Οι ιστορίες με διαστημικές μαύρες τρύπες πάντα εξάπτουν τη φαντασία. Οταν μάλιστα έχουμε μια επιστημονική δημοσίευση που επικεντρώνεται στους ισχυρούς πίδακες πλάσματος που ξεπηδούν από τις μαύρες τρύπες και στα σωματίδια που κινούνται με ασύλληπτες ταχύτητες μέσα σε αυτούς, και υπάρχει συμμετοχή ενός διακεκριμένου Ελληνα επιστήμονα, 38 ετών, και του αστεροσκοπείου στον Σκίνακα στην Κρήτη, τότε το πράγμα γίνεται ακόμη πιο ενδιαφέρον.
Οι μεγαλύτερες σε μάζα μαύρες τρύπες βρίσκονται σε μακρινούς γαλαξίες. Ενα μικρό ποσοστό από αυτές δημιουργεί σταθερά φωτεινά αντικείμενα στον ουρανό, που αποτελούνται από ένα δίσκο αερίων και δύο ευθυγραμμισμένους, ταχείς και εξαιρετικά ισχυρούς πίδακες πλάσματος που αναδύονται κάθετα απ’ αυτόν. Οταν οι πίδακες είναι προσανατολισμένοι προς τη Γη, τα συστήματα αυτά ονομάζονται blazars.
«Ενώ τα πρώτα blazars ανακαλύφθηκαν τη δεκαετία του ’60, ο τρόπος με τον οποίο επιταχύνονται τα σωματίδια μέσα στους πίδακες και το πώς παράγονται οι υψηλής ενέργειας ακτίνες Χ παρέμεναν ένα μυστήριο μέχρι σήμερα. Υπήρχε μια επιστημονική παραδοχή πως οι ακτίνες Χ θα μπορούσαν να εκπέμπονται είτε από επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια είτε από πρωτόνια», εξηγεί στην «Κ» ο Ιωάννης Λιοδάκης, ερευνητής στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας Ερευνας (ΙΤΕ). Στην πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Astrophysical Journal Letters, οι αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι οι ακτίνες Χ στους πίδακες πρέπει να δημιουργούνται μέσω της σκέδασης Compton, ενός μηχανισμού που προέρχεται από τα ηλεκτρόνια μέσα στον πίδακα.
«Χρειάστηκαν δεκαετίες τεχνολογικής κι επιστημονικής εξέλιξης για να καταφέρουμε να οδηγηθούμε σε αυτό το συμπέρασμα, δηλαδή πως τα επιταχυνόμενα σωματίδια μέσα στους πίδακες είναι ηλεκτρόνια», σημειώνει ο κ. Λιοδάκης, ένας από τους συγγραφείς της δημοσίευσης. Ενα πολύ σημαντικό και απαραίτητο βήμα ήταν η εκτόξευση, τον Δεκέμβριο του 2021, του δορυφόρου IXPE, έργου της NASA και της Ιταλικής Διαστημικής Υπηρεσίας, με επιστημονικούς συνεργάτες σε 12 χώρες. Ο IXPE κατασκευάστηκε για να αποκαλύψει τα μυστικά των πιο ακραίων αντικειμένων στο σύμπαν, όπως τα απομεινάρια εκρήξεων supernova ή τα blazars και είναι ο μόνος δορυφόρος που μπορεί να μετρήσει την πόλωση των ακτίνων Χ.
Η συγκεκριμένη μελέτη από το IXPE χρησιμοποίησε δεδομένα από ένα blazar που ονομάζεται BL Lacertae, τα οποία συνδυάστηκαν με στοιχεία από πολλά οπτικά τηλεσκόπια και ραδιοτηλεσκόπια που βρίσκονται σε όλη τη Γη, συμπεριλαμβανομένου και του πολωσίμετρου RoboPol στο αστεροσκοπείο του Σκίνακα. «Το RoboPol έχει συμμετάσχει σε πολλές από τις ανακαλύψεις του IXPE για τις μαύρες τρύπες. Αυτή τη φορά όμως, οι παρατηρήσεις από τον Σκίνακα ήταν ιδιαίτερης σημασίας λόγω της μεταβλητότητας στην οπτική πόλωση του BL Lacertae», τονίζουν οι συνεργάτες του ΙΤΕ.
