To πρόγραμμα που θα “καθαρίζει” το φως του αρχέγονου σύμπαντος
Τι λέει γι' αυτό ο καθηγητής, Κ. Τάσσης.
Η Πασιφάη δεν είναι μια από τις κύριες μορφές της ελληνικής μυθολογίας, έχει όμως, ως κόρη του Ήλιου και της νύμφης Περσηίδας, μια δική της ενδιαφέρουσα ιστορία. Στην περίπτωση των ελληνικών μυθολογικών αφηγήσεων, από την ένωση της Πασιφάης και ενός ταύρου που αναδύθηκε από τη θάλασσα (όταν ο βασιλιάς της Κρήτης, Μίνωας, ζήτησε από τον Ποσειδώνα ένα θεϊκό σημάδι ώστε να γίνει ο βασιλιάς της Κρήτης), γεννήθηκε ο Μινώταυρος. Στην περίπτωση του προγράμματος “ΠΑΣΙΦΑΗ” έχουμε μια άλλη ένωση: την ένωση των επιστημονικών δυνάμεων της Ελλάδας, την Ινδίας, της Νότιας Αφρικής και της Νορβηγίας, που δύναται να γεννήσει σημαντικές επιστημονικές ανακαλύψεις για τις απαρχές του Σύμπαντος μας.
Το “ΠΑΣΙΦΑΗ” λοιπόν, στο οποίο η Ελλάδα έχει ηγετικό ρόλο, είναι πρωτοπόρο, καθώς ο στόχος είναι το ξεκαθάρισμα της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου. “Ξέρουμε για την ένταση του φωτός, πόσο λαμπρό, πόσο αμυδρό είναι, ξέρουμε για τη συχνότητα, για το χρώμα, διότι αυτά τα αντιλαμβανόμαστε, αλλά δεν ξέρουμε για την πόλωση, που είναι η τρίτη ιδιότητα” τόνισε χαρακτηριστικά, μιλώντας στον ραδιοφωνικό σταθμό του ΑΠΕ- ΜΠΕ, “Πρακτορείο 104,9 FM”, ο αναπληρωτής καθηγητής του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης, Κωνσταντίνος Τάσσης, ενώ ανέφερε πως ο σημαντικός στόχος είναι να δούμε με μεγαλύτερη διαύγεια το φως που εκπέμφθηε τις πρώτες στιγμές του σύμπαντος, δηλαδή από το εμβρυϊκό σύμπαν.
Ο κ. Τάσσης, εκ των συνδημιουργών της ευφυούς ιδέας, που αποτέλεσε τη βάση για το πρόγραμμα, ειδικεύεται στην αστρική γένεση στον Γαλαξία και στο Σύμπαν, τη φυσική της μεσοαστρικής ύλης, τις προσομοιώσεις μαγνητοϋδροδυναμικής αστροφυσικών συστημάτων και την επονομαζόμενη μεσοαστρική χημεία και αποτελεί ένα από τα κύρια στελέχη της παγκόσμιας επιστημονικής κοινότητας που συνεργάζονται για το επιστημονικό πρόγραμμα που θα λάβει χώρα στο Παρατητήριο του Σκίνακα στην Κρήτη και το South African Astronomical Observatory στο Σάδερλαντ της Νότιας Αφρικής.
