Το τηλεσκόπιο ακτίνων γάμμα Integral του Ευρωπαϊκού Διαστημικού Οργανισμού ολοκληρώνει τις παρατηρήσεις του. Κατά τη διάρκεια των 22 ετών παραμονής του στο Διάστημα, το Integral αναδιαμόρφωσε την άποψή μας για τα πιο δραματικά γεγονότα στο Σύμπαν. Το παρατηρητήριο υψηλών ενεργειών έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην αποκάλυψη της φύσης των κοσμικών εκρήξεων που είναι γνωστές ως εκρήξεις ακτίνων γάμμα και στην αποκάλυψη της προέλευσης των βαρυτικών κυμάτων. Πρόσφατα, παρείχε μοναδικές γνώσεις για το πώς οι θερμοπυρηνικές εκρήξεις οδηγούν τους πίδακες στους αστέρες νετρονίων και κατέγραψε τη γιγαντιαία έκλαμψη από ένα εξωγαλαξιακό magnetar.
Το Integral του ESA εκτοξεύθηκε στις 17 Οκτωβρίου 2002, από το κοσμοδρόμιο του Μπαϊκονούρ στο Καζακστάν, με αποστολή την παρατήρηση του διαρκώς μεταβαλλόμενου, ισχυρού και ακραίου Σύμπαντος.
«Για πάνω από δύο δεκαετίες, το Integral μας έχει δείξει ξανά και ξανά πόσο σημαντικό είναι να εξετάζουμε τον ουρανό στο φως των ακτίνων γάμμα», σημειώνει ο Jan-Uwe Ness, Επιστήμονας του προγράμματος Integral του ESA. «Ορισμένες από τις εκρήξεις φωτός που σχετίζονται με ακραία φυσικά γεγονότα στο Σύμπαν μας μπορούν να γίνουν πλήρως κατανοητές μόνο αν πιάσουμε τις ακτίνες που προέρχονται από τον πυρήνα των εκρήξεων: τις ακτίνες γάμμα».
Σε αντίθεση με την ορατή και ραδιοφωνική ακτινοβολία που προέρχεται από το Διάστημα, την οποία μπορούμε να παρατηρήσουμε από το έδαφος, οι κοσμικές ακτίνες γάμμα μπορούν να συλληφθούν μόνο στο Διάστημα. Αυτό συμβαίνει επειδή η ατμόσφαιρα της Γης λειτουργεί ως ασπίδα για να μας προστατεύει από αυτές τις επιβλαβείς ακτίνες.
«Το Integral έχει μεταμορφώσει την κατανόησή μας για το δυναμικό Σύμπαν υψηλών ενεργειών και τη Φυσική σε ακραίες συνθήκες», προσθέτει η καθηγήτρια Carole Mundell, Διευθύντρια Επιστήμης της ESA. «Το γεγονός ότι το διαστημικό σκάφος και τα όργανα του Integral λειτουργούν τόσο εξαιρετικά καλά για τόσα πολλά χρόνια αποτελεί απόδειξη της ποιότητας της τεχνολογίας που αναπτύχθηκε από την ευρωπαϊκή επιστημονική κοινότητα και τη διαστημική βιομηχανία στο μεταίχμιο της χιλιετίας, καθώς και των επιστημονικών και μηχανικών ομάδων του ESA που λειτουργούν έκτοτε την αποστολή αυτή. Συγχαρητήρια σε όλες τις κοινότητές μας για την αφοσίωση και τα επιτεύγματά τους».
Οι παρατηρήσεις του Integral έχουν παίξει καθοριστικό ρόλο στην επίλυση των μυστηρίων των εκρήξεων ακτίνων γάμμα (GRB), των ισχυρών εκλάμψεων ενεργητικού φωτός που εκρήγνυνται κάπου στον ουρανό περίπου μία φορά την ημέρα. Αυτές οι εκλάμψεις συχνά λάμπουν φωτεινότερα από όλες τις άλλες πηγές ακτίνων γάμμα μαζί.
Σήμερα, οι επιστήμονες εντοπίζουν την προέλευση των «μακρύτερων» γεγονότων GRB που διαρκούν αρκετά δευτερόλεπτα στην ανεξέλεγκτη κατάρρευση τεράστιων αστέρων που γίνονται σουπερνόβα, ενώ οι μικρότερες εκρήξεις οφείλονται σε μαύρες τρύπες και αστέρια νετρονίων που συγκρούονται μεταξύ τους.
«Αυτό που βρίσκω εντυπωσιακό στο Integral είναι οι απροσδόκητες ανακαλύψεις του», παρατηρεί ο Jan-Uwe. «Αποδείχθηκε ότι το Integral ήταν ιδανικό για εργασίες που δεν είχαν προβλεφθεί καθόλου όταν σχεδιάστηκε η αποστολή. Ένα παράδειγμα είναι η ικανότητά του να εντοπίζει τις πηγές στον ουρανό που δημιούργησαν ορισμένα από τα βαρυτικά κύματα και τα νετρίνα υπερυψηλής ενέργειας που συνέλαβαν τα εξειδικευμένα όργανα στο έδαφος».
