Τα τηλεσκόπια του ESO αναζητούν αμυδρά σημάδια μαγνητικών πεδίων γύρω από άλλα άστρα,
αλλά ακόμα και για να χαρτογραφήσουν τις αστρικές κηλίδες στην επιφάνειά τους.
Οι πληροφορίες αυτές αρχίζουν να αποκαλύπτουν πώς και πόσα άστρα, όπως και ο Ήλιος μας, έχουν μαγνητικό πεδίο,
και ποιες επιπτώσεις υπάρχουν για τη ζωή στη Γη και αλλού στο Σύμπαν.
Παρακολουθείτε το ESOcast! Επιστήμη αιχμής και εξελίξεις από το ESO, το Ευρωπαϊκό Νότιο Αστεροσκοπείο.
Πριν από τετρακόσια χρόνια, ο Γαλιλαίος Γαλιλέι, ήταν από τους πρώτους αστρονόμους
που παρατήρησαν σκοτεινές ατέλειες στην επιφάνεια του Ήλιου, γνωστές σήμερα ως κηλίδες.
Αυτό που δεν διαπίστωσε ο Γαλιλαίος τότε, ήταν ότι αυτές τα σκοτεινά σημεία, ήταν ένδειξη ότι ο Ήλιος είναι ένα μαγνητικό άστρο.
Οι κηλίδες εμφανίζονται σκοτεινές καθώς σε αυτές τις περιοχές το ισχυρό μαγνητικό πεδίο
περιορίζει την μεταφορά θερμότητας προς την επιφάνεια.
Αυτή η διαδικασία κάνει τις περιοχές αυτές ψυχρότερες - και άρα εμφανίζονται πιο σκοτεινές
από την περιβάλλουσα λαμπρή επιφάνεια.
Καθώς οι κηλίδες εξελίσσονται, το μαγνητικό πεδίο αυξάνεται σε ισχύ και πολυπλοκότητα
και μπερδεύεται ολοένα και περισσότερο.
Τελικά σε κάποιες κηλίδες, το μαγνητικό πεδίο σπάει
και άμεσα, η ενέργεια που περικλείει απελευθερώνεται σε μία λαμπρή και βίαιη λάμψη.
Αυτή η ενέργεια εκτινάσσεται στο διάστημα με την μορφή ηλιακών εκλάμψεων και ηλιακών καταιγίδων.
Όταν κατευθύνεται προς τη Γη, η ενέργεια αυτή φτάνει ως ροή φορτισμένων σωματιδίων,
και η περισσότερη εκτρέπεται από το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας.
Όμως κάποια από τα σωματίδια διέρχονται και δημιουργούν τα υπέροχα σέλαη
στις βόρειες και νότιες πολικές περιοχές.
Όμως η ομορφιά τους μπορεί να σημαίνει και κίνδυνο.
Οι ηλιακές καταιγίδες, αν είναι αρκετά ισχυρές μπορούν να προκαλέσουν γεωμαγνητικές καταιγίδες στη Γη
ικανές να καταστρέψουν δορυφόρους, να προκαλέσουν προβλήματα στις επικοινωνίες αλλά και διακοπές του ηλεκτρικού δικτύου.
Σε μία τεχνολογική εποχή, η απειλή αυτή αποτελεί αιτία για την μελέτη του ηλιακού μαγνητισμού.
Ο Ήλιος δεν είναι το μοναδικό άστρο με μαγνητικό πεδίο.
Τα περισσότερα άστρα στο Γαλαξία μας διαθέτουν κάποιας μορφής μαγνητικό πεδίο.
Αν και δεν κατανοούμε πλήρως τις διαδικασίες δημιουργίας του μαγνητικού πεδίου του ίδιου μας του άστρου
άλλα άστρα, σαν τον Ήλιο, αναμένεται να έχουν ανάλογα χαρακτηριστικά.
Όμως οι διαδικασίες που δημιουργούν τα μαγνητικά πεδία σε κάποιες κατηγορίες μακρινών άστρων
όπως αυτά τα οποία είναι πολύ θερμότερα και μεγαλύτερης μάζας από τον Ήλιο μας, ίσως διαφέρουν.
Όμως είναι γνωστό ότι οι ηλιακές εκλάμψεις και καταιγίδες επηρεάζουν έντονα τη ζωή στη Γη.
Μετρώντας το μαγνητικό πεδίο ενός άστρου επιτρέπει στους αστρονόμους να αξιολογήσουν
πόσο φιλόξενος για τη ζωή θα ήταν ένας πλανήτης σε τροχιά γύρω του.
Το μαγνητικό πεδίο ενός άστρου μπορεί να μετρηθεί με χρήση του επονομαζόμενου φαινομένου Ζέεμαν.
Χημικά στοιχεία προκαλούν λεπτές γραμμές απορρόφησης στο φάσμα ενός άστρου.
