «Το Σύμπαν στο Τσεπάκι Σου» (Key Books), όπου με επιστημονική γνώση, απλό λόγο και χιούμορ, η Ελληνίδα αστροφυσικός μάς οδηγεί σε ένα ταξίδι στον χρόνο και τον χώρο: από το Big Bang, τις μαύρες τρύπες και το μυστήριο που τις περιβάλλει, στο επόμενο βήμα της ανθρωπότητας με τον εποικισμό του Άρη.

Ας δούμε, λοιπόν, πώς κατάφερε να χωρέσει το σύμπαν στις οθόνες μας.

Οι εικόνες που βλέπουμε από το σύμπαν έχουν συναρπάσει όλο τον κόσμο. Τι βλέπουμε ακριβώς;

Το JWST (James Webb Space Telescope) έδωσε στη δημοσιότητα ένα δείγμα φωτογραφιών από το σύμπαν μας. Σκοπός αυτού είναι να δούμε τις δυνατότητες του νέου καταπληκτικού διαστημικού τηλεσκοπίου στο υπέρυθρο της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Οι φωτογραφίες δείχνουν περιοχές και αντικείμενα του ουρανού που είναι πολύ γνωστά στους αστροφυσικούς, όπως είναι δηλαδή τα αστέρια και τα νεφελώματα στον δικό μας γαλαξία, αλλά και άλλους μακρινούς γαλαξίες. Μέχρι και φάσμα από εξωπλανήτη μας έδειξαν! Μια σημείωση όμως: οι φωτογραφίες αυτές είναι στο υπέρυθρο! Τα μάτια μας δεν βλέπουν στο υπέρυθρο. Τις εικόνες αυτές τις χρωματίζουν οι αστροφυσικοί με ψευδοχρώμα (false colour) ώστε να μπορούμε να τις απολαύσουμε σε όλο τους το μεγαλείο!

Μαθαίνουμε ότι το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που έχει κατασκευαστεί ποτέ. Πώς μπορούμε να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί, με απλά λόγια;

Το JWST δεν είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που έχει κατασκευάσει ο άνθρωπος, αλλά το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο που στείλαμε στο διάστημα. Ο λόγος που στέλνουμε τηλεσκόπια στο διάστημα είναι γιατί η ατμόσφαιρα της Γης δρα σαν φίλτρο, απορροφώντας το φως χωρίς αυτό να καταφέρνει να φτάσει στο έδαφος και συνεπώς στα τηλεσκόπιά μας. Για να μελετήσουμε το σύμπαν στο υπέρυθρο, χρειαζόμαστε διαστημικά τηλεσκόπια. Και το JWST κάνει ακριβώς αυτό, δίνοντάς μας τη δυνατότητα να παρατηρήσουμε το σύμπαν όταν ήταν πολύ νέο! Το τηλεσκόπιο αυτό έχει όργανα που μπορούν να βγάλουν φωτογραφίες στο υπέρυθρο, σαν αυτή που είδαμε με το σμήνος γαλαξιών και τα νεφελώματα. Επίσης, έχει κάτοπτρο 6.4 μέτρων, πολύ μεγαλύτερο από παλαιότερα διαστημικά τηλεσκόπια. Στο μέλλον, θα μπορέσει να μας βοηθήσει στο να κατανοήσουμε πώς δημιουργούνται τα αστέρια και τα αστρικά συστήματα, να ανιχνεύσουμε πλανήτες σαν τη Γη σε αστρικά συστήματα εκτός του δικού μας, ίσως και ίχνη ζωής, αλλά και να μελετήσουμε υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες και τους γαλαξίες τους.

