Το μάτι του «Κέπλερ» βλέπει... το Σύμπαν

Το τροχιακό αστεροσκοπείο της NASA που εκτοξεύθηκε τον περασμένο Μάρτιο στο Διάστημα, εντόπισε πέντε νέους εξωπλανήτες

Την περασμένη εβδομάδα η NASA ανακοίνωσε την ανακάλυψη πέντε νέων εξωπλανητών από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο «Κέπλερ» ανεβάζοντας τον συνολικό αριθμό των πλανητών που έχουμε ανακαλύψει τα τελευταία 15 χρόνια να ξεπερνάει τους 400 περίπου πλανήτες οι οποίοι περιφέρονται γύρω από 350 περίπου γειτονικά μας άστρα

Η έρευνα του «Κέπλερ» στοχεύει να αποδείξει ότι τα περισσότερα άστρα της Κύριας Ακολουθίας έχουν βραχώδεις πλανήτες στην επονομαζόμενη «κατοικήσιμη ζώνη» τους.

Το «Κέπλερ» είναι ένα τροχιακό αστεροσκοπείο το οποίο εκτοξεύτηκε στο Διάστημα στις αρχές του περασμένου Μαρτίου και το οποίο διαθέτει ένα από τα πιο ευαίσθητα φωτόμετρα με σκοπό να μελετήσει δεκάδες χιλιάδες άστρα της Κύριας Ακολουθίας στη διάρκεια της επόμενης τετραετίας.

Η οπτική γωνία με την οποία παρατηρεί το «Κέπλερ» είναι σταθερή και εκτείνεται σε βάθος 3.000 ετών φωτός, ενώ η ευρυγώνια ικανότητά του του δίνει τη δυνατότητα να καλύψει μιαν αρκετά μεγάλη έκταση του ουρανού που βρίσκεται ανάμεσα στους αστερισμούς του Κύκνου και της Λύρας.

Διερεύνηση της δομής
Ο κύριος επιστημονικός σκοπός της όλης αποστολής είναι η διερεύνηση της δομής που έχουν τα διάφορα πλανητικά συστήματα πέρα από το δικό μας.

Πιο συγκεκριμένα, οι μελέτες αυτές ελπίζουμε να μας δώσουν απαντήσεις σχετικά με το πόσοι πλανήτες βρίσκονται εντός ή κοντά στην επονομαζόμενη «κατοικήσιμη ζώνη» των πλανητικών συστημάτων που θα εντοπιστούν, να προσδιορίσει τα χαρακτηριστικά των άστρων που περιλαμβάνουν πλανητικά συστήματα και να υπολογίσει τα διάφορα μεγέθη και σχήματα των τροχιών τους, καθώς και τον αριθμό των πλανητών που υπάρχουν γύρω από πολλαπλά άστρα.

Ο τρόπος με τον οποίο θα επιτύχει τον στόχο του το «Κέπλερ» βασίζεται στην ταυτόχρονη και συνεχόμενη παρατήρηση της φωτεινότητας 150.000 άστρων.

Μ’ αυτό τον τρόπο μπορεί να εντοπίσει ακόμη και τις πιο ελάχιστες αλλαγές στην ένταση της λαμπρότητας των άστρων αυτών σε περίπτωση που κάποιος τυχόν πλανήτης περάσει μπροστά από τον δίσκο ενός απόμακρου άστρου.

Το φωτόμετρο που διαθέτει το «Κέπλερ» έχει την ικανότητα να εντοπίσει αλλαγές στη φωτεινότητα ενός άστρου παρόμοια μ’ αυτήν που επιφέρει μια μύγα στη φωτεινότητα ενός λαμπερού προβολέα.

Η ικανότητα αυτή του φωτόμετρου που έχει το «Κέπλερ» βασίζεται στους 42 ειδικούς ανιχνευτές CCD που διαθέτει και οι οποίοι έχουν τη δυνατότητα ανάλυσης 95 megapixels!

Με τη βοήθεια των ανιχνευτών αυτών και με βάση τους σημερινούς μας υπολογισμούς η πιθανότητα εντοπισμού πλανητών στο μέγεθος της Γης μας φτάνει τη μία στις 210 ή περίπου τον εντοπισμό πέντε «γήινων» πλανητών για κάθε 1.000 άστρα που θα παρατηρήσει το «Κέπλερ».

Παρακολούθηση της «κατοικήσιμης ζώνης»

Η έρευνα του «Κέπλερ» έχει ως στόχο να αποδείξει ότι τα περισσότερα άστρα της Κύριας Ακολουθίας έχουν βραχώδεις πλανήτες στην επονομαζόμενη «κατοικήσιμη ζώνη» τους, ενώ κατά μέσον όρο δημιουργούνται δύο βραχώδεις πλανήτες στο μέγεθος της Γης στην περιοχή από 0,5 έως 1,5 Αστρονομικές Μονάδες (μία Αστρονομική Μονάδα ισοδυναμεί με την απόσταση Γης-Ηλίου που είναι ίση με περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα). Στη διάρκεια των μελετών του το «Κέπλερ» αναμένεται να εντοπίσει εκατοντάδες πλανήτες 30 έως 600 φορές μικρότερης μάζας απ’ ό,τι έχει ο Δίας, ενώ πολλοί απ’ αυτούς θα έχουν παρόμοια συστατικά με τη Γη και διάμετρο που θα κυμαίνεται από το 80% του μεγέθους της Γης και άνω.