Τι μας δείχνουν αυτές οι ανακαλύψεις; «Ολα αυτά αποτελούν μικρές αλλά σημαντικές ψηφίδες στη διαδικασία κατανόησης του σύμπαντος. Ταυτόχρονα, είναι πολύ σημαντικά και για την επιστημονική έρευνα και τη ζωή στη Γη. Μελετώντας τις φυσικές διεργασίες στο Διάστημα, παρατηρούμε καταστάσεις που δεν μπορούμε να δούμε στη Γη. Για παράδειγμα, η επιτάχυνση των σωματιδίων είναι τόσο μεγάλη που δεν επιτυγχάνεται σε κανέναν επιταχυντή στη Γη», εξηγεί ο κ. Λιοδάκης, μιλώντας για τη διαμόρφωση ενός «κοσμικού εργαστηρίου στο Διάστημα». Ταυτόχρονα, όπως υπογραμμίζει ο ερευνητής, η τεχνολογική αναζήτηση για το Διάστημα παράγει νέα υλικά για τη Γη. «Ολα όσα χρειάστηκαν για να δούμε την πόλωση μέσα στους πίδακες πλάσματος περνούν τώρα στη βιομηχανία, στις τεχνολογίες ιατρικής απεικόνισης και αλλού».
Από τις ΗΠΑ στην Κρήτη
Ο Γιάννης Λιοδάκης, μεταδιδακτορικός υπότροφος της NASA στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Marshall, έχει μερικούς μήνες από τότε που επέστρεψε στην Ελλάδα, αφού δραστηριοποιήθηκε στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ στις ΗΠΑ και στο Φινλανδικό Κέντρο Αστρονομίας (FINCA) τα προηγούμενα επτά χρόνια. Εχοντας προπτυχιακές και μεταπτυχιακές σπουδές στο Πανεπιστήμιο Πατρών, εκπόνησε το διδακτορικό του στο Πανεπιστήμιο Κρήτης και στο ΙΤΕ το 2017, οπότε έλαβε το βραβείο του καλύτερου νέου ερευνητή από το Πανεπιστήμιο Κρήτης.
Δεν πρόκειται μόνο για μια επιστροφή στη γενέτειρα, αλλά και σε ένα χώρο δημιουργίας. Το προηγούμενο διάστημα έλαβε χρηματοδότηση ύψους 1,5 εκατ. ευρώ της κατηγορίας ERC Starting Grant από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Ερευνας για να δημιουργήσει μια νέα ερευνητική ομάδα στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του ΙΤΕ. Πρόκειται για μία από τις πιο σημαντικές διακρίσεις στον ευρωπαϊκό ερευνητικό χώρο. «Στόχος του έργου είναι η μελέτη της προέλευσης των βίαιων και εκρηκτικών φαινομένων γύρω από τις υπερμαζικές μαύρες τρύπες», επισημαίνει ο κ. Λιοδάκης. Η ομάδα θα χρησιμοποιήσει το αστεροσκοπείο Σκίνακα και την κοινή ερευνητική υποδομή του Πανεπιστημίου Κρήτης και του ΙΤΕ. «Το αστεροσκοπείο του Σκίνακα είναι πολύ καλά εξοπλισμένο, μπορεί να μετρήσει οπτικά την πόλωση. Δεν είναι πολλά τα τηλεσκόπια διεθνώς με αυτή τη δυνατότητα, γι’ αυτό έπαιξε και σοβαρό ρόλο στο πείραμα του IXPE», σχολιάζει ο κ. Λιοδάκης, ο οποίος είναι υπεύθυνος για τον συντονισμό των οπτικών και ραδιοφωνικών παρατηρήσεων των blazar του IXPE από την εκτόξευση του, το 2021. «Η ποιότητα δεν μας λείπει στην Ελλάδα. Υπάρχει πολύ δυνατό ερευνητικό δυναμικό. Ειδικά στο Ινστιτούτο Αστροφυσικής του ΙΤΕ. Δεν είναι τυχαίο πως έχει κερδίσει έξι Grants από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Ερευνας, πρόκειται για πολύ σημαντικές διακρίσεις. Αυτό που λείπει είναι η εθνική χρηματοδότηση· σε αυτό το επίπεδο υπάρχουν μόνο τα ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα», σημειώνει ο διακεκριμένος ερευνητής.
(από την εφημερίδα "ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ"")