Την εποχή της εκτόξευσης του Integral, οι επιστήμονες δεν ήταν καν σίγουροι αν τα βαρυτικά κύματα θα μπορούσαν ποτέ να ανιχνευθούν άμεσα. Η πρώτη παρατήρηση αυτών των ασύλληπτων κυματισμών του χωροχρόνου έγινε 13 χρόνια μετά την εκτόξευση του Integral από τους ανιχνευτές βαρυτικών κυμάτων LIGO στις ΗΠΑ, το 2015.
«Μόλις τα τελευταία δύο χρόνια περίπου, έμεινα έκπληκτος από συναρπαστικά νέα αποτελέσματα. Το Integral κατέγραψε την πιο ισχυρή λάμψη ακτίνων γάμμα που έχει παρατηρηθεί ποτέ, και η έκρηξη επηρέασε το προστατευτικό στρώμα όζοντος της ατμόσφαιρας», συνεχίζει ο Jan-Uwe. «Αυτή η GRB έλαβε χώρα σε έναν γαλαξία σχεδόν δύο δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά - είναι συγκλονιστικό να σκέφτεσαι ότι η Γη μπορεί να επηρεαστεί από ένα γεγονός που έλαβε χώρα σε μια απομακρυσμένη γωνιά του Σύμπαντος, πριν από δύο δισεκατομμύρια χρόνια».
Δύο ακόμη πρόσφατες ανακαλύψεις εστιάζουν σε μια εξαιρετικά σπάνια έκρηξη magnetar διάρκειας 0,1 δευτερολέπτων που εξέπεμψε τόση ενέργεια όση παράγει ο Ήλιος μας σε μισό εκατομμύριο χρόνια και στην ανακάλυψη ότι οι θερμοπυρηνικές εκρήξεις οδηγούν τους πίδακες σε ένα αστέρι νετρονίων. Την εποχή της εκτόξευσης, το Integral ήταν το πιο προηγμένο παρατηρητήριο ακτίνων-γ και το πρώτο διαστημικό παρατηρητήριο που μπορούσε να δει ουράνια αντικείμενα ταυτόχρονα σε ακτίνες-γ, ακτίνες-Χ και ορατό φως.
Τρία χαρακτηριστικά των οργάνων του Integral έκαναν δυνατές αυτές τις πολλές ανακαλύψεις: ένα πολύ μεγάλο οπτικό πεδίο που καλύπτει περίπου 900 τετραγωνικές μοίρες του ουρανού στις πιο ενεργητικές ακτίνες Χ και γάμμα- η δυνατότητα λήψης, ταυτόχρονα, λεπτομερών εικόνων και φασμάτων στις υψηλότερες ενέργειες- η δυνατότητα παρακολούθησης των ακτίνων Χ και των οπτικών καμερών που βοηθούν στον εντοπισμό των πηγών ακτίνων γάμμα.
«Μετά από 2886 τροχιές και 22 χρόνια ατενίζοντας τα βάθη του Σύμπαντος μας, σήμερα τα ευαίσθητα όργανα του Integral θα σταματήσουν να συλλέγουν επιστημονικά δεδομένα. Όμως η κληρονομιά του παρατηρητηρίου ακτίνων γάμμα του ESA θα εξυπηρετεί τους επιστήμονες για πολλά ακόμη χρόνια», καταλήγει ο Matthias Ehle, διαχειριστής αποστολής του Integral στον ESA. «Ο πλούτος των δεδομένων που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια δύο δεκαετιών θα αποθηκευτεί στο Integral Science Legacy Archive. Θα είναι απαραίτητο για τη μελλοντική έρευνα και για να εμπνεύσει μια νέα γενιά αστρονόμων και μηχανικών να αναπτύξουν νέες συναρπαστικές αποστολές».
Μετά το τέλος των επιστημονικών του παρατηρήσεων, το διαστημικό σκάφος θα συνεχίσει να βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη για τέσσερα ακόμη χρόνια. Οι μηχανικοί του ESA θα παρακολουθούν τον δορυφόρο μέχρι να εισέλθει ξανά στη γήινη ατμόσφαιρα στις αρχές του 2029. Χάρη σε μια ειδική καύση τεσσάρων προωθητήρων που εκτελέστηκε το 2015, η είσοδος του δορυφόρου στην ατμόσφαιρα θα ανταποκριθεί στη δέσμευση του ESA για ελαχιστοποίηση των διαστημικών σκουπιδιών.
[via]