Στη διάρκεια της αποστολής του το «Κέπλερ» δεν βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη αλλά σε ένα σημείο βαρυτικής ισορροπίας του συστήματος Γης-Σελήνης. Σ’ αυτή την απόσταση η παρουσία της Γης και του Ηλιου δεν εμποδίζει την απρόσκοπτη και συνεχή παρατήρηση της περιοχής που έχει επιλεγεί. Το διαστημικό σύμπλεγμα από το οποίο αποτελείται έχει βάρος έναν περίπου τόνο, ενώ το κύριο κάτοπτρό του φτάνει το 1,40 μέτρο. Το κόστος της όλης αποστολής θα φτάσει τελικά τα 500 σχεδόν εκατομμύρια δολάρια.

Διονύσης Π. Σιμόπουλος

Πέντε νέους πλανήτες ανακάλυψε η Nasa

Το διαστημικό τηλεσκόπιο της Nasa, Kepler εντόπισε πέντε νέους πλανήτες εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος. Οι εξωπλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί αγγίζουν πλέον τους 400 ενώ κανένας από αυτούς μέχρι στιγμής δεν φαίνεται κατάλληλος να φιλοξενήσει ζωή. Ένας από τους πέντε νέους εξωπλανήτες έχει εκπλήξει τους αστρονόμους, επειδή είναι τόσο ελαφρύς όσο το αφρώδες πολυστυρένιο (Styrofoam).

Το "Κέπλερ", που τέθηκε σε τροχιά γύρω από τον ήλιο πέρυσι το Μάρτιο και είναι εφοδιασμένο με τη μεγαλύτερη και πιο ευαίσθητη κάμερα που έχει ποτέ εκτοξευτεί στο διάστημα (95 megapixel), έχει εστιαστεί σε ένα μικρό μόνο κομμάτι του ουρανού, με στόχο την αναζήτηση εξωπλανητών στο μέγεθος της Γης. Για τα επόμενα τέσσερα έως έξι χρόνια θα μελετήσει πάνω από 100.000 ήλιους και τα αστρικά συστήματά τους.

Η νέα ανακάλυψη, που ανακοινώθηκε στο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρίας στην Ουάσιγκτον, είναι η πρώτη που έκανε το τροχιακό τηλεσκόπιο και επιβεβαιώθηκε από επίγεια τηλεσκόπια στη Χαβάη, σύμφωνα με τα διεθνή πρακτορεία.

Στους πλανήτες δόθηκαν τα ονόματα Kepler 4β, 5β, 6β, 7β and 8β.

Τέσσερις από τους νέους εξωπλανήτες είναι απρόσμενα ελαφριοί σε σχέση με το μέγεθός τους. Ένας εξωπλανήτης έχει διάμετρο τετραπλάσια της Γης. Οι υπόλοιποι, παρόλο που είναι περίπου 40% μεγαλύτεροι από τον Δία, είναι πολύ λιγότερο πυκνοί σε σχέση με αυτόν. Συγκεκριμένα έχουν μέση πυκνότητα 0,166 έως 0,894 γραμμαρίων ανά κυβικό εκατοστό έναντι 1,326 γρ. του Δία, ο οποίος έχει βραχώδη πυρήνα.

Μάλιστα ένας από τους εξωπλανήτες είναι τόσο ελαφρύς που -με βάση την πολύ μικρή αναλογία της μάζας του σε σχέση με το μέγεθος του- έχει την ίδια πυκνότητα με το αφρώδες πολυστυρένιο (Styrofoam), το πολυμερές που χρησιμοποιείται ευρέως στην εποχή μας ως θερμομονωτικό στα κτίρια και ως υλικό συσκευασίας. Σύμφωνα με τους αστροφυσικούς, η ανακάλυψη δείχνει ότι η χαμηλή πυκνότητα είναι ένα πολύ πιο κοινό χαρακτηριστικό των εξωπλανητών απ’ ό,τι πιστευόταν μέχρι σήμερα.

Οι τέσσερις εξωπλανήτες βρίσκονται σε πολύ κοντινή τροχιά γύρω από το μητρικό άστρο τους, με συνέπεια να "ψήνονται" από υψηλές θερμοκρασίες, που εκτιμώνται από 1.200 έως 1.650 βαθμούς Κελσίου, είναι δηλαδή πιο καυτοί και από λιωμένη λάβα. Αντίθετα, ο πέμπτος εξωπλανήτης, που μόλις ανακαλύφθηκε, φαίνεται να είναι ένας παγωμένος γίγαντας σαν τον "δικό μας" Ποσειδώνα.

 

Δύο "νεογέννητοι καυτοί" πλανήτες

Παράλληλα το "Κέπλερ", όπως ανακοινώθηκε στο ίδιο αστρονομικό συνέδριο, έκανε μια παράξενη ανακάλυψη: δύο αντικείμενα σε τροχιά γύρω από άστρα, που δεν είναι σαφές τι είναι ακριβώς. Είναι πολύ καυτά για να είναι εξωπλανήτες, αλλά και πολύ μικρά για να είναι άστρα.

