Μια περίεργη συγκυρία στις αρχές της δεκαετίας του 1960 έφερε στο φως ένα συναρπαστικό κοσμικό φαινόμενο. Οι Ηνωμένες Πολιτείες εκτόξευσαν ένα σύστημα από δορυφόρους με την επωνυμία VELA με σκοπό να καταγράψουν τυχόν παραβιάσεις της συνθήκης κατάπαυσης των πυρηνικών δοκιμών στην ατμόσφαιρα, στο Διάστημα και κάτω από τη θάλασσα. Αποφάσισαν οι παρατηρήσεις να γίνουν στις ακτίνες-γ (φωτόνια με πολύ μεγάλη συχνότητα και ενέργεια) μια και είναι ιδανικές για την καταγραφή πυρηνικών δοκιμών. Ο Ray Klebesadel και οι συνεργάτες του στο Εθνικό Ινστιτούτο του Los Alamos παρατήρησαν με έκπληξη ότι ένας μεγάλος αριθμός από «εκρήξεις» καταγράφονταν στις ακτίνες-γ, αλλά δεν προέρχονταν από τη Γη. Το σύμπαν «έκανε πυρηνικές δοκιμές» με γρήγορους ρυθμούς αγνοώντας τις διεθνείς συνθήκες και το νέο φαινόμενο βαφτίστηκε Εκλάμψεις ακτίνων-γ (Gamma Ray Bursts). Η πηγή που μας έστειλε τις ακτίνες-γ θα πρέπει μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα να είχε εκπέμψει την ενέργεια που εξέπεμψε ο ήλιος από τότε που δημιουργήθηκε. Οι εκλάμψεις ακτίνων-γ αποτελούν τις ισχυρότερες, μετά τη Μεγάλη Εκρηξη, εκρήξεις που παρατηρήσαμε ποτέ.
Το μυστήριο λύθηκε
Από τότε μέχρι και σήμερα πληθώρα δεδομένων έχουν συγκεντρωθεί. Οι εκλάμψεις είναι τόσο σύντομες στις ακτίνες-γ, ώστε δεν επέτρεπαν τα πρώτα χρόνια την ταυτόχρονη παρατήρηση και από άλλα όργανα που θα μας αποκάλυπταν το είδος και τη θέση της πηγής. Με τόσο λίγες πληροφορίες η φαντασία μας συνέχιζε να παραμένει αχαλίνωτη και δεκάδες διαφορετικές ερμηνείες για τη φύση της πηγής άρχιζαν να συζητιούνται στα μέσα στη δεκαετία του ’70 και ’80. Το μυστήριο όμως παρέμεινε ανοιχτό και ανεξιχνίαστο. Τα νερά τάραξε μια ακόμα ενδιαφέρουσα παρατήρηση που έγινε στις 28 Φεβρουαρίου το 1997. Λίγες ώρες μετά την καταγραφή της αναλαμπής με τον κωδικό “GRB270297” τα οπτικά τηλεσκόπια εντόπισαν σχεδόν ταυτόχρονα το σημείο από το οποίο ξεκίνησε το φωτεινό σήμα. Η ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι η αναλαμπή συνδεόταν με μια αμυδρή κουκκίδα στον ουρανό, που πιθανολογείται ότι ήταν ο μακρινός γαλαξίας που φιλοξένησε την πηγή.
Είναι σήμερα σχεδόν σίγουρο ότι η έκρηξη δεν έγινε στο κέντρο του Γαλαξία αλλά στο δίσκο του, ανάμεσα σε συνηθισμένα αστέρια. Αυτή η παρατήρηση διέλυσε μία θεωρία που υποστήριζε ότι η έκλαμψη προερχόταν από τη μαύρη τρύπα που συνήθως βρίσκεται στα κέντρα των Γαλαξιών. Η έρευνα για την πηγή των εκλάμψεων ακτίνων-γ στράφηκε στη μελέτη εξέλιξης των διπλών συστημάτων αστέρων. Μια νέα προσπάθεια ερμηνείας ξεκίνησε θεωρώντας ότι ο μηχανισμός εκπομπής είναι ένα διπλό σύστημα αστέρων νετρονίων, η ζωή των οποίων τελείωσε με τη μεταξύ τους σύγκρουση.