“Το φως από τα αστέρια λοιπόν, μερικές φορές είναι πολωμένο, αν και λίγο, είναι πολωμένο, μετρήσιμο, και αυτό που θέλουμε να κάνουμε είναι να μετρήσουμε την πόλωση εκατομμυρίων αστεριών, έτσι ώστε να φτιάξουμε έναν χάρτη της πόλωσης σε μεγάλα κομμάτια του ουρανού και στο βόρειο και στο νότιο ημισφαίριο (…). Θα φτιάξουμε έναν χάρτη τρισδιάστατο του μαγνητικού πεδίου του γαλαξία, που θα μας επιτρέψει να αφαιρέσουμε με μεγάλη ακρίβεια τις παρεμβολές που δημιουργεί η κοσμική μας γειτονιά στην ακτινοβολία υποβάθρου” εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο Έλληνας επιστήμονας, ενώ περιγράφει πως ο σκοπός αυτής της χαρτογράφησης, που θέλει να κάνει το “ΠΑΣΙΦΑΗ”, είναι να βοηθήσει στην αφαίρεση του σήματος της πόλωσης που έρχεται από το γαλαξία μας, από το κοντινό μας μέρος του σύμπαντος, “από τη γειτονιά μας ας πούμε” και δημιουργεί παρεμβολές, δημιουργεί “θόρυβο”. “Επιθυμία των επιστημόνων είναι η αφαίρεση του συγκεκριμένου θορύβου όταν κοιτάμε ένα συγκεκριμένο φως που εκπέμφθηκε στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος. Από το πρώιμο σύμπαν δηλαδή, από το εμβρυϊκό σύμπαν”.
Αυτό το “ξεκαθάρισμα” της επονομαζόμενης μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου είναι εξαιρετικά σημαντικό, αφού πρόκειται για ακτινοβολία που έρχεται από το αρχέγονο Σύμπαν, ακτινοβολία που κουβαλάει πληροφορίες από τα πρώτα στάδια της δημιουργίας του…
Κύριε Τάσση τι είναι το PASIPHAE; Τυχαίνει δε, ν΄ αναζητούν οι συνάδελφοι σας από όλο τον κόσμο και τον. μύθο πίσω από το όνομα αυτό, όταν τους συναντάτε;
Το όνομα ΠΑΣΙΦΑΗ είναι ένα ακρωνύμιο. Ο πλήρης τίτλος του προγράμματος είναι το PASIPHAE (Polar-Areas Stellar-Imaging in Polarization High-Accuracy Experiment) και τα αρχικά σχηματίζουν τη λέξη “Pasiphae”, Πασιφάη δηλαδή. Αυτό έγινε εσκεμμένα, ώστε να έχει μια χροιά από Κρήτη το πείραμα. Έχει διαδοθεί αρκετά και είναι πολύ εντυπωσιακό να ακούς σε διεθνή συνέδρια να μιλάνε για την Πασιφάη, κάποιοι προσπαθούν να μάθουν τον μύθο από πίσω, νομίζω ότι βοήθησε πολύ. Το πιο εντυπωσιακό ήταν σε ένα πρόσφατο συνέδριο όταν ένας Ιάπωνας προσπαθούσε να μάθει τι γίνεται με την μυθολογία και να κάνει και τις συγκρίσεις με την ιαπωνική αντίστοιχα μυθολογία, πήγε και βρήκε διάφορες συνδέσεις, αυτά για το όνομα.
Το πείραμα το ίδιο είναι ένα παρατηρησιακό πρόγραμμα χαρτογράφησης μεγάλου μέρους του ουρανού και του βόρειου και του νότιου ουρανού, με σκοπό να μετρήσουμε την πόλωση των αστεριών. Η πόλωση είναι μια ιδιότητα του φωτός η οποία δεν είναι πάρα πολύ γνωστή στο ευρύ κοινό και ο λόγος είναι ότι δεν έχουμε αισθητήρια όργανα για να την αντιληφθούμε.
Ξέρουμε για την ένταση του φωτός, που είναι η άλλη ιδιότητά του, πόσο λαμπρό, πόσο αμυδρό είναι, ξέρουμε για τη συχνότητα για το χρώμα, διότι αυτό το αντιλαμβανόμαστε, αλλά δεν ξέρουμε για την πόλωση που είναι η τρίτη ιδιότητα.
Η πόλωση είναι η διεύθυνση της ταλάντωσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα, είναι μια ταλάντωση, μόνο που αυτό που ταλαντώνεται είναι το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο. Όσο πιο μεγάλο είναι το μέγεθος της ταλάντωσης, τόσο πιο έντονο το φως, τόσο πιο πολύ φως έχουμε. Όσο πιο γρήγορη είναι η ταλάντωση, μικρό δηλαδή μήκος κύματος σε υψηλή συχνότητα, τόσο πιο μπλε είναι το φως. Εμφανίζεται στα μάτια μας στις μπλε αποχρώσεις του φάσματος. Η συχνότητα δηλαδή μεταφράζεται στο μάτι μας σαν χρώμα.