Όταν υπάρχει μαγνητικό πεδίο, αυτές οι γραμμές σπάνε τριάδες (ή πιο πολύπλοκες ομάδες)
Αυτή η διάσπαση μπορεί να μετρηθεί και χρησιμοποιείται από τους αστρονόμους για τον υπολογισμό της ισχύος του μαγνητικού πεδίου.
Όμως το φαινόμενο Ζέεμαν προκαλεί κάτι ακόμα - το αστρικό φως είναι πολωμένο.
Αυτό το πολωμένο σήμα είναι βασική ένδειξη που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους αστρονόμους
για να εντοπίσουν ένα αστρικό μαγνητικό πεδίο.
Τα τηλεσκόπια και τα όργανα του ESO - όπως το FORS του Very Large Telescope -
είναι εξοπλισμένα να εντοπίζουν την πόλωση.
Είναι ισχυρά εργαλεία με τα οποία μετρώνται αστρικά μαγνητικά πεδία.
Ένα από αυτά είναι το HARPS - ο Υψηλής Ακρίβειας Ανιχνευτής Πλανητών Ακτινικής Ταχύτητας.
Βρίσκεται στο παρατηρητήριο Λα Σίγια του ESO στη Χιλή.
Το HARPS μετρά με ακρίβεια την μετατόπιση Doppler των αστρικών φασματικών γραμμών
αναζητώντας τις αμυδρές ενδείξεις ύπαρξης εξωπλανητών.
Όμως το HARPS μπορεί να μετρήσει και την πόλωση των φασματικών γραμμών για να εντοπίσει μαγνητικά πεδία.
Για κάποια άστρα αυτός ο φασματογράφος μπορεί να μετρήσει χιλιάδες φασματικές γραμμές ταυτόχρονα,
βοηθώντας στο εντοπισμό σημάτων ακόμη και από ασθενέστατα μαγνητικά πεδία.
Παρατηρώντας αρκετές φορές ένα άστρο καθώς περιστρέφεται,
οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις μετρήσεις πόλωσης για να δημιουργήσουν
ακριβείς χάρτες των κηλίδων που συνδέονται με το μαγνητισμό των μακρινών άστρων.
Τέτοιες εικόνες παραμένει αδύνατο να ληφθούν άμεσα με τα μεγάλα τηλεσκόπια,
καθώς σχεδόν όλα τα άστρα είναι πολύ μακριά για να καταγραφούν σαν κάτι περισσότερο από φωτεινά σημεία.
Όμως χάρη στην τεράστια ποσότητα πληροφορίας που περιέχεται στα πολωμένα σήματα,
ανακαλύπτουμε πολλά για τα αστρικά μαγνητικά πεδία,
αποκαλύπτοντας πολύτιμα δεδομένα που αλλιώς θα παρέμεναν άγνωστα.
Οι αστρονόμοι έχουν βρει ότι πολλά άστρα έχουν μαγνητικά πεδία, αλλά πολύ διαφορετικά.
Έτσι διαφορετικές διαδικασίες πρέπει να δημιουργούν και να διατηρούν τα πεδία αυτά.
Γνωρίζουμε ότι αυτά τα μαγνητικά πεδία επηρεάζουν σημαντικά την συμπεριφορά των άστρων στη διάρκεια της ζωής τους.
Διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στις πολύπλοκες διαδικασίες δημιουργίας των άστρων.
Και στον αντίποδα του αστρικού βίου, είναι κρίσιμα για την εξήγηση
της παράξενης συμπεριφοράς των εκρήξεων ακτίνων-γ, των πάλσαρς και κυρίως των μαγνητικών άστρων νετρονίων (μάγκνεταρς).
Οι αστρονόμοι τώρα μελετούν επισταμένα τα αστρικά μαγνητικά πεδία
για να εκτιμήσουν την επίδρασή τους στην κατοικησιμότητα των βραχωδών εξωπλανητών σε τροχιά γύρω τους.
Το μαγνητικό πεδίο ενός άστρου μπορεί να επηρεάσει σημαντικά το ποσό της ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια ενός πλανήτη.
Έντονες εκλάμψεις των άστρων παράγουν υπεριώδη ακτινοβολία, επικίνδυνη
για τις περισσότερες μορφές ζωής, πρωτόγονες και ανεπτυγμένες.
Ο μαγνητισμός έχει επίδραση σε όλο το Σύμπαν,
από την επιφάνεια της Γης, ως τα πιο μακρινά εκρηγνυόμενα άστρα.
Οι μετρήσεις πόλωσης βοηθούν τους αστρονόμους να κατανοήσουν
τα μαγνητικά χαρακτηριστικά του ίδιου μας του άστρου, αλλά και όλων των άστρων του Σύμπαντος.
Κείμενα: ESO - Μετάφραση: Μανώλης Ζούλιας