Η βίαιη σύγκρουση άφησε πίσω μια μαύρη τρύπα και παράλληλα εκτίναξε προς τα έξω μεγάλες ποσότητες μάζας, όπως κάνουν συνήθως οι υπερκαινοφανείς αστέρες, δημιουργώντας ένα πολύπλοκο σε δομή κρουστικό κύμα. Το σενάριο αυτό έχει πολλά ενδιαφέροντα στοιχεία που θα μπορούσαν να δώσουν λύση στο μυστήριο. Μια άλλη ερμηνεία που κερδίζει συνεχώς έδαφος τα τελευταία χρόνια είναι ότι συνδέονται με τον θάνατο αστέρων με πολύ μεγάλη μάζα που θα αφήσουν πίσω τους επίσης μια μαύρη τρύπα. Πριν από λίγους μήνες (23 Απριλίου 2009) ο δορυφόρος Swift αναγνώρισε την αρχή μιας συνταρακτικής έκρηξης (ονομάστηκε GRB090423) και έδωσε την πληροφορία στα μεγαλύτερα τηλεσκόπια που κατάφεραν να αναγνωρίσουν ένα μέρος από τη γρήγορα μεταβαλλόμενη πηγή. Το ενδιαφέρον για τη συγκεκριμένη πηγή είναι τεράστιο, επειδή τοποθετείται σε απόσταση 13,1 εκατομμύρια χρόνια μακριά, δηλαδή πρέπει να δημιουργήθηκε μόλις 600 χρόνια μετά τη μεγάλη έκρηξη. Η περίοδος 400-800 χρόνια μετά τη «μεγάλη έκρηξη» είναι ιδιαίτερα σημαντική για την ιστορία του σύμπαντος, γιατί είναι πολύ κοντά στη δημιουργία των πρώτων γαλαξιών και αστέρων. Μια περίοδο πιθανά πολύ «βίαιη» στην εξέλιξη με πολλά εκρηκτικά φαινόμενα και κοσμικές ανακατατάξεις.
Στον Γαλαξία μας
Με βάση όλα αυτά η συγκεκριμένη παρατήρηση αποτελεί σταθμό και έρχεται πιθανά από το αρχαιότερο (με βάση αυτά που γνωρίζουμε μέχρι σήμερα) κοσμικό αντικείμενο. Μια ακόμα πρόβλεψη που μπορούμε να κάνουμε με βάση ό,τι γνωρίζουμε μέχρι τώρα είναι ότι και στον δικό μας Γαλαξία θα πρέπει να συμβαίνουν παρόμοιες εκρήξεις, αλλά θα πρέπει να είναι σχετικά σπάνιο φαινόμενο, δηλαδή, μία έκρηξη κάθε μερικά εκατομμύρια χρόνια. Σε μια εξαιρετικά σπάνια περίπτωση, θα μπορούσε να συμβεί μια παρόμοια έκρηξη στη γειτονιά του ηλιακού μας συστήματος και να καταστρέψει το οικοσύστημα της Γης. Εχει ήδη δημοσιευθεί μια ενδιαφέρουσα μελέτη στην οποία υποστηρίζεται ότι η απότομη εξαφάνιση των δεινοσαύρων μπορεί να οφείλεται και σε πιθανή έκλαμψη ακτίνων-γ στη «γειτονιά» μας.
Η προσπάθεια για τη λύση του μυστηρίου των μεγάλων εκρήξεων μέσα στο σύμπαν συνεχίζεται. Οι σημερινές υποθέσεις μας δεν είναι σίγουρο ότι θα οδηγήσουν στη λύση του μυστηρίου. Το σίγουρο πάντως είναι ότι ο δρόμος που διανύουμε είναι τόσο όμορφος όσο και το αποτέλεσμα που αναζητάμε.
Ο Λουκάς Βλάχος είναι Καθηγητής Αστροφυσικής στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης.
(Από την εφημερίδα Η ΚΑΘΗΜΕΡΙΝΗ, 28/11/2009)