Η πόλωση τώρα είναι η διεύθυνση αυτής της ταλάντωσης, μπορεί να γίνεται οριζόντια, κάθετα, υπό γωνία, όλες αυτές οι περιπτώσεις είναι διαφορετικές κι αναφέρονται σε διαφορετική πόλωση. Το φως λοιπόν μερικές φορές από τα αστέρια, αν και λίγο, είναι πολωμένο, μετρήσιμο και αυτό που θέλουμε να κάνουμε είναι να μετρήσουμε την πόλωση εκατομμυρίων αστεριών, έτσι ώστε να φτιάξουμε έναν χάρτη της πόλωσης σε μεγάλα κομμάτια του ουρανού και στο βόρειο και στο νότιο ημισφαίριο, γι’αυτό και έχουμε δύο τοποθεσίες όπου θα τρέξει το πείραμα από του χρόνου, η πρώτη εδώ στην Κρήτη στο αστεροσκοπείο του Σκίνακα που βρίσκεται σε μια κορυφή του Ψηλορείτη και η άλλη είναι από το Σάδερλαντ στη Νότια Αφρική.
Το πείραμα χρησιμοποιεί δύο εξειδικευμένα όργανα που κατασκευάζονται αυτή τη στιγμή στο IUCAA της Ινδίας για αυτό τον σκοπό για να χαρτογραφούν και να μετράνε πόλωση με μεγάλο εύρος πεδίου έτσι ώστε να μπορούμε να κοιτάξουμε μεγάλα κομμάτια του ουρανού και θα εγκατασταθούν το ένα εδώ και το άλλο στη Νότια Αφρική.
Μια παγκόσμια συνεργασία δηλαδή…
Ναι, το PASIPHAE είναι μια διεθνής συνεργασία που αποτελείται εδώ από εμάς το πανεπιστήμιο Κρήτης και το ΙΤΕ-ΙΗΔΛ που είμαστε επικεφαλής του προγράμματος, το California Institute of Technology στις ΗΠΑ (περιλαμβάνεται το Caltech Optical Observatories και το Owens Valley Radio Observatory) το Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) στην Ινδία, το εργαστήριο που κατασκευάζει αυτά τα όργανα , το Εθνικό Αστεροσκοπείο της Νότιας Αφρικής όπου θα λάβει μέρος στο άλλο μισό των παρατηρήσεων και το πανεπιστήμιο του Όσλο στη Νορβηγία.
Ποιος λοιπόν είναι ο στόχος της συνεργασίας και ποιο το πλέον επιθυμητό αποτέλεσμα;
Ο σκοπός αυτής της χαρτογράφησης που θέλει να κάνει το PASIPHAE είναι να βοηθήσει στην αφαίρεση του σήματος της πόλωσης που έρχεται από τον Γαλαξία μας, από το κοντινό μας μέρος του σύμπαντος, από τη γειτονιά μας ας πούμε και δημιουργεί παρεμβολές, δημιουργεί θόρυβο -και γι΄ αυτό θέλουμε να το αφαιρέσουμε, όταν κοιτάμε ένα συγκεκριμένο φως που εκπέμφθηκε όταν στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος. Από το πρώιμο σύμπαν δηλαδή, από το εμβρυϊκό σύμπαν. Αυτού του είδους η ακτινοβολία λέγεται ακτινοβολία υποβάθρου… Για να μελετήσεις τις πρώτες στιγμές του σύμπαντος, εκεί που βρίσκεται αυτή τη στιγμή ουσιαστικά η αιχμή του δόρατος της έρευνας παγκοσμίως, χρειάζεσαι πολύ υψηλής ακρίβειας παρατηρήσεις αυτής της ακτινοβολίας υποβάθρου. Όμως το πρόβλημα είναι ότι αυτό το φως, όταν έρχεται σε εμάς τους παρατηρητές εδώ στη γη, περνάει μέσα από την κοσμική μας ‘γειτονιά’, τον γαλαξία μας, ο οποίος, δυστυχώς, δεν είναι άδειος, αλλά έχει μικρά σωματίδια κόκκων σκόνης.
