Θά ἤθελα ἀντί προλόγου, νά γράψω λίγες φράσεις γιά τό θέμα αὐτό. Γιατί; Γιατί διαφέρει ἀπό τά «καθιερωμένα» βασικά κριτήρια. Μέχρι τώρα, εἶχα συνηθίσει τήν ἐπεξεργασία θεμάτων, τῶν ὁποίων ἡ λήψη κατέγραφε στό ἀνθρώπινα ὁρατό μῆκος κύματος ἤ ἔστω κοντά σέ αὐτό (ὑπέρυθρες). Οἱ λήψεις ὅμως τοῦ Chandra X Ray Observatory, μᾶς δίνουν τήν εὐκαιρία ὄχι μόνο ἀπό ἐπιστημονική ἄποψη, ἀλλά καί ἀπό «αἰσθητική», νά «δοῦμε» πέρα ἀπό αὐτό πού «βλέπουμε». Ἡ ἐπεξεργασία αὐτῶν τῶν λήψεων, ἔγινε μέ αὐθαίρετη ἐπιλογή χρωμάτων, σέ σειρά τριῶν ἐνεργειακῶν κατηγοριῶν. Ἦταν γιά μένα μία ἐκπληκτική ἐμπειρία, σάν νά βουτοῦσα σέ μία ἄβυσσο, σέ ἕνα ὑπερβατικό ταξίδι, πέρα ἀπό τήν πιό ἀπόμακρη φαντασία μου. Καθώς «ἐξερευνοῦσα» μέ βάση αἰσθητικά κυρίως κριτήρια τίς λήψεις αὐτές, ἰδέες καί συναισθήματα μέ πλημύριζαν, λές καί τό πνεῦμα μου δραπέτευσε ἀπό τό σῶμα μου, ταξιδεύοντας σέ αὐτό τό χῶρο τοῦ «ἀποτυπώματος τῶν καταλοίπων τοῦ υπερκαινοφανούς  Cas A». Ἡ πιό πάνω εἰκόνα, εἶναι τό ἀπολίθωμα ἀπό αὐτό τό πραγματικά «μαγικό»  ταξίδι. Γιά μένα ἦταν μία ἀξέχαστη ἐμπειρία! 

 

    Τό κατάλοιπο τοῦ καινοφανοῦς τῆς Κασσιόπης Α (Cassiopeia A supernova remnant), ἀνήκει στόν ἀστερισμό τῆς Κασσιόπειας,  ὅπως ὑποδηλώνει τό ὄνομα του. Ἀπέχει ἀπό μᾶς 11.000 ἔτη φωτός.    Εἶναι ἡ  φωτεινότερη  πηγή ἀκτίνων X  στόν οὐρανό μας,  σέ συχνότητες περίπου στό 1 GHz. Πιστεύεται ὅτι ἡ λάμψη τῆς ἔκρηξης ἔφτασε στή γῆ μας περίπου 300 χρόνια πρίν, ἄν καί δέν ὑπάρχουν καταγεγραμμένα  ἱστορικά στοιχεία γι’ αὐτό τό γεγονός,  πιθανά λόγῳ τῆς ἀπορρόφησης τῆς ἀκτινοβολίας τοῦ ὁρατοῦ φάσματος ἀπό τήν ὑπάρχουσα ἐνδοαστρική ὕλη. Πιθανά νά εἶναι τό κατεγραφέν 6ου μεγέθους ἄστρο Cassiopiae 3, ἀπό τόν John Flamsteed, τήν 16η Αὐγούστου τοῦ 1680.

 

   Γιά τήν ἐπεξεργασία τῆς φωτογραφίας χρησιμοποιήθηκαν τρεῖς  σειρές λήψεων,  ( 0.5-1.5 keV,  1.5-2.5,  4.0-6.0). Ἡ ἐπεξεργασία ἔγινε στό DIMP καί στό Photoshop CS5.1

 

   Τό Cas Α (Cassiopeia A) εἶναι τό κατάλοιπο ἑνός τεράστιου καινοφανοῦς  ἄστρου.  Ἡ εἰκόνα ἀκτίνων Χ δείχνει ἕνα κέλυφος τοῦ θερμοῦ ἀερίου πού παρήχθη ἀπό τήν ἔκρηξη. Αὐτό τό ἀέριο κέλυφος εἶναι περίπου 10 ἔτη φωτός σέ διάμετρο, καί ἔχει θερμοκρασία περίπου 50 ἑκατομμύρια βαθμούς. Διαχέεται μέ ταχύτητα  4.000-6.000 km/s.