Η ιδιαιτερότητά τους έγκειται στο ότι αντί να μειώνεται η ακτινοβολία των μητρικών τους άστρων, όταν η τροχιά των ουράνιων σωμάτων περνά μπροστά από αυτά (όπως συμβαίνει με τους εξωπλανήτες όταν παρεμβάλλονται μεταξύ της Γης και του μητρικού άστρου τους), στη συγκεκριμένη περίπτωση η ακτινοβολία του άστρου τους γίνεται πιο αδύναμη (μειώνεται), όταν τα περίεργα αντικείμενα βρίσκονται πίσω από το άστρο τους, στη φάση δηλαδή που αυτό παρεμβάλλεται μεταξύ της Γης και των άγνωστων ουράνιων αντικειμένων.

Το γεγονός αυτό, κατά τους αστρονόμους, σημαίνει ότι, κατά περίεργο τρόπο, τα σώματα αυτά πρέπει να είναι πολύ πιο φωτεινά και καυτά από τα μητρικά άστρα-ήλιους τους. Οι πρώτες μετρήσεις δείχνουν ότι τα δύο σώματα -που πήραν τις ονομασίες ΚΟΙ 81 και ΚΟΙ 74- έχουν ακτίνα 90% και 40% μεγαλύτερη από το Δία και οι θερμοκρασίες τους υπολογίζονται αντίστοιχα σε 13.500 και 12.000 βαθμούς Κελσίου, ενώ των άστρων τους δεν ξεπερνά τους 10.000 βαθμούς.

Αυτός ο συνδυασμός μεγέθους και θερμοκρασίας δεν ταιριάζει με οτιδήποτε άλλο έχει παρατηρηθεί μέχρι τώρα στο σύμπαν και οι αστρονόμοι «ξύνουν το κεφάλι τους» να καταλάβουν με τι έχουν να κάνουν. "Το σύμπαν εξακολουθεί να κάνει τα παράξενα πράγματα ακόμα πιο παράξενα απ’ ό,τι μπορούσαμε να φανταστούμε", δήλωσε ο Γιον Μόρσε, επικεφαλής αστροφυσικός της NASA.

Μια πιθανή θεωρία, σύμφωνα με τον ερευνητή της NASA Τζέισον Ρόου, ο οποίος έκανε την ανακάλυψη, είναι ότι τα δύο ουράνια σώματα είναι νέοι πλανήτες ηλικίας μόλις 200 εκατ. ετών, καθώς οι "νεογέννητοι" πλανήτες είναι ακόμα καυτοί. 

