Η NASA ανακάλυψε «δεξαμενή» νερού με 140 τρισ. φορές την ποσότητα των ωκεανών της Γης

Στο μακρινό Σύμπαν έχει εντοπιστεί μια γιγαντιαία «υδάτινη δεξαμενή», η οποία εκτιμάται ότι περιέχει ποσότητα νερού περίπου 140 τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από το νερό όλων των ωκεανών της Γης μαζί.

Ένα εντυπωσιακό όσο και αληθινό εύρημα επιβεβαίωσε η NASA: στο μακρινό Σύμπαν έχει εντοπιστεί μια γιγαντιαία «υδάτινη δεξαμενή», η οποία εκτιμάται ότι περιέχει ποσότητα νερού περίπου 140 τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από το νερό όλων των ωκεανών της Γης μαζί.
Και βρίσκεται σε ένα από τα πιο ακραία περιβάλλοντα που γνωρίζουμε.

Οι υδρατμοί περιβάλλουν το κβάζαρ APM 08279+5255, το οποίο παρατηρούμε όπως ήταν πριν από περίπου 12 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το Σύμπαν είχε ηλικία μόλις περίπου 1,6 δισ. ετών.
Η ανακάλυψη δεν είναι πρόσφατη.

Ανακοινώθηκε από το Jet Propulsion Laboratory της NASA το 2011, έπειτα από παρατηρήσεις δύο ανεξάρτητων ομάδων αστρονόμων.
Ωστόσο, το μέγεθός της –και κυρίως όσα αποκάλυψε για την παρουσία νερού στο νεαρό Σύμπαν– παραμένει εντυπωσιακό μέχρι σήμερα.

140 τρισεκατομμύρια ωκεανοί – Τι σημαίνει πραγματικά

Η εικόνα μιας αδιανόητα μεγάλης κοσμικής θάλασσας είναι συναρπαστική, αλλά δεν είναι ακριβώς αυτό που ανακάλυψαν οι επιστήμονες.
Δεν υπάρχει ένας τεράστιος «ωκεανός» που επιπλέει στο Διάστημα.

Πρόκειται για υδρατμούς διασκορπισμένους μέσα σε μια γιγαντιαία περιοχή αερίου, η οποία εκτείνεται σε εκατοντάδες έτη φωτός γύρω από το ενεργό κέντρο του μακρινού γαλαξία.
Η NASA μετέτρεψε την εκτιμώμενη μάζα του νερού σε μια πιο κατανοητή σύγκριση: η συνολική ποσότητα αντιστοιχεί περίπου σε 140 τρισεκατομμύρια φορές το νερό που υπάρχει σε όλους τους ωκεανούς της Γης.

Η εκτίμηση δεν προέκυψε από κάποια άμεση «ζύγιση» του νερού. Οι επιστήμονες ανίχνευσαν τις χαρακτηριστικές φασματικές υπογραφές των μορίων του.
Η ομάδα του Matt Bradford, από το Jet Propulsion Laboratory, εντόπισε έξι περιστροφικές μεταβάσεις του νερού στο φάσμα του APM 08279+5255.
Από τη μελέτη αυτών των γραμμών και άλλων μορίων, όπως το μονοξείδιο του άνθρακα, οι ερευνητές μπόρεσαν να δημιουργήσουν μοντέλα για την ποσότητα και τις φυσικές συνθήκες του μοριακού αερίου.

Ένα «τέρας» ενέργειας στο κέντρο

Ακόμη πιο εντυπωσιακό είναι το αντικείμενο γύρω από το οποίο βρίσκεται το νερό.
Το APM 08279+5255 είναι ένα κβάζαρ: ο εξαιρετικά φωτεινός πυρήνας ενός γαλαξία, στο κέντρο του οποίου βρίσκεται μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα που καταβροχθίζει ύλη.

Η ίδια η μαύρη τρύπα δεν «λάμπει».
Η ύλη όμως που περιστρέφεται γύρω της θερμαίνεται σε ακραίες θερμοκρασίες καθώς κατευθύνεται προς το εσωτερικό, απελευθερώνοντας τεράστιες ποσότητες ακτινοβολίας.

Σύμφωνα με την ανακοίνωση του JPL, η μαύρη τρύπα του συγκεκριμένου κβάζαρ εκτιμήθηκε ότι είχε μάζα περίπου 20 δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του Ήλιου, ενώ το κβάζαρ παρήγαγε ενέργεια αντίστοιχη με εκείνη 1.000 τρισεκατομμυρίων Ήλιων.
Οι αριθμοί είναι τόσο μεγάλοι ώστε σχεδόν χάνουν το νόημά τους σε ανθρώπινη κλίμακα.

Το νερό «μίλησε» στους αστρονόμους μέσω του φωτός

Τα τηλεσκόπια δεν φωτογράφισαν το νερό.
Οι επιστήμονες το εντόπισαν μέσω της ακτινοβολίας που εκπέμπουν τα μόριά του όταν μεταβαίνουν μεταξύ διαφορετικών ενεργειακών καταστάσεων.

Η ομάδα του Bradford πραγματοποίησε τις παρατηρήσεις με το όργανο Z-Spec στο Caltech Submillimeter Observatory στη Χαβάη, ενώ μία από τις φασματικές γραμμές επιβεβαιώθηκε και με τη συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων CARMA στην Καλιφόρνια.