 

Τό ὑλικό ἀπό τήν ἔκρηξη ὁρμᾶ πρός τά ἔξω μέ ὑπερηχητικές ταχύτητες ἄνω τῶν δέκα ἑκατομμυρίων μιλίων ἀνά ὥρα. Τό  ἀέριο αὐτό ὑλικό  πού περιβάλλει τό πρώην ἀστέρι, ἐκτινάσσεται μέ κρουστικά κύματα ἀνάλογα μέ φοβερές βόμβες κρότου καί λάμψης

 

Ἡ Cas Α σουπερνόβα

 

    Μιά σουπερνόβα ἐμφανίζεται ὅταν ἕνα τεράστιο ἄστρο ἔχει χρησιμοποιήσει τά πυρηνικά του καύσιμα  μέ ἀποτέλεσμα τήν αὔξηση τῆς πιέσης πού δέχεται ὁ  κεντρικός πυρήνας τοῦ ἀστεριοῦ.. Τό ὑλικό τοῦ πυρήνα συνθλίβεται ἀπό τή βαρύτητα πρός ὅλο καί ὑψηλότερες πυκνότητες καί οἱ θερμοκρασίες φτάνουν σέ δισεκατομμύρια βαθμούς. Κάτω ἀπό αὐτές τίς ἀκραῖες συνθῆκες, πυρηνικές ἀντιδράσεις συμβαίνουν βίαια καί καταστροφικά σάν προσπάθεια ἐξισορρόπησης   καί ἀντιστροφῆς τῆς κατάρρευσης. Τά διαστελόμενα  ἀστρικά κατάλοιπα ταξιδεύεουν σάν ένα θερμοπυρηνικό κρουστικό κύμα, συγχωνεύοντας τά ἐλαφρύτερα στοιχεῖα σέ βαρύτερα, παράγοντας μιά λαμπρή ἔκρηξη.

 

    Περίπου κάθε πενήντα χρόνια στόν γαλαξία μας, ἕνα τεράστιο ἀστέρι ἐκρήγνυται. Τό κέλυφος τῆς ὕλης πού ἐκτινάσσεται ἀπό τή σουπερνόβα, δημιουργεῖ μιά φυσαλίδα ἀερίου πολλῶν ἑκατομμυρίων βαθμῶν.  Τό φαινόμενο αὐτό ὀνομάζεται κατάλοιπο υπερκαινοφανούς. Τό Cas Α εἶναι ἕνα χαρακτηριστικό παράδειγμα. Τό θερμό ἀέριο θά ἐπεκταθεῖ καί θά παράγει ἀκτίνες Χ γιά χιλιάδες χρόνια.

 

      Ἡ φύση τῆς ἔκρηξης πού παράγεται στό Cas Α περιέχει ἕνα αἴνιγμα. Ἄν καί ραδιοοπτικές καί παρατηρήσεις ἀκτίνων Χ τοῦ καταλοίπου τοῦ ἀστέρα δείχνουν ὅτι ἦταν ἕνα ἐξαιρετικά  ἰσχυρό γεγονός, ἡ ὀπτική φωτεινότητα της εἶναι πολύ λιγότερο ἀπό ὅτι ἀναμενόταν. Προφανῶς τό Cas Α παρήχθη ἀπό τήν ἔκρηξη ἑνός ἀσυνήθιστα τεράστιου ἄστρου,  ἀπό τό ὁποῖο ὅμως  εἶχαν προηγουμένως ἐκτιναχθεῖ τά περισσότερα ἀπό τά ἐξωτερικά του στρώματα.

 

Ἀνιχνεύοντας τά μυστήρια τοῦ  Cas A μέ τό Chandra X-ray Observatory τῆς NASA

 

 

      Θεαματικά ζωντανές εἰκόνες τοῦ Chandra τῆς Cas Α ἐπιτρέπουν στούς ἐπιστήμονες νά ἐπισημάνουν τή δυναμική του καί τή σύγκρουσή του μέ ὁποιοδήποτε ὑλικό πού ἐκτινάχθη ἀπό τό ἀστέρι πρίν τήν ἔκρηξη τῆς σουπερνόβας. Οἱ ἀνιχνευτές τοῦ Chandra ἔδωσαν στούς ἐπιστήμονες μέ ἀκριβεῖς μετρήσεις τήν ἐνέργεια τῶν ἐπιμέρους Χ ἀκτινοβολιῶν, ἀπό τό CAS Α. Οἱ μετρήσεις αὐτές καθιστοῦν δυνατό τόν προσδιορισμό τῶν βαρέων στοιχείων πού εἶναι παρόντα καθώς καί σέ ποιές ποσότητες. Παρατηρήσεις τοῦ Chandra θά βοηθήσουν τούς ἀστρονόμους νά ἐπιλύσουν τό μακροχρόνιο μυστήριο ὡς πρός τή φύση καί τήν προέλευση τοῦ Cas Α

 

     Ἕνα σχετικό μυστήριο εἶναι κατά πόσο ἡ ἔκρηξη πού παρήχθη  ἀπό τό Cas Α ἄφησε πίσω τοῦ ἕνα ἀστέρι νετρονίων, μία μαύρη τρύπα, ἤ τίποτα. Ἡ πιό πάνω εἰκόνα τοῦ Chandra τῆς Cas Α δείχνει ἕνα φωτεινό ἀντικείμενο κοντά στό κέντρο τοῦ καταλοίπου! Ἐνταντικότερες παρατηρήσεις μέ τό Chandra μπορεῖ νά προσδιορίσουν ἐάν αὐτό εἶναι τό ἀπό καιρό ἀναμενόμενο ἀστέρι νετρονίων ἤ μιά μαύρη τρύπα.