πηγή: Εφημερίδα ΕΛΕΥΘΕΡΟΤΥΠΙΑ

2009 - Χρονιά Αστρονομίας και Δαρβίνου αλλά και άλλων σημαντικών γεγονότων

Το 2009 θα γιορτάσουμε τα 400 χρόνια από την πρώτη παρατήρηση του Γαλιλαίου με τηλεσκόπιο και τα 200 χρόνια από τη γέννηση του Δαρβίνου.
Το 1609, επίσης, ο Κέπλερ κυκλοφόρησε το βιβλίο του Νέα Αστρονομία, στο οποίο ερμήνευε τη φαινόμενη κίνηση των πλανητών στον ουρανό ως αποτέλεσμα της ελλειπτικής τροχιάς τους γύρω από τον ήλιο.
Τον Οκτώβριο του 1609 ο Γαλιλαίος γύρισε το τηλεσκόπιό που είχε φτιάξει ο ίδιος προς την Σελήνη και είδε τα βουνά στην επιφάνειά της. Συνειδητοποίησε λοιπόν πως είναι και αυτή ένα ουράνιο σώμα παρόμοιο με τη Γη. Οι παρατηρήσεις του Γαλιλαίου με το τηλεσκόπιο δεν επιβεβαίωσαν μόνο την ηλιοκεντρική φύση του πλανητικού μας συστήματος. Ίδρυσαν τη σύγχρονη αστρονομία που στηρίζεται στη λεπτομερή παρατήρηση των ουράνιων αντικειμένων και όχι σε φιλοσοφικές θεωρίες.
Το πρώτο τηλεσκόπιο που κατασκεύασε ο Γαλιλαίος είχε μεγέθυνση μόλις 3 φορές, όμως το καλοκαίρι του 1609 κατασκεύασε ένα τηλεσκόπιο με μεγέθυνση 20 φορές και με αυτό έκανε τις κρίσιμες παρατηρήσεις που τον οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι το κέντρο του ηλιακού μας συστήματος ήταν ο Ήλιος και όχι η Γη.
Μετά τη Σελήνη ο Γαλιλαίος είδε με το τηλεσκόπιο του και άλλα ουράνια αντικείμενα. Έτσι παρατήρησε ότι η Αφροδίτη έχει φάσεις όπως η Σελήνη, ότι ο Ήλιος έχει κηλίδες και ότι γύρω από τον Δία περιφέρονται τέσσερις δορυφόροι, που στην αρχή τα ονόμασε 'αστέρια΄. Στις παρατηρήσεις του φαινόταν πως αυτά άλλοτε βρίσκονται όλα από τη μία πλευρά του πλανήτη, άλλοτε δύο από τη μία και δύο από την άλλη και άλλοτε τρία και ένα. Ο Γαλιλαίος εύκολα κατάλαβε ότι τα μικρά αυτά αστεράκια περιφέρονται γύρω από τον Δία και είναι στην πραγματικότητα δορυφόροι του, ουράνια σώματα ανάλογα με τον δορυφόρο του δικού μας πλανήτη, τη Σελήνη.
Οι φάσεις της Αφροδίτης, που άλλοτε έμοιαζε με μηνίσκο και άλλοτε σαν φωτεινή σφαίρα, δεν μπορούσαν να ερμηνευθούν με βάση το γεωκεντρικό σύστημα του Αριστοτέλη, παρά μόνο αν δεχθούμε ότι δεν περιφέρεται γύρω από τη Γη αλλά γύρω από τον Ήλιο
Το γεγονός αυτό όμως δεν οδηγεί αναπόφευκτα στο συμπέρασμα ότι ο Ήλιος βρίσκεται στο κέντρο όλου του πλανητικού μας συστήματος. Για παράδειγμα ο φυσικός φιλόσοφος Ηρακλείδης ο Ποντικός είχε διατυπώσει, ήδη από τον 2ο αιώνα μ.Χ., την άποψη ότι Ερμής και Αφροδίτη κινούνται μεν γύρω από τον Ήλιο αλλά το τριπλό αυτό σύστημα, μαζί με τη Σελήνη και τους υπόλοιπους πλανήτες, κινείται γύρω από τη Γη. Με τον ίδιο τρόπο θα μπορούσε να ερμηνευθεί και η κίνηση των τεσσάρων δορυφόρων του Δία γύρω από αυτόν τον πλανήτη. Ο Γαλιλαίος, όμως, σκέφθηκε ότι το σύστημα του Δία με τους δορυφόρους του, όπου το φωτεινότερο και άρα μεγαλύτερο σώμα βρίσκεται στο κέντρο, είναι μια μικρογραφία του πλανητικού μας συστήματος, στο οποίο το φωτεινότερο αντικείμενο (δηλαδή ο Ήλιος) θα έπρεπε επίσης να είναι στο κέντρο.
Έτσι κατέληξε στην ορθότητα της ηλιοκεντρικής θεωρίας του Κοπέρνικου και του Κέπλερ και απέρριψε τη γεωκεντρική θεωρία του Αριστοτέλη και του Πτολεμαίου.
Για όλους αυτούς τους λόγους η Διεθνής Αστρονομική Ένωση σε συνεργασία με την UΝΕSCΟ ανακήρυξαν το 2009 Παγκόσμιο Έτος Αστρονομίας, με σκοπό να ενθαρρύνει το ενδιαφέρον του κοινού για την Αστρονομία.
Έτσι για την ενίσχυση του ενδιαφέροντος του κοινού στην Αστρονομία θα διανεμηθούν εκατομμύρια πολύ φθηνά τηλεσκόπια σαν του Γαλιλαίου σε όλο τον κόσμο, με στόχο 10 εκατομμύρια άνθρωποι να κάνουν την πρώτη τους παρατήρηση στους κρατήρες της Σελήνης, ή στους δακτυλίους του Κρόνου. Έτσι, η επιστημονική κοινότητα ελπίζει πως οι εν λόγω παρατηρήσεις της Σελήνης αλλά και άλλων πλανητών θα εμπνεύσουν μια νέα γενιά αστρονόμων.
Επίσης, το 2009 συμπληρώνονται 200 χρόνια από τη γέννηση του Κάρολου Δαρβίνου και η 150η επέτειος από τη δημοσίευση της Καταγωγής των Ειδών, το έργο-ορόσημο για τη βιολογία.
Όμως το 2009 έχει οριστεί και σαν το Έτος του Γορίλα, για να βοηθήσει να τονιστούν οι απειλές που θέτουν σε κίνδυνο το είδος αυτό, από την λαθροθηρία έως τη μείωση του φαγητού τους.
Τα Ηνωμένα Έθνη έχει ορίσει το 2009 σαν Διεθνές Έτος των φυσικών ινών. Οι φυσικές ίνες όπως το βαμβάκι, το μετάξι, το μαλλί, το λινό κλπ με την καμπάνια αυτή θα τραβήξουν την προσοχή των καταναλωτών, για να υπενθυμίσουν την αξία τους, αλλά και για να βοηθηθούν οι αγρότες καθώς και γενικότερα η προώθηση της βιωσιμότητας.
Ας μην ξεχνάμε πως η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει ορίσει το 2009 Ευρωπαϊκό Έτος Δημιουργικότητας και Καινοτομίας. Στόχος της καμπάνιας αυτής είναι η συνειδητοποίηση της σημασίας της δημιουργικότητας και της καινοτομίας για την προσωπική, κοινωνική και οικονομική ανάπτυξη των λαών.
Στην άλλη πλευρά του Ατλαντικού, στις ΗΠΑ οργανώνεται το Έτος για την κατανόηση της επιστήμης από το κοινό και γι αυτό θα υπάρχει κάθε μήνα ένα διαφορετικό θέμα. Τον Ιούνιο του 2009 το θέμα θα είναι το νερό και οι ωκεανοί ενώ το Νοέμβριο θα είναι η χημεία. Αλλά δεν λείπει και η μουσική. Ο αυστριακός συνθέτης Josef Hadyn πέθανε πριν από 200 χρόνια, και γι αυτό η μουσική του θα γιορτάζεται με μια σειρά από συναυλίες και εκθέσεις στο έτος Hadyn.