Παράλληλα, ανεξάρτητη ομάδα με επικεφαλής τον Dariusz Lis ανίχνευσε επίσης νερό στο ίδιο κβάζαρ χρησιμοποιώντας το Plateau de Bure Interferometer στη Γαλλία.
Η δεύτερη ομάδα επισήμανε μάλιστα κάτι ιδιαίτερα σημαντικό: μία μόνο διεγερμένη φασματική γραμμή νερού δεν αρκεί από μόνη της για ασφαλή εκτίμηση της συνολικής αφθονίας του.

Νερό όταν το Σύμπαν ήταν ακόμη «βρέφος»

Ίσως αυτό να είναι και το σημαντικότερο στοιχείο της ανακάλυψης.
Το κβάζαρ έχει ερυθρή μετατόπιση z = 3,91. Το φως που φτάνει σήμερα στα τηλεσκόπιά μας ξεκίνησε το ταξίδι του πριν από περίπου 12 δισεκατομμύρια χρόνια.

Με άλλα λόγια, κοιτάζοντάς το, οι αστρονόμοι κοιτούν ουσιαστικά πίσω στον χρόνο, σε μια εποχή κατά την οποία το Σύμπαν είχε ηλικία περίπου 1,6 δισεκατομμυρίων ετών.
Κι όμως, το νερό ήταν ήδη εκεί.
«Είναι ακόμη μία απόδειξη ότι το νερό είναι διάχυτο σε ολόκληρο το Σύμπαν, ακόμη και στις πολύ πρώιμες εποχές του», είχε δηλώσει ο Bradford όταν ανακοινώθηκε η ανακάλυψη.

Το νερό έγινε «ανιχνευτής» του περιβάλλοντος της μαύρης τρύπας

Η πραγματική επιστημονική αξία της ανακάλυψης δεν βρίσκεται μόνο στην ασύλληπτη ποσότητα.
Τα μόρια του νερού λειτούργησαν σαν κοσμικοί αισθητήρες, επιτρέποντας στους αστρονόμους να καταλάβουν τι συνέβαινε γύρω από την ενεργή μαύρη τρύπα.

Η μελέτη του Bradford περιέγραψε μοριακό αέριο κατανεμημένο σε κλίμακα περίπου 550 parsec, δηλαδή περίπου 1.800 ετών φωτός.
Οι ακτίνες Χ από το ενεργό κέντρο θέρμαιναν το αέριο, ενώ η εξαιρετικά έντονη υπέρυθρη ακτινοβολία της σκόνης διέγειρε τα μόρια του νερού σε υψηλότερες ενεργειακές καταστάσεις.

Άλλη μελέτη του 2011, με επικεφαλής τον Paul van der Werf, εντόπισε τέσσερις γραμμές εκπομπής νερού στο ίδιο σύστημα και κατέληξε ότι η έντονη υπέρυθρη ακτινοβολία διαδραμάτιζε κυρίαρχο ρόλο στη διέγερση των υψηλότερων ενεργειακών μεταβάσεων.

Το κοσμικό «μεγεθυντικό γυαλί»

Υπάρχει, ωστόσο, ένας ακόμη παράγοντας που κάνει τους τεράστιους αριθμούς πιο περίπλοκους.
Το APM 08279+5255 βρίσκεται πίσω από ένα βαρυτικό φακό.

Η βαρύτητα ενός αντικειμένου που βρίσκεται ανάμεσα στη Γη και το κβάζαρ καμπυλώνει και μεγεθύνει το φως του μακρινού αντικειμένου, λειτουργώντας σαν φυσικό κοσμικό τηλεσκόπιο.
Γι' αυτό και οι υπολογισμοί της πραγματικής φωτεινότητας, του μεγέθους και της μάζας του συστήματος εξαρτώνται από το μοντέλο που χρησιμοποιείται για τη μεγέθυνση. Η ομάδα Bradford χρησιμοποίησε μοντέλο με συντελεστή μεγέθυνσης περίπου 4.

Αυτό δεν σημαίνει ότι το νερό είναι ψευδαίσθηση.
Ο βαρυτικός φακός δεν δημιουργεί τις φασματικές υπογραφές του νερού – απλώς ενισχύει το φως που φτάνει σε εμάς.

Μια ανακάλυψη μεγαλύτερη από τον εντυπωσιακό αριθμό

Το «140 τρισεκατομμύρια ωκεανοί» είναι αναμφίβολα ο αριθμός που κλέβει την παράσταση.
Το πραγματικά συγκλονιστικό εύρημα, όμως, βρίσκεται αλλού.

Μόλις περίπου 1,6 δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το Σύμπαν είχε ήδη δημιουργήσει αρκετό οξυγόνο ώστε, μαζί με το υδρογόνο, να σχηματίζει τεράστιες ποσότητες νερού σε ακραία κοσμικά περιβάλλοντα.

Η ανακάλυψη του APM 08279+5255 απέδειξε ότι το νερό δεν αποτελεί αποκλειστικό χαρακτηριστικό του δικού μας μικρού κόσμου.
Βρισκόταν ήδη εκεί, στα βάθη του Σύμπαντος, δισεκατομμύρια χρόνια πριν σχηματιστούν η Γη, οι ωκεανοί της και τελικά εμείς.

    Αναδημοσίευση    απο www.worldenergynews.gr