 

Σημασία τῆς Supernova

 

 

     Ἡ μελέτη καταλοίπων καινοφαινών ἀστέρων (σουπερνόβα), εἶναι ἀπαραίτητη γιά τήν κατανόηση τῆς προέλευσης τῆς ζωῆς στή Γῆ. Τό σύννεφο ἀερίων καί σκόνης πού κατέρρευσε γιά νά σχηματίσει τόν ἥλιο, τή Γῆ καί οἱ τούς ἄλλους πλανῆτες ἀποτελεῖτο κυρίως ἀπό ὑδρογόνο καί ἥλιο, μέ μιά μικρή ποσότητα βαρύτερων στοιχείων ὅπως ἄνθρακα, ἄζωτο, ὀξυγόνο καί σίδηρο. Τό μόνο μέρος ὅπου αὐτά καί ἄλλα βαριά στοιχεῖα πού εἶναι ἀπαραίτητα γιά τή ζωή γίνονται, εἶναι βαθιά στό ἐσωτερικό ἑνός τεράστιου ἀστεριοῦ. Ἐκεῖ παραμένουν ἕως ὅτου μέ μιά καταστροφική ἔκρηξη τους ἐξαπλώνονται σέ ὅλο τό διάστημα.

 

       Οἱ υπερκαινοφανείς εἶναι οἱ δημιουργικές λάμψεις πού ἀνανεώνουν τό γαλαξία. Διαχέουν τό διαστρικό τούς ἀέριο μέ βαριά στοιχεῖα, θερμαίνοντας τό μέ τήν ἐνέργεια τῆς ἀκτινοβολίας τους, ὑποδαυλίζοντας μέ τά ἐκρηκτικά τους κύματα τή δημιουργία τῶν νέων ἀστεριῶν.

 

      Τό παρατηρητήριο Chandra τῶν ἀκτίνων X τῆς NASA (Chandra X Ray Observatory) ξεκίνησε καί ἀναπτύχθηκε ἀπό τόν Διαστημικό Λεωφορεῖο Κολούμπια στίς 23 Ἰουλίου, 1999. Ἦταν τό πλέον  ἐξελιγμένο 

παρατηρητήριο ἀκτίνων Χ μέχρι σήμερα, ἀπό ὅταν ξεκίνησε. Δεδομένου ὅτι ἡ γήινη ἀτμόσφαιρα ἀπορροφᾶ τή μεγάλη πλειοψηφία τῶν ἀκτίνων Χ, πού δέν εἶναι ἀνιχνεύσιμα ἀπό τά ἐπίγεια τηλεσκόπια, γιά νά κάνουν αὐτές οἱ παρατηρήσεις ἀπαιτοῦνται διαστημικά τηλεσκόπια. Τό παρατήριο Chandra ἔχει ἀπαντήσει καί θά συνεχίσει νά ἀπαντᾶ σέ πολλές ἐρωτήσεις σχετικά μέ τό σύμπαν ὑψηλῆς ἐνέργειας, ἐπιτρέποντας στούς ἐπιστήμονες νά θέσουν νέα ἐρωτήματα σχετικά μέ τό σύμπαν.

Τό παρατήριο Chandra ἔχει σχεδιαστεῖ γιά νά παρατηρεῖ τίς ἀκτίνες Χ ἀπό ὑψηλῆς ἐνέργειας περιοχές τοῦ σύμπαντος, ὅπως τά ἀπομεινάρια ἐκκρήξεων υπερκαινοφανών ἀστέρων. Ἡ ἀνάλυση (resolution) τοῦ Chandra ἔχουν περίπου πενήντα φορές μεγαλύτερη ἀπό τόν High Resolution στό pαρατηρητήριο ROSAT. Οἱ εἰκόνες τοῦ Chandra ἀποκαλύπτουν νέα στοιχεῖα γιά φαινόμενα στό Σύμπαν μᾶς. Οἱ ἐπιστήμονες μποροῦν τώρα νά δοῦν δαχτυλίδια καί πίδακες στήν περιοχή γύρω ἀπό ἕνα πάλσαρ, ὅπως αὐτή τοῦ υπερκαινοφανούς στό Νεφέλωμα τοῦ Καρκίνου. Αὐτό τό ἐπίπεδο λεπτομέρειας μπορεῖ νά παράσχει πολύτιμες πληροφορίες γιά τήν κατανόηση τοῦ πώς τό πάλσαρ μεταδίδει ἐνέργεια στό νεφέλωμα σάν ὁλότητα.

Τό παρατηρητήριο Chandra X-ray τῆς NASA πῆρε τό ὄνομά του πρός τιμήν τοῦ ἀείμνηστου ινδοαμερικανού βραβευμένου μέ Νόμπελ, Subrahmanyan Chandrasekhar. Ἦταν γνωστός στόν κόσμο ὡς Chandra (πού σημαίνει "φεγγάρι" ἤ "φωτεινός" στά σανσκριτικά). Θεωρήθηκε εὐρέως ὡς ἕνας ἀπό τούς σπουδαιότερους ἀστροφυσικούς τοῦ εἰκοστοῦ αἰώνα.