Πηγή: http://www.physics4u.gr/news/2009/scnews3592.html

Σχετικά βίντεο:

http://www.youtube.com/watch?v=ebkA002-LJY

http://www.youtube.com/watch?v=ILXIJ1kEjOQ&feature=fvw

http://www.youtube.com/watch?v=K6AHDhmJXKo&eurl=http%3A%2F%2Fvideakias%2Egr%2F2009%2F08%2F25%2Ftileskopio%2Dgalilaiou%2F&feature=player_embedded#t=57

Μετρώντας τα ουράνια σώματα

400 ΧΡΟΝΙΑ ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑΣ - Πριν από 400 χρόνια ο Γιοχάνες Κέπλερ και ο Γαλιλαίος έθεσαν τα θεμέλια της σύγχρονης αστρονομίας

Ως τις αρχές του 17ου αιώνα οι άνθρωποι παρατηρούσαν τον ουρανό μόνο με γυμνό μάτι και είχαν αναπτύξει αστρονομικές θεωρίες περισσότερο με βάση τις υποκειμενικές τους αντιλήψεις και λιγότερο με βάση τις παρατηρήσεις. Ξαφνικά σε έναν μόλις χρόνο μια επιστημονική «έκρηξη» σηματοδότησε τη γέννηση της σύγχρονης αστρονομίας. Το καλοκαίρι του 1609 ο Γιοχάνες Κέπλερ κυκλοφόρησε το βιβλίο του «Νέα Αστρονομία» («Αstronomia Νova»), στο οποίο ερμήνευε τη φαινόμενη κίνηση των πλανητών στον ουρανό ως αποτέλεσμα της ελλειπτικής τροχιάς τους γύρω από τον Ηλιο. Το φθινόπωρο του ίδιου έτους ο Γαλιλαίος παρατηρώντας με το τηλεσκόπιο το οποίο ο ίδιος είχε κατασκευάσει τη Σελήνη είδε τα βουνά στην επιφάνειά της και συνειδητοποίησε ότι είναι και αυτή ένα ουράνιο σώμα παρόμοιο με τη Γη. Οι αστρονομικές παρατηρήσεις του Γαλιλαίου με το τηλεσκόπιο είχαν αποτέλεσμα κάτι πολύ σημαντικότερο από το να επιβεβαιώσουν την ηλιοκεντρική φύση του πλανητικού μας συστήματος. Ανοιξαν τον δρόμο στη σύγχρονη αστρονομία, η οποία, για την κατανόηση του κόσμου γύρω μας, στηρίζεται στη λεπτομερή παρατήρηση των ουράνιων αντικειμένων και όχι στην άκριτη αποδοχή φιλοσοφικών θεωριών. Με την ευκαιρία της συμπλήρωσης 400 χρόνων από αυτή την καθοριστική χρονιά, η Διεθνής Αστρονομική Ενωση σε συνεργασία με την UΝΕSCΟ ανακήρυξαν το 2009 Παγκόσμιο Ετος Αστρονομίας.

Και όμως κινείται...

Ο Γαλιλαίος αναγνωρίζεται σήμερα από τους επιστήμονες ως θεμελιωτής της σύγχρονης μηχανικής, του σημαντικότερου ίσως κεφαλαίου της φυσικής, και ως πρωτοπόρος της παρατηρησιακής αστρονομίας. Στο ευρύ κοινό όμως είναι περισσότερο γνωστός για τη διαμάχη του με την Παπική Εκκλησία σχετικά με την αναγνώριση της ηλιοκεντρικής θεωρίας. Η Δυτική Εκκλησία είχε αναγάγει σε δόγμα τις απόψεις του Αριστοτέλη για τον κόσμο, σύμφωνα με τις οποίες κέντρο του κόσμου είναι η ακίνητη Γη. Οι αστρονομικές παρατηρήσεις του Γαλιλαίου έδειξαν την αλήθεια του ηλιοκεντρικού συστήματος, η παπική εξουσία όμως έμενε προσκολλημένη στο δόγμα και δεν αποδεχόταν την προφανή αξία των παρατηρήσεων. Ετσι ο Γαλιλαίος σε μεγάλη ηλικία οδηγήθηκε σε δικαστήριο της Ιεράς Εξέτασης και, υπό την απειλή της καταδίκης του σε θάνατο για αιρετική διδασκαλία, αναγκάστηκε να αποκηρύξει δημόσια την υποστήριξή του στο ηλιοκεντρικό σύστημα. Σύμφωνα με την παράδοση, αφού ο Γαλιλαίος αναγνώρισε ότι η Γη είναι ακίνητη, διαβάζοντας το κείμενο που είχαν ετοιμάσει οι ιεροεξεταστές, χτύπησε το πόδι του στο πάτωμα και μουρμούρισε «e pur si muove», δηλαδή «και όμως κινείται».

Γαλιλαίος εστρεψε το τηλεσκόπιο στον ουρανό

Τον Σεπτέμβριο του 1608 ο Γερμανός Χανς Λίπερχεϊ (Ηans Lipperhey), ο οποίος εργαζόταν ως κατασκευαστής γυαλιών στην Ολλανδία, ζήτησε να πάρει δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεση ενός οργάνου το οποίο, κατά την περιγραφή του, « κάνειόλα τα αντικείμενα που βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση να φαίνονται σαν να ήταν κοντά ». Το αίτημά του συζητήθηκε από το ολλανδικό κοινοβούλιο στις 2 Οκτωβρίου και απορρίφθηκε, επειδή θεωρήθηκε ότι η μέθοδος κατασκευής δεν ήταν δυνατόν να κρατηθεί μυστική. Τα νέα, όμως, για τις δυνατότητες του τηλεσκοπίου, που ήταν το νέο αυτό όργανο, δεν άργησαν να κυκλοφορήσουν στην Ευρώπη και έφθασαν ως την Πάδοβα. Ο Γαλιλαίος, ο οποίος ήταν καθηγητής Μαθηματικών στο πανεπιστήμιο αυτής της πόλης, είχε ήδη εμπειρία στην κατασκευή επιστημονικών οργάνων ναυσιπλοΐας. Ετσι δεν δυσκολεύτηκε να κατασκευάσει ένα τηλεσκόπιο το οποίο στις 25 Αυγούστου 1609 επέδειξε στον Δόγη της Βενετίας Λεονάρντο Ντονά, παρατηρώντας από το καμπαναριό του Αγίου Μάρκου τα πλοία που εισέρχονταν στο λιμάνι. Ο Δόγης θεώρησε το τηλεσκόπιο πολύ σημαντική εφεύρεση, επειδή έδινε ένα αξιόλογο πλεονέκτημα στον στόλο της Γαληνοτάτης Δημοκρατίας της Βενετίας, καθώς επέτρεπε την αναγνώριση των πλοίων από μεγάλη απόσταση, και αντάμειψε πλουσιοπάροχα τον Γαλιλαίο.