Δηλαδή, τι νέο μαθαίνουμε σήμερα για το σύμπαν;

Το ευρύ κοινό μαθαίνει ότι με το να παρατηρούμε στο υπέρυθρο της ηλεκτρομαγνητικής
ακτινοβολίας βλέπουμε αντικείμενα πολύ μακριά από εμάς. Είχαμε ξαναδεί φωτογραφίες στο υπέρυθρο από τα διαστημικά τηλεσκόπια IRAS (1983), Spitzer (2003) και Herschel (2009) και στο εγγύς υπέρυθρο και οπτικό με το Hubble (1980). Αλλά η ευκρίνεια των δεδομένων δε συγκρίνεται! Ο λόγος που οι αστροφυσικοί είναι κατενθουσιασμένοι είναι γιατί αυτό το πανάκριβο τηλεσκόπιο άξιζε τα λεφτά του. Στην παγκόσμια συνεργασία στην οποία είμαι μέλος, περιμένουμε εναγωνίως τα δεδομένα από το JWST για το πεδίο COSMOS. Ένα πεδίο σκοτεινό κατά τα άλλα, αλλά με εκατομμύρια γαλαξίες τους οποίους αποκάλυψαν δεδομένα από το Hubble. Φανταστείτε έναν άνθρωπο: ξέρουμε πώς γεννιέται, μεγαλώνει και πεθαίνει. Για τους γαλαξίες αυτό είναι ακόμα ένα αναπάντητο ερώτημα. Με το JWST είμαστε ένα βήμα πιο κοντά στο να απαντήσουμε το πώς γεννιούνται οι γαλαξίες στο Σύμπαν και να παρατηρήσουμε τους πρώτους γαλαξίες που γεννήθηκαν.

Η αστροφυσική πόσο έχει εξελιχθεί από τότε που ξεκίνησες να κάνεις τα πρώτα σου βήματα σε αυτήν;

Το 2001-2, όταν ήμουν στο 4ο έτος στο Φυσικό Ιωαννίνων, έκανα τη διατριβή μου πάνω σε γαλαξίες χρησιμοποιώντας δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο IRAS, το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο που παρατήρησε το σύμπαν στο υπέρυθρο (1983). Τότε δεν είχαμε ακόμα τα Spitzer (2003-2020) και Herschel (2009-2013) που άλλαξαν την αστροφυσική και τις γνώσεις μας για τους γαλαξίες και το υπέρυθρο σύμπαν. Αυτό που έχει γίνει μέσα σε αυτά τα χρόνια είναι απλά εκπληκτικό.

Από τη δική σου, επιστημονική σκοπιά, γιατί είναι τόσο συγκλονιστικές αυτές οι εικόνες;

Φανταστείτε ότι κρατάτε στα δάχτυλά σας έναν κόκκο άμμου. Τώρα τεντώστε το χέρι σας. Αυτό το μέγεθος που βλέπετε λοιπόν, είναι το μέγεθος της εικόνας του JWST! Μέσα σε αυτή την εικόνα βλέπουμε χιλιάδες γαλαξίες και αστέρια από τον δικό μας γαλαξία. Για να μάθουν οι αστροφυσικοί πόσο μακριά είναι αυτοί οι χιλιάδες γαλαξίες, θα πρέπει να μελετήσουν πολλές εικόνες από το JWST όπως και φάσματα, που θα μας δείξουν πόσο απομακρυσμένοι είναι οι γαλαξίες από εμάς.

Το συγκλονιστικό με την πρώτη φωτογραφία που δημοσιεύτηκε είναι η ευκρίνεια και ο τεράστιος αριθμός αντικειμένων σε σχέση με παλαιότερα δεδομένα, καθώς και ο χρόνος που έκανε το JWST να βγάλει αυτή τη φωτογραφία σε σχέση με το Hubble: 10-20 μέρες για το Hubble, 10-12 ώρες για το JWST. Οι δυνατότητες είναι άπειρες! Και οι ανακαλύψεις που θα ξεχειλίσουν από το JWST θα είναι αστείρευτες! Όπως είπε και ο program director του JWST, Greg Robinson, «You ain’t seen nothing yet!».