Μια κοσμική ακτινοβολία που είναι λίγο “βρώμικη” δηλαδή…
Ακριβώς, και αυτό που τη βρωμίζει στο διαστρικό μέσο, δηλαδή ο χώρος ανάμεσα στα αστέρια, δεν είναι ακριβώς άδειος αλλά αποτελείται από μικρά σωματίδια σκόνης, τα οποία μπορείτε να τα φανταστείτε σαν μικρές βελονίτσες οι οποίες περιστρέφονται πάρα πολύ γρήγορα για αυτό ευθυγραμμίζονται με το μαγνητικό πεδίο του γαλαξία. Το μαγνητικό πεδίο διαπερνά τον γαλαξία, η σκόνη που υπάρχει ανάμεσα στα αστέρια ευθυγραμμίζεται με αυτό και για αυτό το λόγο εκπέμπει σε εκείνες τις συχνότητες που εκπέμπει και η ακτινοβολία από το πρώιμο σύμπαν ένα σήμα, μια ακτινοβολία η οποία είναι επίσης πολωμένη. Η πόλωση έρχεται από το γεγονός ότι τα σωματίδια αυτά είναι ευθυγραμμισμένα. Όπως τα φίλτρα polaroid, ας πούμε, που έχουμε στα γυαλιά μας και μας επιτρέπουν να δούμε πόλωση.
Για να μπορέσουμε να αφαιρέσουμε αυτό το πέπλο της σκόνης που δεν επιτρέπει την ακριβή μέτρηση της ακτινοβολίας και των χαρακτηριστικών της πόλωσης που έρχεται από το πρώιμο σύμπαν εκμεταλλευόμαστε το γεγονός ότι μπορούμε να μετρήσουμε την πόλωση αστεριών. Και τα αστέρια είναι διάσπαρτα σε διάφορες αποστάσεις από τη γη. Μετρώντας την πόλωση των αστεριών που προέρχεται από την ίδια σκόνη που δημιουργεί τα προβλήματα της παρεμβολής που αποτελεί το θόρυβο για την ακτινοβολία υποβάθρου, μπορούμε να δούμε ποιο μέρος της ακτινοβολίας οφείλεται στην σκόνη και να το αφαιρέσουμε.
Μια σύνθετη συνεργασία… Εφόσον όλα εξελιχθούν όπως τα σχεδιάζετε, ποιο μπορεί να είναι το τελικό επιστημονικό αποτέλεσμα προγράμματος;
Θα φτιάξουμε έναν χάρτη τρισδιάστατο του μαγνητικού πεδίου του γαλαξία θα μας επιτρέψει να αφαιρέσουμε με μεγάλη ακρίβεια τις παρεμβολές που σου δημιουργεί η κοσμική μας γειτονιά στην ακτινοβολία υποβάθρου. Ελπίζουμε ότι μέσα στο 2019 θα έχουμε τα όργανα στις δύο τοποθεσίες. Το όργανο στη Νότια Αφρική θα πάει λίγο νωρίτερα καθότι ο σχεδιασμός και η κατασκευή προχωρά πιο γρήγορα απ’ ό,τι το βόρειο. Αλλά και τα δύο δεν θα έχουν μεγάλη διαφορά και ελπίζουμε μέσα στο 2019 να αρχίσουμε να παίρνουμε δεδομένα.
Στην επιστήμη γενικά η συνεργασία είναι πολύ διαδεδομένη. Τα μεγάλα πειράματα αποτελούν διεθνείς συνεργασίες. Το PASIPHAΕ είναι ένα μάλλον μέτριου μεγέθους πείραμα, μέτριο προς μεγάλο, δεν έχει το μέγεθος των πειραμάτων, ας πούμε του CERN, αλλά είναι ένα μέτριου μεγέθους το σημαντικό για εμάς είναι ότι είναι ένα διεθνές πείραμα του οποίου όμως ηγείται μια ελληνική ομάδα.
Πηγή: AΠΕ-ΜΠΕ