Τι αποκάλυψαν τα ημερολόγιά του

Ο Γαλιλαίος δεν ήταν βέβαια ο εφευρέτης του τηλεσκοπίου, ήταν όμως σίγουρα ο πρώτος ο οποίος σκέφτηκε να στρέψει αυτό το καινούριο όργανο στον ουρανό για να παρατηρήσει με μεγαλύτερη λεπτομέρεια απ΄ όση επέτρεπε το γυμνό μάτι τα αντικείμενα του ηλιακού μας συστήματος, τη Σελήνη, την Αφροδίτη, τον Δία και τον ίδιο τον Ηλιο. Το πρώτο τηλεσκόπιο που κατασκεύασε είχε μεγέθυνση μόλις 3x, δηλαδή έδειχνε τα αντικείμενα τρεις φορές μεγαλύτερα από το γυμνό μάτι. Το καλοκαίρι του 1609, όμως, κατασκεύασε ένα τηλεσκόπιο με μεγέθυνση 20x, και με αυτό έκανε τις κρίσιμες παρατηρήσεις που τον οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι κέντρο του ηλιακού μας συστήματος ήταν ο Ηλιος και όχι η Γη. Στην αρχή, τον Οκτώβριο του 1609, παρατήρησε τη Σελήνη και διαπίστωσε ότι έχει βουνά όπως η Γη. Λίγους μήνες αργότερα έστρεψε το τηλεσκόπιο σε άλλα ουράνια σώματα και παρατήρησε ότι η Αφροδίτη έχει φάσεις όπως η Σελήνη, ότι ο Ηλιος έχει κηλίδες και ότι γύρω από τον Δία περιφέρονται τέσσερις δορυφόροι. Ολα αυτά τα γνωρίζουμε επειδή έχουν διασωθεί τα ημερολόγια του Γαλιλαίου, στα οποία ο μεγάλος αυτός επιστήμονας κατέγραφε λεπτομερώς τις παρατηρήσεις του. Στις σελίδες αυτών των ημερολογίων μπορεί κανείς να δει σκίτσα της επιφάνειας της Σελήνης με τους κρατήρες και τα βουνά της. Μπορεί επίσης να δει τις διαφορετικές μορφές της Αφροδίτης, η οποία μοιάζει άλλοτε με μισοφέγγαρο και άλλοτε με πανσέληνος, γεγονός που δεν μπορεί να ερμηνευθεί με βάση το γεωκεντρικό σύστημα του Αριστοτέλη. Τέλος, σημαντικό στοιχείο στα ημερολόγια του Γαλιλαίου είναι η καθημερινή καταγραφή της θέσης τεσσάρων μικρών «αστεριών» που βρίσκονται πολύ κοντά στον Δία και είναι διατεταγμένα σε μια ευθεία που περνάει από αυτόν. Στις καταγραφές αυτές φαίνεται ότι τα τέσσερα «αστεράκια» άλλοτε βρίσκονται όλα από τη μία πλευρά του πλανήτη, άλλοτε δύο από τη μία και δύο από την άλλη και άλλοτε τρία και ένα. Ο Γαλιλαίος εύκολα κατάλαβε ότι τα μικρά αυτά «αστεράκια» περιφέρονται γύρω από τον Δία και είναι στην πραγματικότητα δορυφόροι του, ουράνια σώματα ανάλογα με τον δορυφόρο του δικού μας πλανήτη, τη Σελήνη.

Η ηλιοκεντρική θεωρία

Η καθεμία από τις παραπάνω παρατηρήσεις θα μπορούσε ίσως να ερμηνευθεί με βάση το γεωκεντρικό μοντέλο του ηλιακού συστήματος. Για παράδειγμα, το γεγονός ότι ορισμένες εποχές η Αφροδίτη φαίνεται σαν μισοφέγγαρο και ορισμένες εποχές σαν ολόγιομος φωτεινός δίσκος, όπως η πανσέληνος, σημαίνει ότι δεν περιφέρεται γύρω από τη Γη αλλά γύρω από τον Ηλιο. Το γεγονός αυτό όμως δεν οδηγεί αναπόφευκτα στο συμπέρασμα ότι ο Ηλιος βρίσκεται στο κέντρο όλου του πλανητικού μας συστήματος. Ο έλληνας φυσικός φιλόσοφος Ηρακλείδης ο Ποντικός είχε διατυπώσει, ήδη από τον 2ο αιώνα αι. μ.Χ., την άποψη ότι Ερμής και Αφροδίτη κινούνται μεν γύρω από τον Ηλιο αλλά το τριπλό αυτό σύστημα, μαζί με τη Σελήνη και τους υπόλοιπους πλανήτες, κινείται γύρω από τη Γη. Με τον ίδιο τρόπο θα μπορούσε να ερμηνευθεί και η κίνηση των τεσσάρων δορυφόρων του Δία γύρω από αυτόν τον πλανήτη. Ο Γαλιλαίος, όμως, σκέφθηκε ότι το σύστημα του Δία με τους δορυφόρους του, όπου το φωτεινότερο και άρα μεγαλύτερο σώμα βρίσκεται στο κέντρο, είναι μια μικρογραφία του πλανητικού μας συστήματος, στο οποίο το φωτεινότερο αντικείμενο (δηλαδή ο Ηλιος) θα έπρεπε επίσης να είναι στο κέντρο. Ετσι κατέληξε στην ορθότητα της ηλιοκεντρικής θεωρίας του Κοπέρνικου και του Κέπλερ και απέρριψε τη γεωκεντρική θεωρία του Αριστοτέλη και του Πτολεμαίου.

Γιοχάνες Κέπλερ ο διευθυντής της αρμονίας των σφαιρών
Ο Γιοχάνες Κέπλερ ήταν ένας γερμανός αστρονόμος, σύγχρονος του Γαλιλαίου. Από μικρός είχε δείξει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την Αστρονομία, αλλά η προσβολή του σε νεαρή ηλικία από ευλογιά τον άφησε με εξασθενημένη όραση. Ετσι περιορίστηκε η ικανότητά του για αστρονομικές παρατηρήσεις και αναγκάστηκε να στραφεί προς τη θεωρία. Σπούδασε στο Πανεπιστήμιο της Τυβίγγης (Τ bingen) της Γερμανίας, όπου διδάχθηκε και τις δύο θεωρίες για τη δομή του πλανητικού μας συστήματος, τη γεωκεντρική και την ηλιοκεντρική. Από τα φοιτητικά του χρόνια είχε πεισθεί για την αλήθεια της δεύτερης και βρήκε την ευκαιρία να την υποστηρίξει με τη βοήθεια παρατηρήσεων όταν τον κάλεσε στην Πράγα ως βοηθό ο μεγάλος παρατηρησιακός αστρονόμος Τύχων (Τycho Βrahe). Την εποχή εκείνη δεν υπήρχαν ακόμη τηλεσκόπια, αλλά ο Τύχων ήταν εξαιρετικά ικανός παρατηρητής και είχε συγκεντρώσει έναν μεγάλο όγκο αξιόπιστων παρατηρήσεων της θέσης των πλανητών στον ουρανό. Με βάση αυτές τις παρατηρήσεις, ο Κέπλερ κατέληξε κατ΄ αρχάς στους δύο από τους τρεις νόμους του για την κίνηση των πλανητών γύρω από τον Ηλιο, τους οποίους και δημοσίευσε το καλοκαίρι του 1609 στο βιβλίο του «Νέα Αστρονομία». Σύμφωνα με τον πρώτο από αυτούς τους νόμους, οι πλανήτες κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές γύρω από τον Ηλιο και, σύμφωνα με τον δεύτερο, η ταχύτητα κίνησης των πλανητών στις τροχιές τους δεν είναι σταθερή αλλά αυτοί κινούνται πιο γρήγορα όταν πλησιάζουν τον Ηλιο και πιο αργά όταν απομακρύνονται. Μερικά χρόνια αργότερα δημοσίευσε και τον τρίτο νόμο του, ο οποίος αποκαλείται και αρμονικός νόμος, σύμφωνα με τον οποίο το τετράγωνο της χρονικής περιόδου που χρειάζεται ένας πλανήτης για να ολοκληρώσει μια πλήρη περιφορά γύρω από τον Ηλιο είναι ανάλογο του κύβου της απόστασής του από τον Ηλιο. Επομένως όσο μεγαλύτερη είναι η τροχιά του τόσο λιγότερες περιφορές ολοκληρώνει στο ίδιο χρονικό διάστημα, και επομένως τόσο χαμηλότερη συχνότητα έχει. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο Κέπλερ ήταν ένας από τους τελευταίους επιστήμονες της «μεσαιωνικής» εποχής, σε αντίθεση με τον Γαλιλαίο, ο οποίος ήταν ένας από τους πρώτους επιστήμονες της «σύγχρονης» εποχής. Επομένως δεν εκπλήσσεται κανείς από την άποψη του Κέπλερ ότι οι αποστάσεις των πλανητών από τον Ηλιο ήταν τέτοιες ώστε ο καθένας να «παίζει» μια μουσική νότα ανάλογη με τη συχνότητα περιφοράς του γύρω από τον Ηλιο και όλοι μαζί να παράγουν αυτό που ονόμαζε αρμονία των σφαιρών. Πενήντα χρόνια μετά τον θάνατό του, ο Νεύτωνας έδειξε ότι ο τρίτος νόμος του Κέπλερ, όπως άλλωστε και οι άλλοι δύο, είναι απλές συνέπειες του νόμου της παγκόσμιας έλξης.

Ο μαγικός σωλήνας
Αυτό που σήμερα αποκαλούμε τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου δεν είναι τίποτε περισσότερο από μισό ζευγάρι φθηνά κιάλια. Αποτελείται από έναν σωλήνα στα άκρα του οποίου έχουν τοποθετηθεί δύο φακοί: ένας αμφίκυρτος- συγκλίνων- στην πλευρά του σωλήνα που στρέφεται προς το αντικείμενο (ο αντικειμενικός φακός) και ένας αμφίκοιλοςαποκλίνων- φακός στην πλευρά του τηλεσκοπίου από την οποία παρατηρούμε (ο προσοφθάλμιος φακός). Με το τηλεσκόπιο αυτό δεν μπορούμε να πετύχουμε εύκολα μεγάλη μεγέθυνση, βλέπουμε όμως τα είδωλα όρθια, όπως είναι στην πραγματικότητα. Μερικά από τα πρώτα τηλεσκόπια του Γαλιλαίου έχουν διασωθεί και φυλάσσονται στο μουσείο του Αστεροσκοπείου Αρτσέτρι (Αrcetri) της Φλωρεντίας. Ο αντικειμενικός φακός τους έχει διάμετρο μόλις μερικά εκατοστά και η ποιότητα των φακών είναι χειρότερη ακόμη και από αυτή των φθηνότερων ερασιτεχνικών τηλεσκοπίων που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά. Ο Κέπλερ έμαθε για το τηλεσκόπιο και τις αστρονομικές παρατηρήσεις του Γαλιλαίου το 1610 και αποφάσισε να κατασκευάσει και ο ίδιος ένα τέτοιο όργανο. Ο Κέπλερ δεν περιορίστηκε να «αντιγράψει» το όργανο που είχε κατασκευάσει ο Γαλιλαίος, αλλά πειραματίστηκε και με άλλες διατάξεις φακών. Ετσι διαπίστωσε ότι αν αντικαταστήσουμε τον αποκλίνοντα προσοφθάλμιο φακό που χρησιμοποιούσε ο Γαλιλαίος με έναν συγκλίνοντα, είναι δυνατόν να επιτύχουμε πολύ μεγαλύτερη μεγέθυνση. Αυτό το είδος τηλεσκοπίου αποκαλείται τηλεσκόπιο του Κέπλερ και χρησιμοποιείται ακόμη και σήμερα από τους αστρονόμους. Το τηλεσκόπιο του Κέπλερ έχει το ελάττωμα να δείχνει τα είδωλα ανεστραμμένα, δηλαδή ανάποδα απ΄ ό,τι φαίνονται με γυμνό μάτι, αλλά αυτό δεν αποτελεί πρόβλημα για τους αστρονόμους, αφού ούτως ή άλλως η έννοιες «πάνω» και «κάτω» δεν έχουν ιδιαίτερη σημασία στην παρατήρηση των ουράνιων αντικειμένων. Οταν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε το τηλεσκόπιο του Κέπλερ για επίγεια παρατήρηση χρησιμοποιούμε δύο επίπεδα κάτοπτρα για να «αναστρέψουμε» την εικόνα. Με τον τρόπο αυτόν είναι κατασκευασμένα και τα σύγχρονα ακριβά κιάλια. Από την εποχή του Γαλιλαίου και του Κέπλερ η εξέλιξη της κατασκευής και των δυνατοτήτων των τηλεσκοπίων ήταν αλματώδης, ειδικά τον τελευταίο αιώνα. Στα σύγχρονα μεγάλα τηλεσκόπια δεν χρησιμοποιούμε πια αντικειμενικούς φακούς, όπως έκαναν ο Γαλιλαίος και ο Κέπλερ, αλλά κάτοπτρα, μια ιδέα που οφείλουμε σε έναν άλλον σημαντικό επιστήμονα, τον Νεύτωνα. Τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια σήμερα έχουν αντικειμενικά κάτοπτρα διαμέτρου 10 μέτρων τα οποία συλλέγουν 1 εκατ. φορές περισσότερο φως απ΄ όσο συγκέντρωναν τα πρώτα τηλεσκόπια του Γαλιλαίου. Ετσι μας επιτρέπουν, μαζί με την εξέλιξη της τεχνολογίας ηλεκτρονικής απεικόνισης των ειδώλων, να παρατηρήσουμε δεκάδες εκατ. φορές πιο αμυδρά ουράνια σώματα από αυτά που μπορούσε να παρατηρήσει με το πρώτο του τηλεσκόπιο ο Γαλιλαίος.

Πώς να φτιάξετε το τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου
Ενας από τους βασικούς στόχους του Παγκόσμιου Ετους Αστρονομίας είναι να δοθεί στον μέσο πολίτη η δυνατότητα να κοιτάξει τον ουρανό μέσα από ένα τηλεσκόπιο. Σήμερα είναι πολύ εύκολο, για όποιον έχει στοιχειώδη επιδεξιότητα, να κατασκευάσει ένα γαλιλαιικό τηλεσκόπιο. Το μόνο που χρειάζεται είναι δύο φακοί και ένας σωλήνας από χαρτόνι. Λεπτομερείς οδηγίες κατασκευής μπορεί να βρει κανείς στο Διαδίκτυο, π.χ. στην ιστοσελίδα του Πανεπιστημίου Rice των ΗΠΑ: http://galileo. rice. edu/lib/student-work/astronomy96/ mtelescope. html. Ετοιμα «κιτ» κατασκευής τηλεσκοπίων μπορείτε να βρείτε και στα εξειδικευμένα καταστήματα.

Πηγή: Εφημερίδα ΤΟ ΒΗΜΑ